CN212432791U - 一种地铁轨枕横向抗力检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地铁轨枕横向抗力检测系统，包括无线微应变传感器、无线数据接收端、支撑墙体、支墩、千斤顶、荷载传感器、荷载值显示器和钢支撑架，钢支撑架前端从铁轨一侧顶住铁轨；支墩紧靠支撑墙体设置，千斤顶设置在支墩和钢支撑架之间；荷载传感器设置在支墩和千斤顶之间，用于准确测量千斤顶的荷载；荷载值显示器与所述荷载传感器连接；两个无线微应变传感器对称安装在被测轨枕受力一端的左右两侧，用于测量轨枕的微应变；无线数据接收端为笔记本电脑，用于接收和实时显示无线微应变传感器测得的轨枕微应变数值，并生成应变数值曲线。该检测系统结构简单，测量准确、及时。

Description

一种地铁轨枕横向抗力检测系统

技术领域

本实用新型涉及地铁轨枕检测领域，特别是涉及一种地铁轨枕横向抗力检测系统。

背景技术

随着地铁的长期运营，地铁轨枕混凝土材料的强度会降低，材料会脱料，需要进行修补。为检测修补效果，需要对修补后的轨枕进行横推试验，检测轨枕的横向抗力。与常规承载力检测不同，由于地铁对运营过程中的舒适性及安全要求高，所以该测试需准确读取轨枕受力后出现的塑性应变对应的承载力值。同时对于承载力的输出要求精度高，轨枕横推需要特定的传力钢支撑。

现有检测系统包括千斤顶和传力支撑，通过千斤顶施加水平荷载，对轨枕进行横推试验。缺点为：1、千斤顶施加荷载压力无法准确读取；2、钢支撑传力装置在施加荷载过程中受力不稳定，容易危及周围试验人员的人身安全；3、钢支撑存在局部薄弱区，在受力后易发生变形；4、由于轨枕受力后出现塑性应变很微小，无法通过肉眼准确读取轨枕破坏时的应力状态。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种地铁轨枕横向抗力检测系统。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种地铁轨枕横向抗力检测系统，包括无线微应变传感器、无线数据接收端、支撑墙体、支墩、千斤顶、荷载传感器、荷载值显示器和钢支撑架，所述钢支撑架由三根工字钢焊接成前端开口的U形形状。钢支撑架前端从铁轨一侧顶住铁轨；所述支墩紧靠支撑墙体设置；所述千斤顶设置在支墩和钢支撑架之间，用于向钢支撑架施加荷载；所述荷载传感器设置在所述支墩和千斤顶之间，用于准确测量所述千斤顶的荷载；所述荷载值显示器与所述荷载传感器连接，用于显示荷载传感器测得的荷载值；所述无线微应变传感器有两个，对称安装在被测轨枕受力一端的前后两侧，用于测量轨枕的微应变；所述无线数据接收端为一笔记本电脑，用于接收和实时显示所述无线微应变传感器测得的轨枕微应变数值，并生成应变数值曲线。

优选的是，在所述钢支撑架的开口处，两根工字钢的端部各形成一卡口，所述卡口的位置和形状与铁轨底部侧面的位置和形状相适应，使钢支撑架从侧面稳固地卡住铁轨。

为提高所述钢支撑架的强度，在钢支撑架的两个直角的内侧还各焊接一个角部加强钢板。在钢支撑架的中部焊接支撑连杆。

本实用新型的一个实施例中，所述钢支撑架长90cm、宽60cm；卡口深2cm，所述千斤顶为50T千斤顶；所述荷载传感器量程为200kN，最小分辨率为0.01kN。

所述无线微应变传感器采用武汉华岩电子有限责任公司生产的型号为HY-65B3000B的数码静态微应变传感器。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过无线微应变传感器能够准确测得轨枕在受力过程中产生的微小应变，结合荷载传感器和荷载值显示器，能够第一时间获得轨枕出现破坏状态时千斤顶的工作荷载，为轨枕修补工作和选择合适的修补材料提供参考依据；

2、无线微应变数据无线传输给笔记本电脑，在笔记本电脑中能够直接生成应变曲线，可以清楚准确地了解应变变化情况。

3、钢支撑架和钢轨完全咬合且传力稳定，不会对周围人员造成伤害；钢支撑架整体稳定，受力后自身不会产生形变。

附图说明

图1和图2为本实用新型检测系统的组成示意图。

图中：

1、辅助轨枕 2、无线微应变传感器 3、被测轨枕 4、钢轨

5、无线数据接收端 6、支撑墙体 7、支墩 8、千斤顶

9、荷载传感器 10、荷载值显示器 11、钢支撑架 12、角部加强钢板

13、支撑连杆 14、卡口

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的检测系统进行详细说明。

参见图1和图2所示的本实用新型的地铁轨枕横向抗力检测系统，该检测系统包括：无线微应变传感器2、无线数据接收端5、支撑墙体6、支墩7、千斤顶8、荷载传感器9、荷载值显示器10和钢支撑架11。

