一种新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统的制作方法

本实用新型属于减振降噪技术领域，具体涉及一种新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统。

背景技术：

近年来，迅速发展的经济催生了一批又一批的轨道交通工程、高层建筑工程、超高层建筑工程、大跨度桥梁工程。这些工程的工程量巨大，且在施工时会产生巨大的振动与噪音。此外，地铁列车运行时也会产生巨大的振动与噪音，这些振动不仅会对附近的建筑与设备产生严重危害，而且，在人员密集区，这种振动还会严重扰乱人们的日常生活。

现有的减振降噪技术中，实践中应用最为成功的是减振器技术。它通过在待减振隔震结构中设置弹性减振器，使结构与基础分离，实现减振降噪。

以往的减振器需要使用千斤顶，并配合调高垫片，才能将结构顶升起来，这种方式不仅操作复杂、施工速度慢，而且精度也很差，尤其是只能在已有垫片尺寸范围内进行阶梯式调高，而不能连续的无级调整其高度。

现有少部分的减振器通过预制于浮置板内，并采用螺纹连接的方式可将浮置板连续顶升抬高，但这种减振器仅仅只能起到减振的作用。其对于对包括浮置板在内的道床整体结构改变，如：浮置板下沉、道床下沉、道床与浮置板之间灌水等，无法进行实时监测，更无法对道床整体结构的改变进行实时有效的调控和处理。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统，其一方面能够实现对道床浮置板的连续无级调高，另一方面能够对实现对地铁道床的实时监测和智能管理。

本实用新型采用了以下技术方案：

一种新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统，包括设于地铁道床实现浮置板减震的螺栓减震器，以及用于监测所述螺栓减震器压力状态的压力监测装置；

所述螺栓减震器包括与待减振的浮置板连接的外筒体、固设于道床基础的内筒底座、设于所述内筒底座上方并与所述外筒体螺纹连接的内筒中座、贯通设置以连接所述内筒底座与所述内筒中座的螺栓连接件、以及用于实现所述螺栓减震器可弹性压缩的弹性件；

所述弹性件通过所述螺栓连接件预压缩于所述内筒底座与所述内筒中座之间；

所述压力监测装置设于所述内筒底座与所述内筒中座之间，并与所述内筒底座和内筒中座分别接触。

进一步的，所述内筒中座上设有供通信光缆或电线穿过的通信通道，所述压力监测装置通过通信光缆或电线与外部智能控制系统电性连接。

进一步的，所述压力监测装置通过无线通讯模块与外部智能控制系统电性连接。

进一步的，还包括用于监测地铁道床水位深度的水位监测装置，所述水位监测装置沿所述内筒底座的外壁布设。

进一步的，所述内筒中座上设有供通信光缆或电线穿过的通信通道，所述内筒底座的侧壁上相应地设有若干可供通信光缆或电线穿至所述通信通道口的纵槽，所述水位监测装置通过通信光缆或电线与外部智能控制系统电性连接。

进一步的，所述水位监测装置通过无线通讯模块与外部智能控制系统电性连接。

进一步的，所述内筒中座的上端面设有用于指示其旋转角度的刻度环，所述外筒体上对应设置有旋转角度指示标识；

或所述外筒体的上设有用于指示其旋转角度的刻度环，所述内筒中座的上端面对应设置有旋转角度指示标识

进一步的，所述外筒体的外周壁上设有用于与待减震物连接的凹凸结构，可采用螺纹、凸起或翅片中的任何一种或多种组合的形式设置。

进一步的，还包括密封盖，所述密封盖上设有与所述内螺纹匹配的第二外螺纹，所述密封盖通过所述第二外螺纹盖合于所述外筒体的上端开口处。

进一步的，所述内筒中座的上端面设有沉孔，所述螺栓连接件设于所述沉孔内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、外筒体与内筒中座之间采用螺纹连接，使得在旋转内筒中座时，可以连续地调节外筒体与内筒中座的螺合深度,解决了现有技术中的减振器不能无级调节高度的缺陷；而且，螺纹配合的结构，使其结构更加稳定，避免了现有技术中的垫片在使用过程中会发生偏转的缺陷；另外，内筒中座通过弹性体可浮动的设置在内筒底座上方，使得在向下旋拧内筒中座时，内筒中座与内筒底座之间的弹性体受到进一步压缩，被压缩的弹性体进而产生反作用力将浮置板结构顶升至设计的高度，由此即实现了浮置板结构的无级连续调高。

