高度方向位移调整补偿装置的制作方法

本实用新型属于一种高度方向位移调整补偿装置，尤其涉及一种在地基上建造的建筑物，例如轨道交通、道路、桥梁、涵洞、隧道、楼宇等上的地基防沉降高度方向位移调整补偿装置。

背景技术：

轨道交通工程中，为保证列车运营的安全性、稳定性、舒适性，要求钢轨顶面具有满足相关规范标准的平顺性指标。因各地区工程地质条件的差异，往往在工程地质条件较差地区因地基承载能力或其它特殊情况引起主体结构完工后沉降，或者在初始施工条件下即不平整，导致轨道结构不平顺，将影响列车运行的安全性、稳定性、舒适性，已经成为城市轨道交通工程的主要病害之一。

类似地，在桥梁、隧道、楼宇建筑物等具有地基(基础)及在地基(基础)上的支撑物的工程中，均涉及上面提到的地基(基础)沉降而影响整个工程质量安全和使用时间的大问题。

因此，如何在轨道交通工程的新线或既有线上设计一种自动或利用一定设备补偿施工前初始不平整或者施工后及试用期间沉降或变形引起的高程差的装置，是轨道交通工程的必然需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种高度方向位移调整补偿装置，具体而言，包括，支撑结构和填充物，其特征在于：所述支撑结构包括第一支撑件和第二支撑件，第一支撑件和第二支撑件之间可相对移动，在第二支撑件中设置有能浸泡至少部分填充物的流体介质；第一支撑件的下部具有封闭的底板，第二支撑件下部的底板上设有开口，填充物可以在重力作用下穿过所述开口。使用中，第一支撑件和第二支撑件中一个与地基相连，另一部件与被支撑物连接。第一支撑件和第二支撑件和至少一层套筒构成了一个可自由伸缩长度的结构，实现高度自动调整以适应地基与被支撑物之间的距离。另外，采用流体介质浸泡能够防止生锈，且提高颗粒的流动性，提高寿命。

进一步地，其中，所述流体介质的密度大于水。

进一步地，其中，填充物为粒状高强度材料，例如铁颗粒等金属颗粒或陶瓷颗粒等；优选地，所述填充物为多种金属或非金属材料的混合。

一种调高装置高度方向位移调整补偿装置，包括支撑结构和填充物，其特征在于：所述支撑结构包括第一支撑件和第二支撑件，第一支撑件和第二支撑件之间可相对移动；第一支撑件的下部具有封闭的底板，第二支撑件下部的底板上设有开口，填充物可以在重力作用下穿过所述开口而进入第一支撑件和第二支撑件之间的空间，所述填充物为下面材料的至少一种或其组合：

1)陶瓷颗粒或。

2)弹性材料包覆的刚性颗粒

3)弹性颗粒与刚性颗粒的组合

4)弹性颗粒与弹性包覆的刚性颗粒组合。

进一步地，其中，所述刚性颗粒为陶瓷颗粒、金属颗粒或满足强度的矿物颗粒。

进一步地，其中，所述弹性材料或者弹性颗粒的材料为弹性树脂或弹性橡胶。进一步地，其中，所述填充物的尺寸不一致，小尺寸的填充物能够填入到大尺寸填充物的间隙以使得大尺寸填充物受力均匀。

进一步地，其中，所述弹性颗粒和刚性颗粒分层布置，尤其是，最下面一层材料为弹性颗粒。

进一步地，其中，所述填充物的尺寸不一致，小尺寸的填充物能够填入到大尺寸填充物的间隙以使得大尺寸填充物受力均匀。根据权利要求1-6任一项所述的高度方向位移调整补偿装置，其特征在于：第二支撑件底板上表面的至少一部分为倾斜结构。

进一步地，其中，至少部分所述填充物被浸泡在流体介质中，例如阻尼液、油。

进一步地，其中，第二支撑件上具有向填充物施加向下压力的增压装置。

发明效果：

本实用新型的填料式高度方向位移调整补偿装置在软土地基、特殊不良地质条件下的轨道交通工程中应用广泛，无需人工干预可实现自动防沉降调整。而且工装简单，施工方便，结构性能稳定。采用流体介质和/或弹性结构，使得填充物能够长久使用而不会生锈，而且可以缓冲填充物的接触力，使得填充物受力均匀，提高了使用寿命和工作性能。

