模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置

1.本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置。


背景技术：

2.为适应我国经济的迅猛发展，需要建设大量的公路、铁路等交通基础设施，不可避免地穿越崇山峻岭，穿越方式通常以隧道为主。我国位于环太平洋地震带和欧亚地震带之间，断裂带十分活跃，属于地震多发的国家，隧道穿越活断层在所难免，就高速铁路隧道而言，断层错动对隧道及隧道内的设施具有重要影响，由于高铁对轨道的变形要求标准非常高，因此在隧道穿越活断层时需要采用相关的措施能实现对路轨结构变形进行实时的调整。
3.也即，目前，对于高铁轨道的在受到扰动的情况下还没有一项有效的措施，能够使得被扰动后发生错位的轨道进行自动复位，进而造成了高铁行驶的安全风险；
4.可见，提供一种有效的模拟轨道在受到扰动情况下的解决方案，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供的模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置，以至少解决上述技术问题；
6.为了解决上述问题，本发明的第一方面提供模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置，所述试验装置包括：反力框架，所述反力框架为槽体结构，沿所述槽体结构的长度方向设置有若干节通过一框架滑轨连接的衬砌，所述框架滑轨与所述槽体的长度方向空间垂直，所述衬砌可沿所述框架滑轨的长度方向滑动；每一所述衬砌上均设置有轨道板，且相邻两所述轨道板之间相互连接，构成模拟火车通过的轨道；若干推力组件，每一所述推力组件对应设置在一所述衬砌的一端，用于推动所述衬砌沿所述框架滑轨的第一方向发生位移；若干自动回位组件，若干所述自动回位组件设置在衬砌上，用于当所述衬砌发生第一方向的位移后，使所述轨道板沿第二方向发生位移，所述第二方向位移等于所述第一方向位移，所述第一方向与所述第二方向相反。
7.在第一方面中，若干所述推力组件为摇把手，所述摇把手包括施力部和握持部；所述衬砌与所述反力框架之间预留有孔隙，所述衬砌的底部设置有连接头，所述连接头上设置螺纹孔；所述摇把手的施力部穿透设置在所述反力框架上，并连接与所述螺纹孔内。
8.在第一方面中，所述连接头与所述衬砌之间通过可拆卸的连接方式连接。
9.在第一方面中，所述自动回位组件包括：设置在每一节所述衬砌与轨道板之间的转盘，所述转盘与所述衬砌转动连接，所述转盘上设置有绕所述转盘的中心设置的弧形滑槽；横连杆，所述横连杆的一端连接在相邻的一衬砌上，所述横连杆的另一端通过转动轴承连接在所述转盘的所述滑槽内；推杆，所述推杆的两端对应设置在所述衬砌上，所述推杆的
两端对应与所述衬砌的连接端可自由转动；所述推杆为螺纹杆，所述螺纹杆上套设有与所述螺纹杆相适配的传动螺母，所述传动螺母外侧与所述轨道板连接；传动齿轮结构，所述齿轮结构连接在所述推杆和所述转盘之间，所述传动齿轮结构与所述转盘的连接位置位于所述转盘外轮廓上，当所述转盘转动时，带动所述传动齿轮转动。
10.在第一方面中，所述传动齿轮结构包括：锥齿轮和具有一弧形齿面的轮盘，所述轮盘的一端与所述转盘的外轮廓连接；所述锥齿轮同轴心套设在所述推杆上，所述锥齿轮与所述轮盘传动连接。
11.在第一方面中，所述推杆的两端部对应通过一对插销连接在所述衬砌上，所述推杆两端与对应的所述插销之间可自由转动。
12.在第一方面中，所述摇把手的握持部还设置有防滑层。
13.在第一方面中，所述衬砌为h形结构；所述h形结构的上部槽体内设置有一对衬砌滑轨，一对所述衬砌滑轨对应连接所述轨道板。
14.在第一方面中，所述反力框架上还设置有若干销钉；所述销位于所述衬砌通过框架滑轨与所述反力框架连接的相邻位置处。
15.在第一方面中，所述螺纹杆段的螺纹为渐变螺距设置。
16.有益效果：本发明提出了模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置，通过反力框架提供安装基础，然后在反力框架上通过框架滑轨设置衬砌，以及在衬砌上设置轨道板，用以模拟真实的轨道结构，然后在通过推力组件模拟跨活断层隧道的错动力施加组件，当推力组件施加推力后使得其中一节衬砌发生错动后，在利用自动回位组件，使得发生位移的轨道板进行自动回位，进而达到模拟断层隧道错动下轨道板自动调节的技术目的，以为真实的隧道错动进行衬砌回位提供有力参照。
附图说明
17.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置的结构示意图一；
19.图2为本发明模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置的结构示意图二；
20.图3为本发明模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置的结构示意图三。
21.图中标号：
22.1-反力框架；
23.2-摇把手；
24.3-衬砌；
25.4-框架滑轨；
26.5-轨道板；
27.6-自动回位组件；601-锥齿轮；602-推杆；603-转盘；604-滑槽；605-传动螺母；606-轮盘；
28.7-销钉；
29.8-插销。
具体实施方式
30.下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.同时，本说明书实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本说明书实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。
