一种高速铁路CRTS-II型板式无砟轨道桥台水平位移测试方法，其步骤为：a)测试端刺水平位移，b)测试摩擦板水平变形，c)测试相对于摩擦板的桥台水平位移，d)测试温度校正值，e)计算桥台水平位移。温度校正位移传感器测试值实现了端刺与摩擦板上基准杆端部连接的位移传感器测试值的校正，该测量方法原理清晰、测量误差小、精度高，满足高速铁路CRTS-II型板式无砟轨道桥台水平位移的测试。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及线路工程测试方法，尤其涉及高速铁路CRTS-II型板式无砟轨道的桥台水平位移测试方法。
技术介绍
高速铁路CRTS-II型(中国铁路轨道系统)板式无砟轨道，在桥梁端部的钢筋混凝土桥台与路基交界处的路基几十米范围内采用优质路提填料形成过渡段，并在该段范围内的路基面上设置长50 60m的钢筋混凝土摩擦板及现浇于摩擦板远端厚Im的钢筋混凝土端刺。该种板式无砟轨道在桥上的钢筋混凝土底座不在梁端的桥缝处断开，而是延伸于过渡段的钢筋混凝土摩擦板上部，再与端刺现浇于一体。由摩擦板及端刺平衡桥上的钢筋混凝土底座因热胀冷缩产生的纵向力。在营运过程中，过渡段路基土体受重力和列车长期荷载作用而产生侧向变形会挤压桥台并使桥台产生纵向位移，列车制动产生的纵向力也可能会使桥台产生纵向位移。当桥台的纵向位移超出规定值时，会严重影响行车安全，因此需要对桥台的纵向位移进行测试。如果与桥台邻近的摩擦板位置是固定的，则桥台的纵向位移测试的最简单方法是测量其与邻近的摩擦板的相对位移值即为桥台的水平位移值，但由于钢筋混凝土结构的摩擦板热胀冷缩而容易产生变形，与摩擦板另一端浇筑的钢筋混凝土端刺热胀冷缩也容易产生变形，桥上底座板的热胀冷缩也容易使摩擦板及端刺产生位移；也即距桥台50m 60m距离内的摩擦板及端刺结构的水平位置均不是固定的，在桥台附近找不到桥台水平位移测量的固定参照物，从而无法直接实现桥台水平位移的精确测量。采用基准杆测试法将基准杆的一端固定在过渡段以外的路基上，基准杆的另一端与固定在桥台上的位移传感器连接， 也能进行桥台水平位移的“测量”。但长达50m以上的细长基准杆，如用混凝土等非金属材料制作，容易断裂，不容易实现测试；而采用金属材料制作，则由于金属材料的热胀冷缩明显，且如此长的金属杆也容易产生弯曲变形，使得最终测试值误差大，同样无法实现桥台水平位移的精确测试。采用测斜仪对桥台的水平位移也可进行测试，其原理是测出埋设于桥台及地基稳定土层中的测斜管轴线与铅垂线之间的夹角变化，从而计算出桥台水平位移，其测试误差较大，30m测斜管长度范围内的系统误差可达8mm，测试精度不能满足要求。采用测斜仪测试时还必须现场人工作业才能完成数据采集，不易实现自动监测，由于很多工点所处的位置和环境特殊，给位移测试及数据采集带来很大困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高速铁路CRTS-II型板式无砟轨道桥台水平位移测试方法。该测试方法测出的桥台水平位移值精确、可靠，能更好的保证高速铁路营运的安全。本专利技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是一种高速铁路CRTS-II型板式无砟轨道桥台水平位移测试方法，其步骤为a、测试端刺水平位移将位移传感器一固定于端刺的测试点A上，位移传感器一的伸缩杆与基准杆一的近端连接，基准杆一的远端锚固于路基上，由位移传感器一得出端刺的水平位移测试值& ；b、测试摩擦板水平变形将位移传感器二固定于端刺的测试点A'上，测试点A'与端刺的测试点A位于同一横断面上，位移传感器二的伸缩杆与基准杆二的远端连接，基准杆二的近端锚固于摩擦板第一段的锚固点B上，由位移传感器二得出摩擦板第一段的水平变形测试值Y1 ；将位移传感器三固定于摩擦板第二段的测试点B'上，第二段的测试点B'与上述的摩擦板第一段的锚固点B位于同一横断面上，位移传感器三的伸缩杆与基准杆三的远端连接，基准杆三的近端锚固于摩擦板第二段的锚固点C上，由位移传感器三得出摩擦板第二段的水平变形测试值\.