本發明屬于一種位移調整補償裝置，尤其涉及一種在地基上建造的建筑物，例如軌道交通、道路、橋梁、涵洞、隧道、樓宇等上的地基沉降的位移調整補償裝置，以及包含該位移調整補償裝置的軌道系統(例如軌枕、道床結構、浮置板)。

背景技術：

在軌道交通中，為保證列車運營的安全性、穩定性、舒適性，要求鋼軌頂面具有滿足相關規范標準的平順性指標。因各地區工程地質條件的差異，往往在工程地質條件較差地區因地基承載能力或其它特殊情況引起主體結構完工后水平移動或塌陷，，或者在初始施工條件下即不平整，導致軌道系統不平順，將影響列車運行的安全性、穩定性、舒適性，已經成為城市軌道交通工程的主要病害之一。

類似地，在橋梁、隧道、樓宇建筑物等具有地基(基礎)及在地基(基礎)上的支撐物的工程中，均涉及上面提到的部分地基(基礎)沉降而影響整個工程質量安全和使用時間的大問題。

而目前來看，現有技術中尚未有徹底根治的有效措施。因此，如何設計一種補償施工前初始不平整或者施工后沉降引起的空間的裝置，即能夠自動補償變形的裝置，是基礎設施建設工程的必然需求。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種位移調整補償裝置，包括第一支撐件和第二支撐件，其特征在于：第一支撐件、第二支撐件之間可發生軸向移動，其中，第一支撐件包括上下兩個容置空間，上容置空間用于放置填充物，下容置空間用于嵌入第二支撐件，上下兩個容置空間之間通過開口連接，所述開口的大小允許填充物通過。

本發明還提供一種位移調整補償裝置，包括第一支撐件和第二支撐件，其特征在于：第一、第二支撐件之間可發生軸向移動，其中，第一支撐件包括容置空間用于放置填充 物，空間下部具有開口，所述開口大小允許填充物穿過并進入第一支撐件與第二支撐件之間的空間。

進一步地，其中，所述的位移調整補償裝置，其特征在于：所述第一支撐件的側壁具有凹槽，所述第一支撐件可插入所述凹槽中并可沿所述凹槽的深度方向移動。

進一步地，其中，所述凹槽與所述第二支撐件之間形成有間隙。

進一步地，其中，所述凹槽和第二支撐件的截面為梯形結構或其它上大下小的規則或不規則結構。

進一步地，其中，所述放置填充物的容置空間還具有與外界連通的開口，填充物可以通過所述開口進行補充。

進一步地，其中，所述容置空間底面為傾斜結構，方便填充物的流動。

進一步地，其中，在位于上方的支撐件上連接有頂板和/或在位于下方的支撐件上連接有底板。優選地在頂板上方和/或底板下方設置有減振墊。

本發明還提供一種軌道系統，其特征在于：在所述軌道系統的內部或下方設置有上面所述的位移調整補償裝置。其中，所述軌道系統為軌枕、整體道床或浮置板等。

進一步地，其中，在軌道系統中設置有隔振器，所述位移調整補償裝置設置在所述隔振器的上方或下方。

發明效果：

本發明的位移調整補償裝置及包含該位移調整補償裝置的軌道系統(例如位移補償軌枕、軌道板、浮置板等)在軟土地基、特殊不良地質條件下的工程中應用廣泛，無需人工干預可實現自動無級調整。而且工裝簡單，施工方便，安裝時占地空間小，節省工程量，節約了成本。

將該裝置內置于軌道系統的方案能夠在實現位移補償的同時，不增高現有軌道系統的高度，節約了空間，節省了制作成本。另外采用第二支撐件插入第一支撐件的凹槽中的方案能夠提高密封效果，并且提高了水平方向的穩定性和承力強度，另外，采用第二支撐件和凹槽之間具有間隙或移動中產生間隙的方案，能夠對水平位移進行補償，避免了裝置的變形或損壞。此外，第一支撐件由于具有凹槽，從而增加了側壁厚度，提高了與被支撐物的接觸面積，減小了單位面積的受力值，增加了裝置的強度。

