铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备及测试方法与流程

本发明涉及铁道工程设备领域。更具体地，涉及一种铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备及测试方法。

背景技术：

胶粘道床横向阻力是反映胶粘道床力学特性的重要指标之一，目前我国胶粘道床主要用于高速铁路有砟—无砟过渡段，用于实现道床刚度的平顺过渡。在胶粘道床过渡段采用的轨枕几何尺寸与高速铁路有砟轨道通常采用的iii型混凝土轨枕几何尺寸有较大差异，且由于过渡段轨枕外侧侧部斜面位于粘接的碎石道砟下，进而导致在iii型混凝土轨枕横向阻力测试时所使用的测试设备不能适用过渡段轨枕，因此需要提供一种新的适用于铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试的测试设备，用以准确高效的完成胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的问题，本发明要解决的一个技术问题是提供一种结构简单、易于操作、且成本低廉的铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备，该测试设备解决了现有设备不适用于胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试的问题，并且其可准确高效的完成胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种利用上述测试设备测试胶粘道床过渡段轨枕横向阻力的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

根据本发明的一个方面，本发明提供一种铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备，所述测试设备包括加力架；所述加力架包括：

加载杆；及

固接于所述加载杆一端的基板；

所述加载杆的另一端上设有朝向所述基板方向弯折的卡钩；

所述基板至少包括一背离所述卡钩弯折方向的加载面；

所述测试设备进一步包括：

支顶于轨枕内侧侧部斜面与所述基板加载面之间的千斤顶；及

位于所述千斤顶与所述基板加载面之间的测力传感器。

此外，优选地方案是，所述测试设备进一步包括用于测量轨枕横向位移距离的电子位移计。

此外，优选地方案是，所述千斤顶基座通过测力传感器支顶于所述基板加载面上，所述千斤顶顶杆端部支顶于轨枕内侧侧部斜面上。

此外，优选地方案是，所述测试设备进一步包括位于轨枕内侧侧部斜面与千斤顶顶杆端部之间的卡位铁楔；该卡位铁楔包括与轨枕内侧侧部斜面相对应配合的倾斜面，及与所述千斤顶顶杆端部相对应配合的平直面。

此外，优选地方案是，所述加载杆与基板加载面所对应的基板之间设有加强筋板。

根据本发明的另一个方面，本发明提供一种利用上述测试设备测试胶粘道床过渡段轨枕横向阻力的方法，该方法包括如下步骤：

s1、将轨枕与位于轨枕上的两股钢轨之间的扣件松开；

s2、将加力架置于两股钢轨之间，且加载杆从其中一股钢轨下穿过，利用卡钩从侧面卡住该钢轨；

s3、放置千斤顶、测力传感器于轨枕内侧侧部斜面与所述基板加载面之间，千斤顶加载施力；

s4、测量轨枕横向位移距离，结合测力传感器测得由千斤顶施加的不同的横向力，得到胶粘道床过渡段轨枕的横向阻力测试曲线。

此外，优选地方案是，所述测试设备进一步包括用于测量轨枕横向位移距离的电子位移计，所述电子位移计与另一股钢轨轨头侧面垂直接触，且该电子位移计测头与轨枕同时移动。

此外，优选地方案是，所述千斤顶基座通过测力传感器支顶于所述基板加载面上，所述千斤顶顶杆端部支顶于轨枕内侧侧部斜面上。

此外，优选地方案是，所述测试设备进一步包括位于轨枕内侧侧部斜面与千斤顶顶杆端部之间的卡位铁楔；该卡位铁楔包括与轨枕内侧侧部斜面相对应配合的倾斜面和与所述千斤顶顶杆端部相对应配合的平直面。

本发明的有益效果如下：

本发明根据胶粘道床过渡段轨枕自身的结构特点，提供了一种结构简单、易于操作、成本低廉的铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备及测试方法，该测试设备在实际测试使用过程中，无需清理过渡段轨枕外侧侧部斜面外的碎石道砟；本发明的测试设备置于两股钢轨之间，千斤顶、测力传感器放置于轨枕内侧侧部斜面与基板加载面之间，并将加力架中的卡钩卡住钢轨轨底使其产生反力，再利用具有倾斜面的卡位铁楔与轨枕内侧侧部斜面的紧密贴合，使得千斤顶能够进行横向的平稳加载施力，千斤顶加载施力时，不会扰动道床，为准确高效的完成胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试提供了保证。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1示出本发明中加力架的结构示意图。

图2示出本发明中加力架、千斤顶和测力传感器的配合示意图。

图3示出本发明中卡位铁楔的结构示意图。

图4示出铁路胶粘道床过渡段轨枕的结构示意图。

图5示出本发明所提供测试设备与过渡段轨枕之间配合的主视图。

图6示出本发明所提供测试设备与过渡段轨枕之间配合的俯视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

根据本发明的一方面，为解决现有设备不适用于胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试的问题，本发明提供一种铁路胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试设备；参见图1至6，本发明所提供测试设备包括加力架1；所述加力架1包括加载杆11；及固接于所述加载杆11一端的基板12；

