铁路隧道隧底结构及底鼓治理方法
未命名
09-22
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1.本发明涉及隧道技术领域,更确切地说,它涉及铁路隧道隧底结构及底鼓治理方法。
背景技术:
2.高铁隧道底鼓变形造成无砟轨道上拱是高铁运行的重大安全隐患之一,轻则造成列车限速运行,重则造成线路中断行车,控制无砟轨道上拱既是保证高铁安全运行的基础,又是高铁进一步提速的前提。隧道内无砟轨道上拱主要源于隧道底鼓变形,隧道底鼓变形是复杂的物理力学现象,主要的原因有三种:地下水、膨胀性隧底岩体和地应力。其中地应力造成隧道底鼓变形的机理最为复杂,其作用时间最长,整治难度最大。现有存在很多投入使用的铁路隧道经过多轮整治,变形虽受抑制,但仍无停止的迹象。随着我国铁路建设的发展,投入运营的铁路隧道不断增加,隧道底鼓病害出现几率不断增加,整治难度不断攀升,整治效果却不尽如人意,严重影响铁路运营安全,如何有效整治隧道底鼓病害,既要保证方案合理、行之有效,又需要能够实现快速施工。
3.通过进一步的数据表面,铁路隧道由于受到地应力的作用,铁路隧道产生底鼓的一个重要原因就是仰拱两侧与拱墙的结合处承受隧道岩体沉降或者地质变形产生的垂压以及高铁通过隧道铁路时产生的冲击动能,进而在仰拱两侧与拱墙的结合初产生应力集中,当仰拱两侧产生应力预应力分散至仰拱中段位置时,容很容易造成仰拱产生变形开裂,更有甚者出现断裂溃缩的严重工程质量问题,因此在实际施工过程中,在消除或者减缓仰拱与侧墙结合处的应力集中问题上,能够有效缓解铁路隧道底鼓病害的产生。
技术实现要素:
4.本发明的目的是针对现有技术的不足,提出了铁路隧道隧底结构及底鼓治理方法。
5.第一方面,提供了铁路隧道隧底结构,包括:
6.单元轨道枕体,所述单元轨道枕体上方设置有单元盖压枕体,所述单元盖压枕体实施对铁路无砟轨道的支撑;
7.单元过渡支撑体,所述单元过渡支撑体位于单元轨道枕体的下方设置有两组,两组单元过渡支撑体相邻侧活动配合,所述单元过渡支撑体实施对单元轨道枕体的支撑;
8.单元支撑拱,所述单元支撑拱设置在单元轨道枕体的两侧位置,所述单元支撑拱与侧墙构成抵靠配合;
9.所述单元支撑拱与单元过渡支撑体之间通过传递单元连接,所述单元支撑拱移动且通过传递单元连动单元支撑拱竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑。
10.作为优选,所述单元过渡支撑体下板面整体呈弧板状构造,所述传递单元包括传动臂,所述传动臂沿着隧道宽度方向延伸,所述传动臂的一端与单元过渡支撑体的下板面抵靠,传动臂的另一端与单元支撑拱连接。
11.作为优选,所述传动臂的一端与单元过渡支撑体的下板面铰接,所述传动臂分布在两组单元过渡支撑体板面位置且沿着隧道宽度延伸。
12.作为优选,所述传动臂的延伸端设置有多组支撑辊,所述支撑辊与传动臂的铰接轴平行布置,所述单元轨道枕体的两侧下板面设置有支撑弧面,所述支撑弧面与多组支撑辊的辊面抵靠。
13.作为优选,所述传动臂的延伸端铰接设置有支撑臂,所述支撑臂的铰接轴与传动臂的铰接轴平行,所述支撑辊转动式设置在支撑臂上,所述支撑辊滚压式设置在支撑轨道上,所述支撑轨道竖直滑动设置在机架板上,所述支撑轨道与机架板之间设置有竖直弹簧
14.作为优选,所述支撑臂上延伸设置有驱动辊,所述驱动辊与支撑辊平行布置,所述单元支撑拱竖直滑动设置在机架板上,所述单元支撑拱一侧设置有支撑斜面,所述驱动辊与支撑斜面抵靠,所述单元支撑拱与机架板之间设置有支撑弹簧。
