一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体

摘要

本发明公开了一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体,包括基座板，设于基座板上的六边形平板，六边形平板上铺设有拓扑绝缘层，六边形平板包括通过转轴转动连接基座板的中心三角板，中心三角板每条侧边通过延展装置连接一个分三角板；延展装置包括滑动连接中心三角板侧边并延伸至中心三角板内部的延展板，以及设于延展板上且突出中心三角板上表面的测距部件和定位安装部件；六边形平板顶部设有角度调节装置，角度调节装置包括通过支撑柱连接基座板的轨道环，与轨道环滑动连接的角度测量部件，以及设于基座板底部的锁紧部件。本发明是一种可根据振动的情况合理布置减震结构的，便于了解减震结构所能达到减震效果的隧道减震拓扑绝缘体。

说明书

技术领域

本发明主要涉及轨道交通隧道减震试验设备的技术领域，具体为一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体。

背景技术

轨道交通虽然可以方便人们的出行，但其运行时产生的振动将会对周围建筑产生影响。

根据申请号为CN201520130721.4的专利文献所提供的一种轨道交通地下工程减振结构可知，该结构是将不同胶种或者其他具有减振性能的化学材料制成不同的厚度、具有不同减振弹性刚度的减振垫层，将这种减振垫层包裹或者采用在减振垫层表面设置凸柱或和设有半圆坑与盾构管片或车站和区间隧道结构混凝土浇筑在一起的方式附着在轨道交通地下混凝土结构外表面形成质量弹簧减振体系，这种减振体系的减振弹性刚度根据需要通过设计确定。该结构这种减振方法结构简单，非常容易实现，大大减少了工序。

上述专利中的减振方法结构简单，非常容易实现，大大减少了工序，但无法根据振动的实际情况布置合适的减震结构，且不便于了解减震结构所能达到的减震效果。

发明内容

本发明主要提供了一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体,包括基座板，转动设于基座板上的六边形平板，所述六边形平板上铺设有拓扑绝缘层，所述六边形平板包括通过转轴转动连接基座板的中心三角板，所述中心三角板每条侧边通过延展装置连接一个分三角板；

所述延展装置包括滑动连接中心三角板侧边并延伸至中心三角板内部的延展板，以及设于所述延展板上且突出中心三角板上表面的测距部件和定位安装部件，所述测距部件用于测量分三角板的延展距离，所述定位安装部件用于安装分三角板；

所述六边形平板顶部设有角度调节装置，所述角度调节装置包括通过支撑柱连接基座板的轨道环，与轨道环滑动连接且用于测量六边形平板旋转角度的角度测量部件，以及设于基座板底部且用于锁死转轴的锁紧部件。

优选的，所述六边形平板六个顶角处均开设垂直于六边形平板的圆柱形孔，在六边形平板上隔点连线，沿连线分隔六边形平板以得到中心三角板以及多个分三角板。在本优选的实施例中，通过中心三角板与分三角板的设计便于研究出具有调控性能好，几何参数、物理参数和拓扑结构设计空间广，更容易实现和工程应用的弹性波拓扑边界保护传播的装配式周期和非周期机械拓扑绝缘体。

优选的，所述延展板靠近所述分三角板一端设有滑台，所述中心三角板顶部螺纹连接两个限位螺钉，所述限位螺钉用于对延展板进行限位固定。在本优选的实施例中，通过延展板便于对单块分三角板进行偏移以获得不同形状的研究区域，以便对周期和非周期机械拓扑绝缘体进行多参数和几何结构的正反向设计。

优选的，所述测距部件包括设于所述中心三角板顶部的测距孔，设于所述测距孔两侧的刻度线，以及设于所述延展板上表面且贯穿测距孔并延伸至外部的测距推板。在本优选的实施例中，通过测距部件便于测量分三角板的偏移量。

优选的，所述定位安装部件包括设于分三角板侧壁且用于卡接滑台的滑槽，设于所述延展板一端且延伸至延展板内部的卡接杆，设于所述卡接杆侧壁并依次贯穿延展板以及中心三角板的驱动杆，以及设于所述延展板内用于推动卡接杆的支撑弹簧。在本优选的实施例中，通过定位安装部件便于分三角板与延展板间的安装连接。

优选的，所述角度测量部件包括设于所述轨道环上的刻度线，滑动连接所述轨道环底部的多个环形滑动块，设于所述环形滑动块侧壁的指针块，以及设于所述指针块远离所述环形滑动块一侧的定位组件。在本优选的实施例中，通过角度测量部件便于测量六边形平板的转动角度。

优选的，所述定位组件包括侧壁连接指针块的定位管，螺纹连接定位管顶部并延伸至定位管内部的升降杆，设于所述升降杆底部且用于对中心三角板进行限位固定的圆柱限位块。在本优选的实施例中，通过定位组件便于角度调节后对中心三角板进行限位。