所述钢支撑架11由三根工字钢焊接成前端开口的U形形状。钢支撑架11前端从铁轨一侧顶住铁轨。

所述支墩7紧靠支撑墙体6设置；所述千斤顶8设置在支墩7和钢支撑架11之间，用于向钢支撑架11施加荷载。

所述荷载传感器9设置在所述支墩7和千斤顶8之间，用于准确测量所述千斤顶8的荷载。在本实用新型的一个实施例中，所述荷载传感器9采用蚌埠高灵传感系统工程有限公司轮辐拉压力传感器CFBLY-200kN，最小分辨率为0.01kN。

所述荷载值显示器10与所述荷载传感器9连接，用于显示荷载传感器9测得的千斤顶的荷载值。

所述无线微应变传感器2有两个，对称安装在被测轨枕3受力一端的前后两侧(与铁轨延伸方向一致)，用于测量轨枕的微应变。本实施例中，所述无线微应变传感器2采用武汉华岩电子有限责任公司生产的型号为HY-65B3000B数码静态微应变传感器，无线微应变传感器的最小分辨率0.015μm。

所述无线数据接收端5为一笔记本电脑，用于接收和实时显示所述无线微应变传感器2测得的轨枕微应变数值，并生成应变数值曲线，从中可以清晰地看出轨枕应变突变(轨枕破坏状态)时的位置。

优选的是，在钢支撑架11的开口处，两根工字钢的端部各形成一卡口14，卡口14的位置和形状与铁轨底部侧面的位置和形状相适应，从而使钢支撑架11从侧面稳固地卡住铁轨，形成稳定的传力系统，能够防止钢支撑架11受力后不稳定而危及周围试验人员的人身安全。

另外，为了防止钢支撑架局部被破坏，在钢支撑架两个直角的内侧各焊接一个角部加强钢板12，起加强作用。为保持钢支撑架整体稳定，还可以在钢支撑架中部焊接一根支撑连杆13。

在本实用新型的一个实施例中，所述钢支撑架11长90cm、宽60cm；卡口14深2cm；所述千斤顶为50T千斤顶；所述荷载传感器量程为200kN，其最小分辨率为0.01kN。所述支撑连杆13采用直径3cm的圆形钢管。

本实用新型的地铁轨枕横向抗力检测系统工作过程如下：

按图1和图2所示连接好检测系统，并进行调试，调试好后开始试验。千斤顶匀速缓慢地施加荷载，荷载通过钢支撑结构传递给钢轨，钢轨和轨枕连接，最终把施加的荷载作用在被测轨枕上。

千斤顶施加的荷载通过荷载传感器9和荷载值显示器10实时测量和读取。在施加荷载过程中，通过无线数据接收端的笔记本电脑能实时判断轨枕是否出现塑性破坏。如笔记本电脑端显示轨枕应变突变，则记录该应变数值，同时通过荷载值显示器10读取该状态下的荷载值，该值即为轨枕破坏时的荷载值。

现场测试过程中轨枕的变形很微小，用肉眼观测不能清晰发现轨枕出现裂缝时对应的荷载值。为此，本实用新型采用了无线微应变传感器。当轨枕发生相对位移变形时，通过无线微应变传感器能测量出精准的形变数字信息，其最小分辨力达：0.015μm，信号测试过程稳定，不易受环境变化影响。另外，通过无线传输，可以在笔记本电脑中直接生成应变曲线，从而可以准确分辨出应变变化情况。

Claims (8)

1.一种地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：包括无线微应变传感器(2)、无线数据接收端(5)、支撑墙体(6)、支墩(7)、千斤顶(8)、荷载传感器(9)、荷载值显示器(10)和钢支撑架(11)，

所述钢支撑架(11)由三根工字钢焊接成前端开口的U形形状，钢支撑架(11)前端从铁轨一侧顶住铁轨；

所述支墩(7)紧靠支撑墙体(6)设置；所述千斤顶(8)设置在支墩(7)和钢支撑架(11)之间，用于向钢支撑架(11)施加荷载；

所述荷载传感器(9)设置在所述支墩(7)和千斤顶(8)之间，用于准确测量所述千斤顶(8)的荷载；

所述荷载值显示器(10)与所述荷载传感器(9)连接，用于显示荷载传感器(9)测得的荷载值；

所述无线微应变传感器(2)有两个，对称安装在被测轨枕(3)受力一端的前后两侧，用于测量轨枕的微应变；

所述无线数据接收端(5)为一笔记本电脑，用于接收和实时显示所述无线微应变传感器(2)测得的轨枕微应变数值，并生成应变数值曲线。

2.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：在所述钢支撑架(11)的开口处，两根工字钢的端部各形成一卡口(14)，所述卡口(14)的位置和形状与铁轨底部侧面的位置和形状相适应，使钢支撑架(11)从侧面稳固地卡住铁轨。

3.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：在所述钢支撑架(11)的两个直角的内侧各焊接一个角部加强钢板(12)。

4.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：在所述钢支撑架(11)的中部焊接支撑连杆(13)。

5.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：所述钢支撑架(11)长90cm、宽60cm；卡口(14)深2cm。

6.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：所述千斤顶(8)为50T千斤顶。

7.根据权利要求1所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：所述荷载传感器(9)量程为200kN，最小分辨率为0.01kN。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的地铁轨枕横向抗力检测系统，其特征在于：所述无线微应变传感器(2)的型号为HY-65B3000B数码静态微应变传感器。

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