变截面剪力铰及使用其的浮置板

摘要

本发明公开了一种变截面剪力铰及使用其的浮置板，该剪力铰包括剪力棒和剪力套，其中剪力棒一端的截面形状、尺寸是可以变化的，成对配套的两个剪力套内径尺寸也是不同的，当两个剪力套所在的浮置板错台时，调整剪力棒的截面形状及尺寸并配合不同规格调整垫片的使用，使得剪力棒整体刚好能够嵌入到剪力套内，从而能够在存在错台时快速高效地完成剪力铰的安装工作。

权利要求

1.一种变截面剪力铰，其特征在于，

该剪力铰包括设置在浮置板上的剪力套（1）和嵌入至剪力套（1）内的剪力棒（2），其中，所述剪力棒（2）的截面可变，通过设置该剪力棒（2）能够使得所述变截面剪力铰可自行调整相邻浮置板间的错台，并在相邻浮置板间存在错台时为相邻浮置板提供径向限位；

该剪力铰还包括调整垫片（3），

通过设置所述调整垫片（3）来填充剪力棒与剪力套之间的空隙；

所述调整垫片（3）安装在剪力棒（2）外侧，可随着剪力棒（2）一起嵌入至剪力套（1）内；

所述调整垫片（3）呈长条状，所述调整垫片（3）与所述剪力棒（2）平行设置；

所述剪力棒（2）呈长杆状，其两端分别嵌入至两个剪力套（1）内，其中，所述两个剪力套（1）的内径截面尺寸不同；

在所述两个剪力套（1）中，截面尺寸相对较大的称之为大剪力套（11），截面尺寸相对较小的称之为小剪力套（12）；

剪力棒（2）上安装有调整垫片（3）的一端嵌入至大剪力套（11）内；

在剪力棒（2）外侧可以安装一个或两个以上调整垫片（3），且在安装有两个以上调整垫片（3）时，所述两个以上调整垫片（3）沿着径向方向重叠设置。

2.根据权利要求1所述的变截面剪力铰，其特征在于，所述调整垫片（3）的长度尺寸值不大于剪力棒（2）的长度尺寸值的一半。

3.根据权利要求1所述的变截面剪力铰，其特征在于，在所述调整垫片（3）的一端设置有防止调整垫片（3）沿着轴线方向串动的挡片（31）。

4.根据权利要求1所述的变截面剪力铰，其特征在于，所述的剪力棒（2）的截面形状选自下述形状中的任意一种，圆形、椭圆形或者多边形；

当所述剪力棒（2）的截面形状为圆形或者椭圆形时，在所述剪力棒（2）上设置有防止调整垫片（3）径向串动的垫片限位块（21）。

5.根据权利要求1所述的变截面剪力铰，其特征在于，所述剪力套（1）包括能够容纳所述剪力棒（2）的剪力套主体（4），在所述剪力套主体（4）的径向开口端设置有外挡板（5），在所述剪力套主体（4）上还设置有锚固筋（6），所述剪力套主体（4）和锚固筋（6）一同预埋在浮置板上，所述外挡板（5）位于浮置板的侧部或顶部，且所述外挡板可拆卸。

6.一种浮置板，其特征在于，

该浮置板上设置有如权利要求1-5之一所述的变截面剪力铰。

说明书

变截面剪力铰及使用其的浮置板

技术领域

[0001] 本发明涉及城市轨道交通振动、噪声控制领域，尤其是变截面剪力铰及使用其的浮置板。

背景技术

[0002] 在现有技术中，很多轨道交通中选用了浮置板作为轨道板，浮置板在实际工作过程中，不可避免地由于振动、沉降等原因发生径向串动，为此人们在相邻两块浮置板之间设置剪力铰，用来防止/限制相邻的浮置板之间发生径向串动；