15.作为优选,所述单元过渡支撑体的两侧分别铰接设置有支撑连杆,所述支撑连杆的另一端与单元轨道枕体的下板面连接,所述单元盖压枕体的下方抵靠设置有两组抵靠辊,所述两组抵靠辊辊芯与支撑连杆的铰接轴平行布置,所述两组抵靠辊抵靠两组单元过渡支撑体上,所述两组单元过渡支撑体上均设置有悬伸块,所述悬伸块沿着单元过渡支撑体长度方向布置且上板面开设有弧形滑孔,所述两组抵靠辊插置在弧形滑孔内,所述两组抵靠辊通过驱动板连接,所述驱动板竖直滑动设置在单元过渡支撑体上板面,所述单元盖压枕体与驱动板抵靠。
16.作为优选,相邻单元支撑拱的端面分别设置有插接销及插接孔,所述插接销与插接孔沿着隧道长度方向布置,相邻单元支撑拱的插接销插置在插接孔内,所述插接销上套设有插接弹簧,所述插接弹簧伸入插接孔内,所述单元支撑拱上设置有连动斜面,所述单元轨道枕体的两端设置有压装辊,所述压装辊水平且与两组抵靠辊辊芯垂直布置,所述压装辊与单元支撑拱的连动斜面抵靠。
17.作为优选,相邻单元盖压枕体的结合位置的上板面分别设置有卡接槽及卡接凸起,相邻卡接凸起卡置在卡接槽内,所述侧墙上设置有卡接单元支撑拱的卡槽a,所述单元支撑拱上端面设置有支撑凸起,所述支撑凸起竖直滑动设置在单元支撑拱上,所述支撑凸起上套设有弹簧,所述弹簧两端分别与支撑凸起及单元支撑拱上端面抵靠。
18.第二方面,提供了一种应用第一方面任一所述铁路隧道隧底结构的铁路隧道底鼓治理方法,包括:
19.步骤一、在隧道的仰拱上施工锚杆,所述锚杆伸入稳定岩层;
20.步骤二、在仰拱上进行二次衬砌,使得仰拱形成安装隧道底部的安装平面;
21.步骤三、在安装平面的中间预留检修通道,在隧道的侧墙上预留安装铁路隧道隧底结构的卡槽;在隧道的侧墙与安装平面位置预留号排水管路,使得排水管路有效实施对隧道内渗水进行有效的引流;
22.步骤四、使得铁路的隧道段的安装平面与非隧道段支架的无砟轨道的基面之间形成矩形槽;
23.步骤五、将铁路隧道隧底结构的单元支撑拱沿着隧道内矩形槽的长度两侧槽壁安装摆放,并且使得相邻单元支撑拱的插接销插置在插接孔内,直至单元支撑拱摆放充足的单元支撑拱;
24.步骤六、将单元过渡支撑体及传递单元沿着隧道内矩形槽的长度安装完毕,使得单元过渡支撑体与传递单元实现安装;
25.步骤七、将单元轨道枕体压设在单元过渡支撑体的上板面,将单元盖压枕体盖压在单元轨道枕体上板面,实现对单元支撑拱连动,使得单元支撑拱实施对侧墙上的卡槽进行竖直支撑;
26.步骤八、待单元盖压枕体稳定下来后,使得单元盖压枕体相互紧挨,在单元盖压枕体上板面安装无砟轨道,实现对铁路隧道隧底结构的安装。
27.本发明的有益效果是:本发明提供的隧底结构包含单元轨道枕体及单元盖压枕体,在单元盖压枕体上安装无砟轨道,并且在单元轨道枕体下方设置两组单元过渡支撑体,通过对单元过渡支撑体的压装,在单元支撑拱与单元过渡支撑体之间通过传递单元连接,通过传递单元连动单元支撑拱竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑,进而实施对仰拱与侧墙之间的竖直支撑,以消除隧道地质变化而产生的应力集中,进而可有效消除隧道底鼓问题的产生,该隧道的隧底构造呈现活动的状态,当高铁通过该隧道时产生的冲击惯量,可有效传递至侧墙位置,以竖直传递至侧墙内,并且通过隧道的隧底构造进行吸收,从而可有效消除高铁通过的冲击惯量产生的隧道底鼓问题。
附图说明
28.图1为铁路隧道截面的简化示意图;
29.图2为两组铁路隧道隧底结构的相互配合的一种视角结构示意图;
30.图3为两组铁路隧道隧底结构的相互配合的另一种视角结构示意图;
