[发明专利]一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法

说明书

本发明公开了一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法，属于高速铁路技术领域，包括铁路路基和铁路轨道，铁路路基上铺设一层道床，并在道床上留有沿长度方向设置的监测沟槽，监测沟槽的两侧内壁由混凝土夯实，监测沟槽内铺入不小于一段的监测轨道，监测轨道上方的道床上等间距的铺设有轨枕，轨枕上固定有垂直的钢轨。本发明提出的一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法，压力传感器监测的压力信号通过导线传输至电路板，钢轨经过动车后，由于动车的车身重量在行驶的过程中压力会作用于钢轨，并且若是一段轨道发生沉降，则根据离心力，得知其压力数据会增加，通过其压力数据的是否明显增加，进行判断沉降，完成精确的沉降监测。

技术领域

本发明涉及高速铁路技术领域，特别涉及一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法。

背景技术

路基沉降在铁路的施工过程中以及完工以后都是难以避免的。由于沉降、不均匀沉降，会引起的轨道下沉和轨面弯折，影响线路的平顺性；在通过桥梁的轨道中，会引起桥台与路基的沉降差，当列车驶过这些地段时，由于沉降引起的轨道刚度和变形发生突变，使得轮轨间的动力作用增大，从而引起轨道破坏，影响行车的平稳性与安全性。为了及时了解路基在荷载作用下的沉降以及沉降变化趋势，以便提前采取有效措施，防止事故的发生，需要在路基的施工过程中以及完工以后一段时期设置沉降观测。完工后沉降观测要根据实际情况确定观测时间长短。

近年来随着轨道建设的快速发展，相关的安全问题越来越得到人们的重视。特别是现在高速铁路的出现，对路基形变的控制有了更高的要求，从而也使得路基沉降的测量、计算与控制显得更为重要。而在这三者中，沉降的测量是后两者的依据与基础。对新建线下土建工程提出了毫米级的沉降变形要求，临近铁路工程安全评估的附加沉降变形结果也往往是毫米级别。这样区域沉降引起的既有线沉降变形量值在数百米乃至更大范围内会存在不可忽视的较大差异，并且由于轨道较长，如何全面的监测以及提供更加精确的监测数据成为现阶段需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速铁路轮轨沉降监测系统及其实施方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速铁路轮轨沉降监测系统，包括铁路路基和铁路轨道，铁路路基上铺设一层道床，并在道床上留有沿长度方向设置的监测沟槽，监测沟槽的两侧内壁由混凝土夯实，监测沟槽内铺入不小于一段的监测轨道，监测轨道上方的道床上等间距的铺设有轨枕，轨枕上固定有垂直的钢轨；

所述监测轨道沿长度方向开设有滑动槽，并在滑动槽内卡入多组监测组件，监测组件上安装有升降组件、电力传动组件和移动组件，升降组件与轨枕相接，用于接收轨枕的压力信号，并将压力信号发送至监测组件内的电路板上，并受控于电路板，电力传动组件用于传输铁路路基两侧输电线路的电力至升降组件、移动组件和电路板提供电力，移动组件接收电路板的控制信号，并驱动监测组件沿滑动槽移动，改变监测轨枕的位置，用于调整监测范围。

进一步地，监测组件包括监测壳、侧滑轨、上支撑板、下支撑板、第一弹簧和压力传感器，监测壳的两侧对称设置有侧滑轨，上支撑板和下支撑板位于监测壳内，并且上支撑板和下支撑板的两端分别卡入两侧的侧滑轨内，其中，下支撑板的底面与监测壳上的压力传感器相接，第一弹簧置于上支撑板和下支撑板之间，电路板固定在上支撑板上，压力传感器监测的压力信号通过导线传输至电路板。

进一步地，升降组件包括气缸、气泵、升降杆和接触板，气缸和气泵的底端固定在上支撑板上，气缸的另一端穿出监测壳，气缸和气泵之间通过管道连接，升降杆的一端与气缸连接，升降杆的另一端与接触板相接，气泵改变气缸内部气体压强，驱动升降杆上升或者下降，在升降杆上升过程中接触板抵在轨枕上，在升降杆下降过程中接触板脱离轨枕。

进一步地，移动组件包括左滑座、右滑座、滚轮、齿轮和齿条，左滑座和右滑座对称固定在监测壳的两侧，滚轮和齿轮的轴分别插入左滑座和右滑座的轴承内，并且齿轮与滑动槽上的齿条啮合，齿轮还与接入电路板的电机连接，电路板驱动齿轮旋转，带动监测组件移动。