2、通过螺栓连接件方便地控制内筒中座与内筒底座之间的距离，其一方面可以配合内筒体的旋转调节，实现对浮置板结构的连续无级调高；另一方面保证压力监测装置能同时与其二者接触，保持对螺栓减震器的实时监测。以便通过压力监测装置及时地发现弹性体断裂失效、地铁道床基底沉降、螺栓减震器吊空等情况的发生，做到实时监控，智能管理的目的。

3、通过设置水位监测装置，可以实时监测到地铁道床的水位变化，并将监测到的水位情况实时传输给外部智能控制系统。当水位值超过最高设定值时，外部智能控制系统控制排水设施开启，当排水后水位低于最低设定值时，外部智能控制系统即关闭排水设施，停止排水。水位监测装置的设置使得能够实时获取地铁道床水位情况，有助于实现对地铁道床的智能远程监控。

4、内筒中座上刻度环的设置，确保了顶升高度的精确性，消除了减振器空吊的情况，使轨面沿线路方向平顺，从而降低了低频噪声。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术作进一步地详细说明：

图1是本实用新型所述的新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统的安装示意图；

图2是本实用新型所述的内筒中座的结构示意图；

图3是本实用新型所述的内筒中座的俯视图；

图4是本实用新型所述的内筒底座的结构示意图；

图5是本实用新型所述的密封盖的结构示意图；

图6是本实用新型一个实施例的刻度环示意图。

其中：

1、外筒体；11、内螺纹；12、凹凸结构；13、刻度环；2、内筒中座；21、第一外螺纹； 22、沉孔；23、光杆段；25、凸柱；26、凸块；27、通信通道；3、弹性件；4、内筒底座； 40、容置空间；41、侧壁、42、底壁；43、纵槽；44、凸台；5、螺栓连接件；51、连接杆； 52、螺母；53、销；6、密封盖；61、第二外螺纹；62、外凸缘；63、十字沉孔；7、压力监测装置；8、水位监测装置；9、地铁道床；91、浮置板；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型公开了一种新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统，如图1所示，包括设于地铁道床9实现浮置板91减震的螺栓减震器，以及用于监测螺栓减震器压力状态的压力监测装置7；

螺栓减震器包括与待减振的浮置板91连接的外筒体1、固设于道床基础的内筒底座4、设于内筒底座4上方并与外筒体1螺纹连接的内筒中座2、贯通设置以连接内筒底座4与内筒中座2的螺栓连接件5、以及用于实现螺栓减震器可弹性压缩的弹性件3；

弹性件3通过螺栓连接件5预压缩于内筒底座4与内筒中座2之间；

压力监测装置7设于内筒底座4与内筒中座2之间。

基于上述结构设计，本实施例中，外筒体1与内筒中座2之间采用螺纹连接，使得在旋转内筒中座2时，可以连续地调节外筒体1与内筒中座2的螺合深度,解决了现有技术中的减振器不能无级调节高度的缺陷；而且，螺纹配合的结构，使其结构更加稳定，避免了现有技术中的垫片在使用过程中会发生偏转的缺陷；另外，内筒中座2通过弹性体可浮动的设置在内筒底座4上方，使得在向下旋拧内筒中座2时，内筒中座2与内筒底座4之间的弹性体受到进一步压缩，被压缩的弹性体进而产生反作用力将浮置板91结构顶升至设计的高度，由此即实现了浮置板91结构的无级连续调高。

螺栓连接件5的设置，可以方便地控制内筒中座2与内筒底座4之间的距离，其一方面可以配合内筒体的旋转调节，实现对浮置板91结构的连续无级调高；另一方面保证压力监测装置7能同时与其二者接触，保持对螺栓减震器的实时监测。以便通过压力监测装置7及时地发现弹性体断裂失效、地铁道床9基底沉降、螺栓减震器吊空等情况的发生，做到实时监控，智能管理的目的。