附圖說明

圖1是本發明實施例1梯形軌枕俯視圖。

圖2是本發明實施例1梯形軌枕剖視圖。

圖3是本發明實施例1位移補償過程示意圖。

圖4是本發明實施例1位移調整補償裝置結構圖。

圖5是本發明實施例1道床結構剖視圖。

圖6是本發明實施例1道床結構位移補償過程示意圖。

圖7是本發明實施例2位移調整補償裝置結構圖。

圖8是本發明實施例2位移補償過程示意圖。

圖9是本發明實施例3位移調整補償裝置結構圖。

圖10是本發明實施例3道床結構剖視圖。

圖11是本發明實施例3道床結構位移補償過程示意圖。

圖12是本發明位移調整補償裝置外置結構圖。

具體實施方式

為了使本技術領域人員更好的理解本發明，下面結合附圖和實施方法對本發明作進一步的詳細描述。

1、梯形軌枕縱梁，2、橫向鋼管，3、位移調整補償裝置，4、頂板，5、第二支撐件，6、第一支撐件，7、底板，8、減振墊，9、填充物，10、道床結構，11、浮置板，12、隔振器，13、隔振器套筒，14、蓋板。

實施例1：

參見圖1-4，示出了本發明位移調整補償裝置及調高梯形軌枕，在既有梯形軌枕結構的基礎上增加位移調整補償裝置。在預制梯形軌枕結構時預先將位移調整補償裝置嵌入梯形軌枕結構內，構成內置式調高梯形軌枕系統。具體包括梯形軌枕縱梁1、連接在縱梁1之間的橫向鋼管2以及在縱梁1的下端設置的減振墊8，其中，在軌枕縱梁1內設置有位移調整補償裝置3。

參見圖4，位移調整補償裝置的主要結構包括第一支撐件6、第二支撐件5、填充物9、底板7，其中第一支撐件6為下部開口的筒狀結構，其包括上下兩個容置空間，上容置空間用于放置填充物9，下容置空間用于嵌入第二支撐件5，上下兩個容 置空間之間通過具有開口的隔板分隔，所述開口的大小允許填充物通過。隔板的上表面優選為傾斜結構，方便填充物的向下流動，第二支撐件5下部與底板7機械連接或一體形成，底板7設置在縱梁1下端與減振墊8之間。當然，也可以不設置減振墊8，底板7直接和地基接觸。

下面說明書本發明實施例1的工作方式：

原始狀態時內第一支撐件的接觸面系緊密銜接在一起，第一支撐件6與底板7密貼。

當底板7與第二支撐件5因地基結構向下沉降時，第一支撐件6與鋼軌軌連接而不發生沉降，造成第一支撐件6底面與底板7脫離，同時第二支撐件5頂面與第一支撐件6接觸面脫離而形成空間，當此空間高度大于填充物的粒徑時，填充物9利用自身重量通過第一支撐件6隔板上的開口部分自動流進第一支撐件因沉降而形成的封閉自由空間內，并填充整個空間。實現了力從軌枕、第一支撐件、填充物、第二支撐件、底板、減振墊、地基的傳遞，使得梯形軌枕整體結構不發生沉降，從而達到自動位移補償的功能。

填充物可為粒狀，優選由金屬或非金屬材質(如陶瓷)制成，更優選為球狀顆粒。

當容置空間內填充物剩余不多時，可以根據需要進行補充。

本發明這樣的結構，基本不增加現有軌枕等軌道系統的高度，而且，上容置空間上部可以具有開口，與外界連通，非常方便填充物的補充。

本發明實施例1中的位移調整補償裝置3也可以內置于整體道床板或浮置板等其他軌道系統中(見圖5、圖6)，或外置于其下方。

實施例2：

參見圖7、8，示出了本發明實施例2的位移調整補償裝置，其主要結構包括第一支撐件6、第二支撐件5、填充物9、底板7、蓋板14，其中第一支撐件6為筒狀結構，上下均具有開口，上部開口被蓋板14封閉，內部的容置空間用于放置填充物9，第一支撐件下部的所述開口的大小允許填充物通過。第一支撐件6的側壁下部具有凹槽，使得側壁6的剖面構成為倒置的u型，其側壁分為內壁和外壁，內壁和外壁的頂部連接。

第二支撐件5為可插入第一支撐件6側壁的凹槽中的結構，例如為環形，并可沿 所述凹槽的深度方向移動，并且至少在整個過程中的某一階段，所述第二支撐件能夠與凹槽緊密配合，例如第二支撐件5的剖面與凹槽的剖面為相同尺寸和形狀，如矩形、梯形、階梯矩形等。更優選的，第二支撐件與所述凹槽能夠在發生相對移動過程中，全程緊密配合，這樣系統的密封性更好，支撐強度也更高。