31.图4为两组铁路隧道隧底结构的主视图;
32.图5为两组铁路隧道隧底结构的俯视图;
33.图6为单组铁路隧道隧底结构移出单元盖压枕体后的一种视角结构示意图;
34.图7为单组铁路隧道隧底结构移出单元盖压枕体后的另一种视角结构示意图;
35.图8为单组铁路隧道隧底结构移出单元盖压枕体后主视图;
36.附图标记说明:单元轨道枕体100、支撑弧面110、压装辊130、单元过渡支撑体200、支撑连杆210、悬伸块220、弧形滑孔221、单元支撑拱300、支撑斜面310、插接孔320、插接弹簧330、连动斜面340、支撑凸起350、弹簧351、插接销360、支撑弹簧370、传动臂410、支撑辊420、支撑轨道421、机架板422、竖直弹簧423、支撑臂430、驱动辊431、单元盖压枕体500、抵靠辊510、驱动板520、卡接槽530、卡接凸起540。
具体实施方式
37.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出,对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
38.实施例1:
39.本技术实施例提供了一种铁路隧道隧底结构,如图1所示,包括:
40.包括单元轨道枕体100,所述单元轨道枕体100上方设置有单元盖压枕体500,所述单元盖压枕体500实施对铁路无砟轨道的支撑;
41.单元过渡支撑体200,所述单元过渡支撑体200位于单元轨道枕体100的下方设置有两组,两组单元过渡支撑体200相邻侧活动配合,所述单元过渡支撑体200实施对单元轨道枕体100的支撑;
42.单元支撑拱300,所述单元支撑拱300设置在单元轨道枕体100的两侧位置,所述单元支撑拱300与侧墙构成抵靠配合;
43.所述单元支撑拱300与单元过渡支撑体200之间通过传递单元连接,所述单元支撑拱300移动且通过传递单元连动单元支撑拱300竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑。
44.该隧底结构包含的单元轨道枕体100及单元盖压枕体500,在单元盖压枕体500上安装无砟轨道,并且在单元轨道枕体100下方设置两组单元过渡支撑体200,并且通过对单元过渡支撑体200的压装,在单元支撑拱300与单元过渡支撑体200之间通过传递单元连接,通过单元过渡支撑体200移动且通过传递单元连动单元支撑300拱竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑,进而实施对仰拱与侧墙之间的竖直支撑,以消除隧道地质变化而产生的应力集中,使得隧底的仰拱位置减少对隧道地质形变或者冲击惯量产生的能量集中的问题,进而可有效减弱或者消除隧道底鼓问题的产生。
45.该隧道的隧底构造呈现活动的状态,当高铁通过该隧道时产生的冲击惯量,可有效传递至侧墙位置,以竖直传递至侧墙内,并且通过隧道的隧底构造进行吸收,从而可有效消除高铁通过的冲击惯量产生的隧道底鼓问题。
46.实施例2:
47.在实施例1的基础上,本技术实施例2提供了一种更具体的铁路隧道隧底结构,所述单元过渡支撑体200下板面整体呈弧板状构造,所述传递单元包括传动臂410,所述传动臂410沿着隧道宽度方向延伸,所述传动臂410的一端与单元过渡支撑体200的下板面抵靠,传动臂410的另一端与单元支撑拱300连接。
