一种既有线隧道仰拱应变快速测试方法

文档序号:6189660阅读:327来源:国知局
一种既有线隧道仰拱应变快速测试方法
【专利摘要】一种既有线隧道仰拱应变测试方法,所述方法首先将组成应变花的多个应变片按不同角度粘贴在PVC玻璃贴膜上并焊接引出导线,制成应变片模块;然后清除隧道仰拱上的道碴,用环氧树脂将应变片模块粘贴在隧道仰拱上,并用硅胶将PVC玻璃贴膜四周密封,最后在应变片模块外部固定好防护罩,回填道碴,将应变片的引出导线接入动态应变仪进行测试。本发明利用PVC玻璃贴膜将多个应变片连接成应变片模块,使多个应变片能够同时粘贴在仰拱上,节省了窗口时间,并同时具有防止粉尘、潮湿对应变片的侵蚀。本发明操作简便、快捷,可提高仰拱应变的测试精度,为研究既有线路隧道仰拱的受力机理提供了分析依据。
【专利说明】一种既有线隧道仰拱应变快速测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种快速测试既有线隧道仰拱力学性能的方法,属于测试【技术领域】。【背景技术】
[0002]重载铁路运输因其运能大、效率高、运输成本低而成为世界各国大宗货物运输的主要途径,并且在相当长一段时间内也将是大宗货物运输最经济、有效的方式。除了新建重载铁路线外,在既有线开行大轴重重载列车对于降低线路建设成本、节约土地有着重要意义。扩能已经成为重载铁路主要出路之一。要在既有线开行大轴重重载列车,就需对路基、隧道等相关的基础设施进行适应性检测与评估,根据评估结果判断扩能的可行性、以及将应采取的措施。一般说来,既有线由于设计标准较低,隧道仰拱往往是无筋设计,随着轴重的增加,仰拱处极易发生危害,因此对既有线隧道进行评估的一个重要环节就是对仰拱力学性能的评估。评价仰拱力学性能最直接、最常用的方法就是应力测试方法,所述方法是将多个不同轴向的应变片依次粘贴在仰拱上,组成应变花,由这些应变片测量仰拱在不同方向上的应变,并进而进行数据分析。然而,既有线中仰拱上有约I米多厚的道碴,道碴挖开后,由于轨枕、钢轨的影响,操作空间极小,同时由于长期运营,道碴中有大量的煤灰、尘土,甚至地下水,给现场布置和粘贴应变片以及应变片的防护造成很大困难。另外,重载铁路运营非常繁忙,允许操作的窗口时间很短,因此,探索一种快速测试隧道仰拱应变的方法对于研究仰拱受力机理有着极为重要的意义。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于针对现有技术之弊端,提供一种操作速度快且能保证应变测试精度的既有线隧道仰拱应变测试方法。
[0004]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种既有线隧道仰拱应变测试方法,所述方法首先将组成应变花的多个应变片按不同角度粘贴在PVC玻璃贴膜上并焊接引出导线,制成应变片模块;然后清除隧道仰拱上的道碴,用环氧树脂将应变片模块粘贴在隧道仰拱上,并用硅胶将PVC玻璃贴膜四周密封,最后在应变片模块外部固定好防护罩,回填道碴,将应变片的引出导线接入动态应变仪进行测试。
[0005]上述既有线隧道仰拱应变测试方法,隧道仰拱应变的测试步骤如下:
①制备应变片模块
a.将PVC玻璃贴膜裁成设定尺寸(20cmX20cm);
b.用油性笔在PVC玻璃贴膜没有防护纸的一面绘制组成应变花的三个应变片的定位线,三个应变片按45°应变花的形式布置,它们与基准方向的夹角分别为0°、45°、90° ;
c.揭下PVC玻璃贴膜的防护纸,按照定位线的位置,将应变片基底朝外逐个粘贴在PVC玻璃贴膜上;
d.在PVC玻璃贴膜上与每个应变片的引线端相对应的部位分别钻两个引线孔,每个应变片的两根引线穿过两个对应的引线孔并通过固定在PVC玻璃贴膜上的端子与引出导线焊接,利用强力胶带将引出导线固定于PVC玻璃贴膜上;
