一种新型光纤智能植筋装置的制作方法

本专利涉及高速铁路无砟轨道技术领域，具体的说是一种新型光纤智能植筋装置。

背景技术：

目前高速铁路无砟轨道的植筋技术主要是钢筋锚固施工，这种方法只是简单的将轨道板和板下基础固定，以防止其相对滑动对列车平稳性产生影响。在实际中发现，高速列车经过时会对轨道板产生一定的作用力，这种力会使轨道板和板下基础的温度发生变化，并且使得轨道板和板下基础受力不同，但是这种植筋技术无法实时监测出温度变化和受力情况，为保证列车运行的平稳性以及减少安全事故的发生，亟需一种新型的智能植筋装置来解决上述问题。

本实用新型设计一种新型光纤智能植筋装置，可以在线或者离线监测轨道板和板下基础的温度变化情况和受力情况，及时给出预警，保证列车的平稳运行以及减少事故的发生。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，

本技术：
实施例提供了一种新型光纤智能植筋装置。所述技术方案如下：

本申请提供了一种新型光纤智能植筋装置，所述装置包括圆柱形网状钢筋，所述圆柱形网状钢筋结构用于固定轨道板和板下基础；

所述圆柱形网状钢筋上固定设置有光纤传感器，所述光纤传感器用于监测所述轨道板和底座板的温度变化和/或应力变化；

所述光纤传感器与一光纤解调仪连接，所述光纤解调仪用来解调光纤传感器传出的数据并进行分析，所述混凝土用来固定轨道板和底座板。

在一个可能的实现方式中，所述光纤传感器沿着所述圆柱形网状钢筋的内壁均匀排布，排布方式为从上到下依次旋转钢筋外壁一圈。

在一个可能的实现方式中，所述光纤传感器上设置有不同节点，所述节点用于在所述光纤解调仪上显示各节点的数据，以便于数据分析。

在一个可能的实现方式中，当轨道板和底座板之间有相对错动时，所述智能植筋结构在不同位置会发生微小位移，此时所述光纤传感器产生的信号会发生变化，通过所述解调仪可以了解轨道板和底座板的温度和应力变化。

在一个可能的实现方式中，当昼夜温差较大时，所述光纤传感器可以监测轨道结构不同部位的温度变化情况。

在一个可能的实现方式中，当高速列车经过时，会对轨道板产生一定的作用力，长期的作用力会让轨道板与底座板之间发生相对位移。

与现有技术相比，本申请至少包括以下有益效果：

本申请提供的智能植筋装置，能将轨道板和板下基础锚固住，防止列车经过时轨道板偏移造成列车运行不平稳，同时可以实时监测轨道板和板下基础的温度变化和受力情况。当列车经过长时间运行后轨道结构会产生不同程度的破坏，轨道板和板下基础的温度会变化，特别是在中午列车高速经过时轨道结构的温度会急剧升高，如果轨道板和板下的底座板有微小的裂缝时，时间久了会使裂缝宽度增大，严重影响列车运行，同时列车长时间运行可能会使轨道板下部的砂浆层摩擦阻力减小，轨道板和底座板会有产生相对位移，由于植筋结构的存在，会使植筋结构上下部分的受力发生变化，该智能植筋技术通过光纤采集数据，使用解调仪分析可监测温度变化的同时，还可以测出不同部位的受力情况，当温度变化或者是受力超过所设置的阈值时，光纤智能传感器会发生报警并向工作人员发送报警信号，采取相应的措施来防止危害的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一示例性实施例提供的圆柱形网状钢筋结构三维结构示意图；

图2为本申请一示例性实施例提供的植筋技术整体二维结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，本申请提供的装置包括圆柱形网状钢筋结构2，圆柱形网状钢筋结构2用于固定轨道板4和板下基础5；圆柱形网状钢筋2上固定设置有光纤传感器1，光纤传感器1用于监测所述轨道板4和底座板的温度变化和/或应力变化；光纤传感器1与一光纤解调仪连接，光纤解调仪用来解调光纤传感器传出的数据并进行分析，混凝土用来固定轨道板和底座板。

