CN103938505A - 轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于隔振器技术领域，公开了轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法。其主要技术特征为：包括预埋套筒，顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆；在所述底盆中心设置环状凸台，在所述橡胶减振垫中心位置设置有第一通孔，所述橡胶减振垫套在所述环状凸台上，所述环状凸台的高度低于橡胶减振垫的高度；在所述环状凸台中心位置的底盆上设置锚固螺栓孔；在所述底盆侧沿上端设置有提升螺孔，在所述顶板与所述提升螺孔对应位置设置有提升通孔，在所述提升通孔和提升螺孔内设置可拆装的提升螺栓。在橡胶减振垫等部件出现损坏时，很容易将顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆从预埋套筒内取出，更换更加方便，在轨道交通维修窗口期就能完成维护，避免了轨道交通停运。

Description

轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法

技术领域

本发明属于轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器技术领域，具体地讲涉及轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法。

背景技术

城市轨道列车运营中，由于轮轨系统中各结构不同频率的振动，造成对环境振动及噪声污染。浮置板轨道利用具有一定质量和刚度的混凝土道床板在弹性体上进行惯性运动，来隔离和衰减列车运行产生的振动。同其他减振轨道结构比较，浮置板轨道隔振效果彻底，技术优势明显，为城市轨道交通的振动噪声环境控制提供了有效的技术手段，在城市轨道交通有特殊隔振的地段具有广阔的应用前景。随着我国城市轨道交通的迅猛发展，浮置板轨道已经被大量推广使用，但浮置板轨道技术工程应用中依然存在一些问题。

由于在城市轨道交通的运营过程中，环境、疲劳荷载、地质条件等的作用，往往会导致弹性隔振元件性能的逐渐下降甚至失效。为了保持浮置板轨道系统的减振功能和减振效果，所以浮置板轨道减振元件需要定期更换。

目前采用的弹性隔振元件主要有螺旋钢弹簧和橡胶两种，其一：橡胶减振垫类的浮置板轨道结构：橡胶减振垫的更换需要拆除混凝土道床板，重新做基底找平，铺设更换的橡胶减振垫，重新做混凝土道床板，因此，其更换成本为新建成本的两倍，更换需要的时间为新建时间的两倍。其二，螺旋钢弹簧类的浮置板轨道结构：螺旋钢弹簧的更换需要顶升混凝土道床板，有的可能需要拆除钢轨，考虑到混凝土道床板和剪力铰的受力，混凝土道床板至少要分3至4步顶升，因此，其更换工艺比较复杂，更换需要的时间也比较长。

发明内容

本发明解决的第一个技术问题就是提供一种隔振效果好、更换工艺更简便、更换效率更高、结构安全性更可靠的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：包括周边带有锚固齿的预埋套筒，在靠近所述预埋套筒下底设置有内折的环状套筒底，预埋套筒壁的截面呈“L”型，在所述预埋套筒下方设置有顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆；所述顶板周边设置有卡在环状套筒底上的台阶，所述调高调平垫板、底盆、中间板的外径小于环状套筒底的内径；在所述底盆中心设置环状凸台，在所述橡胶减振垫中心位置设置有第一通孔，所述橡胶减振垫套在所述环状凸台上，所述环状凸台的高度低于橡胶减振垫的高度；在所述环状凸台中心位置的底盆上设置锚固螺栓孔；在所述顶板、调高调平垫板和中间板中心位置带有第二通孔，所述顶板、调高调平垫板和中间板通过第一固定连接螺栓连接，所述顶板与预埋套筒的环状套筒底通过第二固定连接螺栓连接，在所述第二固定连接螺栓上端设置有紧固螺母；在所述底盆侧沿上端设置有提升螺孔，在所述顶板与所述提升螺孔对应位置设置有提升通孔，在所述提升通孔和提升螺孔内设置可拆装的提升螺栓。

其附加技术特征为：

所述中间板中间套有橡胶减振环，在所述减振环轴向外侧设置有塑料滑板环，所述塑料滑板环、橡胶减振环与所述中间板一体硫化在一起，在所述中间板的下端周边设置有环状凸缘，所述塑料滑板环的外径与所述底盆内径相等，所述环状凸缘的外径小于所述底盆内径，在所述底盆上部内壁面设置有不锈钢滑环；