48.在实施对单元支撑拱300支撑连动时,将单元过渡支撑体200下板面整体设置呈弧板状构造,当单元过渡支撑体200在单元轨道枕体100的压力作用下,位于铰接轴产生弯折,进而连动传动臂410向隧道隧底的两侧延伸,从而使得传动臂410连动单元支撑供300的竖直移动,以实施对隧道侧墙的竖直支撑。
49.此外,所述传动臂410的一端与单元过渡支撑体200的下板面铰接,所述传动臂410分布在两组单元过渡支撑体200板面位置且沿着隧道宽度延伸。
50.当上述的单元轨道枕体100与单元过渡支撑体200安装后,传动臂410的一端与单元过渡支撑体200的下板面铰接,并且传动臂410分布在两组单元过渡支撑体200铰接轴的两侧,当单元过渡支撑体200位于铰接轴位置产生转动时,使得传动臂410向隧道两侧移动,并且可有效传递单元轨道枕体100的支撑力,以实施对隧道两侧侧墙与仰拱结合位置的竖直支撑。
51.在实施对单元轨道枕体100的支撑时,所述传动臂410的延伸端设置有多组支撑辊420,所述支撑辊420与传动臂410的铰接轴平行布置,所述单元轨道枕体100的两侧下板面设置有支撑弧面110,所述支撑弧面110与多组支撑辊420的辊面抵靠。
52.为实施对单元轨道枕体100下端的支撑,并且随着传动臂410向隧底两侧移动时,在实施对两侧单元支撑拱300竖直驱动时,能够实施对单元轨道枕体100下端的进一步可靠支撑,所述传动臂410向隧底两侧移动,且使得支撑辊420沿着支撑弧面110滚动,进而可使
得支撑辊420与支撑弧面110之间的间距逐渐变小,并且随着对支撑辊420压缩,可有效实施对单元轨道枕体100下板面的可靠支撑。
53.需要说明的,本实施例中与实施例1相同或相似的部分可相互参考,在本技术中不再赘述。
54.实施例3:
55.在实施例1、2的基础上,本技术实施例3提供了一种更具体的铁路隧道隧底结构,所述支撑弧面110所在的圆心与单元过渡支撑体200的下板面弧面所在的圆心同心布置,所述传动臂410的延伸端铰接设置有支撑臂430,所述支撑臂430的铰接轴与传动臂410的铰接轴平行,所述支撑辊420转动式设置在支撑臂430上,所述支撑辊420滚压式设置在支撑轨道421上,所述支撑轨道421竖直滑动设合资在机架板422上,所述支撑轨道421与机架板422之间设置有竖直弹簧423。
56.上述的传动臂410的延伸端铰接设置有支撑臂430,并且支撑辊420转动式设置在支撑臂430上,当元轨道枕体100与单元过渡支撑体200安装后,传动臂410的一端与单元过渡支撑体200的下板面铰接,并且传动臂410分布在两组单元过渡支撑体200铰接轴的两侧,当单元过渡支撑体200位于铰接轴位置产生转动时,使得传动臂410向隧道两侧移动,并且实施对支撑臂430的水平推送,随着对支撑臂430的水平推送,使得支撑臂430沿着支撑轨道421及支撑弧面110的下板面滚动,并且实施对支撑弧面110的竖直支撑,直至实施对竖直弹簧423压缩到位,竖直弹簧423可有效确保支撑臂430始终抵靠在支撑弧面110上,使得单元轨道枕体100在单元过渡支撑体200上保持平衡,通过竖直弹簧423可有效吸收火车通过产生的冲击。
57.所述支撑臂430上延伸设置有驱动辊431,所述驱动辊431与支撑辊420平行布置,所述单元支撑拱300竖直滑动设置在机架板422上,所述单元支撑拱300一侧设置有支撑斜面310,所述驱动辊431与支撑斜面310抵靠,所述单元支撑拱300与机架板422之间设置有支撑弹簧370。
58.在实施对单元轨道枕体100两侧的单元支撑拱300竖直驱动时,当传动臂410向隧道两侧移动,并且实施对支撑臂430的水平推送时,上述的驱动辊431与支撑斜面310抵靠,进而可连动单元支撑拱300竖直移动,以实施对侧墙与仰拱结合点的竖直支撑,以达到消除侧墙与仰拱结合位置应力集中的目的,达到对隧道隧底构造的改造,以避免仰拱出现裂缝等底鼓问题,提高隧道的使用寿命,减少隧道隧底的维护次数。
