铁路桥梁智能高度调整支座的制作方法

本实用新型涉及桥梁支座，特别涉及一种铁路桥梁智能高度调整支座。

背景技术：

随着我国铁路建设的发展，铁路的技术标准不断提高，特别是高速铁路对桥梁变形的要求非常严格。然而，处于自然界中的高铁桥梁结构不可避免的会发生沉降变化，主要引发因素有：温度、收缩徐变、基础不均匀沉降。

桥墩墩顶高差的变化将产生以下几方面问题：

轨面线形平顺性变差，影响高速行车的平稳与安全性；

对桥梁结构的受力产生不利影响，特别是连续梁桥、刚构桥等超静定结构桥梁；

对于轨道受力也产生不利的影响。

随着铁路建设的发展，迫切需要解决上述墩顶高差引发的问题。特别是西南山区铁路，沿线地形复杂、山高谷深，沟壑纵横，桥梁桥墩高差大，轨道高度不平顺问题显得格外重要。而解决墩顶高差变化最直接的工程手段就是应用高度可调整支座。尽管以前对可调高支座(仅可调高)进行过一些研究，但成果有其局限性。

目前可调高支座主要有螺纹调高和填充聚氨酯调高(液压调高)及垫板调高三种调节方式。

螺纹调高支座通过液压顶升后，调节调高螺母行程来调节支座高度，在一定范围内可以无级调整为任意高度。但其受力完全依赖与螺纹承压抗剪不适用于动荷载大的铁路桥梁。

填充式调高支座利用注压泵进行顶升，不需要另外配备千斤顶，由于桥墩温度变形(热胀冷缩)，要求支座不仅能实现调高，也要能调低。该支座的缺点是只能升高不能降低，且一个注液通道只能使用一次，调整次数比较有限。

垫板调高技术构造最简单,只要增加钢垫板即可，但需要千斤顶把梁顶起,施工安全等保证措施较为困难,不能实现无级调高，同时钢垫板厚度需要根据现场实测后加工。

以上调整方式存在着以下局限性，垫板调高不能适应无级调节；螺纹调高，其受力完全依赖与螺纹承压抗剪不适用于动荷载大的铁路桥梁；液压调高只能升高不能调低，且调整的次数很有限；不能及时掌握桥墩高程的变化情况，无法实现自动调节

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种铁路桥梁智能高度调整支座，可自动监测墩顶高程变化并实现自动调节补偿支座顶面高度，以适应铁路高平顺性的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的铁路桥梁智能高度调整支座，其特征是：它包括墩顶高程自动检测系统和受其控制的自动调整支座，自动调整支座设置于各墩体顶端与梁体之间；所述自动调整支座包括固定安装在梁体底部的上支座和固定安装在墩体顶端的下支座，以及设置在上支座底面与下支座顶面之间的楔形板，楔形板具有顺桥向延伸的斜面，安装在墩体或者梁体上的直线往复运动机构作用于楔形板的一纵向端；所述墩顶高程自动检测系统包括静力水准仪和分析处理装置，静力水准仪固定设置在各墩体顶端，静力水准仪采集的各墩体顶面的高程数据传送至分析处理装置，由分析处理装置计算出各墩体顶面的相对高差，当高差达到一定阈值时，分析处理装置控制相应的自动调整支座的直线往复运动机构动作，调高或者调低自动调整支座的高度。

本实用新型的有益效果是，墩顶高程监测单元可实时掌握墩顶高差变化，铁路桥梁智能高度调整支座不受天气状况、时间限制，实现全天候状态监测，实时调节，满足铁路高平顺性的要求；自动调整支座代替人工调节，弥补了人工调节的不足，改善了空间狭小致使人工操作困难，缩短了调整时间，规避了人工操作带来的安全隐患。通过楔形板既可调高又可调低，原理简单方便可行，精度可达亚毫米级；

本实用新型可用于大跨度铁路连续梁桥、拱桥及同类桥梁的墩梁连接中。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本实用新型铁路桥梁智能高度调整支座的构成及布置方式示意图；

