一种半自动调高装置的制作方法

1.本实用新型涉及桥梁或建筑工程技术领域，具体说的是一种半自动调高装置。


背景技术：

2.随着我国轨道交通行业的发展，铁路已经迈入了高速时代，在高速铁路或未来的磁悬浮轨道交通行业，对基础和桥梁的平顺度要求越来越高，刚度要求越来越严。当桥梁墩台地基沉降或者梁体本身变形不均，就会导致线路平顺度不满足要求，这时需要利用高度调整装置或调高支座对梁体高度进行调整。
3.由于桥梁支座是重要的桥梁构件，具有高度调整功能的桥梁装置多结合支座进行高度调节。国内现有调高支座多采用钢垫板调高、坡面调高（如螺旋调高、楔块调高）以及填充调高等调高方式。在坡面调高中，螺旋调高、楔块调高是通过内部设置的坡面如螺旋螺纹副的转动、坡面楔形块的相互运动，实现支座的高度调节，这种调高方式可以实现一定程度的无级调高，但调高量受限于总的坡面高度。坡面调高的另一缺点在于当约束减弱时，坡面存在下滑的风险。填充调高是在支座下部设置填充通道结构，在支座需要调高时，通过填充通道向支座注入填充材料，在支座内部形成一个填充层，以实现调高的目的，但注入填充材料后由于管道堵塞，一般只能进行一次调高。传统垫板调高，需要在支座与梁中间添加垫板，垫板高度往往影响螺栓与预埋件的配合，过大的垫板容易导致螺栓与预埋件脱空，过长的螺栓无法安装进支座内部，因此存在适用性问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种半自动调高装置，该装置操作方便、调整精确，实现大量程，高精度的高度调整功能。
5.为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种半自动调高装置，包括上调高座板、双阶梯错层内环、双阶梯错层外环、调高底板和用于将上调高座板顶起或放下的顶升机构；
6.双阶梯错层内环和双阶梯错层外环为环形结构并同圆心套设而成，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环两侧均为对称阶梯结构，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的单侧阶梯结构为中部向两侧下降式阶梯，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的放置有上调高座板，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的阶梯面与上调高座板的下表面契合，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环以圆心为中心可转动的固定在调高底板上。
7.双阶梯错层外环与上调高座板之间设有调高垫板，调高垫板具有与上调高座板和双阶梯错层外环一致的上下阶梯错层表面，在调高时，两块调高垫板相对放置在上调高座板上，使调高垫板与双阶梯错层外环组成的上表面与上调高座板的下表面契合。
8.调高垫板为单层垫板或多层垫板叠放而成。
9.双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的下表面设有环形滑块，在调高底板的上表面上设有与环形滑块相配合的环形凹槽，或者，双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的下表面
设有环形凹槽，在调高底板的上表面上设有与环形凹槽相配合的环形滑块。
10.环形凹槽内还设有摩擦副或滚动钢球。
11.双阶梯错层内环和双阶梯错层外环的上表面上设置有凹坑a。
12.调高垫板的下表面设有与凹坑a相配合的凸块，调高垫板的上表面还设有凹坑b。
13.顶升机构为液压千斤顶。
14.调高底板的中心设有用于放置顶升机构的平台。
15.调高底板的四周设置有锚固孔。
16.本实用新型有益效果是：
17.1）本实用新型所述的半自动多级调高装置能够实现无上限分级调高，当设置合适的初始位置时，在调高之后该装置还可实现较好的调低功能。
18.2）本实用新型所述的半自动多级调高支座不受调高次数限制，可以根据基础沉降或梁部结构变化进行多次调高或调低。
19.3）本实用新型所述的半自动多级调高装置调整方便、调整精度高，同时竖向调整后，能够实现稳固约束，整体装置轻便，结构简单，成本低。
20.4）本实用新型的调高原理为螺旋阶梯调高，双螺旋错层方式固定，区别于螺纹坡面调高方式，由于采用了垫板调高具有的优势，调高过程中，不改变其他部位的受力及位置情况，仅通过旋转双螺旋内外环解决高度问题，同时能够解决传统垫板调高中的螺栓配合问题，保证调高后支座稳定。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型的半剖示意图；
23.图3为本实用新型的转动调高示意图；
24.图4为本实用新型的调高垫板示意图；
25.图5为本实用新型的调高垫板多层调高示意图；
26.图6为本实用新型顶升机构示意图；
27.图7 为本实用新型旋转前的内外环位置示意图；