在所述顶板与所述环状套筒底之间的第二固定连接螺栓上套有调高调平钢环。

本发明解决的第二个技术问题就是提供一种生产上述轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器对的方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

该方法包括下列步骤： 

第一步：将提升螺栓穿过提升通孔插入提升螺孔，将顶板与底盆联接在一起；

第二步：用配套工具通过第二通孔、环状凸台内孔将锚固螺母旋出；

第三步：将吊环螺钉旋入第二通孔，通过吊环螺钉将顶板和中间板连接在一起；

第四步：在浮置板底部适当位置布置千斤顶，将浮置板顶升3~5mm；

第五步：采用配套工具将第二固定连接螺栓的紧固螺母旋出；

第六步：采用起重设备通过吊环螺钉将易更换型顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆吊出预埋套筒；

第七步：拧开提升螺栓和吊环螺钉，将需要更换的部件更换完成后，重新旋紧提升螺栓和吊环螺钉；

第八步：采用起重设备通过吊环螺钉将更换后的顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆吊入预埋套筒，并保证第二固定连接螺栓露出顶板以及下锚固螺栓穿过下锚固螺栓孔；

第九步：采用配套工具将第二固定连接螺栓的紧固螺母拧紧；

第十步：采用配套工具将提升螺栓旋出并采用配套工具将吊环螺钉旋出；

第十一步：将浮置板底部布置千斤顶均匀匀速卸载后撤出,最后采用配套工具将下锚固螺母拧紧。 

本发明提供的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法，同现有技术相比较具有以下优点：

其一，由于包括周边带有锚固齿的预埋套筒，在靠近所述预埋套筒下底设置有内折的环状套筒底，预埋套筒壁的截面呈“L”型，在所述预埋套筒下方设置有顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆；所述顶板周边设置有卡在环状套筒底上的台阶，所述调高调平垫板、底盆、中间板的外径小于环状套筒底的内径；在所述底盆中心设置环状凸台，在所述橡胶减振垫中心位置设置有第一通孔，所述橡胶减振垫套在所述环状凸台上，所述环状凸台的高度低于橡胶减振垫的高度；在所述环状凸台中心位置的底盆上设置锚固螺栓孔；在所述顶板、调高调平垫板和中间板中心位置带有第二通孔，所述顶板、调高调平垫板和中间板通过第一固定连接螺栓连接，所述顶板与预埋套筒的环状套筒底通过第二固定连接螺栓连接，在所述第二固定连接螺栓上端设置有紧固螺母；在所述底盆侧沿上端设置有提升螺孔，在所述顶板与所述提升螺孔对应位置设置有提升通孔，在所述提升通孔和提升螺孔内设置可拆装的提升螺栓，在橡胶减振垫等部件出现损坏时，打开第二固定连接螺栓和锚固螺栓，并将提升螺栓插入提升螺孔中旋紧，然后将吊环螺钉插入，从而将顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆从预埋套筒内取出；更换完成后，迅速将将顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆从预埋套筒放入，更换更加快捷方便，在轨道交通停止运营的维修窗口期内就可以完成，避免了因维修造成轨道交通的停运；而且，采用橡胶为减振材料，具有阻尼性能好、重量轻、耐腐蚀能力强和不易挥发等特点；易更换型橡胶隔振器组成部件中只有橡胶减振垫为弹性元件，其他部件均为刚性元件，竖向变形的产生基本上都是由于橡胶减振垫的竖向变形；由于橡胶减振垫在使用过程中会产生缓慢的压缩蠕变现象，这将导致用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器竖向变形逐步增加，而基于列车安全运行的要求，隔振器最大竖向变形一般不能超过设计的极限值，当橡胶减振垫竖向变形量没有超过设计的极限值时，竖向荷载传递路径为浮置板→预埋套筒→第二固定连接螺栓→紧固螺母→顶板→调高调平垫板→中间板→橡胶减振垫→底盆→混凝土基础，当橡胶减振垫竖向变形量超过设计的极限值时，竖向荷载传递路径为浮置板→预埋套筒→第二固定连接螺栓→紧固螺母→顶板→调高调平垫板→中间板→环状凸台→底盆→混凝土基础，此时，中间板与底盆呈刚性接触，振动源与地基为刚性联接，用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器的减振效果大大降低，但可以避免隔振器竖向变形超过设计允许值而影响轨道交通的运营安全；

