[发明专利]一种无砟轨道结构层检测装置

说明书

本发明公开了一种无砟轨道结构层检测装置，包括刚性框架、刚性阶梯桁架；刚性框架的底部设有数组滚轮对，滚轮对置于无砟轨道上；刚性框架上设有智能分析集成系统及捷联惯导组件；刚性阶梯桁架对称设于刚性框架的两侧；每侧的刚性阶梯桁架上分别设有数个测距传感器，两侧的刚性阶梯桁架与任一轮轴设于同一竖直面上；智能分析集成系统分别与捷联惯导组件和测距传感器连接。本发明的无砟轨道结构层检测装置，结构形式简单，检测范围广，轻巧灵活，能够用于从建设期到运营期的高速铁路无砟轨道结构的垂向相对形变、垂向绝对形变和横向侧倾度的同步测量检测。

技术领域

本发明涉及无砟轨道检测装置，具体涉及一种无砟轨道结构层检测装置。

背景技术

无砟轨道为多层结构体系，因部基础变形、雨水、循环温梯等作用，无砟轨道各层可能产生垂向相对形变、垂向绝对形变及侧倾，这些残余形变最终会映射到轨道不平顺上，影响行车舒适性、无砟轨道健康状态。为此，众多学者对轨道结构层形变传递规律开展了理论、仿真及试验研究，但研究往往缺乏实测数据的支撑和验证。因此，开展无砟轨道结构层垂向相对形变、垂向绝对形变量和横向侧倾度检测是必要和有价值的。

现阶段工务检测通常针对的是无砟轨道结构层间的相对变形展开。采用的检测装置主要包括：装配有空气耦合超声发射换能器的无砟轨道离缝检测小车、结合CPIII控制网+激光跟踪仪的轨道板几何形位检测装置、双目测距望远镜的轨道板三维位置检测装置等。采用的检测方法主要包括：CPIII控制网观测桩的基础高程检测方法、分布式光纤传的变形检测方法及基于机器视觉的离缝检测方法等。上述检测装置或方法均不能对轨道板、底座板的垂向相对形变、垂向绝对形变和横向侧倾同步检测，且在检测效率、环境适用性方面有待改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无砟轨道结构层检测装置，该装置结构形式简单，检测范围广，轻巧灵活，能够用于从建设期到运营期的高速铁路无砟轨道结构的垂向相对形变、垂向绝对形变和横向侧倾度的同步测量检测。

本发明的目的在于提供一种无砟轨道结构层检测装置，包括刚性框架、刚性阶梯桁架；其中，所述刚性框架的底部设有数组滚轮对，所述滚轮对间通过轮轴连接，所述滚轮对置于无砟轨道上；所述刚性框架上设有智能分析集成系统及捷联惯导组件，所述捷联惯导组件设于刚性框架的几何中心处；所述刚性阶梯桁架对称设于刚性框架的两侧；每侧的刚性阶梯桁架上分别设有数个测距传感器，两侧的刚性阶梯桁架与任一轮轴设于同一竖直面上；每侧的数个所述测距传感器分别设置为能够检测相应侧距离轨道板上表面、底座板上表面及基床表层的距离；

所述智能分析集成系统分别与捷联惯导组件和测距传感器连接。

本发明的检测装置，采用捷联惯导组件获取车心的实时地理坐标和三维转动姿态；通过测距传感器检测距离轨道板上表面、底座板上表面及基床表层的距离。智能分析集成系统根据惯导数据和测距数据进行解算和分析，实现无砟轨道结构层的垂向相对形变、垂向绝对形变和横向侧倾角的同时检测。优选地，刚性框架的尺寸：长×宽×厚为2m×1.8m×0.04m。更有选地，智能分析集成系统通过可拆卸支架固定于刚性框架的上侧。捷联惯导组件固定于刚性框架的下侧的几何中心处。

根据本发明一个具体实施方案，刚性阶梯桁架通过螺栓对称固定于刚性框架的两侧。根据本发明的另一个具体的实施方案，刚性阶梯桁架的阶梯横梁分别对应在轨道板、底座板、基床表层的上方，每级阶梯横梁上配置3个测距传感器安装孔位。

根据本发明所述的一种无砟轨道结构层检测装置，优选地，所述刚性框架上设有手推杆。

根据本发明所述的一种无砟轨道结构层检测装置，优选地，所述刚性框架上设有动力驱动系统，所述动力驱动系统设置为能够驱动滚轮对转动；所述动力驱动系统与智能分析集成系统连接。

本发明的一种无砟轨道结构层检测装置，所述刚性框架上同时设有手推杆和动力驱动系统。检测装置可以通过电力驱动系统和手推方式在轨道上混合驱动前进。