一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，包括有砟轨道的轨枕本体

【技术实现步骤摘要】
一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置


[0001]本技术涉及铁道工程线路状态及轨枕健康智能监测领域，尤其是涉及有砟轨道稳定性监测技术
。

技术介绍

[0002]有砟轨道在世界范围内占铁路结构形式
95
％以上，但其需要经常性维修，且捣固机械养护维修加速道砟破坏与老化，造成塑性变形，致使道床脏污，影响其支承刚度，纵横向阻力降低，道床寿命减少；轨枕空吊
、
道砟粉化与排水不良共同作用产生翻浆冒泥和道床板结
。
以上对有砟轨道整体和微观破坏作用问题不容忽视，但当前技术方法和管理规定多侧重于工程经验，而对有砟轨道结构相互作用机理和变形规律认识不足，检测检测维修机制研究尚不成熟，若不及时维修，会导致道床失稳，严重影响行车安全
。
[0003]无缝线路由于消灭大量接头，获得增加行车平稳性
、
减少噪音
、
延长轨道使用寿命和减少维修费用等优势
。
但在夏季高温季节，以小半径曲线为主地段，因受钢轨爬行
、
列车动载
、
作业不规范和钢轨自身温度力过大等影响，易导致胀轨，最后使钢轨和轨枕出现跑道现象，严重威胁线路稳定和列车行车安全
。
[0004]有砟轨道轨枕易在螺栓孔处受列车运行和钢轨爬行等因素作用导致纵横向裂纹出现；列车运行时易受推力作用导致挡肩顶角处发生裂缝，并向外延伸；钢轨传递下来的垂向压力和扣件系统老化等因素导致承轨台压塌；轨枕中部受正负弯矩产生裂纹以及其他部位受挤压裂纹
。
上述病害尤其在高速铁路
、
重载铁路上更加明显，严重情况下都会导致轨枕失效，甚至影响线路整体性
。