，将位移传感器四固定于摩擦板第三段的测试点C'上，测试点C'与上述的摩擦板第二段的锚固点C位于同一横断面上，位移传感器四的伸缩杆与基准杆四的远端连接， 基准杆四的近端锚固于摩擦板第三段的锚固点D上，且锚固点D位于与桥台相邻的摩擦板端部，由位移传感器四得出摩擦板第三段的水平变形测试值Y3 ；C、测试相对于摩擦板的桥台水平位移将位移传感器五固定于与摩擦板相邻的桥台测试点E上，位移传感器五的伸缩杆与基准件连接，且基准件固定在与桥台相邻的摩擦板端部D'上，由位移传感器测出相对于摩擦板的桥台水平位移值Z ；d、测试温度校正值将温度校正位移传感器固定于基准杆远端以远附近的路基上，温度校正位移传感器的伸缩杆与温度校正杆的近端连接，温度校正杆的远端锚固于路基上，由温度校正位移传感器测出温度校正值R ；e、计算桥台及水平位移值将端刺水平位移测试值&、摩擦板第一段的水平变形测试值Y1、摩擦板第二段的水平变形测试值t、摩擦板第三段的水平变形测试值Y3和桥台相对于摩擦板的水平位移值 Z累加后减去四倍温度校正值R即得桥台水平位移值SK，即& = X0+Y1+Y2+Y3+Z-4Ro本专利技术的工作原理是a步由基准杆测试法得出端刺的水平位移测试值\ ；b步将摩擦板从远离桥台(即靠近端刺)的远端至邻近桥台的近端依次分为一段、二段、三段，采用基准杆测试法得出摩擦板三段分别由于热胀冷缩产生的水平变形测试值Y” \、Y3 ；C步则直接用位移传感器测试出桥台与摩擦板的相对位移值Z。将位移测试值O^Ypt.YyZ)累加即得出桥台相对于路基锚固点的水平位移值。这种分段串连式基准杆测试法以桥台及相邻摩擦板、端刺结构影响范围以远的路基为固定参照物，进行桥台的水平位移测试，既考虑了摩擦板及端刺结构的水平位移对桥台水平位移测试的影响，同时又缩短了基准杆的长度，避免了过长的细长杆件容易产生弯曲变形和较大摩擦阻力的缺点及过大的温度伸缩值对传感器大量程的要求，减小了测试误差。同时，本专利技术的d步，还在不会产生水平位移的路基表面上采用温度校正杆作为基准杆进行基准杆测试法测试，其测试出的数值(即温度校正值R)为基准杆测试法中基准杆热胀冷缩及其它环境因素的影响值。由于桥台的水平位移值、中有四个测试值0(ο、 Y1^ \、Y3、)由基准杆测试法测试出，因此减去温度校正值R的四倍即可消除该四个测试值 (X0> Y1^ \、Υ3、)中基准杆热胀冷缩及其它环境因素影响产生的误差，从而得出精确可靠的桥台水平位移值&。虽然本专利技术的这种分段串连式基准杆测试法并不能保证相邻基准杆串连部位的测试点与锚固点在同一横断面上的位置绝对准确，可能会有几厘米的误差，但这几厘米长的摩擦板所产生的热胀冷缩变形相对于基准杆长度范围的摩擦板热胀冷缩变形完全可以忽略。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是一、以不受桥台及相邻摩擦板、端刺结构影响的远端路基为固定参照物，采用分段串连式基准杆测试法进行桥台水平位移测试，既考虑了摩擦板及端刺结构的水平位移对桥台水平位移测试的影响，又缩短了单根基准杆测试法的测杆长度，避免了过长的细长杆件容易产生弯曲变形和较大摩擦阻力的缺点以及过大的温度伸缩值对传感器大量程的要求， 提高了测试精度。