如图1所示，外筒体1可以为套圈的形式。外筒体1可以为尼龙材质制成。本发明并不以此为限，其可以是任何可选的能够满足工程需求的材质，例如：钢等金属材料，橡胶、聚酯、聚氨酯等复合材料，新材料等其他材料。

且外筒体1的内螺纹11可以是任何形式的螺纹，例如矩形螺纹、梯形螺纹、三角形螺纹、锯齿形螺纹或其他特殊形状螺纹。

如图1所示，外筒体1的外周壁上设有用于与待减震物连接的凹凸结构12。该凹凸结构 12的具体形式包括螺纹、凸起、翅片。例如图1所示的外螺纹，也可以是若干凸起(如螺旋状凸起)，或若干翅片(如螺旋状翅片)。实施时，可以直接将外筒体1预埋于混凝土中时，利用凹凸结构12增加与混凝土的接触面积，提高二者的连接强度，使得浇筑混凝土时，可以更好地与混凝土粘结，使得整体结构更加稳定。凹凸结构12采用螺纹形式时，其不仅可以提高连接强度，而且，其可以通过螺纹结构在二者间基本无损地传递力，有助于改善减振器的整体减振效果。

在本实施例中，如图1所示，内筒中座2上设有供通信光缆或电线穿过的通信通道27，压力监测装置7通过通信光缆或电线与外部智能控制系统电性连接。

当然，压力监测装置7通过也可以无线通讯模块与外部智能控制系统电性连接。其中，无线通讯模块可以是Wifi、蓝牙等。

在上述实施例中，如图1所示，还包括用于监测地铁道床9水位深度的水位监测装置8，水位监测装置8沿内筒底座4的外壁布设。内筒中座2上设有供通信光缆或电线穿过的通信通道27，(参见图1～3)内筒底座4的侧壁41上相应地设有若干可供通信光缆或电线穿至所述通信通道27口的纵槽43，水位监测装置8通过通信光缆或电线与外部智能控制系统电性连接。

同样的，水位监测装置8也可以通过无线通讯模块与外部智能控制系统电性连接。其中，无线通讯模块可以是Wifi、蓝牙等。

通过设置水位监测装置8，可以实时监测到地铁道床9的水位变化，并将监测到的水位情况实时传输给外部智能控制系统。当水位值超过最高设定值时，外部智能控制系统控制排水设施开启，当排水后水位低于最低设定值时，外部智能控制系统即关闭排水设施，停止排水。水位监测装置8的设置使得能够实时获取地铁道床9水位情况，有助于实现对地铁道床 9的智能远程监控。

其中，如图1所示，螺栓连接件5包括连接杆、螺母52和销53，连接杆51设有供螺母 52螺合的螺柱段和供销53插设的销孔。较佳的，销孔设于外侧端，销53对旋紧后的螺母52 形成限位，防止其松脱。该种螺母52与插销53相配合的结构还可以让减振器的结构在保证结构稳定性的前提下更加紧凑。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，内筒底座4具有底壁42和侧壁41围成的容置空间40，弹性件33整体或局部设于该容置空间40中。具体的，内筒底座4设有连接/ 定位弹性件33的连接/定位部。例如，定位部设置为设于底壁42内侧中部的凸台44。螺旋弹簧的一端可以直接套设固定于该凸台44。

本实用新型的一个实施例中，还可以在内筒底座4的容置空间40中设置阻尼剂(可以是高粘度的阻尼液，例如硅油或甲基硅油)，并将弹性件33全部或部分浸于阻尼剂中，此时，减振器的阻尼力由弹性件33和阻尼剂共同提供。当上部荷载传来时，弹性件33会产生相应变形提供阻尼力，而除了提供阻尼力以外，阻尼剂还可以吸收振动能量，当待减振隔震结构受到激振力激扰发生振动时，减振器会产生惯性力反作用于待减振隔震结构，抵消输入的激振力，减小结构的振动响应，同时由于减振器中阻尼剂的作用，待减振隔震结构的振动会迅速得到削弱，避免了待减振隔震结构由频繁振动而引起疲劳破坏，极大的延长了待减振隔震结构的使用寿命，即通过阻尼剂可以吸收振动的特性，使得其减振效果可以更好。