技术实现思路

[0005]本技术为解决当前无法及时准确对有砟轨道稳定性情况分析，对轨枕健康状况有效评估的问题，提供一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，将承轨台压力
、
砟肩压力和枕间压力三向结合，监测有砟轨道轨枕受力
、
承力
、
传力全过程，研究列车
‑
轨枕
‑
道床相互作用机理；对不同尺寸的光纤光栅智能筋对有砟轨枕结构薄弱点进行加固；解决了当前无法及时准确对有砟轨道稳定性情况分析，对轨枕健康状况有效评估的问题，为轨枕
‑
道床相互作用机理提供理论依据
。
有利于降低线路检修人员的工作难度，提高检查质量，保证列车行车安全
。
[0006]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，包括：有砟轨道的轨枕本体
、
设置在轨枕本体内部的光纤光栅轨枕监测系统以及用于分析有砟轨道稳定性的外部监测设备；
[0008]所述光纤光栅轨枕监测系统包括：
[0009]光纤光栅智能筋，沿轨枕本体长轴方向设置在轨枕本体内部；
[0010]光纤光栅智能传感器，垂向设置在轨枕内部与承轨台对应位置；
[0011]所述光纤光栅智能筋和光纤光栅智能传感器通过光纤连接，并引至轨枕本体一侧
形成数据传输连接孔，所述外部监测设备通过与连接孔对应插头与轨枕本体连接
。
[0012]进一步的，所述光纤光栅智能筋和光纤光栅智能传感器包括由
FRP
材料包裹的包含光栅传感点的光纤；所述光栅传感点包括应变测点和温度测点
。
[0013]进一步的，所述光纤光栅智能筋包括光纤光栅智能长筋和光纤光栅智能短筋
。
[0014]进一步的，所述光纤光栅智能长筋设置有一根或多根，沿轨枕本体长轴方向布置在轨枕本体内部
。
[0015]进一步的，所述光纤光栅智能长筋布置有两根，分别布置在轨枕本体内沿长轴的中部螺栓孔两侧，与预应力钢筋平行
。
[0016]进一步的，每根所述光纤光栅智能长筋上的在靠近轨枕本体的承轨台
、
轨枕本体中部以及轨枕本体两端的位置分别布置有温度测点和应变测点
。
[0017]进一步的，所述光纤光栅智能短筋设有一根或多根，分别布置在轨枕本体两边挡肩内
。
[0018]进一步的，所述光纤光栅智能短筋设有两根，分别设置在轨枕本体两侧挡肩内，侧面中心线上
。
[0019]进一步的，所述光纤光栅智能短筋的两端分别布置有应变测点和温度测点
。
[0020]进一步的，所述光纤光栅智能传感器面向承轨台的一端设置有应变测点和温度测点；所述光纤光栅传感器面向轨枕底部的一端设置有应变测点
。
[0021]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0022]本技术提供的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，在原有轨枕的结构基础上，将轨枕中部和挡肩里预埋光纤光栅智能筋，在轨枕承轨台处预埋光纤光栅智能传感器，达到对轨枕内易出现裂纹处进行加固目的
。
外部设计了监测设备，通过插头与智能轨枕线连接，操作简单，能够将承轨台压力
、
砟肩压力和枕间压力三种压力对轨枕的作用关系结合分析，得出有砟轨道轨枕受力
、
承力
、
传力全过程，研究列车
‑
轨枕
‑
道床相互作用机理
。
同时外部监测设备具有
5G
远程传输功能，可以将数据远程发送到工务段数据库中
。
整个智能轨枕在进行数据监测同时，因与原有轨枕形态并无太大差异，不会影响轨枕的正常服役，结构简单
、
安装方便
、
实用性强
。
附图说明
[0023]图1为本技术提供的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置的结构示意图；
[0024]图2为本技术提供的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置的俯视图；
[0025]图3为本技术提供的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置的主视图；
[0026]图4为本技术提供的光纤光栅智能长筋的结构示意图；
[0027]图5为本技术提供的光纤光栅智能短筋的结构示意图；
[0028]图6为本技术提供的光纤光栅智能传感器的结构示意图；
[0029]图中，
1、
轨枕本体；
2、
螺旋筋；
3、
光纤光栅智能长筋；
4、
光纤光栅智能短筋；
5、
光纤光栅智能传感器；
6、
应变测点；
7、
温度测点；
8、
光纤线；
9、
外部监测设备
。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明
。
本实施例以本技术
技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，其特征在于，包括：有砟轨道的轨枕本体
(1)、
设置在轨枕本体
(1)
内部的光纤光栅轨枕监测系统以及用于分析有砟轨道稳定性的外部监测设备
(9)
；所述光纤光栅轨枕监测系统包括：光纤光栅智能筋，沿轨枕本体
(1)
长轴方向设置在轨枕本体
(1)
内部；光纤光栅智能传感器
(5)
，垂向设置在轨枕本体
(1)
内部与承轨台对应位置；所述光纤光栅智能筋和光纤光栅智能传感器
(5)
通过光纤连接，并引至轨枕本体
(1)
一侧形成数据传输连接孔，所述外部监测设备
(9)
通过与连接孔对应插头与轨枕本体
(1)
连接
。2.
根据权利要求1所述的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，其特征在于，所述光纤光栅智能筋和光纤光栅智能传感器
(5)
包括由
FRP
材料包裹的包含光栅传感点的光纤；所述光栅传感点包括应变测点
(6)
和温度测点
(7)。3.
根据权利要求2所述的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，其特征在于，所述光纤光栅智能筋包括光纤光栅智能长筋
(3)
和光纤光栅智能短筋
(4)。4.
根据权利要求3所述的一种有砟轨道轨枕稳定性监测装置，其特征在于，所述光纤光栅智能长筋
(3)
设置有一根或多根，沿轨枕本体
(1)
长轴方向布置在轨枕本体
(1)
内部
。5.
根据权利要求4所述的一种有砟轨道轨枕稳...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培刚，赵泽旭，高红兵，王明宇，陈一帆，王勇，李东，余飞，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：新型
国别省市：