图2是本实用新型铁路桥梁智能高度调整支座结构图。

图中示出构件和对应的标记：梁体10，墩体11，静力水准仪21，分析处理装置22，自动调整支座30，上支座31，下支座32，楔形板33，电动推杆34，反力架35。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2，本实用新型的铁路桥梁智能高度调整支座包括墩顶高程自动检测系统和受其控制的自动调整支座30，自动调整支座30设置于各墩体11顶端与梁体10之间。所述自动调整支座30包括固定安装在梁体10底部的上支座31和固定安装在墩体11顶端的下支座32，以及设置在上支座31底面与下支座32顶面之间的楔形板33，楔形板33具有顺桥向延伸的斜面，安装在墩体11或者梁体10上的直线往复运动机构作用于楔形板33的一纵向端。所述墩顶高程自动检测系统包括静力水准仪21和分析处理装置22，静力水准仪21固定设置在各墩体11顶端，静力水准仪21采集的各墩体11顶面的高程数据传送至分析处理装置22，由分析处理装置22计算出各墩体11顶面的相对高差，当高差达到一定阈值时，分析处理装置22控制相应的自动调整支座30的直线往复运动机构动作，调高或者调低自动调整支座30的高度。

所述直线往复运动机构可以采用多种形式的机构，如由电动机驱动的蜗轮蜗杆机构、液压机构等，从安装和便于控制等方面考虑，一种简便的方式是采用电动推杆。参照图2，电动推杆的两端分别与楔形板33的一纵向端和反力架35铰接，反力架35固定安装在梁体10的底部。

参照图1，高程自动监测系统采用的分布式系统架构，由现场监测设备、监控单元为静力水准仪21，中心系统和终端设备为分析处理装置22。静力水准仪21将采集的数据实时的传输给分析处理装置22，可全天候开展监测，其监测时间和监测频次可根据监测情况自适应调节，可最大程度确保监测的时效性。该系统依据连通管原理的方法，测量每个测点传感器内液面与基准点水箱液面的相对变化，得到该点相对于基点的相对沉降量。

参照图2，自动调整支座30通过电动推杆驱动楔形板33相对位置的改变实现支座高度的无级调整，既可调高也可调低，代替传统的人工扭动调节螺杆的方式，弥补人工调节的不足，这样即可很容易实现水平调节力的需求，改善由于操作空间狭小引起的人工操作困难等因素，实现自动调节功能。

收缩徐变和基础不均匀沉降将使桥墩顶面降低，而温度变形会使桥墩顶面随季节变化，从高温的夏季进入低温的冬季，体系的环境温度降低，桥墩顶面随之降低，从冬季进入夏季，体系的环境温度升高，桥墩顶面则随之升高。由于各桥墩高度不同，受温度的影响时，墩顶高程变化量也不同，且高墩的变化量将比矮墩变化量。

参照图1和图2，当基础发生不均匀沉降或者环境温度降低等原因导致桥墩顶面下降，此时静力水准仪21将监测到各顶面高程下降情况，并将采集数据传输给分析处理装置22。由分析处理装置22计算出各顶面的相对高差，当高差达到一定阈值时，分析处理中心便会发送调高指令给相应自动调整支座30，由其电动推杆34驱动楔形板33向里移动(远离电动推杆34一侧)，支座便会升高，使各自动调整支座30顶面保持在同一高程，保证轨面的平顺性，相应减少桥梁与轨道结构的次内力。

当气候从冬季进入夏季时，环境温度升高，桥墩发生热胀变形，桥墩顶面便会升高，而且高墩的升高量更大。此时静力水准仪21将监测到各顶面高程升高情况，并将采集数据传输给分析处理装置22。由分析处理装置22计算出各顶面的相对高差，当高差达到一定阈值时，分析处理中心便会发送调高指令给相应自动调整支座30，由其电动推杆34驱动楔形板33向外移动(靠近电动推杆34一侧)，支座便会降低，使各自动调整支座30顶面保持在同一高程，保证轨面的平顺性，相应减少桥梁与轨道结构的次内力。

以上所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。