同时，在位置固定不变的路基上采用温度校正杆测试出基准杆热胀冷缩及其它环境因素的对位移传感器影响值进行温度校正，消除了基准杆测试法中基准杆热胀冷缩及其它环境因素产生的误差。可见，本专利技术测出的桥台水平位移值更加精确、可靠，能更好的保证高速铁路营运的安全。二、本专利技术的位移传感器可为电测型传感器，安装远程智能监测系统即可实现对桥台水平位移的长期监测，掌握结构的服役性能演变规律，以便及时发现危险，采用相应措施，确保高铁运行安全。上本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高速铁路ＣＲＴＳ－ＩＩ型板式无砟轨道桥台水平位移测试方法，其步骤为：ａ、测试端刺水平位移将位移传感器一（１１）固定于端刺（０３）的测试点Ａ上，位移传感器一（１１）的伸缩杆与基准杆一（２１）的近端连接，基准杆一（２１）的远端锚固于路基（０２）上，由位移传感器一（１１）得出端刺（０３）的水平位移测试值Ｘ０；ｂ、测试摩擦板水平变形将位移传感器二（１２）固定于端刺（０３）的测试点Ａ′上，测试点Ａ′与端刺（０３）的测试点Ａ位于同一横断面上，位移传感器二（１２）的伸缩杆与基准杆二（２２）的远端连接，基准杆二（２２）的近端锚固于摩擦板（０４）第一段的锚固点Ｂ上，由位移传感器二（１２）得出摩擦板（０４）第一段的水平变形测试值Ｙ１；将位移传感器三（１３）固定于摩擦板（０４）第二段的测试点Ｂ′上，第二段的测试点Ｂ′与上述的摩擦板（０４）第一段的锚固点Ｂ位于同一横断面上，位移传感器三（１３）的伸缩杆与基准杆三（２３）的远端连接，基准杆三（２３）的近端锚固于摩擦板（０４）第二段的锚固点Ｃ上，由位移传感器三（１３）得出摩擦板（０４）第二段的水平变形测试值Ｙ２；将位移传感器四（１４）固定于摩擦板（０４）第三段的测试点Ｃ′上，测试点Ｃ′与上述的摩擦板（０４）第二段的锚固点Ｃ位于同一横断面上，位移传感器四（１４）的伸缩杆与基准杆四（２４）的远端连接，基准杆四（２４）的近端锚固于摩擦板（０４）第三段的锚固点Ｄ上，且锚固点Ｄ位于与桥台相邻的摩擦板端部，由位移传感器四（１４）得出摩擦板第三段的水平变形测试值Ｙ３；ｃ、测试相对于摩擦板的桥台水平位移将位移传感器五（１５）固定于与摩擦板（０４）相邻的桥台（０１）测试点Ｅ上，位移传感器五（１５）的伸缩杆与基准件（３１）连接，且基准件（３１）固定在与桥台（０１）相邻的摩擦板（０４）端部Ｄ′上，由位移传感器（１５）测出相对于摩擦板（０４）的桥台水平位移值Ｚ；ｄ、测试温度校正值将温度校正位移传感器（１６）固定于基准杆（２１）远端以远附近的路基（测试值Ｙ１、摩擦板第二段的水平变形测试值Ｙ２、摩擦板第三段的水平变形测试值Ｙ３和桥台相对于摩擦板的水平位移值Ｚ累加后减去四倍温度校正值Ｒ即得桥台水平位移值ＳＲ，即ＳＲ＝Ｘ０＋Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｚ－４Ｒ。０２）上，温度校正位移传感器（１６）的伸缩杆与温度校正杆（２５）的近端连接，温度校正杆（２５）的远端锚固于路基（０２）上，由温度校正位移传感器（１６）测出温度校正值Ｒ；ｅ、计算桥台及水平位移值将端刺水平位移测试值Ｘ０、摩擦板第一段的水平变形...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗强，张国发，张良，王冠，肖双松，魏永权，陈坚，陈虎，刘钢，吴兵，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90
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