[实用新型]一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道

说明书

本实用新型涉及一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道，该伺服轨道包括自下而上依次设置的柔性隔离层、粘性耗能层和伺服调整层，柔性隔离层包括抑拱填充及其两侧的弹性挡块，粘性耗能层具体为聚氨酯固化道床，伺服调整层包括刚性结构和调控单元，刚性结构包括与聚氨酯固化道床连接的纵梁，纵梁上设置有宽枕板，宽枕板上设置有钢轨，调控单元包括用于采集宽枕板水平错动和差异沉降的监测模块、用于驱动宽枕板发生运动的执行模块以及用于控制执行模块工作状态的控制模块。与现有技术相比，本实用新型能够确保活动断层错动时在可控范围内使轨道结构整体变形处于毫米量级，保障铁路的安全运行，且能使轨道破坏发生在局部，有利于快速低成本修复。

技术领域

本实用新型涉及铁路隧道轨道交通技术领域，尤其是涉及一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道。

背景技术

在断裂带分布广泛的地理区域，由于该区域的地震频率高、强度大且震源较浅，因此隧道在修建时不可避免地会穿越活动断层区域，例如兰渝线的木寨岭隧道和川藏线的折多山隧道等。当活动断层发生错动时会导致隧道发生剥落、坍塌，轨道结构发生扭曲等严重危害，对铁路运输的安全性造成重要影响。因此，采取相应的手段应对活动断层错动的问题显得尤为重要。

目前隧道工程在穿越活动断层时主要采取超挖设计、铰接设计、隔离消能设计等措施，大多是从隧道结构设计来应对跨断层相关问题。而铁路建成通车后，实际上更多是轨道结构直接影响铁路运输的安全性，但目前关于穿越活动断层轨道结构的研究仍较少，轨道结构的设计主要以发生缓慢变形时可微调整，发生大变形时便于修复为目的，都需要进行人工维修来实现轨道的调整与修复，费时费力，且操作需要在铁路暂停运营时进行，无法做到实时精准调控。如何在隧道已有支护和超挖的基础上，保证在活动断层发生错动时轨道结构的变形控制在允许的范围内对于铁路运行的安全具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道，以实现活动断层错动时控制轨道结构整体变形的目的，从而保障铁路的运行安全。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道，包括自下而上依次设置的柔性隔离层、粘性耗能层和伺服调整层，所述柔性隔离层包括抑拱填充及其两侧的弹性挡块，所述粘性耗能层具体为聚氨酯固化道床，所述伺服调整层包括刚性结构和用于调整刚性结构水平与垂直方向变形的调控单元，所述刚性结构包括与聚氨酯固化道床连接的纵梁，所述纵梁上设置有宽枕板，所述宽枕板上设置有钢轨，所述调控单元包括用于采集宽枕板水平错动和差异沉降的监测模块、用于驱动宽枕板发生运动的执行模块以及用于控制执行模块工作状态的控制模块。

进一步地，所述监测模块包括布置在宽枕板表面的水平位移传感器和垂直位移传感器，所述水平位移传感器和垂直位移传感器分别连接至控制模块，所述执行模块包括分别与控制模块连接的水平位移作动器和垂直位移作动器，所述水平位移作动器的顶端与宽枕板的侧面相抵接，所述垂直位移作动器的顶端可移动地设置在宽枕板的底部，所述水平位移作动器和垂直位移作动器均沿轨道中心线左右相互对称设置。

进一步地，所述宽枕板的底部开设有滑槽，所述垂直位移作动器的顶端安装在滑槽内。

进一步地，所述纵梁的两侧布置有限位挡块，所述限位挡块的顶面与路面体的顶面平齐，所述限位挡块的两个侧面分别与纵梁侧面、路面体侧面相连接，所述水平位移作动器的底座固定安装在限位挡块上，所述垂直位移作动器的底座固定安装在纵梁上。

进一步地，所述垂直位移作动器与纵梁之间设置有用于防止垂直位移作动器发生自移动的限位伸缩器。

进一步地，所述弹性挡块包括弧形底面结构挡块和弧形单侧面结构挡块，所述弧形底面结构挡块通过沿隧道衬砌内壁纵向布置的弧形板与弧形单侧面结构挡块相连接，所述弧形底面结构挡块的侧面与抑拱填充连接，所述弧形底面结构挡块的底部与隧道衬砌的内壁相抵接，所述弧形底面结构挡块的顶部与抑拱填充的顶面平齐；