專利名稱：一種用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及光纜領(lǐng)域，主要是一種用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜，主要應(yīng)用 于軌道交通監(jiān)測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
[0002]近幾年，我國高速鐵路建設(shè)飛速發(fā)展，高速通行列車對鋼軌的結(jié)構(gòu)安全提出了很 高要求，受地質(zhì)病害、路基變形以及鋼軌自身缺陷等條件的影響，鋼軌存在發(fā)生斷裂、彎曲 形變的風(fēng)險，嚴重危害高鐵運行安全。所以，需要對高鐵鋼軌的狀態(tài)進行實時在線監(jiān)測，在 鋼軌出現(xiàn)較大形變或具有較大形變趨勢的時候提供預(yù)警，保障高鐵運行安全。[0003]目前，國外已有鋼質(zhì)結(jié)構(gòu)體應(yīng)變測試光纜的應(yīng)用，用于監(jiān)測鋼質(zhì)橋梁的應(yīng)變、振動 等參量，光纜價格非常昂貴，只能用于試驗測試，不適宜大規(guī)模的工程應(yīng)用。國內(nèi)用于常規(guī) 通信的皮線纜已經(jīng)進行了相關(guān)被測物的應(yīng)變測試，能夠準確反映被測物體的形變或應(yīng)變變 化趨勢，其成本低廉，但皮線纜耐側(cè)壓能力、抗拉強度都不能適應(yīng)野外工程應(yīng)用的要求，并 且皮線纜和鋼軌之間只能采用環(huán)氧樹脂等粘接劑進行固定，無法長期適應(yīng)野外惡劣環(huán)境條 件及振動、真空吸附等不利條件的影響。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種為滿足鋼軌應(yīng)變測 試及降低光纜成本、滿足大規(guī)模工程應(yīng)用的需要的用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜。[0005]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，它由雙芯不銹鋼光單元、不銹 鋼外鎧、第一緊包光纖、第二緊包光纖、固體填充物構(gòu)成，所述的雙芯不銹鋼光單元與第一 緊包光纖、第二緊包光纖通過固體填充物一起封裝固定于不銹鋼外鎧上；所述的不銹鋼外 鎧和鐵軌之間利用特殊的焊接設(shè)備進行固定。[0006]作為優(yōu)選，所述的雙芯不銹鋼光單元由兩根芯組成，其中一根芯用于測試，另一根 芯備用。[0007]作為優(yōu)選，所述的第一緊包光纖和第二緊包光纖，其中第一緊包光纖用于測試，第 二緊包光纖備用。[0008]本實用新型的有益效果為采用該方案的特殊光纜，其環(huán)境適應(yīng)性強，布設(shè)方式特 別，其設(shè)計方案屬于國內(nèi)首創(chuàng)，具有較高的設(shè)計水平和較強的工程實施性；且光纜以點焊、 連續(xù)焊的方式固定于鋼軌表面，其設(shè)計壽命長、結(jié)構(gòu)強度大，能夠適應(yīng)野外潮濕、光照、高 溫、雨水浸蝕等惡劣條件以及高鐵通過時產(chǎn)生的振動、真空吸附等不利條件的影響，實現(xiàn)鋼 軌形變在線監(jiān)測。


[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]附圖中的標號分別為1、雙芯不銹鋼光單元；2、不銹鋼外鎧；3、第一緊包光纖；4、第二緊包光纖；5、固體填充物。
具體實施方式
[0011]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的介紹如附圖1所示，本實用新型由雙芯 不銹鋼光單元1、不銹鋼外鎧2、第一緊包光纖3、第二緊包光纖4、固體填充物5構(gòu)成，所述 的雙芯不銹鋼光單元I與第一緊包光纖3、第二緊包光纖4通過固體填充物5 —起封裝固 定于不銹鋼外鎧2上；所述的不銹鋼外鎧2和鐵軌之間利用特殊的焊接設(shè)備進行固定，固定 強度高，環(huán)境適應(yīng)性強。雙芯不銹鋼光單元I用于溫度補償，其中一根芯用于測試，另一根 芯備用；第一緊包光纖3和第二緊包光纖4，其中一根測試，另一根備用；固體填充物5用于 保障應(yīng)變光纖的協(xié)調(diào)形變。和普通皮線纜相比，不銹鋼外鎧2給光纜提供了較高的耐側(cè)壓 強度和耐拉強度。