[发明专利]一种基于分布式光纤监测的轨道板

说明书

本发明公开了一种基于分布式光纤监测的轨道板，所述轨道板内部埋设有若干根分布式光纤，每根所述分布式光纤的两端设有光纤接头。本发明通过在轨道板内部埋设若干根分布式光纤，每根分布式光纤的两端设有光纤接头，使用时与测量设备相连形成测量回路，能够测量轨道板内部应力、应变、温度以及裂缝等数据，并利用光纤的传输效率，可以实时收集轨道板运营期间的各项参数，经过大数据分析，可为运营期工务部门提供轨道板的使用状态进行实时监测，可为轨道板全寿命周期的养护提供指导，使得轨道板运营期信息化成为可能。

技术领域

本发明涉及轨道工程领域，具体涉及一种基于分布式光纤监测的轨道板。

背景技术

轨道工程是为列车提供直接支撑及导向的工程结构，其稳定性、平顺性直接影响列车的安全和舒适，因此，轨道工程结构的监测是非常有意义和价值的。轨道工程结构总体分为有砟轨道和无砟轨道两大类。有砟轨道自上而下一般由钢轨、扣压和固定钢轨的扣件系统、支撑和固定扣件的轨枕以及支撑和包裹轨枕的道砟道床结构组成。无砟轨道自上而下一般由钢轨、扣件系统、轨枕、钢筋混凝土道床板以及底座等下部结构组成。

不论是有砟轨道还是无砟轨道，道床均为重要的组成部分，其提供支撑轨排和稳定轨排的作用。对于无砟轨道，有现浇的道床板和预制的轨道板两种形式。现有的轨道板(道床板)均为钢筋混凝土结构，由于道床需要承受上方传来的反复冲击动荷载，列车通过时道床结构将产生变形和应力，承受疲劳荷载的道床结构的耐久性、应力和形变是运营过程中值得关注的关键参数，对于评估道床结构是否处于正常工作状态以及判断发展趋势具有重要的作用，特别是高速铁路建设运营中，对于保持铁路运行的安全性具有重要指导意义。而目前无砟轨道未采取任何方法或措施收集道床结构的实际运营数据，对于无砟轨道结构全寿命周期的应用缺乏数据记录、分析和评估。

发明内容

本发明目的在于：针对目前无砟轨道未采取任何方法或措施收集道床结构的实际运营数据，对于无砟轨道结构全寿命周期的应用缺乏数据记录、分析和评估的问题，提供一种基于分布式光纤监测的轨道板，该轨道板内置分布式光纤，具有实时测量轨道板内部应力、应变、温度以及裂缝的能力，可极大提高无砟轨道结构运营数据收集能力，为实现铁路轨道系统信息化监测、使用寿命评估、运营养护指导提供巨大帮助。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于分布式光纤监测的轨道板，所述轨道板内部埋设有若干根分布式光纤，每根所述分布式光纤的两端设有光纤接头。

本发明通过在轨道板内部埋设若干根分布式光纤，每根分布式光纤的两端设有光纤接头，使用时与测量设备相连形成测量回路，能够测量轨道板内部应力、应变、温度以及裂缝等数据，并利用光纤的传输效率，可以实时收集轨道板运营期间的各项参数，经过大数据分析，可为运营期工务部门提供轨道板的使用状态进行实时监测，可为轨道板全寿命周期的养护提供指导，使得轨道板运营期信息化成为可能。

作为本发明的优选方案，所述分布式光纤沿轨道板纵向或者横向布置。将分布式光纤在轨道板内采用多种布置方式，可以实现对轨道板多个位置、多个方向进行数据收集。

作为本发明的优选方案，所述光纤接头埋设于轨道板的两端或者两侧。

作为本发明的优选方案，所述轨道板上设有用于固定扣件系统的承轨台。

作为本发明的优选方案，所述承轨台为不带扣件挡肩的承轨台形式，或者为带有扣件挡肩的承轨台形式。

作为本发明的优选方案，所述轨道板为未配置钢筋的轨道板，或者为配置普通钢筋的非预应力轨道板，或者为配置预应力钢筋的预应力轨道板，或者为配置其他形式或材料的受力筋的轨道板结构。

作为本发明的优选方案，所述轨道板为预制轨道板或者现浇轨道板。

作为本发明的优选方案，所有的分布式光纤在轨道板内呈一层或者多层分布。