光纤传感器上设置有不同节点，节点用于在光纤解调仪上显示各节点的数据，以便于进行数据分析。

综上所述，本申请在专注形网状钢筋上设置用于监测轨道板和底座板变化的光纤传感器，该光纤传感器与一光纤解调仪连接，当高速列车经过时，会对轨道板产生一定的作用力，长期的作用力会让轨道板与底座板之间发生相对位移。通过光纤解调仪确定节点的位置从而确定发生异常情况的原因以及位置，从而能够在到达现场前快速确定异常情况的原因，以便于快速制定应对策略。

以下结合本装置的制作和安装过程对本申请做进一步详细阐述。继续结合图1和图2，植筋技术要求钢筋为圆柱形网状钢筋结构2。首先将钢筋焊接成如图1所示的形状，然后将光纤传感器1沿着圆柱形网状钢筋外壁均匀排布，排布方式为从上到下依次旋转钢筋外壁一圈，光纤传感器1和圆柱形网状钢筋2采用环氧树脂粘结。

如图2所示，对设置在地面6上的轨道板4和板下基础5进行钻孔，使孔贯穿整个轨道板结构，将布有光纤传感器1的圆柱形网状钢筋2植入轨道板4，此时在圆柱形网状钢筋2与轨道板4之间存在缝隙3，向圆柱形网状钢筋2和缝隙3中填入混凝土，此时，圆柱形网状钢筋结构2可以对轨道板4起到固定作用，沿钢筋结构内壁均匀排布的光纤传感器可以实时监测轨道板4和板下基础的温度变化和受力情况。定期观测光纤传感器1，并用光纤解调仪来解调光纤传感器1传出的数据并进行分析，如发现温度变化或者是受力超过所设置的阈值时，采取相应的措施来避免危害。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性地，本申请的真正范围和精神由上述的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

技术特征：

1.一种新型光纤智能植筋装置，其特征在于，所述装置包括圆柱形网状钢筋，所述圆柱形网状钢筋结构用于固定轨道板和板下基础；

所述圆柱形网状钢筋上固定设置有光纤传感器，所述光纤传感器用于监测所述轨道板和底座板的温度变化和/或应力变化；

所述光纤传感器与一光纤解调仪连接，所述光纤解调仪用来解调光纤传感器传出的数据并进行分析，混凝土用来固定轨道板和底座板。

2.根据权利要求1所述的新型光纤智能植筋装置，其特征在于，所述光纤传感器沿着所述圆柱形网状钢筋的内壁均匀排布，排布方式为从上到下依次旋转钢筋外壁一圈。

3.根据权利要求1所述的新型光纤智能植筋装置，其特征在于，所述光纤传感器上设置有不同节点，所述节点用于在所述光纤解调仪上显示各节点的数据，以便于数据分析。

4.根据权利要求1所述的新型光纤智能植筋装置，其特征在于，当轨道板和底座板之间有相对错动时，所述智能植筋结构在不同位置会发生微小位移，此时所述光纤传感器产生的信号会发生变化，通过所述解调仪可以了解轨道板和底座板的温度和应力变化。

5.根据权利要求1所述的一种新型光纤智能植筋装置，其特征在于，当昼夜温差较大时，所述光纤传感器可以监测轨道结构不同部位的温度变化情况。

6.根据权利要求1至5任一所述的新型光纤智能植筋装置，其特征在于，当高速列车经过时，会对轨道板产生一定的作用力，长期的作用力会让轨道板与底座板之间发生相对位移。

技术总结
本申请提供了一种新型光纤智能植筋装置，该智能植筋结构包括圆柱形网状钢筋、光纤传感器、光纤调解仪、混凝土。本实用新型的实施方案特点在于圆柱形网状钢筋结构起到固定光纤传感器的作用，光纤传感器用于监测无砟轨道轨道板和底座板的温度和应力变化，光纤解调仪用来解调光纤传感器传出的数据并进行分析，混凝土用来固定轨道板和底座板。当轨道板和底座板之间有相对错动时，该智能植筋结构在不同位置会发生微小位移，此时光纤传感器产生的信号会发生变化，通过解调仪可以了解轨道板和底座板的温度和应力变化。本实用新型可实现实时监测，及时提出预警，减少事故的发生。

技术研发人员：程道来;吴晓雪;赵雄
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：2019.10.28
技术公布日：2020.09.15