e.粘贴PVC玻璃贴膜的防护纸,完成应变片模块的制作;
②固定应变片模块
a.清除隧道仰拱上的道碴,钻制防护罩固定螺栓孔,打磨整平仰拱表面,并涂抹环氧树
月旨;
b.揭下PVC玻璃贴膜的防护纸,使其粘有应变片的一面朝下,将应变片模块粘贴在隧道仰拱上;
c.在PVC玻璃贴膜的四周及引线孔处涂抹防水硅胶;将引出导线成束引至防护罩出口
处;
d.在应变片模块外部安装防护罩,用膨胀螺栓将防护罩固定在隧道仰拱上;
e.回填道碴;完成应变片模块的固定;
③将各应变片的引出导线与动态应变仪连接;
④仰拱应变的测试
列车通过时,利用动态应变仪采集应变片模块中三个应变片的动力响应,得到与基准方向成0°夹角的应变片的最大应变值Q、与基准方向成45°夹角的应变
片的最大应变值4及与基 准方向成90°夹角的应变片的最大应变值则测试点主应力轴的方向由公式
【权利要求】
1.一种既有线隧道仰拱应变测试方法,其特征是,所述方法首先将组成应变花的多个应变片(3)按不同角度粘贴在PVC玻璃贴膜(2)上并焊接引出导线(9),制成应变片模块;然后清除隧道仰拱上的道碴,用环氧树脂(6)将应变片模块粘贴在隧道仰拱(5)上,并用硅胶(I)将PVC玻璃贴膜(2)四周密封,最后在应变片模块外部固定好防护罩(4),回填道碴,将应变片(3 )的引出导线(9 )接入动态应变仪进行测试。
2.根据权利要求1所述的一种既有线隧道仰拱应变测试方法,其特征是,隧道仰拱应变的测试步骤如下: ①应变片模块的制作 a.将PVC玻璃贴膜(2)裁成设定尺寸(20cmX20cm); b.用油性笔在PVC玻璃贴膜(2)没有防护纸的一面绘制组成应变花的三个应变片(3)的定位线,三个应变片按45°应变花的形式布置,它们与基准方向的夹角分别为0°、45。 、90。; c.揭下PVC玻璃贴膜(2)的防护纸,按照定位线的位置,将应变片(3)基底朝外逐个粘贴在PVC玻璃贴膜(2)上; d.在PVC玻璃贴膜(2)上与每个应变片(3)的引线端相对应的部位分别钻两个引线孔,每个应变片(3)的两根引线(7)穿过两个对应的引线孔并通过固定在PVC玻璃贴膜(2)上的端子(8)与引出导线(9)焊接,利用强力胶带(10)将引出导线(9)固定于PVC玻璃贴膜(2)上; e.粘贴PVC玻璃贴膜(2)的防护纸,完成应变片模块的制作; ②固定应变片模块` a.清除隧道仰拱上的道碴,钻制防护罩(4)固定螺栓孔,打磨整平仰拱(5)表面,并涂抹环氧树脂(6); b.揭下PVC玻璃贴膜(2)的防护纸,使其粘有应变片(3)的一面朝下,将应变片模块粘贴在隧道仰拱(5)上; c.在PVC玻璃贴膜(2)的四周及引线孔处涂抹防水硅胶(I);将引出导线(9)成束引至防护罩(4)出口处; d.在应变片模块外部安装防护罩(4),用膨胀螺栓将防护罩(4)固定在隧道仰拱(5)上; e.回填道碴;完成应变片模块的固定; ③将各应变片(3)的引出导线(9)与动态应变仪连接; ④仰拱应变的测试 列车通过时,利用动态应变仪采集应变片模块中三个应变片的动力响应,得到与基准方向成0°夹角的应变片的最大应变值Q、与基准方向成45°夹角的应变片的最大应变值,及与基准方向成90°夹角的应变片的最大应变值ew, 则测试点主应力轴的方向由公式确定,测试点主应力的大小为
3.根据权利要求1或2所述的一种既有线隧道仰拱应变测试方法,其特征是,所述应变片模块设置三个,其中两个应变片模块分别位于两条铁轨下方,另一个应变片模块位于两条铁轨中间。
【文档编号】G01B21/32GK103743375SQ201310716834
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】冯怀平, 常建梅, 蒋闯, 王志鹏, 岳祖润, 付兵先 申请人:石家庄铁道大学
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