59.进一步地,所述单元过渡支撑体200的两侧分别铰接设置有支撑连杆210,所述支撑连杆210的另一端与单元轨道枕体100的下板面连接,所述支撑连杆210两端的铰接轴水平且与两组单元过渡支撑体200之间的铰接轴平行,所述单元轨道枕体100上设置有两组抵靠辊510,所述两组抵靠辊510辊芯与支撑连杆210的铰接轴平行布置,所述两组抵靠辊510抵靠两组单元过渡支撑体200的上板面位置。
60.进一步地,所述单元过渡支撑体200的两侧分别铰接设置有支撑连杆210,所述支撑连杆210的另一端与单元轨道枕体100的下板面连接,所述单元盖压枕体500的下方抵靠设置有两组抵靠辊510,所述两组抵靠辊510辊芯与支撑连杆210的铰接轴平行布置,所述两组抵靠辊510抵靠两组单元过渡支撑体200上,所述两组单元过渡支撑体200上均设置有悬伸块220,所述悬伸块220沿着单元过渡支撑体200长度方向布置且上板面开设有弧形滑孔
221,所述两组抵靠辊510插置在弧形滑孔221内,所述两组抵靠辊510通过驱动板520连接,所述驱动板520竖直滑动设置在单元过渡支撑体200上板面,所述单元盖压枕体500与驱动板520抵靠。
61.当实施单元轨道枕体100与单元过渡支撑体200的安装时,单元过渡支撑体200的两侧通过支撑连杆210实现与单元轨道枕体100下板面的铰接,并且单元盖压枕体500的下方有两组抵靠辊510抵靠在两组单元过渡支撑体200上的弧形滑孔221内,使得两组单元过渡支撑体200位于支撑连杆210的铰接轴位置产生转动,从而连动传动臂410绕铰接轴转动,以实施对支撑臂430的水平推送,从而连动驱动辊431与支撑斜面310抵靠,进而可连动单元支撑拱300竖直移动,以实施对侧墙与仰拱结合点的竖直支撑,以达到消除侧墙与仰拱结合位置应力集中的目的,达到对隧道隧底构造的改造,以避免仰拱出现裂缝等底鼓问题,提高隧道的使用寿命,减少隧道隧底的维护次数。
62.相邻单元支撑拱300的端面分别设置有插接销360及插接孔320,所述插接销360与插接孔320沿着隧道长度方向布置,相邻单元支撑拱300的插接销360插置在插接孔320内,所述插接销360上套设有插接弹簧330,所述插接弹簧330伸入插接孔320内。
63.在实施对单元支撑拱300之间的连接时,预先在隧道仰拱内成型矩形槽,将单元支撑拱300沿着隧道的长度方向顺序排布,并且分布在隧道矩形槽的两侧槽壁内,使得相邻的单元支撑拱300插接销360插置在插接孔320内,并且将插接弹簧330套设在插接销360上,且使得插接弹簧330伸入插接孔320内,以实现对单元支撑拱300之间的连接,使得相邻单元支撑拱300之间能够进行压缩,以实现对相邻单元支撑拱300之间的安装,当上述相邻单元支撑拱300之间全部安装完毕后,对于上述的单元过渡支撑体200进行安装,而后将各个单元轨道枕体100扣设在单元过渡支撑体200上,进而实现对多个单元轨道枕体100的安装,使得单元支撑拱300沿着隧道长度方向两侧挨个排布好,以实现对隧道两侧墙的卡槽a的支撑,通过对上述单元轨道枕体100及单元过渡支撑体200的安装,能够实现各个部分之间的连接,可有效消除高铁通过该隧道时产生的冲击惯量,以最大程度减少冲击惯量造成的隧道底鼓出现的开裂问题。