其二，由于所述中间板中间套有橡胶减振环，在所述减振环轴向外侧设置有塑料滑板环，所述塑料滑板环、橡胶减振环与所述中间板一体硫化在一起，在所述中间板的下端周边设置有环状凸缘，所述塑料滑板环的外径与所述底盆内径相等，所述环状凸缘的外径小于所述底盆内径，在所述底盆上部内壁面设置有不锈钢滑环，在用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器传递纵横向水平荷载过程中，组成部件中只有橡胶减振环为弹性元件，其他部件均为刚性元件，水平变形的产生基本上都是由于橡胶减振环的水平压缩变形。由于橡胶减振环在使用过程中会产生缓慢的压缩蠕变现象，这将导致用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器水平变形逐步增加。而基于列车安全运行的要求，隔振器最大水平变形一般不能超过设计的极限值；当橡胶减振环水平压缩变形量没有超过设计的极限值时，列车运行过程中产生的纵横向水平荷载传递路径为：浮置板→预埋套筒→第二固定连接螺栓→顶板→调高调平垫板→中间板→橡胶减振环→塑料滑板环→不锈钢滑环→底盆→下锚固螺栓→混凝土基础，当橡胶减振环水平压缩变形量超过设计的极限值时，列车运行过程中产生的纵横向水平荷载传递路径为：浮置板→预埋套筒→第二固定连接螺栓→顶板→调高调平垫板→中间板→凸缘→底盆→下锚固螺栓→混凝土基础。此时，纵横向水平荷载传递路径中均为刚性接触，振动源与地基为刚性联接，用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器的减振效果大大降低，但可以避免隔振器水平变形超过设计允许值而影响轨道交通的运营安全；

其三，由于在所述顶板与所述环状套筒底之间的第二固定连接螺栓上套有调高调平钢环，更换后调整更加方便。

附图说明

图1为本发明轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器的结构示意图；

图2为预埋套筒的结构示意图；

图3为顶板的结构示意图；

图4调高调平垫板的结构示意图；

图5为底盆的结构示意图；

图6为中间板的结构示意图；

图7为调高调平钢环的结构示意图

图8为本发明轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器的使用状态图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所提出的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器及其更换方法做进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5和图8所示，为本发明提供的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器的结构示意图，该轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器包括周边带有锚固齿1的预埋套筒2，在靠近预埋套筒2下底设置有内折的环状套筒底3，预埋套筒壁的截面呈“L”型，在预埋套筒2的下方设置有顶板4、调高调平垫板5、中间板6、橡胶减振垫7和底盆8；顶板4的周边设置有卡在环状套筒底上的台阶9，调高调平垫板5、底盆8、中间板6的外径小于环状套筒底3的内径；在底盆8的中心设置环状凸台10，在橡胶减振垫7的中心位置设置有第一通孔11，橡胶减振垫7套在环状凸台10上，环状凸台10的高度低于橡胶减振垫7的高度；在环状凸台10的中心位置的底盆8上设置锚固螺栓孔12；在顶板4、调高调平垫板5和中间板6中心位置带有第二通孔13，顶板4、调高调平垫板5和中间板6通过第一固定连接螺栓14连接，顶板4与预埋套筒2的环状套筒底3通过第二固定连接螺栓15连接，在第二固定连接螺栓15上端设置有紧固螺母16；在底盆8的侧沿上端设置有提升螺孔17，在顶板4上与提升螺孔17对应位置设置有提升通孔18，在提升通孔18和提升螺孔17内设置可拆装的提升螺栓19。在橡胶减振垫7等部件出现损坏时，打开第二固定连接螺栓15和锚固螺栓，并将提升螺栓19插入提升螺孔17中旋紧，然后将吊环螺钉20插入第二通孔13，从而将顶板4、调高调平垫板5、中间板6、橡胶减振垫7和底盆8从预埋套筒2内取出；更换完成后，迅速将将顶板4、调高调平垫板5、中间板6、橡胶减振垫7和底盆8从预埋套筒放入，更换更加快捷方便，在轨道交通停止运营的维修窗口期内就可以完成，避免了因维修造成轨道交通的停运；而且，采用橡胶为减振材料，具有阻尼性能好、重量轻、耐腐蚀能力强和不易挥发等特点。