32.实施例一：
33.如图1-3所示，本实施例一提供了模拟跨活断层隧道错动下轨道板自动调节的试验装置，所述试验装置包括：反力框架1，所述反力框架1为槽体结构，沿所述槽体结构的长度方向设置有若干节通过一框架滑轨4连接的衬砌3，所述框架滑轨4与所述槽体的长度方向空间垂直，所述衬砌3可沿所述框架滑轨4的长度方向滑动；每一所述衬砌3上均设置有轨道板5，且相邻两所述轨道板5之间相互连接，构成模拟火车通过的轨道；若干推力组件，每一所述推力组件对应设置在一所述衬砌3的一端，用于推动所述衬砌3沿所述框架滑轨4的第一方向发生位移；若干自动回位组件6，若干所述自动回位组件6设置在衬砌3上，用于当所述衬砌3发生第一方向的位移后，使所述轨道板5沿第二方向发生位移，所述第二方向位移等于所述第一方向位移，所述第一方向与所述第二方向相反。
34.具体而言，本发明实施例一的一种实施方式中，通过反力框架1提供安装基础，然后在反力框架1上通过框架滑轨4设置衬砌3，以及在衬砌3上设置轨道板5，用以模拟真实的轨道结构，然后在通过推力组件模拟跨活断层隧道的错动力施加组件，当推力组件施加推力后使得其中一节衬砌3发生错动后，在利用自动回位组件6，使得发生位移的轨道板5进行自动回位，进而达到模拟断层隧道错动下轨道板5自动调节的技术目的，以为真实的隧道错动进行轨道板自动调节提供有力参照。
35.在一些可能的实施方式中，若干所述推力组件为摇把手2，所述摇把手2包括施力部和握持部；所述衬砌3与所述反力框架1之间预留有孔隙，所述衬砌3的底部设置有连接头，所述连接头上设置螺纹孔；所述摇把手2的施力部穿透设置在所述反力框架1上，并连接与所述螺纹孔内。
36.在上述实施方式中，摇把手2的具体结构为：由施力部和握持部组成的一体结构，且施力部和握持部之间形成弯折部分，该弯折部分将施力部和握持部共同形成空间垂直。
37.在一些可能的实施方式中，所述连接头与所述衬砌3之间通过可拆卸的连接方式连接。
38.具体而言，可采用螺纹连接的方式进行连接。
39.在一些可能的实施方式中，所述自动回位组件6包括：设置在每一节所述衬砌3与轨道板5之间的转盘603，所述转盘603与所述衬砌3转动连接，所述转盘603上设置有绕所述转盘603的中心设置的弧形滑槽604；横连杆，所述横连杆的一端连接在相邻的一衬砌3上，所述横连杆的另一端通过转动轴承连接在所述转盘603的所述滑槽604内，所述推杆为螺纹杆，所述螺纹杆上套设有与所述螺纹杆相适配的传动螺母，所述传动螺母外侧与所述轨道板连接；推杆602，所述推杆602的两端对应设置在所述衬砌3上，所述推杆602的两端对应与所述衬砌3的连接端可自由转动；传动齿轮结构，所述齿轮结构连接在所述推杆602和所述转盘603之间，所述传动齿轮结构与所述转盘603的连接位置位于所述转盘603外轮廓上，所述传动齿轮结构与所述推杆602固定连接。
40.对于上述实施例一的技术方案而言，通过横连杆连接相邻的一对衬砌3，且横连杆的一端通过转成轴承滑动连接在转盘603的滑槽604内，当该衬砌3发生位移时，由横连杆基于上一未发生扰动的衬砌3位置为基础，使得转盘603发生转动，使与转盘603连接的传动齿轮结构发生传动，进而带动推杆602发生转动，在通过推杆602第一节段与第二节段上的传动螺母605发生传动，以调整该轨道板5的位置。
41.在一些可能的实施方式中，所述传动齿轮结构包括：锥齿轮601和具有一弧形齿面的轮盘606，所述轮盘606的一端与所述转盘603的外轮廓连接；所述锥齿轮601同轴心套设在所述推杆602上，所述锥齿轮601与所述轮盘606传动连接。
42.在上述实施例的实施方式中，对于传动齿轮结构而言，其通过锥齿轮601与具有弧形齿面的轮盘606发生传动，锥齿轮601的锥面与弧形齿面的弧面形成传动配合，进而使得传动方式更加匹配和稳定。
43.在一些可能的实施方式中，所述推杆602的两端部对应通过一对插销8连接在所述衬砌3上，所述推杆602两端与对应的所述插销8之间可自由转动。
44.这是为了通过一对插销8限制推杆602的位置，并通过插销8为推杆602提供自由转动的环境。
45.在一些可能的实施方式中，所述摇把手2的握持部还设置有防滑层。
46.该防滑层可使用橡胶层，以增大在握持时手掌与握持部的摩擦力。
47.在一些可能的实施方式中，所述衬砌3为h形结构；所述h形结构的上部槽体内设置有一对衬砌3滑轨，一对所述衬砌3滑轨对应连接所述轨道板5。
48.在一些可能的实施方式中，所述反力框架1上还设置有若干销钉7；所述销钉7位于所述衬砌3通过框架滑轨4与所述反力框架1连接的相邻位置处。
49.这是为了防止衬砌3在沿框架滑轨4发生位移时撞到反力框架1的侧壁。
50.在一些可能的实施方式中，所述第一节段的螺纹为渐变螺距设置。
51.这样就能通过渐变螺距的变化来加速轨道板5的回调速度。
52.由于该实施例二与实施例一为同一发明构思下的一个实施例，其部分结构完全相同，因此对实施例二中与实施例一实质相同的结构不在详细阐述，未详述部分请参阅实施例一即可。
53.最后应说明的是：以上上述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发
明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
54.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。