冲击弹性波检测高速铁路无砟轨道底座脱空状态的结构及方法

摘要

本发明公开了一种冲击弹性波检测高速铁路无砟轨道底座脱空状态的结构，无砟轨道底座顶面的一侧沿线路方向均匀设有多个弹性波检测点，每个弹性波检测点的侧面均设有一个冲击弹性波激发点，它还包括计算机、数据采集器、能在每个弹性波检测点上进行弹性波检测的加速度传感器、能在每个冲击弹性波激发点上进行冲击弹性波激发的冲击弹性波激发装置，加速度传感器的信号输出端通过数据采集器连接计算机的信号输入端。本发明克服地质雷达分辨率无法达到检测毫米级脱空的要求，通过对冲击弹性波的频谱特征分析，能够准确有效的评价无砟轨道底座脱空状态。

主权项

一种利用冲击弹性波检测高速铁路无砟轨道底座脱空状态的结构进行高速铁路无砟轨道底座脱空状态检测的方法，所述冲击弹性波检测高速铁路无砟轨道底座脱空状态的结构包括基床(1)、设置在基床(1)顶面的无砟轨道底座(3)、设置在无砟轨道底座(3)上的轨道板(4)，其特征在于：所述无砟轨道底座(3)顶面的一侧沿线路方向均匀设有多个弹性波检测点(3.1)，所述每个弹性波检测点(3.1)的侧面均设有一个冲击弹性波激发点(3.2)，所述弹性波检测点(3.1)位于对应的冲击弹性波激发点(3.2)与轨道板(4)之间，它还包括计算机(7)、数据采集器(8)、能在每个弹性波检测点(3.1)上进行弹性波检测的加速度传感器(5)、能在每个冲击弹性波激发点(3.2)上进行冲击弹性波激发的冲击弹性波激发装置(6)，所述加速度传感器(5)的信号输出端通过数据采集器(8)连接计算机(7)的信号输入端；进行高速铁路无砟轨道底座脱空状态检测的方法，其特征在于，它包括如下步骤：步骤1：在计算机(7)中做出高速铁路无砟轨道底座无脱空状态结构的模型，在该模型中的各个冲击弹性波激发点(3.2)进行冲击弹性波激发模拟，得到各个对应弹性波检测点(3.1)标准的测试点参考频谱；步骤2：将加速度传感器(5)安装到某一个弹性波检测点(3.1)的卡座(2)上，使加速度传感器(5)固定在该弹性波检测点(3.1)上；步骤3：通过冲击弹性波激发装置(6)在与步骤2中弹性波检测点(3.1)对应的冲击弹性波激发点(3.2)上激发冲击弹性波；步骤4：步骤2中安装的加速度传感器(5)检测到由冲击弹性波在无砟轨道底座(3)及基床(1)中传播产生的加速度响应信号；步骤5：加速度传感器(5)将检测到的加速度响应信号通过数据采集器(8)传输到计算机(7)，计算机(7)对采集到的加速度 响应信号进行傅立叶变换，获得对应的测试点频谱，将测试点频谱与步骤1中获取的测试点参考频谱进行对比，当下列三个条件有一个满足时，则说明该弹性波检测点(3.1)正下方区域的无砟轨道底座(3)与基床(1)存在脱空现象：当下列三个条件全部不满足时，则说明该弹性波检测点(3.1)正下方区域的无砟轨道底座(3)与基床(1)不存在脱空现象；条件一：测试点频谱中有一个时刻的波长比测试点参考频谱对应时刻的波长拉伸一倍及以上；条件二：测试点频谱中加速度响应信号的周期相比测试点参考频谱加大一倍及以上；条件三：测试点频谱相对测试点参考频谱向低频方向移动半个周期及以上。