[发明专利]梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法

说明书

本发明公开了梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法，由内置铜丝连通的钢化玻璃容器、乙醇类不导电溶液、导电材质制作的小球，采用以下操作步骤：1)根据几何换算关系，计算左右侧两根钢轨竖向变形差为6mm时的夹角，左侧夹角为α，右侧为α’；2)根据计算出的夹角α和α’，在容器计算好的夹角α和α’的位置处设置导电材质接触点；3)将容器放置于理论计算的轨道桥梁结构最不利位置，当左侧倾角达到α时，小球就会移动到接触点位置，即可形成通电效果，进而触发健康监测系统的预警功能。本发明与现有技术相比的优点在于：克服现有技术轨道桥梁梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的动态、精准监测问题。

技术领域

本发明涉及轨道桥梁两根钢轨竖向变形差监测领域，在计入动力系数的列车活载作用下，轨道桥梁桥跨结构整体扭转产生的梁体同一横断面一条线上两根钢轨的竖向变形差不应大于6mm，具体是指梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法。

背景技术

伴随城市轨道交通的蓬勃发展，轨道桥梁建设和运营呈现欣欣向荣态势。由于轨道桥梁宽度窄、振动要求高、变形控制严格，加之，轨道交通运量大、运行频率高、荷载作用强烈、结构响应明显，因此，轨道桥梁线形要求极为严格，尤其体现在钢轨的竖向变形。根据《城市轨道交通桥梁设计规范》(GB/T51234–2017)，在计入动力系数的列车活载作用下，轨道桥梁桥跨结构整体扭转产生的梁体同一横断面一条线上两根钢轨的竖向变形差不应大于6mm，而实现两根钢轨竖向变形差的动态、精准监测，是现有监测技术面临的重大挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术轨道桥梁梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的动态、精准监测问题，提供一种轨道桥梁梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法，由内置铜丝连通的钢化玻璃容器、乙醇类不导电溶液、导电材质制作的小球，采用以下操作步骤：

1)根据几何换算关系，计算左右侧两根钢轨竖向变形差为6mm时的夹角，左侧夹角为α，右侧为α’；

2)根据计算出的夹角α和α’，进一步设置一个内置乙醇类不导电液体的容器，容器材质采用钢化玻璃、长度10cm、内夹铜丝，铜丝处于连接电路中，且保持通电状态；容器内部设置一个导电材质制作的小球，小球在容器内可自由运动；在容器计算好的夹角α和α’的位置处设置导电材质接触点；

3)将容器放置于理论计算的轨道桥梁结构最不利位置，当左侧倾角达到α时，即竖向变形差达到6mm时，小球就会移动到接触点位置，由于钢化玻璃内的铜丝是处于连接电流的状态，且接触点和小球都是导电材质，故列车活载作用下，小球会根据桥跨结构整体扭转而移动位置，当小球到达接触点位置即可形成通电效果，进而触发健康监测系统的预警功能，并发出预警信息；同理，当另一侧倾角到达α’时，也将形成通电效果，从而实现监测预警。

本发明与现有技术相比的优点在于：

根据几何换算关系，将6mm的两根钢轨竖向变形差转换为倾斜角度，然后在容器相应位置设置导电材质的接触点，列车活载作用下，导电材质制作的小球会伴随桥跨结构产生的整体扭转而运动，当小球到达接触点位置，即会连接导电，经轨道桥梁健康监测系统而发出预警信息。

附图说明

图1是左侧轨面高差6mm时的夹角结构示意图。

图2是右侧轨面高差6mm时的夹角结构示意图。

图3是水平设置仪器装置图。

图4是倾斜角度为α时小球与接触点连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合图1-4所示，梁体同一横断面一条线上两根钢轨竖向变形差的监测方法，包括以下步骤：