附图说明

图1是本实用新型高度方向位移调整补偿装置结构图。

图2是本实用新型自动调整图。

图3是本实用新型相同尺寸填充物的支撑受力图。

图4是本实用新型不同尺寸填充物的支撑受力图。

具体实施方式

为了使本技术领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和实施方法对本实用新型作进一步的详细描述。

图中，1-第二支撑件；2-第一支撑件；3-填充物；4-上盖板；5-开口；6-流体介质。

实施例一：

参见图1，示出了本实用新型实施例一嵌套式高度方向位移调整补偿装置，使用中其设置在铁轨与路基之间，具体，包括第一支撑件2和第二支撑件1，第二支撑件1相对于第一支撑件2可以做轴向运动，并且优选地，两者之间具有一定的密封结构，例如在第一支撑件、第二支撑件的侧壁的某个或某些位置设置有密封圈。优选地，第一第二套筒可以为筒型结构。

优选地，第一支撑件下部具有将下方封闭的底板，第二支撑件1至少一部分设置在第一支撑件2内，第二支撑件1中放置有填充物3，其顶部设置有上盖板4用于与被支撑物连接，第二支撑件下部具有设有开口5的底板，开口数量可以为1个或多个。用于使得第二支撑件1内侧的填充物3流出到第二支撑件1外侧，而且底板除开口的部分之外的地方能够受力。

当第一支撑件2向下沉降时，而第二支撑件1与轨枕连接而不发生沉降，第一支撑件2底面与第二支撑件1底面而形成高程差，当此高程差的空间高度大于填充物3的粒径时，填充物3利用自身重量通过第二支撑件1的开口5自动流进第一支撑件、第二支撑件2底部因沉降而形成的自由空间内，并逐渐填充整个空间。

这样填充后，在第一支撑件、第二支撑件之间仍然保证支撑，力从依次沿着上顶板4、第二支撑件1、填充物3、第一支撑件传递到地基。

其中，第二支撑件1中的填充物3优选为粒状，例如铁等金属颗粒类结构强度高的材料。填充物可以是多种金属颗粒的混合或者金属颗粒和陶瓷颗粒的混合。而且，粒的尺寸可以相同，也可以是多种不同尺寸的颗粒的混合。更优选方案中颗粒为球状。

优选的方案中，第二支撑件1底板上表面到第二支撑件内壁之间的至少一部分为向下倾斜结构，即类似漏斗结构或阶梯漏斗结构，方便填充物3的向下流动。

优选的方案中，在第二支撑件上顶板的下部设置有增压装置，例如，在上顶板下表面设置弹簧，弹簧下端连接有增压板，这样在调高过程中，填充物不仅受自身重力而向下移动，增压板也可以施加辅助压力，更有利于填充物的流动填充。

第二支撑件1和第一支撑件2的形状，优选为同样的形状，例如均为圆柱形、方柱形结构等。

优选的方案中，第一支撑件内放置有流体介质6而将铁颗粒等填充物3至少部分浸泡在其中，这样，被浸泡的铁颗粒或者其他金属颗粒填充物3则能长时间使用也不会生锈，保证填充物3的流动性和强度，进而能使得设备工作顺畅并能提供设备使用寿命。优选地，第一支撑件内的流体介质6的密度大于水，这样即使第一支撑件内渗入了水，由于流体介质6的密度大于水，使得水始终位于流体介质的上方，不会对浸泡在流体介质中的填充物3产生腐蚀作用。

所述流体介质为阻尼液或者油，所述流体介质除了产生防止填充物3或者装置生锈功能以外，还能产生缓冲作用，防止填充物由于刚性碰撞而产生破损变形损毁等问题，提高了装置寿命。