易更换型橡胶隔振器组成部件中只有橡胶减振垫7为弹性元件，其他部件均为刚性元件，竖向变形的产生基本上都是由于橡胶减振垫7的竖向变形；由于橡胶减振垫7在使用过程中会产生缓慢的压缩蠕变现象，这将导致用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器竖向变形逐步增加，而基于列车安全运行的要求，隔振器最大竖向变形一般不能超过设计的极限值。当橡胶减振垫竖向变形量没有超过设计的极限值时，竖向荷载传递路径为浮置板21→预埋套筒2→第二固定连接螺栓15→紧固螺母16→顶板4→调高调平垫板5→中间板6→橡胶减振垫7→底盆8→混凝土基础22，当橡胶减振垫竖向变形量超过设计的极限值时，竖向荷载传递路径为浮置板21→预埋套筒2→第二固定连接螺栓15→紧固螺母16→顶板4→调高调平垫板5→中间板6→环状凸台10→底盆8→混凝土基础22。此时，中间板6与底盆8呈刚性接触，振动源与地基为刚性联接，用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器的减振效果大大降低，但可以避免隔振器竖向变形超过设计允许值而影响轨道交通的运营安全。

如图5和图6所示，中间板6中间套有橡胶减振环23，在减振环轴向外侧设置有塑料滑板环24，塑料滑板环24、橡胶减振环23与中间板6一体硫化在一起，在中间板6的下端周边设置有环状凸缘25，塑料滑板环24的外径与底盆8的内径相等，环状凸缘25的外径小于底盆8的内径，在底盆8上部内壁面设置有不锈钢滑环26。

在用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器传递纵横向水平荷载过程中，组成部件中只有橡胶减振环23为弹性元件，其他部件均为刚性元件，水平变形的产生基本上都是由于橡胶减振环23的水平压缩变形。由于橡胶减振环23在使用过程中会产生缓慢的压缩蠕变现象，这将导致用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器水平变形逐步增加。而基于列车安全运行的要求，隔振器最大水平变形一般不能超过设计的极限值。当橡胶减振环23水平压缩变形量没有超过设计的极限值时，列车运行过程中产生的纵横向水平荷载传递路径为：浮置板21→预埋套筒2→第二固定连接螺栓15→顶板4→调高调平垫板5→中间板6→橡胶减振环23→塑料滑板环24→不锈钢滑环25→底盆6→下锚固螺栓26→混凝土基础22。

当橡胶减振环水平压缩变形量超过设计的极限值时，列车运行过程中产生的纵横向水平荷载传递路径为：浮置板21→预埋套筒2→第二固定连接螺栓15→顶板4→调高调平垫板5→中间板6→凸缘25→底盆8→下锚固螺栓26→混凝土基础22。此时，纵横向水平荷载传递路径中均为刚性接触，振动源与地基为刚性联接，用于轨道交通浮置板的易更换型橡胶隔振器的减振效果大大降低，但可以避免隔振器水平变形超过设计允许值而影响轨道交通的运营安全。

如图1和图7在顶板4与环状套筒底3之间的第二固定连接螺栓15上套有调高调平钢环27，更换后调整更加方便。

轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器的更换方法，该方法包括下列步骤： 

第一步：将提升螺栓19穿过提升通孔18插入提升螺孔17，将顶板4与底盆8联接在一起；

第二步：用配套工具通过第二通孔13、环状凸台10的内孔将锚固螺母旋出；

第三步：将吊环螺钉20旋入第二通孔13，通过吊环螺钉20将顶板4和中间板6连接在一起；

第四步：在浮置板21底部适当位置布置千斤顶，将浮置板顶升3~5mm；

第五步：采用配套工具将第二固定连接螺栓15的紧固螺母16旋出；

第六步：采用起重设备通过吊环螺钉20将顶板4、调高调平垫板5、中间板6、橡胶减振垫7和底盆8吊出预埋套筒；

第七步：拧开提升螺栓19和吊环螺钉20，将需要更换的部件更换完成后，重新旋紧提升螺栓19和吊环螺钉20；

第八步：采用起重设备通过吊环螺钉20将更换后的顶板4、调高调平垫板5、中间板6、橡胶减振垫7和底盆8吊入预埋套筒，并保证第二固定连接螺栓15露出顶板4以及下锚固螺栓26穿过下锚固螺栓孔12；

