[发明专利]用于高速铁路无砟轨道路基土竖向取样的装置

说明书

本发明公开了一种用于高速铁路无砟轨道路基土竖向取样的装置，包括锤击装置和取土装置，所述锤击装置包括机架、卷扬机、钢绞线、连接圆管和落锤结构，所述卷扬机安装在机架上，钢绞线的一端与连接圆管的上端固定连接，钢绞线的另一端缠绕于卷扬机上，落锤结构的上端与连接圆管的下端相连，取土装置包括依次相连的连接杆、连接锤垫和取土器，所述连接杆的上端与落锤结构的下端相连。通过对所取土样的分析，可以为我国高速铁路无砟轨道路基病害的机理研究及整治措施提供科学依据。

技术领域

本发明涉及一种用于高速铁路无砟轨道路基土竖向取样的装置，适用于我国高速铁路各种类型无砟轨道路基土的竖向取样。

背景技术

高速铁路路基是列车高速、平稳、安全运行的基础，随着列车车速的提高、车辆轴重的增加、运营量的增大以及极端天气（如强降雨、强降雪等）频发等因素，目前高速铁路路基病害（如路基翻浆冒泥、路基排水不畅等）也日益突出。为了保证高速铁路快速、安全的运营，需要及时对高速铁路路基的病害机理进行研究，并提出整治方案，而路基土的取样分析是最直接的病害机理研究方案。

对于我国高速铁路无砟轨道而言，无砟轨道的检修及作业都应满足相应的规定。一般情况下，检修及作业的天窗点最多只有4个小时，而有效的作业时间不足3个小时。同时上道作业对作业机具也有严格要求，作业机具应尽可能轻巧、便捷，且必须满足高速铁路无砟轨道的安全作业限高（小于2.8m），而常规的地质钻探机具不仅体积庞大，而且重量也较大，同时组装程序繁琐，钻探过程中容易对轨道结构造成伤害，常规的钻探机采用的是旋转钻探取样，此方法对取样土体的扰动较大，静压法取样对土体的扰动较小，但是高速铁路无砟轨道路基基床表层是有一定压实度的级配碎石层，静压法难以实现取土，且没有提供足够反力的装置，因此急需寻求一种既能结合高速铁路的作业要求，又能够满足路基土竖向取样的装置，为高速铁路无砟轨道病害机理的研究及整治提供科学有效的治理方案。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种用于高速铁路无砟轨道路基土竖向取样的装置，该装置不仅充分考虑了高速铁路无砟轨道现场的检修、作业要求以及行车安全，同时还考虑了取样装置对路基土体的扰动作用。通过锤击的方式可以取出完整且扰动较小的路基土样，为高速铁路路基病害作用机理的研究提供可靠的分析依据。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：一种用于高速铁路无砟轨道路基土竖向取样的装置，包括锤击装置和取土装置，所述锤击装置包括机架、卷扬机、钢绞线、连接圆管和落锤结构，所述卷扬机安装在机架上，钢绞线的一端与连接圆管的上端固定连接，钢绞线的另一端缠绕于卷扬机上，落锤结构的上端与连接圆管的下端相连，取土装置包括依次相连的连接杆、连接锤垫和取土器，所述连接杆的上端与落锤结构的下端相连。

进一步的，所述落锤结构主要由球式自动脱落装置、落锤、导向杆及锤垫组成，球式自动脱落装置和落锤均套设在导向杆外，球式自动脱落装置位于落锤的上方，且球式自动脱落装置的下端可分离地套装于落锤中，球式自动脱落装置的上端与连接圆管的下端通过锁扣螺栓相连，锤垫固定于导向杆的下端，导向杆插入连接圆管中。

进一步的，所述机架包括锤击底座和固定在锤击底座上的上部支架，所述锤击底座包括底部支架、加劲肋以及空心圆柱，空心圆柱通过加劲肋固定连接在底部支架上，所述上部支架固定在空心圆柱的上端。

进一步的，所述空心圆柱的上端具有连接圆盘，所述上部支架的下端具有连接底盘，连接圆盘和连接底盘固定连接。

进一步的，所述连接圆盘上沿圆周方向均匀开有12个圆孔，连接底盘上固定有3个螺钉，间隔120°均布于底盘底面，螺钉穿过圆孔通过螺母将连接圆盘和连接底盘固定连接。

进一步的，所述取土器为分开式取土器，由两个半圆钢管、接头以及环刀组成；两个半圆钢管拼合成一圆管，接头固定在圆管的一端，环刀固定在圆管的另一端，接头通过连接锤垫与锤垫相连。