專利名稱：一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鐵路軌道施工監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要提出一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，適用于高速及普速鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大及近遠(yuǎn)期規(guī)劃需要，在國(guó)有鐵路、地鐵線附近作業(yè)已逐漸成為一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象，而盾構(gòu)區(qū)間下穿國(guó)鐵線路必將隨著城市地下交通網(wǎng)的實(shí)施和普及成為不可避免的問題，確保鐵路安全是盾構(gòu)區(qū)間下施工最基本也是最終目標(biāo)，尤其是近年來高速鐵路的修建和運(yùn)營(yíng)更對(duì)安全提出了較為苛刻的要求。因此我們必須在施工過程中及時(shí)了解相關(guān)監(jiān)測(cè)信息。盾構(gòu)正式穿越京津城際高速鐵路高架段、高填路基段和站區(qū)道岔集中段在天津是首次，在全國(guó)也是第一次，如何保證施工期間的鐵路(高鐵)運(yùn)營(yíng)安全，正是地鐵施工亟需解決的問題。其中，作為重要角色的監(jiān)測(cè)更應(yīng)引起高度重視，只有及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題才能防患未然。然而，高速鐵路為封閉運(yùn)行線路，且京津城際列車頻率很高，常規(guī)的人工上道監(jiān)測(cè)手段已不能滿足要求，也不被允許，因此必須采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。而自動(dòng)化監(jiān)測(cè)一般只針對(duì)路基，無法滿足鋼軌本身監(jiān)測(cè)要求，目前在京津城際甚至全國(guó)范圍的高速鐵路上尚未有針對(duì)鋼軌的自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)案例。因此，針對(duì)盾構(gòu)穿越高鐵及相關(guān)類似工程，研究如何進(jìn)行鋼軌本身的自動(dòng)、連續(xù)、穩(wěn)定、高精度監(jiān)測(cè)技術(shù)及其配套技術(shù)是十分必要的，也是必須的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，使其可以自動(dòng)實(shí)時(shí)精確監(jiān)測(cè)施工過程中所影響鋼軌的沉降和位移，因此也就能體現(xiàn)兩軌高差及軌距；另外，還可通過自動(dòng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果，從而達(dá)到保證鐵路安全的目的。為完成上述發(fā)明任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，主要包括連接在鋼軌上的連接構(gòu)件和用以對(duì)鋼軌的沉降、位移進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)量?jī)x器；所述的連接構(gòu)件低于鋼軌軌面，主要包括螺桿、固定卡扣和棱鏡；所述的固定卡扣為兩個(gè)，分別扣合在鋼軌軌腳的左右兩側(cè)；所述的螺桿位于鋼軌的軌底，且其兩端分別穿出位于鋼軌軌底左右兩側(cè)的固定卡扣；在所述的螺桿上對(duì)應(yīng)兩個(gè)固定卡扣分別具有用以使固定卡扣卡緊鋼軌軌底的螺母；在所述螺桿的一端設(shè)置有用以接收測(cè)量?jī)x器所發(fā)出的光信號(hào)、并將其反射回測(cè)量?jī)x器的棱鏡；所述的測(cè)量?jī)x器通過支架固定在固定的平面上，對(duì)應(yīng)所述的測(cè)量?jī)x器設(shè)置有用以將測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)發(fā)射給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的信號(hào)發(fā)射器。所述的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置為沿鋼軌的鋪設(shè)方向設(shè)置的多組。所述的固定卡扣具有用以與鋼軌軌腳的形狀相吻配的凹槽。[0011]所述的測(cè)量?jī)x器為全站型電子速測(cè)儀。所述的棱鏡通過棱鏡轉(zhuǎn)接頭連接在螺桿的一端。所述的棱鏡轉(zhuǎn)接頭與螺桿為螺紋連接。所述的棱鏡轉(zhuǎn)接頭與螺桿為焊接連接。本實(shí)用新型提出的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，利用棱鏡與測(cè)量?jī)x器可以自動(dòng)實(shí)時(shí)精確的監(jiān)測(cè)施工過程中所影響鋼軌的沉降和位移，因此也就能體現(xiàn)兩軌高差及軌距；另外，還可通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果，從而達(dá)到了保證鐵路安全的目的，并具有綠色環(huán)保，靈活機(jī)動(dòng)，拆裝及維護(hù)方便的特點(diǎn)。

