[实用新型]高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路技术领域，具体涉及一种高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统。

背景技术

翻浆冒泥是铁路路基的常见病害，在普通有砟铁路中也是量最多的路基病害，已有比较成熟的处理方法和措施。而无砟轨道铁路路基的翻浆冒泥，目前还处于初步认知阶段，加快这方面的探索性研究，是扼制其发展的关键。

无砟轨道路基翻浆是近年高速铁路无砟轨道路基出现的特殊病害形式，因高速铁路荷载频率、幅值特征以及无砟轨道路基结构上的差异而区别于传统有砟轨道或公路路基翻浆。无砟轨道路基翻浆改变了无砟轨道结构的支承条件及传力路径，引起纵向上基础刚度不均匀，成为车-线系统振动的激扰源，加剧列车对无砟轨道路基的动力破坏作用。

实现翻浆冒泥再现是研究其孕育机理和产生条件的重要手段。目前还未有有效的实现翻浆冒泥再现的实验方法。受现场条件和不干扰正常运营所限，现场试验的方法很难得以有效采用。

综上所述，开发一种能够真实再现翻浆冒泥发生全过程的系统和方法具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种结构精简、操作方便且能够很好再现轨道路基翻浆冒泥过程的系统，具体技术方案是：

一种高速铁路无砟轨道路基翻浆冒泥试验系统，包括与实际待试验轨道路基的比例尺为1:1的轨道-路基结构模型、高速列车荷载模拟加载装置、雨水滴浸装置以及测量与观测装置；

所述轨道-路基结构模型为双向预应力钢筋混凝土结构，其由下至上依次包括基床层、支撑层和轨道板；

所述高速列车荷载模拟加载装置包括作用于所述轨道-路基结构模型上的多个作动器，多个作动器的位置与列车的车轮位置排布相同；

所述雨水滴浸装置包括储水箱以及支撑层侧面滴水部件和轨道板上钻孔浸水部件中的至少一种，所述支撑层侧面滴水部件包括位于所述支撑层的两侧且沿线路方向水平布置的多排滴水管，部分所述滴水管的出水口位于所述支撑层的侧壁的正上方；所述轨道板上钻孔浸水部件包括竖直设置且其下端设有多个出水小孔的多排进水管，所述进水管的下端贯穿所述支撑层且位于所述基床层内，所述进水管的外壁与所述支撑层的接触部位完全密封；所述滴水管与所述进水管均与所述储水箱连通；

所述测量与观测装置包括综合测试仪、土体水分传感器、张力计、土体水分数据采集器、孔隙水压计、超声波流量计、包含地质雷达和照相机的地质雷达系统、动力触探仪以及独立设置的钻心取样机-混凝土取芯钻机，所述土体水分传感器、张力计、土体水分数据采集器、孔隙水压计、超声波流量计、地质雷达系统以及动力触探仪均与所述综合测试仪连接，所述滴水管和所述进水管上均设有超声波流量计；所述动力触探仪与所述作动器连接；所述土体水分传感器和所述张力计均与所述土体水分数据采集器连接。

以上技术方案中优选的，所述轨道-路基结构模型的规格是：所述基床层、支撑层以及轨道板三者的厚度分别为2700mm、300mm和200mm；所述基床层包括厚度为2300mm的基床下层和厚度为400mm的基床上层；所述轨道板、支撑层以及基床上层上表面三者的宽度分别为2500mm、2700mm和3100mm。

以上技术方案中优选的，所述进水管的下端端部低于所述基床上层上表面50-100mm。

以上技术方案中优选的，所述土体水分传感器、张力计以及孔隙水压计三者的数量均为6-20。

以上技术方案中优选的，所述土体水分传感器的数量为15个，所述张力计的数量为10个，所述孔隙水压计的数量为16根。

以上技术方案中优选的，15个所述土体水分传感器的排列方式为：包括垂直于线路方向并列设置的两大组，第一大组中：包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组，每个小组包含位于500mm位置、200mm位置和400mm位置的三个土体水分传感器；第二大组中：包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组，每个小组包含位于50mm位置和350mm位置的两个土体水分传感器。

以上技术方案中优选的，10个张力计的排列方式为：包括垂直于线路方向并列设置的两大组，第一大组中：包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组，每个小组包含位于500mm位置和200mm位置的两个张力计；第二大组中：包括沿基床层的厚度方向并列设置的三小组，位于两侧的两个小组分别包含一个位于50mm位置的张力计，位于中间的小组包括位于50mm位置和350mm位置的两个张力计。