64.具体地,所述单元支撑拱300上设置有连动斜面340,连动斜面340构成“v”形缺口,所述单元轨道枕体100的两端设置有压装辊130,所述压装辊130水平且与两组抵靠辊510辊芯垂直布置,所述压装辊130与连动斜面340抵靠。
65.在实施对单元支撑拱300之间相互连接时,通过设置在单元轨道枕体100两端的压装辊130抵靠在连动斜面340构上,以实现对相邻单元支撑拱300之间的压紧,并且通过设置在插接孔320内的插接弹簧330能够有效吸收高铁穿过隧道时对该隧底结构造成的冲击。
66.为实现对相邻单元轨道枕体100的可靠结合,相邻单元轨道枕体100的结合位置的上板面分别设置有卡接槽140及卡接凸起150,相邻卡接凸起150卡置在卡接槽140内,所述侧墙上设置有卡接单元支撑拱300的卡槽a,为实施对单元支撑拱300与侧墙卡槽a的支撑时,所述单元支撑拱300上端面设置有支撑凸起350,所述支撑凸起350竖直滑动设置在单元支撑拱300上,所述支撑凸起350上套设有弹簧351,所述弹簧351两端分别与支撑凸起350及单元支撑拱300上端面抵靠。
67.需要说明的,本实施例中与实施例1、2相同或相似的部分可相互参考,在本技术中不再赘述。
68.实施例4:
69.在实施例1-3的基础上,本技术实施例4提供了一种应用铁路隧道隧底结构的铁路隧道底鼓治理方法,包括
70.步骤一、在隧道的仰拱上施工锚杆,所述锚杆伸入稳定岩层;
71.步骤二、在仰拱上进行二次衬砌,使得仰拱形成安装隧道底部的安装平面;
72.步骤三、在安装平面的中间预留检修通道,在隧道的侧墙上预留安装铁路隧道隧底结构的卡槽;在隧道的侧墙与安装平面位置预留号排水管路,使得排水管路有效实施对隧道内渗水进行有效的引流;
73.步骤四、使得铁路的隧道段的安装平面与非隧道段支架的无砟轨道的基面之间形成矩形槽;
74.步骤五、将铁路隧道隧底结构的单元支撑拱300沿着隧道内矩形槽的长度两侧槽壁安装摆放,并且使得相邻单元支撑拱300的插接销360插置在插接孔320内,直至单元支撑拱300摆放充足的单元支撑拱300;
75.步骤六、将单元过渡支撑体200及传递单元沿着隧道内矩形槽的长度安装完毕,使得单元过渡支撑体200与传递单元实现安装;
76.步骤七、将单元轨道枕体100压设在单元过渡支撑体200的上板面,将单元盖压枕体500盖压在单元轨道枕体100上板面,实现对单元支撑拱300连动,使得单元支撑拱300实施对侧墙上的卡槽进行竖直支撑;
77.步骤八、待单元盖压枕体500稳定下来后,使得单元盖压枕体500相互紧挨,在单元盖压枕体500上板面安装无砟轨道,实现对隧道隧底结构的安装。
78.具体的,本实施例所提供的系统为实施例1-3提供的结构对应的安装方法,因此,在本实施例中与实施例1-3相同或相似的部分,可相互参考,在本技术中不再赘述。
技术特征:
1.一种铁路隧道隧底结构,其特征在于,包括:单元轨道枕体(100),所述单元轨道枕体(100)上方设置有单元盖压枕体(500),所述单元盖压枕体(500)实施对铁路无砟轨道的支撑;单元过渡支撑体(200),所述单元过渡支撑体(200)位于单元轨道枕体(100)的下方设置有两组,两组单元过渡支撑体(200)相邻侧活动配合,所述单元过渡支撑体(200)实施对单元轨道枕体(100)的支撑;单元支撑拱(300),所述单元支撑拱(300)设置在单元轨道枕体(100)的两侧位置,所述单元支撑拱(300)与侧墙构成抵靠配合;所述单元支撑拱(300)与单元过渡支撑体(200)之间通过传递单元连接,所述单元支撑拱(300)移动且通过传递单元连动单元支撑拱(300)竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑。2.根据权利要求1所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,所述单元过渡支撑体(200)下板面整体呈弧板状构造,所述传递单元包括传动臂(410),所述传动臂(410)沿着隧道宽度方向延伸,所述传动臂(410)的一端与单元过渡支撑体(200)的下板面抵靠,传动臂(410)的另一端与单元支撑拱(300)连接。3.根据权利要求2所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,所述传动臂(410)的一端与单元过渡支撑体(200)的下板面铰接,所述传动臂(410)分布在两组单元过渡支撑体(200)板面位置且沿着隧道宽度延伸。4.根据权利要求3所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于:所述传动臂(410)的延伸端设置有多组支撑辊(420),所述支撑辊(420)与传动臂(410)的铰接轴平行布置,所述单元轨道枕体(100)的两侧下板面设置有支撑弧面(110),所述支撑弧面(110)与多组支撑辊(420)的辊面抵靠。5.根据权利要求4所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,所述传动臂(410)的延伸端铰接设置有支撑臂(430),所述支撑臂(430)的铰接轴与传动臂(410)的铰接轴平行,所述支撑辊(420)转动式设置在支撑臂(430)上,所述支撑辊(420)滚压式设置在支撑轨道(421)上,所述支撑轨道(421)竖直滑动设置在机架板(422)上,所述支撑轨道(421)与机架板(422)之间设置有竖直弹簧(423)。6.根据权利要求5所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,所述支撑臂(430)上延伸设置有驱动辊(431),所述驱动辊(431)与支撑辊(420)平行布置,所述单元支撑拱(300)竖直滑动设置在机架板(422)上,所述单元支撑拱(300)一侧设置有支撑斜面(310),所述驱动辊(431)与支撑斜面(310)抵靠,所述单元支撑拱(300)与机架板(422)之间设置有支撑弹簧(370)。7.根据权利要求6所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,所述单元过渡支撑体(200)的两侧分别铰接设置有支撑连杆(210),所述支撑连杆(210)的另一端与单元轨道枕体(100)的下板面连接,所述单元盖压枕体(500)的下方抵靠设置有两组抵靠辊(510),所述两组抵靠辊(510)辊芯与支撑连杆(210)的铰接轴平行布置,所述两组抵靠辊(510)抵靠两组单元过渡支撑体(200)上,所述两组单元过渡支撑体(200)上均设置有悬伸块(220),所述悬伸块(220)沿着单元过渡支撑体(200)长度方向布置且上板面开设有弧形滑孔(221),所述两组抵靠辊(510)插置在弧形滑孔(221)内,所述两组抵靠辊(510)通过驱动板(520)连接,