圖I為本實(shí)用新型連接構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型測(cè)量?jī)x器的使用狀態(tài)圖。圖中，I、鋼軌，2、螺桿，3、固定卡扣，4、螺母，5、彈性墊圈，6、墊圈，7、棱鏡轉(zhuǎn)接頭，8、棱鏡架，9、棱鏡，10、測(cè)量?jī)x器，11、支架，12、混凝土堆，13、無線發(fā)射終端，14、信號(hào)發(fā)射器，15、約束螺母。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，主要包括連接在鋼軌I上的連接構(gòu)件和用以對(duì)鋼軌的沉降、位移進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)量?jī)x器10 ;所述的連接構(gòu)件低于鋼軌軌面，使連接構(gòu)件不影響列車的正常運(yùn)行，所述的連接構(gòu)件主要包括螺桿2、固定卡扣3和棱鏡9 ;所述的固定卡扣3為兩個(gè)，且固定卡扣具有用以與鋼軌軌腳的形狀相吻配的凹槽；兩個(gè)固定卡扣分別扣合在鋼軌軌腳的左右兩側(cè)；所述的螺桿2位于鋼軌I的軌底，且其兩端分別穿出位于鋼軌軌底左右兩側(cè)的固定卡扣3 ;在所述的螺桿2上對(duì)應(yīng)兩個(gè)固定卡扣分別具有用以使固定卡扣卡緊鋼軌軌底的螺母4，所述的螺母4為兩個(gè)，在螺母與固定卡扣之間具有彈性墊圈5和墊圈6,彈性墊圈5和墊圈6的設(shè)置使卡緊效果更好,且能保證墊圈不被壓壞，使用后一個(gè)螺母進(jìn)一步確保該裝置不會(huì)因?yàn)榱熊囃ㄟ^振動(dòng)而產(chǎn)生松動(dòng)；上述過程要確保連接構(gòu)件與鋼軌的連接要牢固可靠，且保證連接構(gòu)件本身的剛度和強(qiáng)度滿足要求；在所述螺桿2的一端設(shè)置有用以接收測(cè)量?jī)x器所發(fā)出的光信號(hào)、并將其反射回測(cè)量?jī)x器的棱鏡9 ;所述的棱鏡9固定在棱鏡架8，棱鏡角度可調(diào)；所述的棱鏡架8通過棱鏡轉(zhuǎn)接頭7連接在螺桿的一端；所述的棱鏡轉(zhuǎn)接頭7與螺桿為螺紋連接，并在連接處也放置約束螺母15，用以在鋼軌發(fā)生振動(dòng)時(shí)防止棱鏡轉(zhuǎn)接頭7向鋼軌方向滑動(dòng)；或者直接將轉(zhuǎn)接頭7焊接在螺桿上，然后再將安設(shè)好棱鏡9的棱鏡架(8)安裝在轉(zhuǎn)接頭7上，結(jié)合圖2，在確保棱鏡組通視和識(shí)別的情況下，設(shè)置觀測(cè)儀器10，所述的測(cè)量?jī)x器10固定在自制的支架11上；所述的支架11通過混凝土堆12澆注在穩(wěn)定的平面上；整個(gè)過程要保證支架11、混凝土堆12具有足夠的穩(wěn)定性；對(duì)應(yīng)所述的測(cè)量?jī)x器10設(shè)置有用以將測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)發(fā)射給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的信號(hào)發(fā)射器14 ;所述的測(cè)量?jī)x器10為現(xiàn)有技術(shù)中常用的全站型電子速測(cè)儀徠卡TS30 ；全站型電子速測(cè)儀中具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通信軟件、控制軟件、數(shù)均采用現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)其不作過多說明。圖2內(nèi)容實(shí)施是為了滿足在城市環(huán)境下固定測(cè)量?jī)x器的需要，且對(duì)固定點(diǎn)穩(wěn)定性要求高，又有連續(xù)不間斷測(cè)量要求。固定支架的高度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要再加工。具體實(shí)施時(shí)，測(cè)量?jī)x器10測(cè)得的鋼軌變形數(shù)據(jù)通過外接的無線發(fā)射終端13，信號(hào)發(fā)射器14進(jìn)行無線發(fā)射給數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)經(jīng)傳輸系統(tǒng)傳至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)即控制終端，在控制終端的電腦里安設(shè)通信軟件和控制軟件，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和接收；控制終端的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)可對(duì)所采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)表，并可根據(jù)需要繪制隆沉歷時(shí)曲線等，可達(dá)到24小時(shí)不間斷測(cè)試，能真正做到在施工過程中對(duì)封閉環(huán)境下高鐵鋼軌的自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，且綠色環(huán)保，靈活機(jī)動(dòng)，拆裝及維護(hù)方便。