[0003] 剪力铰包括剪力套和剪力棒，将剪力套埋置在浮置板中，剪力棒两端分别固定在两块浮置板上的剪力套中，并且剪力棒的外径尺寸基本与剪力套的内径尺寸一致；但是在实际施工安装过程中，由于受到浮置板轨道结构各部件制造误差、线路曲线及坡度变化等因素的影响，相邻两块浮置板之间经常存在错台，即相邻两块浮置板之间在高度方向或者其他径向方上存在偏差，相邻两块浮置板上的剪力套不能完全对中，直杆状的剪力棒难以直接安放在剪力套中，需要经过有针对性的特别处理后才能安放，这就给轨道交通的施工带来很多不便，增加了施工难度，降低了施工效率，而且也会降低剪力铰的使用效果及使用寿命。

[0004] 由于上述原因，本发明人对现有的剪力铰做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的新型剪力铰。

发明内容

[0005] 为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种变截面剪力铰及使用其的浮置板，该剪力铰包括剪力棒和剪力套，其中剪力棒一端的截面形状、尺寸是可以变化的，成对配套的两个剪力套内径尺寸也是不同的，当两个剪力套所在的浮置板错台时，调整剪力棒的截面形状及尺寸，并配合不同规格调整垫片的使用，使得剪力棒整体刚好能够嵌入到剪力套内，从而能够在存在错台时快速高效地完成剪力铰的安装工作，从而完成本发明。

[0006] 具体来说，本发明的目的在于提供一种变截面剪力铰，

[0007] 该剪力铰包括设置在浮置板上的剪力套1和嵌入至剪力套 1内的剪力棒2，

[0008] 其中，所述剪力棒2的截面可变，

[0009] 通过设置该剪力棒2能够使得所述变截面剪力铰可自行调整相邻浮置板间的错台，并在相邻浮置板间存在错台时为相邻浮置板提供径向限位。

[0010] 其中，该剪力铰还包括调整垫片3，

[0011] 通过设置所述调整垫片3来填充剪力棒与剪力套之间的空隙。

[0012] 其中，所述调整垫片3安装在剪力棒2外侧，可随着剪力棒 2一起嵌入至剪力套1内。

[0013] 其中，所述剪力棒2呈长杆状，其两端分别嵌入至两个剪力套1内，

[0014] 其中，所述两个剪力套1的内径截面尺寸不同。

[0015] 其中，在所述两个剪力套1中，截面尺寸相对较大的称之为大剪力套11，截面尺寸相对较小的称之为小剪力套12；

[0016] 剪力棒2上安装有调整垫片3的一端嵌入至大剪力套11内。

[0017] 其中，所述调整垫片3呈长条状，所述调整垫片3与所述剪力棒2平行设置；

[0018] 优选地，所述调整垫片3的长度尺寸值不大于剪力棒2的长度尺寸值的一半；

[0019] 优选地，在所述调整垫片3的一端设置有防止调整垫片3沿着轴线方向串动的挡片31。

[0020] 其中，在剪力棒2外侧可以安装一个或两个以上调整垫片 3，且在安装有两个以上调整垫片3时，所述两个以上调整垫片 3沿着径向方向重叠设置。

[0021] 其中，所述的剪力棒2的截面形状选自下述形状中的任意一种，圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或者多边形；

[0022] 当所述剪力棒2的截面形状为圆形或者椭圆形时，在所述剪力棒2上设置有防止调整垫片3径向串动的垫片限位块21。

[0023] 其中，所述剪力套1包括能够容纳所述剪力棒2的剪力套主体4，

[0024] 在所述剪力套主体4的径向开口端设置有外挡板5，

[0025] 在所述剪力套主体4上还设置有锚固筋6，所述剪力套主体 4和锚固筋6一同预埋在浮置板上，所述外挡板5位于浮置板的侧部或顶部，且所述外挡板可拆卸。

[0026] 本发明还提供一种浮置板1，该浮置板上设置有如上文所述的变截面剪力铰。

[0027] 本发明提供的变截面剪力铰具有截面可变的剪力棒，还具有与之配合的内径尺寸不同的剪力套，从而在相邻两块浮置板之间存在错台时也能够快速完成剪力铰的安装工作，并且剪力铰具有良好的工作性能。