优选的，所述锁紧部件包括设于所述基座板底部且套接所述转轴外壁的锁紧管，设于所述锁紧管外壁的锁紧环，以及设于所述转轴一端的转动把手。在本优选的实施例中，通过锁紧部件便于锁死转轴。

优选的，所述锁紧管远离基座板一端设于多个弹力夹片，所述锁紧环螺纹连接锁紧管外壁，所述锁紧环内壁为斜面。在本优选的实施例中，通过锁紧环与弹力夹片配合实现锁紧功能。

优选的，所述中心三角板与所述分三角板上均设有多个传感器卡接座。在本优选的实施例中，通过传感器卡接座便于传感器的安装，如振动传感器、噪声传感器等

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过中心三角板与分三角板的设计便于研究出具有调控性能好，几何参数、物理参数和拓扑结构设计空间广，更容易实现和工程应用的弹性波拓扑边界保护传播的装配式周期和非周期机械拓扑绝缘体，通过延展板便于对单块分三角板进行偏移以获得不同形状的研究区域，以便对周期和非周期机械拓扑绝缘体进行多参数和几何结构的正反向设计,通过测距部件便于测量分三角板的偏移量，通过定位安装部件便于分三角板与延展板间的安装连接，通过角度测量部件便于测量六边形平板的转动角度，通过定位组件便于角度调节后对中心三角板进行限位，通过锁紧部件便于锁死转轴，通过传感器卡接座便于传感器的安装，如振动传感器、噪声传感器等。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构轴测图；

图2为本发明的整体结构爆炸图；

图3为本发明的角度调节装置结构爆炸图；

图4为本发明的六边形平板结构爆炸图；

图5为本发明的锁紧部件结构轴测图；

图6为本发明的整体结构俯视图；

图7为本发明的定位组件结构剖视图；

图8为本发明的整体结构剖视图。

附图说明：10、六边形平板；11、拓扑绝缘层；12、中心三角板；13、分三角板；14、转轴；15、传感器卡接座；20、延展装置；21、延展板；211、滑台；212、限位螺钉；22、测距部件；221、测距孔；222、测距推板；23、定位安装部件；231、滑槽；232、卡接杆；233、驱动杆；234、支撑弹簧；30、角度调节装置；31、轨道环；32、角度测量部件；321、环形滑动块；322、指针块；323、定位组件；3231、定位管；3232、升降杆；3233、圆柱限位块；33、锁紧部件；331、锁紧管；3311、弹力夹片；332、锁紧环；333、转动把手。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1、2、6所示，在本发明一优选实施例中，一种用于轨道交通隧道隔振减振的装配式拓扑绝缘体,包括基座板，转动设于基座板上的六边形平板10，所述六边形平板10上铺设有拓扑绝缘层11，所述六边形平板10包括通过转轴14转动连接基座板的中心三角板12，所述中心三角板12每条侧边通过延展装置20连接一个分三角板13；所述六边形平板10六个顶角处均开设垂直于六边形平板10的圆柱形孔，在六边形平板10上隔点连线，沿连线分隔六边形平板10以得到中心三角板12以及多个分三角板13。

需要说明的是，在本实施例中，通过中心三角板12与分三角板13的设计便于研究出具有调控性能好，几何参数、物理参数和拓扑结构设计空间广，更容易实现和工程应用的弹性波拓扑边界保护传播的装配式周期和非周期机械拓扑绝缘体，正六边形的六边形平板10可在延展装置20的作用下延展偏移为斜六边形的六边形平板10。

请着重参照附图2、4、8所示，在本发明另一优选实施例中，所述延展装置20包括滑动连接中心三角板12侧边并延伸至中心三角板12内部的延展板21，以及设于所述延展板21上且突出中心三角板12上表面的测距部件22和定位安装部件23，所述测距部件22用于测量分三角板13的延展距离，所述定位安装部件23用于安装分三角板13；所述延展板21靠近所述分三角板13一端设有滑台211，所述中心三角板12顶部螺纹连接两个限位螺钉212，所述限位螺钉212用于对延展板21进行限位固定，所述测距部件22包括设于所述中心三角板12顶部的测距孔221，设于所述测距孔221两侧的刻度线，以及设于所述延展板21上表面且贯穿测距孔221并延伸至外部的测距推板222，所述定位安装部件23包括设于分三角板13侧壁且用于卡接滑台211的滑槽231，设于所述延展板21一端且延伸至延展板21内部的卡接杆232，设于所述卡接杆232侧壁并依次贯穿延展板21以及中心三角板12的驱动杆233，以及设于所述延展板21内用于推动卡接杆232的支撑弹簧234。