以同樣的方式進(jìn)行多點(diǎn)安裝，但應(yīng)注意位置的微調(diào)；該 種測(cè)點(diǎn)安裝形式較為靈活，且測(cè)點(diǎn)之間不存在復(fù)雜的連接線或連接管，具有一定的獨(dú)立性，因此不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)測(cè)點(diǎn)的損壞而影響整個(gè)系統(tǒng)的工作；連接裝置的牢固性也已經(jīng)得到實(shí)踐和時(shí)間的檢驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于主要包括連接在鋼軌(I)上的連接構(gòu)件和用以對(duì)鋼軌的沉降、位移進(jìn)行檢測(cè)的測(cè)量?jī)x器(10);所述的連接構(gòu)件低于鋼軌軌面，主要包括螺桿(2)、固定卡扣(3)和棱鏡(9);所述的固定卡扣(3)為兩個(gè)，分別扣合在鋼軌軌腳的左右兩側(cè)；所述的螺桿(2)位于鋼軌(I)的軌底，且其兩端分別穿出位于鋼軌軌底左右兩側(cè)的固定卡扣(3);在所述的螺桿(2)上對(duì)應(yīng)兩個(gè)固定卡扣分別具有用以使固定卡扣卡緊鋼軌軌底的螺母(4);在所述螺桿(2)的一端設(shè)置有用以接收測(cè)量?jī)x器所發(fā)出的光信號(hào)、并將其反射回測(cè)量?jī)x器的棱鏡(9);所述的測(cè)量?jī)x器(10)通過支架(11)固定在固定的平面上，對(duì)應(yīng)所述的測(cè)量?jī)x器(10)設(shè)置有用以將測(cè)量?jī)x器的數(shù)據(jù)發(fā)射給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的信號(hào)發(fā)射器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置為沿鋼軌(I)的鋪設(shè)方向設(shè)置的多組。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的固定卡扣(3)具有用以與鋼軌軌腳的形狀相吻配的凹槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的測(cè)量?jī)x器(10)為全站型電子速測(cè)儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的棱鏡(9)通過棱鏡轉(zhuǎn)接頭(7)連接在螺桿(2)的一端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的棱鏡轉(zhuǎn)接頭(7)與螺桿(2)為螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于所述的棱鏡轉(zhuǎn)接頭(7)與螺桿(2)為焊接連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于鐵路軌道監(jiān)測(cè)施工技術(shù)領(lǐng)域，提出的一種用于鐵路軌道本身的自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置主要包括連接在鋼軌(1)上的連接構(gòu)件和測(cè)量?jī)x器(10)；連接構(gòu)件主要包括螺桿(2)、固定卡扣(3)和棱鏡(9)；固定卡扣(3)為兩個(gè)，分別扣合在鋼軌軌腳的左右兩側(cè)；螺桿(2)位于鋼軌(1)的軌底，且其兩端分別穿出固定卡扣(3)；在螺桿(2)的一端設(shè)置棱鏡(9)；測(cè)量?jī)x器(10)固定在固定的平面上，對(duì)應(yīng)測(cè)量?jī)x器(10)設(shè)置信號(hào)發(fā)射器(14)。本實(shí)用新型利用棱鏡與測(cè)量?jī)x器可以自動(dòng)實(shí)時(shí)精確的監(jiān)測(cè)施工過程中所影響鋼軌的沉降和位移；另外，還可通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果，從而達(dá)到了保證鐵路安全的目的。
文檔編號(hào)E01B35/00GK202786993SQ20122008350
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者李明, 付仲潤(rùn), 陳天彥, 尚志勇, 楊久坤, 張濤, 王哲強(qiáng), 李錚崢, 李治國(guó), 馬召林 申請(qǐng)人:中鐵隧道集團(tuán)有限公司