本实用新型的一个实施例中，内筒底座4与内筒中座2相连接处设有弹性的密封结构(例如弹性材质的密封圈)或移动密封，以使得二者在相对移动过程中保持密封状态。以此使得弹性件33、阻尼剂处于密闭隔离状态，既可以避免阻尼剂泄漏，又可以提高弹性件33耐候性。

具体的，侧壁41远离底壁42的一侧具有若干纵槽43(参见图1～图3)。

相对应的，(参见图1、图4)内筒中座2靠近弹性件33的一侧设有若干纵向凹凸结构 12，与内筒底座4的纵槽43相配合起到导向的作用。

在上述实施例中，如图4所示，内筒中座2的上端设有可供外部工具旋转内筒中座2的沉孔22，螺栓连接件5设于沉孔22内。例如沉孔22的横截面可以为方形、一字形、十字形或六角形。该种结构设置不仅使得其结构更加紧凑，有利于缩小整体的体积，而且，便于生产加工和施工操作。为了提高内筒体的整体稳定性，内筒中座2的底侧设有连接/定位弹性件 3的连接/定位部。例如，(参见图1、图4)设置成一个凸柱25的形式，可以供螺旋弹簧的一端套设固定于该凸柱25。

参见图4，内筒中座2的外周壁除设置有外螺纹21，还设有外径相对较小的光杆段23，例如靠近弹性件3一侧的光杆段23，其上设有若干可拆卸的凸块26(本实施例中为周向均匀布置的四个)，凸块26通过螺钉可拆卸地连接于内筒中座2靠近弹性件3的一端，并与内筒底座4侧壁41远离底壁42的一侧的若干纵槽43(本实施例中为周向均匀布置的四个，与凸块26相对应)相配合，即光杆段23伸入或对应内筒底座4的容置空间40，凸块26沿纵槽 43的延伸方向移动实现导向。较佳的，凸块26与外螺纹21之间形成一个环槽。

该种导向结构使得在工作时，减振器上部的顶撑结构通过内筒中座2下部卡在内筒底座 4内，所以无法转动滑移，即可以避免内筒底座4与内筒中座2之间产生相对转动，因此，不仅使得弹性内筒体整体更加稳定，而且减振器与待减振结构物(如浮置板91)之间的连接更加可靠。

本实用新型的一个实施例中，如图1所示，外筒体1的内周壁上设有内螺纹11，内筒中座2的外周壁上设有与内螺纹11匹配的第一外螺纹21；螺栓减震器还包括密封盖6，密封盖 6上设有与内螺纹11匹配的第二外螺纹61，密封盖6通过第二外螺纹61盖合于外筒体1的上端开口处。为方便压力检测装置以及水位控制装置与外界通讯，可在端盖上相应地设置与外界连通的通讯通道(图未示出)。

通过密封盖6的设置，可以提高减震系统的耐候性，延长其使用寿命。其中第二外螺纹 61可以是矩形螺纹、梯形螺纹、三角形螺纹、锯齿形螺纹或特殊形状螺纹，既便于加工制造，又便于施工操作。为了达到较佳的密封效果，参见图5所示，密封盖6设有外凸缘62，为了便于安装，并节省空间，密封盖6还设有十字沉孔63。

本实用新型的一个实施例中，如图6所示，外筒体1的上设有用于指示其旋转角度的刻度环13，内筒中座2的上端面对应设置有旋转角度指示标识。

本实用新型的另一个实施例中，内筒中座2的上端面设有用于指示其旋转角度的刻度环，外筒体1上对应设置有旋转角度指示标识。

具体的，可以刻度环13上有12个刻度，顶升时和外筒体1上指示标识相对应，则每旋进一刻度可以顶升1mm，旋进一周顶升12mm.

确保了顶升高度的精确性，消除了减振器空吊的情况，使轨面沿线路方向平顺，从而降低了低频噪声。

本实用新型所述的新型智能钢弹簧浮置板结构的地铁道床减震系统的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。