所述驱动板(520)竖直滑动设置在单元过渡支撑体(200)上板面,所述单元盖压枕体(500)与驱动板(520)抵靠。8.根据权利要求7所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,相邻单元支撑拱(300)的端面分别设置有插接销(360)及插接孔(320),所述插接销(360)与插接孔(320)沿着隧道长度方向布置,相邻单元支撑拱(300)的插接销(360)插置在插接孔(320)内,所述插接销(360)上套设有插接弹簧(330),所述插接弹簧(330)伸入插接孔(320)内,所述单元支撑拱(300)上设置有连动斜面(340),所述单元轨道枕体(100)的两端设置有压装辊(130),所述压装辊(130)水平且与两组抵靠辊(510)辊芯垂直布置,所述压装辊(130)与单元支撑拱(300)的连动斜面(340)抵靠。9.根据权利要求8所述的铁路隧道隧底结构,其特征在于,相邻单元盖压枕体(500)的结合位置的上板面分别设置有卡接槽(530)及卡接凸起(540),相邻卡接凸起(540)卡置在卡接槽(530)内,所述侧墙上设置有卡接单元支撑拱(300)的卡槽a,所述单元支撑拱(300)上端面设置有支撑凸起(350),所述支撑凸起(350)竖直滑动设置在单元支撑拱(300)上,所述支撑凸起(350)上套设有弹簧(351),所述弹簧(351)两端分别与支撑凸起(350)及单元支撑拱(300)上端面抵靠。10.一种应用权利要求1至9任一所述铁路隧道隧底结构的铁路隧道底鼓治理方法,其特征在于,包括:步骤一、在隧道的仰拱上施工锚杆,所述锚杆伸入稳定岩层;步骤二、在仰拱上进行二次衬砌,使得仰拱形成安装隧道底部的安装平面;步骤三、在安装平面的中间预留检修通道,在隧道的侧墙上预留安装铁路隧道隧底结构的卡槽;在隧道的侧墙与安装平面位置预留号排水管路,使得排水管路有效实施对隧道内渗水进行有效的引流;步骤四、使得铁路的隧道段的安装平面与非隧道段支架的无砟轨道的基面之间形成矩形槽;步骤五、将铁路隧道隧底结构的单元支撑拱(300)沿着隧道内矩形槽的长度两侧槽壁安装摆放,并且使得相邻单元支撑拱(300)的插接销(360)插置在插接孔(320)内,直至单元支撑拱(300)摆放充足的单元支撑拱(300);步骤六、将单元过渡支撑体(200)及传递单元沿着隧道内矩形槽的长度安装完毕,使得单元过渡支撑体(200)与传递单元实现安装;步骤七、将单元轨道枕体(100)压设在单元过渡支撑体(200)的上板面,将单元盖压枕体(500)盖压在单元轨道枕体(100)上板面,实现对单元支撑拱(300)连动,使得单元支撑拱(300)实施对侧墙上的卡槽进行竖直支撑;步骤八、待单元盖压枕体(500)稳定下来后,使得单元盖压枕体(500)相互紧挨,在单元盖压枕体(500)上板面安装无砟轨道,实现对铁路隧道隧底结构的安装。
技术总结
本发明涉及铁路隧道隧底结构及底鼓治理方法,包括:单元轨道枕体、单元过渡支撑体、单元支撑拱和单元盖压枕体;单元盖压枕体实施对铁路无砟轨道的支撑;单元过渡支撑体实施对单元轨道枕体的支撑;单元支撑拱与侧墙构成抵靠配合;单元支撑拱移动且通过传递单元连动单元支撑拱竖直移动且实施对侧墙的竖直抵靠支撑。本发明的有益效果是:本发明可以消除隧道地质变化而产生的应力集中,进而可有效消除隧道底鼓问题的产生,该隧道的隧底构造呈现活动的状态,当高铁通过该隧道时产生的冲击惯量,可有效传递至侧墙位置,以竖直传递至侧墙内,并且通过隧道的隧底构造进行吸收,从而可有效消除高铁通过的冲击惯量产生的隧道底鼓问题。高铁通过的冲击惯量产生的隧道底鼓问题。高铁通过的冲击惯量产生的隧道底鼓问题。
技术研发人员:周建 陈松强 魏纲 崔允亮 丁智
受保护的技术使用者:浙大城市学院
技术研发日:2023.07.18
技术公布日:2023/9/20
版权声明
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