[发明专利]铁轨沉降监测装置及铁轨沉降监测方法

说明书

本发明提供了一种铁轨沉降监测装置及铁轨沉降监测方法。其中，铁轨沉降监测装置设置在基体上，基体的至少一部分设置在铁轨的两侧，铁轨沉降监测装置包括：光纤光栅传感器，光纤光栅传感器与基体连接并且能够监测铁轨的沉降情况；数据处理组件，数据处理组件能够接收并处理光纤光栅传感器发出的传感信号，以确定铁轨的沉降情况。本发明解决了现有技术中的铁路轨面沉降监测不全面、精度低的问题。

技术领域

本发明涉及工程建筑技术领域，具体而言，涉及一种铁轨沉降监测装置及铁轨沉降监测方法。

背景技术

铁路在初建是大都是单线的，随着人口数量的极速增长和时代的发展，旅游业和运输事业逐渐膨胀起来，导致铁路运输量的供不应求，所以铁路线的单线变复线、新增、接长等施工已经雨后春笋般地出现在铁路工程中。铁路项目有许多单线扩建成复线的施工项目，既有线桥涵施工屡见不鲜。由于目前铁路列车速度逐渐提高，高速列车越来越多，其对线路的要求也越来越高，由此对轨道沉降的控制也更为严格。因此需要更加精密的监测手段，来监测施工条件下既有铁路的轨面沉降变形。

为了保证既有单线的顺利营运，还要保证施工的正常开展，在工程施工中特别是桥涵的施工面临边施工边运营的矛盾，不仅要保证列车安全运行，还必须保证正常施工，在对以往施工中出现的问题和我国列车发展的趋势进行分析可以得知，轨面沉降是影响高速列车安全运营的重要因素，为此对运营线路轨面进行实时的沉降监测十分必要。

传统的建设施工监测方法都是采用静力水准仪对桥墩的沉降进行监测或者精密水准测量技术与PSI相结合的方法来长期监测铁路沉降情况。既有铁路桥涵施工现场条件复杂，对于上述长期监测的方法，精度和监测力度还不足，信息不全面，不能实现实时监测现场处理，以保证现场施工的安全以及既有铁路的安全运营，而施工现场主要采取人工实地对既有铁路桥面巡查监测及单项监测，监测效率低、费时费力，受监测场地的限制和列车经过的影响。为了保证既有铁路在施工条件下安全运营，必须采用更加科学有效的监测方法对桥面轨道进行沉降监测。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种铁轨沉降监测装置及铁轨沉降监测方法，以解决现有技术中的铁路轨面沉降监测不全面、精度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种铁轨沉降监测装置，铁轨沉降监测装置设置在基体上，基体的至少一部分设置在铁轨的两侧，铁轨沉降监测装置包括：光纤光栅传感器，光纤光栅传感器与基体连接并且能够监测铁轨的沉降情况；数据处理组件，数据处理组件能够接收并处理光纤光栅传感器发出的传感信号，以确定铁轨的沉降情况。

进一步地，基体包括：多个横梁，各横梁平行于铁轨的轨枕且穿设在铁轨的底部；多个便梁，便梁沿铁轨的延伸方向设置在铁轨的两侧，且相邻两个横梁的端部通过便梁连接。

进一步地，光纤光栅传感器包括多个光纤光栅液位计，光纤光栅液位计与数据处理组件连接并发送沉降信号，数据处理组件根据接收到的沉降信号以确定铁轨的沉降情况；铁轨沉降监测装置还包括沿铁轨的延伸方向延伸的管体，管体设置在便梁的上表面，各光纤光栅液位计沿管体的延伸方向设置在管体内。

进一步地，便梁的两端设置有支墩，支墩上设置有箱体，箱体与管体的一端连接，管体远离箱体的一端为封闭端，箱体向管体内供液。

进一步地，多个光纤光栅液位计通过光缆串联并与数据处理组件连接。

进一步地，管体为波纹管。

进一步地，光纤光栅传感器还包括光纤光栅加速度计，光纤光栅加速度计设置在靠近涵体的便梁上，且光纤光栅加速度计与数据处理组件连接并发送加速度信号。

进一步地，便梁的两端设置有与底面连接的支墩，光纤光栅传感器包括多个光纤光栅裂缝计，光纤光栅裂缝计的一端与便梁连接，另一端与支墩连接，且光纤光栅裂缝计与数据处理组件连接并发送裂缝信号。