28.图8为本实用新型旋转前的接触面示意图；
29.图9为本实用新型旋转后的内外环位置示意图；
30.图10为本实用新型旋转后的接触面示意图；
31.图11为本实用新型多层调高垫板安装爆炸图；
32.图12为图11的安装完成示意图；
33.图13为本实用新型单层调高垫板安装示意图；
34.图中：1、上调高座板，2、双阶梯错层内环，3、双阶梯错层外环，4、调高底板，5、液压千斤顶，6、调高垫板，7、凹坑a、8、凸块，9、凹坑b。
具体实施方式
35.本实用新型完成其实用新型任务采用以下技术方案：
36.一种半自动调高装置，包括上调高座板1、双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3、调
高底板4和用于将上调高座板1顶起或放下的顶升机构。
37.上调高座板1上部为平面，设置有螺纹孔用于与球型支座下座板连接，上座板下部为锯齿状阶梯，呈对称分布，最优对称以图1方向为准，在左右方向对称，并且在左侧的单侧阶梯结构前后对称，锯齿状阶梯的尺寸根据常规设计进行确定，锯齿状阶梯在阶梯平面内，可设置平面孔槽或凸台，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3表面对应设有凸台或平面孔槽，以固定双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3。
38.双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3设有与上调高座板1下表面阶梯状一致的内外阶梯面结构，在初始状态，双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3与上座板下部双阶梯错层端面结构契合形成接触副。
39.如图1所示，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3为环形结构并同圆心套设而成，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3两侧均为对称阶梯结构，在如图1、图2所示的初始状态，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3的单侧阶梯结构为中部向两侧下降式阶梯，若将双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3在图1所示位置共同转动90
°
作为初始状态，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3的单侧阶梯结构为中部向两侧上升式阶梯，左侧的单侧阶梯结构与右侧的单侧阶梯结构对称，而两侧的单侧阶梯结构前后对称，将双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3的放置有上调高座板1，在初始状态下，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3的阶梯面与上调高座板1的下表面契合，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3以圆心为中心可转动的固定在调高底板4上，通过交错转动双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3，可实现支座的调高，交错的阶梯面越多，调高高度越高，反之，可反向进行调低操作。
40.如图4、图12、图13所示，双阶梯错层外环3与上调高座板1之间设有调高垫板6，调高垫板6具有与上调高座板1和双阶梯错层外环3单侧单向一致的上下阶梯错层表面，在调高时，两块调高垫板6相对放置在上调高座板1上，使调高垫板与双阶梯错层外环组成的上表面与上调高座板的下表面契合。补充的调高垫板6，要保证调高后的上表面依据是双阶梯错层外环3原有的两侧对称，单侧依旧前后对称，即是将初始状态的阶梯面整体提高。所述特制的调高垫板具6有与上调高座板、双阶梯错层内、外环一致的阶梯错层表面，能够与上调高座板下部和双阶梯错层内外环契合，起到支撑作用，限制水平方向滑动，具有较好的水平刚度。
41.如图11、图12、图13所示，调高垫板6为单层或多层叠放而成，通过多层叠放或单层安装，进行整体调高。
42.双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环3的下表面设有环形滑块或环形凹槽，在调高底板4的上表面上相配合的环形凹槽或环形滑块，双阶梯错层内环2和双阶梯错层外环分别与调高底板相约束，固定双阶梯错层内外环整体。在环槽内部，设置不锈钢板
‑
滑板的滑动摩擦副或采用钢珠滚动等方式实现摩阻力降低，方便内外环的交错转动。双阶梯内外环的交错转动采用顶推等方式，内外环上表面设置的凹坑a7，采用专用工具对内外环进行错动。若结构尺寸较大时，可在外环部分位置设置推杆等方式实现推转。