附图说明

[0028] 图1示出根据本发明一种优选实施方式的变截面剪力铰整体结构示意图；

[0029] 图2示出根据本发明另一种优选实施方式的变截面剪力铰整体结构示意图；

[0030] 图3示出根据本发明一种优选实施方式的变截面剪力铰安装在浮置板侧部的结构示意图；

[0031] 图4示出根据本发明一种优选实施方式的变截面剪力铰安装在浮置板顶部的结构示意图；

[0032] 图5a、5b、图6a、6b和图7a、7b分别示出剪力棒截面为矩形时的三种结构示意图；

[0033] 图8a、8b、图9a、9b和图10a、10b分别示出剪力棒截面为圆形时的三种结构示意图；

[0034] 图11示出无错台时剪力铰的安装结构示意图；

[0035] 图12示出错台量较小时剪力铰的安装结构示意图；

[0036] 图13示出错台量较大时剪力铰的安装结构示意图。

[0037] 附图标号说明：

[0038] 1-剪力套

[0039] 11-大剪力套

[0040] 12-小剪力套

[0041] 2-剪力棒

[0042] 21-垫片限位块

[0043] 3-调整垫片

[0044] 31-挡片

[0045] 4-剪力套主体

[0046] 5-外挡板

[0047] 6-锚固筋

具体实施方式

[0048] 下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

[0049] 在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

[0050] 根据本发明提供的变截面剪力铰，如图1、图2、图3和图4 中所示，该剪力铰包括设置在浮置板上的剪力套1和嵌入至剪力套1内的剪力棒2，

[0051] 其中，所述剪力棒2的截面可变，即该剪力棒2为变截面剪力棒；

[0052] 通过设置该剪力棒2能够使得所述变截面剪力铰可自行调整相邻浮置板间的错台，并在相邻浮置板间存在错台时为相邻浮置板提供径向限位。

[0053] 本发明中所述错台是指，由于受到浮置板轨道结构各部件制造误差、线路曲线及坡度变化等因素的影响，相邻两块浮置板之间存在径向偏差，不能完全对中的现象；

[0054] 本发明所述的轴线方向或者轴向是指剪力棒的轴线方向，该方向与轨道延伸方向一致；本发明中所述的径向方向是指剪力棒的径向方向，即垂直于剪力棒轴线的方向；

[0055] 在一个优选的实施方式中，如图1、图2、图12和图13中所示，该剪力铰还包括调整垫片3，

[0056] 通过设置所述调整垫片3来填充剪力棒与剪力套之间的空隙，所述调整垫片3与所述变截面的剪力棒2配合使用，可适应不同错台的调整需要。

[0057] 具体来说，所述调整垫片3安装在剪力棒2外侧，可随着剪力棒2一起嵌入至剪力套1内，从而在变截面剪力棒2的基础上进一步增大截面的调整范围，使得剪力铰能够适应更多种错台工况。

[0058] 现有技术中在发现错台时，只能通过调整浮置板的位置或者扭曲剪力棒来减小或者适应错台，这必然会拖慢施工速度，还会对浮置板的稳定地带来安全隐患，降低使用寿命；本发明中通过设置调整垫片3来快速调节剪力套的外径尺寸，能够在最短的时间内完成剪力棒的安装工作，并且安装完成后的剪力棒与剪力套之间紧密接触，不存在空隙松动等不良状态，从而既能够提高轨道交通的铺设速度，还能够提高铺设质量，延长浮置板等设备的使用寿命。

[0059] 在一个优选的实施方式中，所述剪力棒2呈长杆状，其两端分别嵌入至两个剪力套1内，且所述两个剪力套1分别位于相邻的两块浮置板上，

[0060] 其中，所述两个剪力套1的内径截面尺寸不同；在所述两个剪力套1中，截面尺寸相对较大的称之为大剪力套11，截面尺寸相对较小的称之为小剪力套12；

[0061] 剪力棒2上安装有调整垫片3的一端嵌入至大剪力套11内。

[0062] 具体来说，两个剪力套的内径差值足够大，能够使得在两块浮置板之间存在错台时，剪力棒整体能够直接嵌入到两个剪力套中，虽然在较大的剪力套中，剪力棒和剪力套之间不能紧密接触，存在一定的空隙，能够径向串动，但是在剪力棒上安装调整垫片3以后可以填充满所述空隙，使得剪力棒和剪力套之间固结。