第九步：采用配套工具将第二固定连接螺栓15的紧固螺母16拧紧；

第十步：采用配套工具将提升螺栓19旋出并采用配套工具将吊环螺钉20旋出；

第十一步：将浮置板底部布置千斤顶均匀匀速卸载后撤出,最后采用配套工具将下锚固螺母拧紧。

本发明的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要结构与本发明轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器结构相同，就落在本发明保护的范围。

Claims (4)

1.轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器，其特征在于：包括周边带有锚固齿的预埋套筒，在靠近所述预埋套筒下底设置有内折的环状套筒底，预埋套筒壁的截面呈“L”型，在所述预埋套筒下方设置有顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆；

所述顶板周边设置有卡在环状套筒底上的台阶，所述调高调平垫板、底盆、中间板的外径小于环状套筒底的内径；

在所述底盆中心设置环状凸台，在所述橡胶减振垫中心位置设置有第一通孔，所述橡胶减振垫套在所述环状凸台上，所述环状凸台的高度低于橡胶减振垫的高度；在所述环状凸台中心位置的底盆上设置锚固螺栓孔；

在所述顶板、调高调平垫板和中间板中心位置带有第二通孔，所述顶板、调高调平垫板和中间板通过第一固定连接螺栓连接，所述顶板与预埋套筒的环状套筒底通过第二固定连接螺栓连接，在所述第二固定连接螺栓上端设置有紧固螺母；

在所述底盆侧沿上端设置有提升螺孔，在所述顶板与所述提升螺孔对应位置设置有提升通孔，在所述提升通孔和提升螺孔内设置可拆装的提升螺栓。

2.根据权利要求1所述的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器，其特征在于：所述中间板中间套有橡胶减振环，在所述减振环轴向外侧设置有塑料滑板环，所述塑料滑板环、橡胶减振环与所述中间板一体硫化在一起，在所述中间板的下端周边设置有环状凸缘，所述塑料滑板环的外径与所述底盆内径相等，所述环状凸缘的外径小于所述底盆内径，在所述底盆上部内壁面设置有不锈钢滑环。

3.根据权利要求1所述的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器，其特征在于：在所述顶板与所述环状套筒底之间的第二固定连接螺栓上套有调高调平钢环。

4.权利要求1、2或3所述的轨道交通浮置板用易更换橡胶隔振器的更换方法，其特征在于：该方法包括下列步骤： 

第一步：将提升螺栓穿过提升通孔插入提升螺孔，将顶板与底盆联接在一起；

第二步：用配套工具通过第二通孔、环状凸台内孔将锚固螺母旋出；

第三步：将吊环螺钉旋入第二通孔，通过吊环螺钉将顶板和中间板连接在一起；

第四步：在浮置板底部适当位置布置千斤顶，将浮置板顶升3~5mm；

第五步：采用配套工具将第二固定连接螺栓的紧固螺母旋出；

第六步：采用起重设备通过吊环螺钉将易更换型顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆吊出预埋套筒；

第七步：拧开提升螺栓和吊环螺钉，将需要更换的部件更换完成后，重新旋紧提升螺栓和吊环螺钉；

第八步：采用起重设备通过吊环螺钉将更换后的顶板、调高调平垫板、中间板、橡胶减振垫和底盆吊入预埋套筒，并保证第二固定连接螺栓露出顶板以及下锚固螺栓穿过下锚固螺栓孔；

第九步：采用配套工具将第二固定连接螺栓的紧固螺母拧紧；

第十步：采用配套工具将提升螺栓旋出并采用配套工具将吊环螺钉旋出；

第十一步：将浮置板底部布置千斤顶均匀匀速卸载后撤出,最后采用配套工具将下锚固螺母拧紧。