43.调高垫板6的下表面设有与凹坑a7相配合的凸块8，用于与双阶梯错层外环3固定连接，调高垫板6的上表面还设有凹坑b9，用于推动，或者与上调高座板1对接固定。
44.顶升机构为液压千斤顶。调高底板4的中心设有用于放置顶升机构的平台。调高底板4的四周设置有锚固孔，用于与下方部件连接固定调高装置整体。
45.当桥梁高度需要调高时，首先根据调高量，计算所需要调整的高度，若调高量合适，不使用调高垫板就可直接调整，若调高量过大，需辅助使用特制的调高垫板6进行调高。在现场调高时，利用顶升机构（液压千斤顶5）将下座板及其上部结构顶升至相应位置，顶升后使用特制工具对双阶梯错层内环与外环进行旋转，当调高量不大于错层高度时，使用工具旋转内外环，使内外形成交错间隙，使上调高座板1能够完整契合近间隙，完成高度调整，当调高量大于错层总高度时，采用特制的调高垫板6在外环放置，直至达到规定高度，通过旋转调整外环位置，当内外环过大时，在外环设置推杆，方便内外环调整，使上调高座板契合在内外环交错间隙之内，至此支座竖向调高完成。
46.将半自动调整装置固定在支座下方时，竖向力由上到下依次传递路径为支座上座板、平面摩擦副、支座中座板、球面摩擦副、支座下座板、高度调整装置上调高座板1、双阶梯错层内外环、高度调整装置调高底板4到支座垫石；支座水平力传递由上往下依次为上锚固螺栓、支座上座板、导向摩擦副、支座下座板、连接螺栓、高度调整装置上调高座板、双阶梯错层内外环、高度调整装置下座板、下锚固螺栓到支座垫石。所述支座上座板和支座中座板之间设置有平面摩擦副，起到水平滑移功能；支座中座板和支座下座板之间设置有球面摩擦副，起到竖向转动功能。
47.实施例1
48.实施例1给出了半自动多级调高装置，见图1和图2，它主要由上调高座板1、双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3、调高底板4，共4个部件组成，其中图2为调高装置结构半剖示意图。
49.上调高座板2中间为空腔，环形阶梯高度呈倍数关系，单个台阶呈扇形，台阶的平面投影为同心辐射状，从侧面看，台阶沿中心线对称分布，单个阶梯的表面有圆柱凸台，与双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3上的凹坑a7相配合，限制上调高座板的水平滑动。
50.双阶梯错层内环2、双阶梯错层外环3为同心圆，表面宽度一致，为上调高座板宽度的一半，内外环的下底面有环形凸台，与下板的环形凹槽为同心圆，内环、外环高度与上调高座板高度一致，旋转90
°
后，与上调高座板充分契合。内环、外环的扇形表面有圆孔凹坑a，与调高上调高座板凸台对应，限制装置整体的水平向滑动。
51.当调高量为调高台阶的整数倍时，采用旋转调高，其方案为利用液压千斤顶5将调高上调高座板1及其上部结构顶升至阶梯高度整数倍＋1倍圆柱凸台高度，顶升上调高座板1后，使用工具将双阶梯错层内环2按顺时针旋转，同理，使双阶梯错层外环3按照逆时针方向旋转，使之分别与顶升的上调高座板接触，内外环的凹坑与上调高座板的圆凸台对齐，内外环的平面交错形成平台。之后卸去油压，上调高座板下落后与内外环平台契合，完成调高。调高完成后整体装置如图3所示。由于旋转调高过程中，调高量受台阶高度的限制，不能做到精细调节，因此采用垫板调高方案能够进一步解决精细调节的问题。
52.如图7、图8所示，以半侧内外环台阶面为例进行详细描述，内侧半侧台阶面分别为e1、d1、c1、b1、a1、a2、b2、c2、d2、e2，在初始状态时，对应的台阶面为e1、d1、c1、b1、a1、a2、b2、c2、d2、e2，内环外面的台阶面与上调高座板的下表面台阶面完全接触，将调高上调高座板1至一个阶梯高度，如图9所示，使用工具将双阶梯错层内环2按顺时针旋转，双阶梯错层外环2按逆时针旋转，使b1与a2对应，a1与b2对应，其它平面依次对应，再将上调高座板下落与内外环平台契合，如图10所示，在半侧方向上，此时与上调高座板下表面接触的外环台阶
面为e1、d1、c1、b1，内环台阶面为b2、c2、d2、e2，将图示半侧旋转180
°
，即为另外半侧的接触情况，完成了一个阶梯高度的调高，因此，可根据所需要的调高量和调高次数，设计所需要的台阶高度与台阶层数。
53.实施例2
54.当调高量高于现有调高装置整体高度时，或调高量较为精细不能按照旋转调高调整时，采用垫板调高。其方案为使用液压千斤顶5将调高上板1顶升后，按照调高量塞入合适的调高垫板，垫板如图4所示。垫板的高度可通过定制达到合适的高度，若调高量过大，将多个垫板进行叠加，分别放入阶梯状的外环表面，如图5、图11、图12所示，使调高垫板6的下部凸台与双阶梯错层外环3凹坑对齐，通过多次叠加，能够达到所需的高度。以此实现较大高度的垫板调高。调高过程中的竖向载荷由液压千斤顶5承受，如图6所示，当垫板添加至新的外环上面与上调高座板下面外圈能够契合时，转动外环对齐位置，卸去油压使上调高座板下落，对应的凹坑b和凹坑a与圆凸台配合，完成支座高度的调整工作。