[发明专利]一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法

权利要求书

1.一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：通过探地雷达对铁路轨枕进行检测：首先探测所述铁路轨枕的相对介电常数，而后根据所述探地雷达在所述铁路轨枕上两个检测位置的检测结果计算两个检测位置之间的差异值，根据所述差异值对铁路轨枕的状态进行评估。

2.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：根据所述探地雷达的检测结果按以下表达式判断所述铁路轨枕的状态：

式中，ΔH为道床上表面与轨枕下表面的高度差：当ΔH0时，判断所述铁路轨枕处于悬空状态，当ΔH=0时，判断所述铁路轨枕下方的道岔持平，当ΔH0时，判断所述铁路轨枕下方的道岔饱满；

H₁为所述铁路轨枕的第一检测位置的中段轨枕下表面与探地雷达之间的总高度；H₂为所述铁路轨枕的第二检测位置处道床上表面高度；

t₁₁为在所述第一检测位置处所述铁路轨枕上表面与所述探地雷达的直耦波之间的双程时间，t₁₂为所述第一检测位置处所述铁路轨枕下表面与所述探地雷达的直耦波之间的双程时间，t₂₁为所述第二检测位置处道床上表面与所述探地雷达的直耦波之间的双程时间；

c₀为电磁波在空气中的传播速度，ε₀为空气介电常数，ε_r为所述铁路轨枕的相对介电常数。

3.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：所述探地雷达位于所述铁路轨枕的中段位置，所述探地雷达的辐射电磁波的电场极化方向平行于探地雷达行进方向。

4.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：所述探地雷达采用距离触发方式，以沿所述铁路轨枕间隔一定距离的频次辐射电磁波进行数据采样。

5.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：所述探地雷达的中心频率为35MHz-2GHz。

6.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：所述探地雷达的架设高度15-50cm。

7.根据权利要求6所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：所述探地雷达的架设高度为25-40cm。

8.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：根据所述探地雷达的雷达图像中回波的同相轴识别出道床、路基的分层结构，并评定道床厚度、道床底面平整度和道床底面振幅超限的指标。

9.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：进行所述探地雷达的数据积累并进行历史对比，并根据数据评价道床、路基安全状态指导道床和路基的养护、维修。

10.根据权利要求1所述的一种高精度无损检测铁路轨枕悬空的计算及评估方法，其特征在于：结合铁路里程与所述探地雷达的数据得到铁路轨枕的状态与铁路里程之间的定量分布关系图，从而为铁路养护方案制定提供依据。