一种无砟轨道安全检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及了一种轨道安全检测方法，具体是一种无巧轨道路基剪力筋环氧树脂 胶粘合程度检测方法，属于信息处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着我国工业化程度越来越高，交通运输已是国民经济活动的一个重要组成部 分，它在给经济带来巨大利益的同时，也对生态环境造成了日益严重的威胁，故需要使运输 化发展的效果达到一-保证有合适和安全的运输服务满足社会需求；提高运输系统的效 率，降低对各种资源的耗用；减少运输活动对环境的各种污染；保证高速铁路运种环境友 好型运输方式获得优先发展，鼓励利用公共交通和环境损害小的运输方式。
[0003] 与传统轨道相比，高速铁路是指采用混凝±、渐青混合料等整体基础取代散粒碎 石道床的轨道结构，即无巧轨道。无巧轨道是当今世界先进的轨道技术，其具有高稳定性、 耐久性好、使用寿命长、平顺性好，维修工作少等优点，不仅可W减少维护、降低粉尘、美化 环境，还避免了飞瓣道巧，而且列车时速可W达到300公里W上。
[0004] 但是，无巧轨道的高质量需要高水平的养护措施提供保障，运意味着在施工工序 和质量控制方面都要增加额外的费用和时间。总体上来说，无巧轨道建设和维修都没有达 到自动化程度。建设期间的质量缺陷使其整体使用寿命期大大缩短，除了留下大量的安全 隐患外，还需要花费高昂的代价进行维修。对脱轨或其他原因导致的严重损坏还没有特别 有效的措施，安全保障与修复代价也十分巨大。随着无巧轨道使用时间的增加，伤损将增 多，经济效益相对来说将降低，而且无巧轨道的修复工作比较复杂，并需要大量费用和时 间，一旦损坏引起长期关闭线路带来的投入将相当大，也就是说，严重的事故将导致线路关 闭时间比较长，对运输影响比较大。
[0005] 据了解，无巧轨道路基由轨道板、砂浆层、混凝±底座板=层组成。为了防止轨道 板、砂浆层、混凝±底座层移动，所W铺设无巧轨道过程中需要在上述=层材料之间钻孔， 向钻孔内插入剪力筋并通过注入环氧树脂胶W保证剪力筋固定在钻孔内。然而在实际工程 中，有很多原因如注胶压力不够，可造成剪力筋底部与钻孔底部之间存在空气，从而使环氧 树脂胶粘合程度较低。当剪力筋粘合程度不够（即在钻孔底部和剪力筋之间存在的空气过 多）时，在高速铁路运营过程中，轨道处于长期振动中，就会使剪力筋在列车行驶过程中由 于振动部分跳出钻孔，造成列车底部刮损甚至侧翻，对乘坐列车的人员的人身安全产生极 大威胁。但在实际检测中，由于剪力筋尺寸小，环氧树脂胶声阻抗系数和空气接近，树脂胶 本身厚度小等原因造成无法或很难判断出剪力筋和树脂胶的粘合程度。故急需找到一种检 测无巧轨道铺设材料的钻孔与剪力筋之间粘合程度的方法，使工程人员在铺设无巧轨道时 就能减少低质量无巧轨道的产生，或用于检测已铺设好的无巧轨道，使轨道安全检测人员 准确无误地确定正在运营的无巧轨道是否铺设安全，避免发生事故，从而在根本上解决由 于剪力筋固定问题造成的安全困扰。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种无巧轨道安全检测方 法，能简单且准确有效的判断出高速铁路无巧轨道路基剪力筋与树脂胶粘合程度，降低高 速铁路安全事故发生概率。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
[0008] -种无巧轨道安全检测方法，包括如下步骤：
[0009]步骤a)在待测无巧轨道钻孔内剪力筋外激发应力波，获得时域震动信号；
[0010] 步骤b)对步骤a获得的信号进行信号调理，得到时域波形信号；
[0011] 步骤C)将步骤b所得时域波形信号分别基频滤波处理和二倍频滤波处理后进行 自功率谱分析；
[0012] 步骤d)利用步骤C所得数据计算剪力筋与树脂胶粘合程度系数，判断无巧轨道安 全性。
[0013] 优选地，步骤a)的具体操作为：在钻孔内待测剪力筋外端激发应力波，并在待测 剪力筋同端用加速度传感器接收时域震动信号。
[0014] 需要注意的是，时域震动信号是一种随时间变化而变化的震动信号，时域波形信 号是时域震动信号进行信号调理后的得到的原始波形信号；信号调理简单的说就是将待测 信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。
[0015] 更优选地，激发应力波的频率为40KHZ~lOMHz;较佳地，激发应力波的频率为 90KHZ~llOKHz。
[0016] 优选地，步骤b)的具体操作为：通过便携式数据采集仪器对时域震动信号进行调 理，即先经过放大器将接收到的时域震动信号进行放大，再通过滤波电路中的低通滤波器 对放大后的信号进行滤波处理，最后对得到的波形数据经过平滑处理电路进行平滑处理， 最后通过PC机对数据进行采集，获得时域波形信号。
[0017] 优选地，步骤C)的具体操作为：将步骤b)中PC机采集到的时域波形信号分别滤 除基频周围的杂波和二倍频W外的信号，进行自功率谱变换，从而使自功率谱变换后的时 域波形信号的基频或二倍频所在的波峰显示更清晰，读取基频波峰处幅值Ai和二倍频波峰 处幅值八2。
[001引更优选地，步骤C)中基频滤波处理（即滤除基频周围的杂波）为：采用己特沃斯 屯阶高通滤波，高截止频率为基频W下接近基频大小。
[0019] 更优选地，步骤C)中二倍频滤波处理（即滤除二倍频W外的信号）为：采用己特 沃斯屯阶高通滤波，高截止频率为二倍频W下接近二倍频大小。
[0020] 更优选地，步骤C)中自功率谱分析公式为：g翅苹縷
[002。 其中，FFT是傅里叶变换，*表示复共辆，n是信号中点的个数。
[002引优选地，步骤d)的具体操作为：将步骤C)中得到的幅值Ai、A2代入粘合程度系数 计算公式H=Az/A/，得出其粘合程度系数H，根据H的数值判断待测无巧轨道是否安全。
[0023] 优选地，为了使检测结果更直观、方便判断，本发明还可包括步骤e):对粘合程度 系数H进行归一化处理。
[0024]与现有技术相比，本发明提供的无巧轨道安全检测方法，具有W下优点：
[0025] 1、克服了现有技术中没有一种方法能检测高速铁路无巧轨道路基剪力筋与树脂 胶粘合程度的缺点；
[0026] 2、由于二倍频对缺陷更加灵敏，所W本发明检测更加精确；
[0027] 3、本发明采用二倍频幅值与基频幅值相比的方法，能够有效排除检测过程中接触 面不平整等外部干扰.
[0028] 4、本发明能够直接得出剪力筋粘合程度系数，判断结果直观准确。
【附图说明】
[0029] 图1为无巧轨道结构示意图；
[0030] 图2为在有