有砟道床全段化的脏污数据的获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了有砟道床全段化的脏污数据的获取方法及其装置，本发明专利技术将瑞利波(弹性波)跨线检测、归一化技术、估算技术结合，从而以较低成本构建出成千上万个高密度、全段化的脏污程度数据。其具有降低传统脏污程度数据随机性、提高脏污程度数据精准性的效果。即，本发明专利技术采用瑞利波(弹性波)跨线检测的方式进行快速无损检测对线上有砟道床道砟脏污地段整治前后进行检测，通过不同程度脏污对弹性波波速会产生影响，利用这种影响关系、拟合映射出高密度、全段化的脏污程度数据。全段化的脏污程度数据。全段化的脏污程度数据。

【技术实现步骤摘要】
有砟道床全段化的脏污数据的获取方法及装置


[0001]本专利技术涉及有砟道床脏污处理领域，具体涉及有砟道床全段化的脏污数据的获取方法及装置。

技术介绍

[0002]在轨道交通领域中，分为有砟轨道和无砟轨道，本专利技术涉及的是有砟轨道。
[0003]有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，是轨道结构的主要形式之一。它具有弹性良好、价格低廉、更换与维修方便、吸噪特性好等优点。但相对无砟轨道来说，其也具有线路平面几何形状不易保持，使用寿命短，养护维修工作量大等缺点。
[0004]参见图2，有砟轨道一般包括从下至上的基床1(填土层)、有砟道床2(碎石层)、轨枕3、铁轨。
[0005]有砟道床脏污是由道砟粉化、轨枕磨损物、道床表面渗入物、路基渗入物及不良级配等产生。有砟道床脏污对轨道工作性能有较大影响，如降低道床的的抗剪强度，影响道床的承载能力，降低道床的弹性，降低道床的排水性能和抗冻性能。有砟道床脏污的程度以粒径小于正常级配中最小粒径的颗粒含量的比例来衡量，称之为脏污率，又有重量脏污率和体积脏污率之分。当道床重量脏污率达到30％～40％或道床中孔隙率小于3％～5％时，一般就须进行道床清筛。
[0006]有砟道床脏污处理，一般过程包括：开挖、清筛、回填等过程。参见附图1，为了评估有砟道床脏污程度，现有技术是采用筛分法进行处理，具体过程为：取一定数量的枕跨区域(见附图1中的筛分区7)，进行道床破底开挖，将挖出的道碴及脏物一起过筛后，称量粒径小于20mm的赃物重量或体积，后计算重量或体积比例。鉴于上述过程的复杂性以及需要动用大型的筛分设备，一般在一个有砟轨道的全段线路中仅取一个筛分区7，或将整个有砟轨道的全段线路划分为若干个取样段，在每个取样段中取一个筛分区7作为代表。
[0007]即最终一个有砟轨道的全段线路中仅有1个脏污率(重量或体积)或仅有分区几个代表性的脏污率(重量或体积)。
[0008]因此，缺乏低成本、高密度、全段化的脏污程度数据的获取方法。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种低成本、高密度、全段化的脏污程度数据的获取方法和装置。
[0010]有砟道床全段化的脏污数据的获取方法，
[0011]包括以下步骤：
[0012]S1、划区处理：
[0013]从待脏污处理的、有砟轨道的全段线路中划一个测区作为首检测区，全段线路的其余部分为剩余测区；
[0014]S2、前波速检测：
[0015]在脏污处理前，于首检测区内设置若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理前的波速；
[0016]从若干个脏污处理前的波速中选出波速最大的值，作为波速上限值V
H
；
[0017]S3、后波速检测：
[0018]在脏污处理后，于首检测区的若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理后的波速；
[0019]从若干个脏污处理后的波速中选出波速最小的值，作为波速下限值V
L
；
[0020]S4、重前波速检测：
[0021]在脏污处理前，于其余测区内设置若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理前的波速；
[0022]S5、获取全段化的脏污数据：
[0023]包括获取脏污指标值的过程：
[0024]将前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、重前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速都作为波速测试值V
T
，根据波速上限值V
H
、波速下限值V
L
、波速测试值V
T
进行归一化处理获得有砟轨道的全段线路上每个测线所对应的脏污指标值，脏污指标值用于定性表征脏污程度的脏污数据。
[0025]进一步的，还可以根据全段线路上每个测线所对应的脏污指标值与全段线路的里程进行映射，形成里程
‑
脏污指标值曲线图。
[0026]进一步的，所述进行归一化处理是将前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、后波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、重前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速视为一个数据集，采用公式1进行计算处理，公式1：
[0027]Z
W1
＝1
‑
(V
H
‑
V
T
)/(V
H
–
V
L
)*100％；
[0028]其中，Z
W1
:脏污指标值；V