第二支撐件5下部與底板7機械連接或一體形成，底板7設置在縱梁1下端與減振墊8之間。當然，也可以不設置減振墊8，底板7直接和地基接觸。

第一支撐件6的容置空間的底部優選為傾斜結構，方便填充物的向下流動。

優選地，其中蓋板14可以打開或封閉，方便填充物9的補充。當然根據需要也可以不設置蓋板14。

本發明實施例2中的位移調整補償裝置中，第二支撐件5與第一支撐件6的接觸面積更大，相應地，密封性能更好，水平方向的穩定性和強度也更高。第一支撐件6的側壁為內部具有凹槽的結構，其側壁整體的厚度更大，這樣，當其頂部與被支撐物連接時，其接觸面積更大，結構整體強度更高。

優選地，凹槽和第二支撐件5的側壁之間具有縫隙，這樣第一支撐件6和第二支撐件5可在水平方向上略微移動，這樣，當地基在沉降的同時又發生水平輕微移動時，可以對水平方向位移進行補償，不至于使得位移調整補償裝置在水平力作用下變形或損毀。

進一步地，更優選的方案中，凹槽和第二支撐件5的側壁之間在初始狀態時不存在縫隙，在移動過程中產生縫隙，具體方案為凹槽和第二支撐件5截面均為梯形或三角形或者其他上小下大(按照本發明附圖7、8所示的方向)的規則或不規則形狀，優選地該截面的兩側邊均為傾斜結構。只要能在第一支撐件和第二支撐件相對移動過程中產生可使其兩者之間發生左右移動的間隙即可。這樣在發生相對移動過程中，凹槽與第二支撐件之間的水平間隙越來越大，可水平調整的量也越來越大。這樣的方案使得隨著地基沉降量的增大而增加可左右移動的距離，使得裝置整體的穩定性和水平調整的效果能夠很好的平衡。

本發明實施例2的位移調整補償裝置也可以類似實施例那樣，內置于整體軌枕、道床板或浮置板等其他軌道系統中或外置于其下方。

實施例3：

參見圖9-11，示出了本發明實施例3的位移調整補償裝置，該位移調整補償裝置主要包括第一支撐件6、第二支撐件5、填充物9、頂板4、底板7。第一支撐件6為筒狀結構，其具有能容納填充物9的空間，空間下部設有具有開口的底板，其上部與頂板4聯接，第二支撐件5與底板聯接，第一支撐件6嵌套在第二支撐件5內。填充物可以穿過所述開口進入第二支撐件5內。

參見圖10，在浮置板11的隔振器套筒13中設有隔振器12，位移調整補償裝置3設置在隔振器12上，其頂部與浮置11板連接，用于將浮置板的重量通過其傳遞到隔振器12進而傳遞到地基。當然也可以將調整補償裝置3設置在隔振器12下方。

下面說明本實施例的工作過程：

初始狀態時第一支撐件6、第二支撐件5的接觸面系緊密銜接在一起。

當地基發生沉降時，隔振器12隨之向下移動，相應地，底板7與第二支撐件5也向下沉降，而第一支撐件6由于與隔振器外套筒連接而不發生沉降，第一支撐件6底面與底板7脫離，同時第一支撐件6底面與第二支撐件5接觸面脫離而形成空間，當此空間高度大于填充物的粒徑時，填充物利用自身重量通過第二支撐件底板的開口部分自動流進第一支撐件因沉降而形成的封閉自由空間內，并填充整個空間。而浮置板11整體結構未沉降，從而達到自動位移補償的功能。

如圖12所示，本發明的位移調整補償裝置也可以為外置式的，例如設置在浮置板、整體道床、軌枕等軌道系統的下方。減振墊可以緊挨著位移調整補償裝置3的上和/或下面，實現減振功能。

上面實施例中的位移調整補償裝置均以初始狀態時地基未發生偏移的情形為示例，但是，應當知道，本發明方案也可以用于初始狀態時地基就有一定沉降的情形，此時，上述方案中的裝置可預先進行一定的伸長或者位移調整，然后安裝在合適位置，實現力的支撐傳遞。

上述實施例中主要以在地基中的使用示出了本發明方案的實施方式，但是可以知道，本發明的方案還可以用于其它需要實現支撐和/或需要保證距離的兩個物體之間。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語僅僅是為了方便說明，并不對本發明構成任何限制。