一種無砟軌道安全檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及了一種軌道安全檢測(cè)方法，具體是一種無巧軌道路基剪力筋環(huán)氧樹脂 膠粘合程度檢測(cè)方法，屬于信息處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)工業(yè)化程度越來越高，交通運(yùn)輸已是國(guó)民經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的一個(gè)重要組成部 分，它在給經(jīng)濟(jì)帶來巨大利益的同時(shí)，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了日益嚴(yán)重的威脅，故需要使運(yùn)輸 化發(fā)展的效果達(dá)到一-保證有合適和安全的運(yùn)輸服務(wù)滿足社會(huì)需求；提高運(yùn)輸系統(tǒng)的效 率，降低對(duì)各種資源的耗用；減少運(yùn)輸活動(dòng)對(duì)環(huán)境的各種污染；保證高速鐵路運(yùn)種環(huán)境友 好型運(yùn)輸方式獲得優(yōu)先發(fā)展，鼓勵(lì)利用公共交通和環(huán)境損害小的運(yùn)輸方式。
[0003] 與傳統(tǒng)軌道相比，高速鐵路是指采用混凝±、漸青混合料等整體基礎(chǔ)取代散粒碎 石道床的軌道結(jié)構(gòu)，即無巧軌道。無巧軌道是當(dāng)今世界先進(jìn)的軌道技術(shù)，其具有高穩(wěn)定性、 耐久性好、使用壽命長(zhǎng)、平順性好，維修工作少等優(yōu)點(diǎn)，不僅可W減少維護(hù)、降低粉塵、美化 環(huán)境，還避免了飛瓣道巧，而且列車時(shí)速可W達(dá)到300公里W上。
[0004] 但是，無巧軌道的高質(zhì)量需要高水平的養(yǎng)護(hù)措施提供保障，運(yùn)意味著在施工工序 和質(zhì)量控制方面都要增加額外的費(fèi)用和時(shí)間?？傮w上來說，無巧軌道建設(shè)和維修都沒有達(dá) 到自動(dòng)化程度。建設(shè)期間的質(zhì)量缺陷使其整體使用壽命期大大縮短，除了留下大量的安全 隱患外，還需要花費(fèi)高昂的代價(jià)進(jìn)行維修。對(duì)脫軌或其他原因?qū)е碌膰?yán)重?fù)p壞還沒有特別 有效的措施，安全保障與修復(fù)代價(jià)也十分巨大。隨著無巧軌道使用時(shí)間的增加，傷損將增 多，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)來說將降低，而且無巧軌道的修復(fù)工作比較復(fù)雜，并需要大量費(fèi)用和時(shí) 間，一旦損壞引起長(zhǎng)期關(guān)閉線路帶來的投入將相當(dāng)大，也就是說，嚴(yán)重的事故將導(dǎo)致線路關(guān) 閉時(shí)間比較長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)輸影響比較大。
[0005] 據(jù)了解，無巧軌道路基由軌道板、砂漿層、混凝±底座板=層組成。為了防止軌道 板、砂漿層、混凝±底座層移動(dòng)，所W鋪設(shè)無巧軌道過程中需要在上述=層材料之間鉆孔， 向鉆孔內(nèi)插入剪力筋并通過注入環(huán)氧樹脂膠W保證剪力筋固定在鉆孔內(nèi)。然而在實(shí)際工程 中，有很多原因如注膠壓力不夠，可造成剪力筋底部與鉆孔底部之間存在空氣，從而使環(huán)氧 樹脂膠粘合程度較低。當(dāng)剪力筋粘合程度不夠（即在鉆孔底部和剪力筋之間存在的空氣過 多）時(shí)，在高速鐵路運(yùn)營(yíng)過程中，軌道處于長(zhǎng)期振動(dòng)中，就會(huì)使剪力筋在列車行駛過程中由 于振動(dòng)部分跳出鉆孔，造成列車底部刮損甚至側(cè)翻，對(duì)乘坐列車的人員的人身安全產(chǎn)生極 大威脅。但在實(shí)際檢測(cè)中，由于剪力筋尺寸小，環(huán)氧樹脂膠聲阻抗系數(shù)和空氣接近，樹脂膠 本身厚度小等原因造成無法或很難判斷出剪力筋和樹脂膠的粘合程度。故急需找到一種檢 測(cè)無巧軌道鋪設(shè)材料的鉆孔與剪力筋之間粘合程度的方法，使工程人員在鋪設(shè)無巧軌道時(shí) 就能減少低質(zhì)量無巧軌道的產(chǎn)生，或用于檢測(cè)已鋪設(shè)好的無巧軌道，使軌道安全檢測(cè)人員 準(zhǔn)確無誤地確定正在運(yùn)營(yíng)的無巧軌道是否鋪設(shè)安全，避免發(fā)生事故，從而在根本上解決由 于剪力筋固定問題造成的安全困擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種無巧軌道安全檢測(cè)方 法，能簡(jiǎn)單且準(zhǔn)確有效的判斷出高速鐵路無巧軌道路基剪力筋與樹脂膠粘合程度，降低高 速鐵路安全事故發(fā)生概率。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0008] -種無巧軌道安全檢測(cè)方法，包括如下步驟：
[0009]步驟a)在待測(cè)無巧軌道鉆孔內(nèi)剪力筋外激發(fā)應(yīng)力波，獲得時(shí)域震動(dòng)信號(hào)；