需要说明的是，在本实施例中，偏移时通过测距推板222推动延展板21外移，当延展板21外移距离合适后旋紧两个限位螺钉212进行限位固定，即可完成延展；

进一步的，测距推板222在测距孔221内的位移量可通过测距孔221两侧的刻度线清楚得出，以便于研究不同延展长度对减震效果的影响；

进一步的，分三角板13安装时，将滑槽231滑动连接滑台211，滑动时，当卡接杆232卡入分三角板13内卡槽后即可完成连接。

请着重参照附图3、5、7所示，在本发明另一优选实施例中，所述六边形平板10顶部设有角度调节装置30，所述角度调节装置30包括通过支撑柱连接基座板的轨道环31，与轨道环31滑动连接且用于测量六边形平板10旋转角度的角度测量部件32，以及设于基座板底部且用于锁死转轴14的锁紧部件33，所述角度测量部件32包括设于所述轨道环31上的刻度线，滑动连接所述轨道环31底部的多个环形滑动块321，设于所述环形滑动块321侧壁的指针块322，以及设于所述指针块322远离所述环形滑动块321一侧的定位组件323，所述定位组件323包括侧壁连接指针块322的定位管3231，螺纹连接定位管3231顶部并延伸至定位管3231内部的升降杆3232，设于所述升降杆3232底部且用于对中心三角板12进行限位固定的圆柱限位块3233，所述锁紧部件33包括设于所述基座板底部且套接所述转轴14外壁的锁紧管331，设于所述锁紧管331外壁的锁紧环332，以及设于所述转轴14一端的转动把手333，所述锁紧管331远离基座板一端设于多个弹力夹片3311，所述锁紧环332螺纹连接锁紧管331外壁，所述锁紧环332内壁为斜面，所述中心三角板12与所述分三角板13上均设有多个传感器卡接座15。

需要说明的是，在本实施例中，通过圆柱限位块3233带动中心三角板12转动，中心三角板12转动的角度可通过指针块322及轨道环31上的刻度线配合读出，转动角度合适后转动升降杆3232，升降杆3232带动圆柱限位块3233下移至压紧固定在基座板，即可完成角度调节，以便于了解不同角度的六边形平板10对减震的影响；

进一步的，角度调节完成后转动锁紧环332，锁紧环332内壁压紧弹力夹片3311，弹力夹片3311对转轴14进行锁死固定；

进一步的，通过传感器卡接座15便于卡接多种传感器便于收集数据，如振动数据、噪声数据等。

本发明的具体流程如下：

根据工程背景，对周期和非周期机械拓扑绝缘体进行模块化设计、建模，分别对子模块和父模块的几何和统计参数、几何结构、能带结构、物理场、波传播特征和总体结构设计进行研究，将这些数据进行前置处理，转换成持续同调的可计算格式，计算并获得相应的持续同调定量条码图,然后，利用深度迁移学习，建立周期和非周期机械拓扑绝缘体的多物理几何参数、几何结构与波传播特征条码图之间的关系，以及周期与非周期机械拓扑绝缘体波传播特征条码图之间的分类对应关系。根据周期与非周期机械拓扑绝缘体波传播特征条码图之间的分类对应等效关系，推演周期与非周期机械拓扑绝缘体之间物理几何参数、几何结构和能带结构的等效关系，实现非周期机械拓扑绝缘体的正反设计,最后，完成装配式拓扑绝缘体结构在轨道交通隧道隔振减振中的应用的实验验证；

通过中心三角板12与分三角板13的设计便于研究出具有调控性能好，几何参数、物理参数和拓扑结构设计空间广，更容易实现和工程应用的弹性波拓扑边界保护传播的装配式周期和非周期机械拓扑绝缘体，正六边形的六边形平板10可在延展装置20的作用下延展偏移为斜六边形的六边形平板10；

偏移时通过测距推板222推动延展板21外移，当延展板21外移距离合适后旋紧两个限位螺钉212进行限位固定，即可完成延展；

测距推板222在测距孔221内的位移量可通过测距孔221两侧的刻度线清楚得出，以便于研究不同延展长度对减震效果的影响；

分三角板13安装时，将滑槽231滑动连接滑台211，滑动时，当卡接杆232卡入分三角板13内卡槽后即可完成连接；

通过圆柱限位块3233带动中心三角板12转动，中心三角板12转动的角度可通过指针块322及轨道环31上的刻度线配合读出，转动角度合适后转动升降杆3232，升降杆3232带动圆柱限位块3233下移至压紧固定在基座板，即可完成角度调节，以便于了解不同角度的六边形平板10对减震的影响；

角度调节完成后转动锁紧环332，锁紧环332内壁压紧弹力夹片3311，弹力夹片3311对转轴14进行锁死固定；

通过传感器卡接座15便于卡接多种传感器便于收集数据，如振动数据、噪声数据等；

通过正六边形的六边形平板10与延展装置20的作用下可延展偏移为斜六边形的六边形平板10更容易实现和工程应用的弹性波拓扑边界保护传播的装配式周期和非周期机械拓扑绝缘体的正反向设计研究，通过改变边长及放置角度的差异了解不同于情况下的抗振效果，以便于获得抗振效果更加的拓扑绝缘体。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。