固體填充物5提供了協(xié)調(diào)應(yīng)變能力，同時對應(yīng)變光纖和溫補光纖提供保 護。[0012]本實用新型所提出的鋼軌形變監(jiān)測光纜，采用不銹鋼外鎧2，提高了耐側(cè)壓強度和 耐拉強度；光纜在成纜時要同步填充凝膠，可以提供協(xié)調(diào)形變，同時對光纖形成保護。最終 的光纜方型剖面形狀通過特殊設(shè)計的模具，由前期拉制的圓形剖面光纜通過一定的拉制方 式拉制而成。圓型剖面半徑為r，方型剖面長度為a，寬度為b，則有如下關(guān)系[0013]a+b= τι r[0014]光纜采用不銹鋼外鎧2，除了結(jié)構(gòu)強度增加外，還和鐵軌之間提供了特殊的固定方 式，提高了光纜固定的可靠性和環(huán)境適應(yīng)性。[0015]此外，由于不銹鋼外鎧應(yīng)變測試光纜特殊的固定方式，其同樣適用于大型鋼鐵結(jié) 構(gòu)的應(yīng)變監(jiān)測，如橋梁的箱梁、斜拉索以及鋼結(jié)構(gòu)建筑物等，可以在被監(jiān)測構(gòu)件上進行分布 式布放，形成一定規(guī)模的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)在線監(jiān)測。[0016]本實用新型實現(xiàn)的第一步是制做截面半徑為r的雙芯不銹鋼光單元1，在雙芯不 銹鋼光單元I制做的同時將第一緊包光纖3和第二緊包光纖4 一起封裝在不銹鋼外鎧2內(nèi)， 制做過程中雙芯不銹鋼光單元I內(nèi)部不再填充常用的油膏，而代之填充一定配比聚氨酯凝 膠或其他固化后強度適中的環(huán)氧樹脂凝膠，即固體填充物5。由于凝膠固化后其外形不容易 發(fā)生變化，所以要在凝膠固化前對制作的圓形光單元用方型模具進行冷拉成型，考慮到一 次拉制光纜成型后，由于殘余應(yīng)力存在，沿光纜長度方向上的截面形狀可能不完全一致，需 要用同樣規(guī)格的模具再次冷拉處理。對成型后的光纜，在凝膠固化前宜先在較大的空間里 存放，待其固化后再收繞在纜盤上。[0017]本實用新型不局限于上述實施方式，不論在其形狀或材料構(gòu)成上作任何變化，凡 是采用本實用新型所提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計，都是本實用新型的一種變形，均應(yīng)認為在本實用新 型保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜，由雙芯不銹鋼光單元(I)、不銹鋼外鎧(2)、第一緊包光纖(3)、第二緊包光纖(4)、固體填充物(5)構(gòu)成，其特征在于所述的雙芯不銹鋼光單元(I)與第一緊包光纖(3)、第二緊包光纖(4)通過固體填充物(5)—起封裝固定于不銹鋼外鎧(2)上；所述的不銹鋼外鎧(2)和鐵軌之間利用特殊的焊接設(shè)備進行固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜，其特征在于所述的雙芯不銹鋼光單元(I)由兩根芯組成，其中一根芯用于測試，另一根芯備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜，其特征在于所述的第一緊包光纖(3)和第二緊包光纖(4)，其中第一緊包光纖(3)用于測試，第二緊包光纖(4)備用。
專利摘要本實用新型涉及一種用于鋼軌形變監(jiān)測的特殊光纜，由雙芯不銹鋼光單元、不銹鋼外鎧、第一緊包光纖、第二緊包光纖、固體填充物構(gòu)成，所述的雙芯不銹鋼光單元與第一緊包光纖、第二緊包光纖通過固體填充物一起封裝固定于不銹鋼外鎧上；所述的不銹鋼外鎧和鐵軌之間利用特殊的焊接設(shè)備進行固定。本實用新型的有益效果為其環(huán)境適應(yīng)性強，布設(shè)方式特別，其設(shè)計方案屬于國內(nèi)首創(chuàng)，具有較高的設(shè)計水平和較強的工程實施性；且光纜以點焊、連續(xù)焊的方式固定于鋼軌表面，其設(shè)計壽命長、結(jié)構(gòu)強度大，能夠適應(yīng)野外潮濕、光照、高溫、雨水浸蝕等惡劣條件以及高鐵通過時產(chǎn)生的振動、真空吸附等不利條件的影響，實現(xiàn)鋼軌形變在線監(jiān)測。
文檔編號G01B11/16GK202886666SQ20122033533
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者桑衛(wèi)兵, 葛輝良, 鄭歡, 趙勇 申請人:中國船舶重工集團公司第七一五研究所