[0063] 所述剪力棒2在未添加/安装调整垫片3时，如图如图5a、 5b或者6a、6b或者8a、8b或者9a、9b中所示，所述剪力棒可以是一体成型的变径杆状结构，即剪力棒2两端的截面尺寸、形状是不一致的；优选地，所述剪力棒2可分为两段，一段为细杆段，一段为粗杆段，细杆段刚好可以嵌入到小剪力套12内，粗杆段可以嵌入到大剪力套11内，即小剪力套12的内部尺寸与细杆段的外部尺寸基本一致，大剪力套11的内部尺寸大于粗杆段的外部尺寸。

[0064] 优选地，剪力棒可以是一体成型的变径杆状结构，也可以是在截面剪力棒的基础上通过粘接或焊接调整垫片的方式形成的。

[0065] 优选地，图7a、7b或者10a、10b中示出了截面尺寸、形状一致的棒状结构，在该结构上通过粘接或焊接等方式固定调整垫片，也能够得到本发明中所述的剪力棒，并且具备相同或者类似的效果。

[0066] 本发明中所述的“剪力棒2的截面可变”，一种优选实施方式为上文中所述的，剪力棒两端的截面形状/尺寸不同；还有另一种优选的实施方式，即所述剪力棒的截面形状/尺寸可以通过添加调整垫片3等方式进行改变，此时所述剪力棒可以只由所述细杆段制成，如图7a、7b或者10a、10b中所示，在使用时需要在其中一端上添加调整垫片3，如图13中所示，从而形成粗杆段。

[0067] 在一个优选的实施方式中，所述调整垫片3呈长条状，所述调整垫片3与所述剪力棒2平行设置；

[0068] 优选地，所述调整垫片3的长度尺寸值不大于剪力棒2的长度尺寸值的一半；即调整垫片3只能安装在剪力棒2的一端，或者说调整垫片3只能随着剪力棒2嵌入到一个剪力套中；

[0069] 优选地，如图1、图2、图12和图13中所示，在所述调整垫片3的一端设置有防止调整垫片3沿着轴线方向串动的挡片31。该挡片31与调整垫片3是一体成型的，即在所述调整垫片3的端部弯折90度即可形成所述挡片31。

[0070] 在一个优选的实施方式中，在剪力棒2外侧可以安装一个或两个以上调整垫片3，且在安装有两个以上调整垫片3时，所述两个以上调整垫片3沿着径向方向重叠设置。

[0071] 优选地，所述的调整垫片可以设置成若干个固定的型号，每个型号的厚度不同，能够适应的错台量也是不同的，当出现更大的错台量时，可以选择叠加使用多个调整垫片3，从而减少调整垫片3的型号数量，为实际工作提供便利，通过搭配选择多种型号的调整垫片3，在该变截面剪力铰的调整范围内，能够搭配出最接近错台量的垫片厚度，使得变截面剪力铰的工作效果最优化。

[0072] 具体来说，在相邻两块浮置板之间无错台的情况下，相邻两块浮置板基本可以对中，当大剪力套的内部尺寸与剪力棒的粗杆段外部尺寸基本一致时，如图11中所示，可以直接将剪力铰嵌入到两个剪力套中；当大剪力套11的内部尺寸大于剪力套的粗杆段外部尺寸时，可以在所述剪力棒2外部安装偶数数量的调整垫片3，从而可以在剪力棒2的上下两侧均匀分布调整垫片 3。本发明中优选地，所述错台量在2.5mm以下时认为属于无错台的情况；

[0073] 在相邻两块浮置板之间错台量较小的情况下，相邻两块浮置板无法对中，如图12中所示，剪力棒的细杆段可以直接嵌入到小剪力套12中，在剪力棒的粗杆段外部安装调整垫片3后，再将带有调整垫片3的粗杆段嵌入到大剪力套11中；所述调整垫片 3可以为一个或者多个，由于错台量较小，优选地选择一个厚度适宜的调整垫片3；本发明中优选地，所述错台量在2.5～5mm时认为错台量较小；