背离所述基板12的加载杆11的另一端上设有朝向所述基板12方向弯折的卡钩111；且所述基板12至少包括一背离所述卡钩111弯折方向的加载面121；

所述测试设备进一步包括支顶于轨枕2内侧侧部斜面21与所述基板12加载面121之间的千斤顶3；及位于所述千斤顶3与所述基板12加载面121之间的测力传感器4。

本发明根据胶粘道床过渡段轨枕自身的结构特点，提供了一种结构简单、易于操作、成本低廉、且无需清理过渡段轨枕外侧侧部斜面外的碎石道砟的测试设备。该测试设备中，加力架1适用于胶粘道床过渡段轨枕结构，且通过加载杆11两端分别设置的卡钩111和基板12，使得加载杆11可从其中一股钢轨5下穿过，卡钩111可从侧面反向卡住该钢轨5，并利用轨枕2内侧侧部斜面21与所述基板12加载面121的相对应设置，千斤顶3能够进行横向的平稳加载施力，以使轨枕2相对钢轨横向位移。需要说明的是，对于卡钩111的形状结构，应该说凡是能够实现本发明目的的选择均应包括在其保护范围内。作为优选地实施方式，所述卡钩111卡住其中一股钢轨5轨底。

此外，优选地方案是，所述测试设备进一步包括用于测量轨枕2横向位移距离的电子位移计6。

基于胶粘道床过渡段轨枕2自身结构所具有的内侧侧部斜面21，为了便于千斤顶3进行横向的平稳加载施力，所述千斤顶3基座通过测力传感器4支顶于所述基板12加载面121上，所述千斤顶3顶杆端部支顶于轨枕2内侧侧部斜面21上。

另外，结合图1至图6，针对胶粘道床过渡段轨枕2自身结构所具有的内侧侧部斜面21，本发明还提供了一便于千斤顶3顶杆端部支顶施力的卡位铁楔7，所述卡位铁楔7位于轨枕2内侧侧部斜面21与千斤顶3顶杆端部之间，且该卡位铁楔7包括与轨枕2内侧侧部斜面21相对应配合的倾斜面71，及与所述千斤顶3顶杆端部相对应配合的平直面72。

此外，所述加载杆11与基板12加载面121所对应的基板12之间设有加强筋板8。本领域技术人员可以理解的是，对于加载杆11与基板12加载面121所对应的基板12之间的连接结构以及连接结构的强度，应该说凡是能够实现本发明目的的选择均应包括在本发明的保护范围内。

参见图1至图6，根据本发明的另一方面，本发明提供一种利用上述测试设备测试胶粘道床过渡段轨枕横向阻力的方法，该方法包括如下步骤：

s1、将轨枕2与位于轨枕2上的两股钢轨5、9之间的扣件松开；

s2、将加力架1置于两股钢轨5、9之间，且加载杆11从其中一股钢轨5下穿过，利用卡钩111从侧面卡住该钢轨5；

s3、放置千斤顶3、测力传感器4于轨枕2内侧侧部斜面21与所述基板12加载面121之间，千斤顶3加载施力；

s4、测量轨枕2横向位移距离，结合测力传感器4测得由千斤顶施加的不同的横向力，得到胶粘道床过渡段轨枕2的横向阻力测试曲线。

进一步优选地，所述测试设备进一步包括用于测量轨枕2横向位移距离的电子位移计6，所述电子位移计6与另一股钢轨9轨头侧面垂直接触，且该电子位移计6测头与轨枕2同时移动。

进一步优选地，所述千斤顶3基座通过测力传感器4支顶于所述基板12加载面121上，所述千斤顶3顶杆端部支顶于轨枕2内侧侧部斜面21上。

进一步优选地，所述测试设备进一步包括位于轨枕2内侧侧部斜面21与千斤顶3顶杆端部之间的卡位铁楔7；该卡位铁楔7包括与轨枕2内侧侧部斜面21相对应配合的倾斜面71和与所述千斤顶3顶杆端部相对应配合的平直面72。

本发明具体操作过程如下：

在测试胶粘道床过渡段轨枕横向阻力前，先将测试过渡段轨枕2与两股钢轨5、9之间的扣件松开。用加力架1卡紧其中一钢轨5轨底后平稳放置于该过渡段轨枕2之上，放置卡位铁楔7，使其倾斜面71与过渡段轨枕2其中一侧的内侧侧部斜面21紧密贴合，千斤顶3置于卡位铁楔7平直面72与测力传感器4之间；具体的，所述千斤顶3基座通过测力传感器4支顶于所述基板12加载面121上，千斤顶3顶杆端部支顶于卡位铁楔7平直面上。

测试前先预压千斤顶3，使得卡位铁楔7、千斤顶3、测力传感器4、加力架1同时受力，在另一股钢轨9外侧固定电子位移计6，并使其测头与该另一股钢轨9轨头侧面垂直接触，此时千斤顶3保持在预压状态，对测力传感器4和电子位移计6进行归零调整。

测试准备工作全部完成后，开始进行测试。由于两股钢轨5、9仅松开了其与测试段过渡段轨枕2连接的扣件，相邻过渡段轨枕与相应钢轨的扣件仍处于正常工作状态，因此钢轨本身不发生位移。当使用千斤顶3加载施力时，荷载通过测力传感器4传递到加力架1上，再作用于钢轨，同时荷载将反作用于卡位铁楔7，由卡位铁楔7传递荷载到测试段过渡段轨枕2上，使得测试段过渡段轨枕2发生横向移动。这时，接触在另一股钢轨9轨头外侧的电子位移计6随着过渡段轨枕一并移动，并测得过渡段轨枕的横向位移。通过施加不同的横向荷载可以获得对应的横向位移值，从而得到胶粘道床过渡段轨枕的横向阻力测试曲线。

本发明所提供的测试设备及利用该设备测试胶粘道床过渡段轨枕横向阻力的方法，结构简单，易于操作，成本低廉，在实际测试使用过程中，无需清理过渡段轨枕外侧侧部斜面外的碎石道砟，即可进行阻力测试，且千斤顶加载施力时，不会扰动道床，可准确高效的完成胶粘道床过渡段轨枕横向阻力测试。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。