另一优选方案中，填充物由陶瓷等高强度非金属材料构成，这样即使不使用流体介质6也不会产生生锈的问题，降低了成本。

实施例二：

参见图3-4，本实用新型第二实施例中的填充物的粒径可以相同或不同。图3中为粒径尺寸相同的填充物的示意图，其中粒形填充物A周围与4个同粒径的颗粒相接触，支撑力的方向如箭头所示。图4为粒径不同尺寸时填充物3的示意图，这里优选了小粒径填充物3的可以填补到大粒径填充物3之间的空隙中，如同所示，大粒径填充物A除了与4个相同大粒径的接触外，还有许多小粒径填充物3填充在大粒径填充物之间的空隙中，支撑力的方向如图所示。这样的结构能够将某一填充物A上的支撑力分散，使得更多个部位参与受力，减小了大粒径填充物的局部支撑力值，提高了填充物的使用寿命。图4中大粒径填充物尺寸相同，小粒径填充物尺寸不限，但是，应当知道，大粒径填充物3的尺寸也可以不同。

上面结构中，由于粒径原因，一大粒径填充物与周围4个其他大粒径填充物相接触，如果改变粒径，则可能与更多或更少的大粒径填充物相接触。

上面提到的大粒径、小粒径，并没有具体尺寸限制，大和小是两者相对比较而言的。而且，当大粒径填充物本身也是存在多种不同粒径值时，则大和小之间并没有标准的划线标准。可能存在一个大粒径填充物周围的多个填充物尺寸不好界定为大或小，只能说相比于该大粒径填充物来说，周围的多个填充物尺寸都算小，但是该多个填充物相互之间比较的话也有大有小。而且，一个大粒径填充物也不必然与大粒径填充物直接接触，可能存在一个大粒径填充物周围全部是小粒径填充物，然后再接触大粒径填充物。

实施例三：

在本实用新型的实施例三中，使用具有弹性的颗粒作为填充物或填充物的一部分。例如，在刚性颗粒外面包覆一层具有弹性的橡胶、树脂等，这样装置在工作时，通过表面弹性层的变形可以起到缓冲减震的作用，并可以使得颗粒受力均匀，避免了颗粒及装置的损坏，提高了寿命，进而能够提高装置的承载能力。

在另一优选方案中，弹性颗粒和实施例一、二中的非弹性颗粒混合在一起，弹性颗粒起到缓冲减震的作用。其中所述弹性颗粒可以是刚性颗粒外包覆一层弹性材料或者整体直接由弹性树脂、橡胶等具有一定强度的弹性材料构成。

另一优选方案中，可以采用弹性颗粒、非弹性颗粒分层布置的结构，尤其是最底层颗粒为弹性颗粒。这样在能够实现减振的同时，避免了最下层颗粒由于受力较大(尤其是装置发生初始位移时)而破损、碎裂的情形发生。

实施例二、三中的方案也可以用流体介质(阻尼液、油)将颗粒浸泡至少一部分，起到缓冲防锈的作用。

下面结合图1-2，说明本实用新型高度方向位移调整补偿装置的工作原理。

初始状态时，见图1，填充物全部在第二支撑件内。

参见图2，当由于路基下沉原因使得第一支撑件向下移动时，由于第二支撑件1与轨枕连接，而不会发生位移，此时，第一支撑件2与第二支撑件1底面而形成高程差，当此高程差的空间高度大于填充物的粒径时，填充物3会通过第二支撑件1的开口5部分自动流进第一支撑件、第二支撑件底部的自由空间内。使得支撑力依次从第二支撑件1、填充物3、第一支撑件2传递到地基。

当地基上述调整完成后的一段时间后继续下沉时，本实用新型高度方向位移调整补偿装置继续执行上述过程，实现进一步的稳固支撑。

上面实施例中的装置或机构均以初始状态时地基未发生偏移的情形为示例，但是，应当知道，本发明方案也可以用于初始状态时地基就有一定沉降的情形，此时，上述方案中的装置或机构可预先进行一定的伸长，然后安装在合适位置，实现力的支撑传递。

上述实施例中主要以在地基中的使用示出了本实用新型方案的实施方式，但是可以知道，本实用新型的方案还可以用于其它需要实现支撑和/或需要保证距离的两个物体之间。

上述实施例中由于第一支撑件、第二支撑件之间要配合移动，所以其内或外表面形状尺寸相适应。例如，例如为筒形等。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语仅仅是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。