[0010] 步驟b)對(duì)步驟a獲得的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，得到時(shí)域波形信號(hào)；
[0011] 步驟C)將步驟b所得時(shí)域波形信號(hào)分別基頻濾波處理和二倍頻濾波處理后進(jìn)行 自功率譜分析；
[0012] 步驟d)利用步驟C所得數(shù)據(jù)計(jì)算剪力筋與樹脂膠粘合程度系數(shù)，判斷無巧軌道安 全性。
[0013] 優(yōu)選地，步驟a)的具體操作為：在鉆孔內(nèi)待測(cè)剪力筋外端激發(fā)應(yīng)力波，并在待測(cè) 剪力筋同端用加速度傳感器接收時(shí)域震動(dòng)信號(hào)。
[0014] 需要注意的是，時(shí)域震動(dòng)信號(hào)是一種隨時(shí)間變化而變化的震動(dòng)信號(hào)，時(shí)域波形信 號(hào)是時(shí)域震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后的得到的原始波形信號(hào)；信號(hào)調(diào)理簡(jiǎn)單的說就是將待測(cè) 信號(hào)通過放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成采集設(shè)備能夠識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
[0015] 更優(yōu)選地，激發(fā)應(yīng)力波的頻率為40KHZ~lOMHz;較佳地，激發(fā)應(yīng)力波的頻率為 90KHZ~llOKHz。
[0016] 優(yōu)選地，步驟b)的具體操作為：通過便攜式數(shù)據(jù)采集儀器對(duì)時(shí)域震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào) 理，即先經(jīng)過放大器將接收到的時(shí)域震動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大，再通過濾波電路中的低通濾波器 對(duì)放大后的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，最后對(duì)得到的波形數(shù)據(jù)經(jīng)過平滑處理電路進(jìn)行平滑處理， 最后通過PC機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，獲得時(shí)域波形信號(hào)。
[0017] 優(yōu)選地，步驟C)的具體操作為：將步驟b)中PC機(jī)采集到的時(shí)域波形信號(hào)分別濾 除基頻周圍的雜波和二倍頻W外的信號(hào)，進(jìn)行自功率譜變換，從而使自功率譜變換后的時(shí) 域波形信號(hào)的基頻或二倍頻所在的波峰顯示更清晰，讀取基頻波峰處幅值A(chǔ)i和二倍頻波峰 處幅值八2。
[001引更優(yōu)選地，步驟C)中基頻濾波處理（即濾除基頻周圍的雜波）為：采用己特沃斯 屯階高通濾波，高截止頻率為基頻W下接近基頻大小。
[0019] 更優(yōu)選地，步驟C)中二倍頻濾波處理（即濾除二倍頻W外的信號(hào)）為：采用己特 沃斯屯階高通濾波，高截止頻率為二倍頻W下接近二倍頻大小。
[0020] 更優(yōu)選地，步驟C)中自功率譜分析公式為：g翅蘋縷
[002。 其中，F(xiàn)FT是傅里葉變換，*表示復(fù)共輛，n是信號(hào)中點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[002引優(yōu)選地，步驟d)的具體操作為：將步驟C)中得到的幅值A(chǔ)i、A2代入粘合程度系數(shù) 計(jì)算公式H=Az/A/，得出其粘合程度系數(shù)H，根據(jù)H的數(shù)值判斷待測(cè)無巧軌道是否安全。
[0023] 優(yōu)選地，為了使檢測(cè)結(jié)果更直觀、方便判斷，本發(fā)明還可包括步驟e):對(duì)粘合程度 系數(shù)H進(jìn)行歸一化處理。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的無巧軌道安全檢測(cè)方法，具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0025] 1、克服了現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種方法能檢測(cè)高速鐵路無巧軌道路基剪力筋與樹脂 膠粘合程度的缺點(diǎn)；
[0026] 2、由于二倍頻對(duì)缺陷更加靈敏，所W本發(fā)明檢測(cè)更加精確；
[0027] 3、本發(fā)明采用二倍頻幅值與基頻幅值相比的方法，能夠有效排除檢測(cè)過程中接觸 面不平整等外部干擾.
[0028] 4、本發(fā)明能夠直接得出剪力筋粘合程度系數(shù)，判斷結(jié)果直觀準(zhǔn)確。
【附圖說明】
[0029] 圖1為無巧軌道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖2為在有