H
:波速上限值；V
L
：波速下限值；V
T
：波速测试值。
[0029]进一步的，S5、获取全段化的脏污数据：
[0030]还包括获取估算脏污率值的过程：
[0031]根据基准质量脏污率值或基准体积脏污率值、每个测线所对应的脏污指标值进行映射处理获得有砟轨道的全段线路上每个测线所对应的估算质量脏污率值或估算体积脏污率值，估算质量脏污率值或估算体积脏污率值用于定量表征脏污程度。
[0032]进一步的，还可以根据全段线路上每个测线所对应的估算质量脏污率值或估算体积脏污率值与全段线路的里程进行映射，形成里程
‑
估算质量脏污率值或估算体积脏污率值曲线图。
[0033]进一步的，所述进行映射处理是将每个测线所对应的脏污指标值视为一个系数集、将基准质量脏污率值或基准体积脏污率值作为基准量，然后映射出对应的估算质量脏污率值或估算体积脏污率值，采用公式2进行计算处理，公式2：
[0034]Z
W2
＝Z
W1
*Z
WJ
；
[0035]其中，Z
W2
:估算质量脏污率值或估算体积脏污率值；Z
W1
:脏污指标值；Z
WJ
:基准质量脏污率值或基准体积脏污率值。
[0036]进一步的，所述基准质量脏污率值或基准体积脏污率值采用整定值获得或所述基
准质量脏污率值或基准体积脏污率值采用筛分监测获得；
[0037]采用筛分监测获得具体包括以下过程中的任意一种：
[0038]过程1：
[0039]对首检测区进行开挖、脏污处理、回填的同时，选择包含基准测线所对应的断面的筛分区、进行筛分法处理获得对应的质量脏污率值或体积脏污率值，若该质量脏污率值或体积脏污率值超过阈值，则该质量脏污率值或体积脏污率值标定为基准质量脏污率值或基准体积脏污率值；
[0040]波速最大的值所对应的测线标定为基准测线；
[0041]过程2：
[0042]所述基准质量脏污率值或基准体积脏污率值采用筛分监测获得，具体包括以下过程：
[0043]对首检测区进行开挖、脏污处理、回填的同时，选择包含基准测线所对应的断面的筛分区、进行筛分法处理获得对应的质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.有砟道床全段化的脏污数据的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、划区处理：从待脏污处理的、有砟轨道的全段线路中划一个测区作为首检测区，全段线路的其余部分为剩余测区；S2、前波速检测：在脏污处理前，于首检测区内设置若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理前的波速；从若干个脏污处理前的波速中选出波速最大的值，作为波速上限值V
H
；S3、后波速检测：在脏污处理后，于首检测区的若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理后的波速；从若干个脏污处理后的波速中选出波速最小的值，作为波速下限值V
L
；S4、重前波速检测：在脏污处理前，于其余测区内设置若干个测线进行瑞利波法波速检测，得到若干个测线所对应的若干个脏污处理前的波速；S5、获取全段化的脏污数据：包括获取脏污指标值的过程：将前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、重前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速都作为波速测试值V
T
，根据波速上限值V
H
、波速下限值V
L
、波速测试值V
T
进行归一化处理获得有砟轨道的全段线路上每个测线所对应的脏污指标值，脏污指标值用于定性表征脏污程度的脏污数据。2.根据权利要求1所述的有砟道床全段化的脏污数据的获取方法，其特征在于：所述进行归一化处理是将前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、后波速检测所获的若干个脏污处理前的波速、重前波速检测所获的若干个脏污处理前的波速视为一个数据集，采用公式1进行计算处理，公式1：Z
W1
＝1
‑
(V
H
‑
V
T
)/(V
H
–
V
L
)*100％；其中，Z
W1
:脏污指标值；V
H
:波速上限值；V
L
：波速下限值；V
T
：波速测试值。3.根据权利要求1所述的有砟道床全段化的脏污数据的获取方法，其特征在于：S5、获取全段化的脏污数据：还包括获取估算脏污率值的过程：根据基准质量脏污率值或基准体积脏污率值、每个测线所对应的脏污指标值进行映射处理获得有砟轨道的全段线路上每个测线所对应的估算质量脏污率值或估算体积脏污率值，估算质量脏污率值或估算体积脏污率值用于定量表征脏污程度。4.根据权利要求3所述的有砟道床全段化的脏污数据的获取方法，其特征在于：所述进行映射处理是将每个测线所对应的脏污指标值视为一个系数集、将基准质量脏污率值或基准体积脏污率值作为基准量，然后映射出对应的估算质量脏污率值或估算体积脏污率值，采用公式2进行计算处理，公式2：Z
W2
＝Z
W1
*Z
WJ
；
其中，Z
W2
:估算质量脏污率值或估算体积脏污率值；Z
W1
:脏污指标值；Z
WJ
:基准质量脏污率值或基准体积脏污率值。5.根据权利要求3所述的有砟道床全段化的脏污数据的获...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨赵东，
申请(专利权)人：四川通陆检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：