[0074] 在相邻两块浮置板之间错台量较大的情况下，相邻两块浮置板无法对中，如图13中所示，剪力棒的细杆段可以直接嵌入到小剪力套12中，在剪力棒的粗杆段外部安装调整垫片3后，再将带有调整垫片3的粗杆段嵌入到大剪力套11中；所述调整垫片 3可以为一个或者多个，优选地选择多个厚度适宜的调整垫片3，由于错台量较大，一个调整垫片3提供的厚度值过小，难以满足使用要求；本发明中优选地，所述错台量在5mm以上时认为错台量较大；

[0075] 在一个优选的实施方式中，所述的剪力棒2的截面形状选自下述形状中的任意一种，圆形、椭圆形、三角形、四边形、五边形或者多边形；优选地，如图5a、5b至图10a、10b中所示，所述剪力棒2的截面形状为圆形或者四边形，该四变形更优选地为矩形；

[0076] 优选地，如图8a、8b至图10a、10b中所示，当所述剪力棒 2的截面形状为圆形或者椭圆形时，在所述剪力棒2上设置有防止调整垫片3径向串动的垫片限位块21，所述垫片限位块21有两条，分别位于剪力棒2的两侧。

[0077] 在一个优选的实施方式中，所述剪力套1包括能够容纳所述剪力棒2的剪力套主体4；即在所述剪力套主体4中开设有容纳所述剪力棒的预留空间，该预留空间的形状与剪力棒2的形状基本一致；

[0078] 当所述剪力棒的截面形状为圆形时，所述预留空间的形状为圆形，当所述剪力棒的截面形状为矩形时，所述预留空间的形状为矩形。

[0079] 在所述剪力套主体4的径向开口端设置有外挡板5，在施工现场安装剪力棒时，剪力棒通过所述径向开口进入到剪力套中，相应地，在维修更换剪力棒时，剪力棒也通过该径向开口从剪力套中移出；优选地，所述外挡板5与所述剪力套主体4之间通过螺栓固结。

[0080] 在所述剪力套主体4上还开设有轴向开口，剪力棒从所述轴向开口中伸出，伸入到另一个剪力套中；

[0081] 所述轴向开口设置在浮置板的轴向端部，优选地，在所述轴向开口处，在浮置板上设置有法兰盘，法兰盘与剪力主体4 体通过焊接等方式固结为一体，一同浇筑固定在浮置板中，所述法兰盘能够增强浮置板整体的强度，降低浮置板上埋置有剪力套的区域因切向应力而破损的可能性。

[0082] 优选地，在所述剪力套主体4上还设置有锚固筋6，所述剪力套主体4和锚固筋6一同预埋在浮置板上，从而增强剪力套和浮置板之间的锚固力；

[0083] 优选地，所述外挡板5位于浮置板的侧部或顶部如图1、图 2和图3中所示，且所述外挡板可拆卸；即所述变截面剪力铰可以设置在浮置板的侧部或顶部。

[0084] 本发明还提供一种浮置板，该浮置板上设置有上文所述的变截面剪力铰，即在相邻两块浮置板中，一块浮置板中预埋有大剪力套11，与之相对的另一块浮置板转的相应位置预埋有小剪力套12，在所述大剪力套11和小剪力套12中安装有截面可变的剪力棒，其中，在大剪力套11内的剪力棒外部安装有调整垫片3。

[0085] 实验例：在浮置板中预埋有本发明所述的大剪力套和小剪力套，在实际路段铺设过程中，选择100块浮置板进行追踪记录，根据相邻两块浮置板之间的错台量选择适宜的剪力棒，并在剪力棒上安装调整垫片，统计10名工人在这100块浮置板上的剪力套中安装剪力铰所用的时间为4小时；

[0086] 对比例：在与试验例相同规格的浮置板中预埋现有技术中常用的剪力套，在实际路段铺设过程中，选择100块浮置板进行追踪记录，采用现有技术中的方法调整/适应错台，并安装剪力棒，统计10名工人在这100块浮置板上的剪力套中安装剪力铰所用的时间为8小时；

[0087] 从而能够获知采用本发明中所述的剪力铰能够极大程度地提高剪力铰的安装效率，缩短施工时间。

[0088] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于本发明工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0089] 以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。