(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210927630.8 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 中国铁道科 学研究院集团有限公司 铁道建筑研究所 地址 100081 北京市海淀区大柳树路2号 二 区303幢 申请人 京沪高速 铁路股份有限公司 　 中国铁路上海局集团有限公司南京 桥工段　 北京铁科 特种工程 技术有限公司 (72)发明人 刘竞　郑新国　李书明　窦东斌　 杨怀志　靳昊　黄安宁　蔡德钩　 姚建平　谷永磊　潘永健　刘克飞　 朱星盛　张驰　王健　杨德军　 姜子清　熊亮　谢良瑾　谢永江　 楼梁伟　刘吉元　刘浩　马超锋　柴金川　曹渊东　郭超　李斯　 牛亚彬　孙景桐　张也　李康　 石越峰　李瑞峰　杨尚福　赵康云　 孙宣　刘瑞　刘相会　彭勃　 冯国玖　周锋　施文杰　韩正国　 牛魁雄　车树鑫　杜俊　 (74)专利代理 机构 北京汇信合知识产权代理有 限公司 1 1335 专利代理师 林聪源 (51)Int.Cl. G01N 29/04(2006.01) G01N 29/06(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检 测方法 (57)摘要 本发明公开了一种纵连板式无砟轨道端刺 区摩擦板下缺陷检测方法， 包括： 基于轨道结构 特征划分缺陷检测范围， 进行冲击回波检测， 提 取并分析反射信号， 形成缺陷区域的云图； 选取 云图的典型脱空位置进行钻孔， 持续注入聚氨酯 待渗透至疏松层且固化后， 采用空心钻头取芯； 测量芯样中聚氨酯以及聚氨酯与碎石混合体的 厚度， 确定脱空层和疏松层的厚度； 针对混合体 中的聚氨酯进行提取分离， 测量并计算得到疏松 层的孔隙率。 通过本发明的技术方案， 既能检测 摩擦板下脱空范围、 脱空高度， 还能定量测出疏 松层厚度及其空隙率， 从而准确评判纵连板式无 砟轨道端刺摩擦板下的密实程度， 对于科学指导 养护维修和注浆质量控制具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书7页 附图8页 CN 115326928 A 2022.11.11 CN 115326928 A 1.一种纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特 征在于， 包括： 基于所要检测纵连板式无砟轨道端刺区的轨道结构特 征， 划分缺陷检测范围； 针对每一缺陷检测范围进行冲击回波检测， 提取并分析冲击弹性波信号在脱空位置产 生的反射信号， 形成描绘摩擦板下缺陷区域的云图； 选取所述云图的典型脱空位置， 在摩擦板下对应位置钻孔， 并向孔中持续注入低粘度 聚氨酯至与孔口齐平； 待所述低粘度聚氨酯渗透至疏松层且固化后， 采用空心钻头原位同心或预设范围内取 芯； 测量取得芯样中聚氨酯以及聚氨酯与碎石混合体的厚度， 以确定当前位置的脱空层和 疏松层的厚度； 针对聚氨酯与碎石混合体中的聚氨酯进行提取分离， 测量并计算得到当前位置疏松层 的孔隙率； 针对所有缺陷检测范围， 计算典型脱空位置的脱空层和疏松层的厚度以及孔隙率， 得 到所要检测纵连板式无砟轨道端刺区的摩擦板下缺陷状态。 2.根据权利要求1所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 基于所要检测纵连板式无砟轨道端刺区的轨道结构特征， 划分缺陷检测范围， 具体过程 包括： 基于所要检测纵连板式无砟 轨道端刺区的轨道结构特征， 沿线路横向将路肩和线间未 被无砟轨道覆盖的三部分摩擦板划分为3个及以上纵向测试区域， 测点间距不超过100cm， 测线间距不超过10 0cm， 且避开端刺区域。 3.根据权利要求2所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 针对每一缺陷检测范围进行冲击回波检测， 提取并分析冲击弹性波信号在脱空位置产 生的反射信号， 形成描绘摩擦板下缺陷区域的云图， 具体过程包括： 采用小激发锤针对缺陷检测范围的测点进行弹性波激发， 其中， 当摩擦板与路基基床 表层粘结良好时， 激发的弹性波在结构界面处无反射， 当摩擦板与路基基床表层存在脱空 层或疏松层时， 激发的弹性波在结构界面处存在反射波； 通过信号接收器对接收到的冲击弹性波信号进行提取和分析， 结合平面成像技术、 图 像拼接技 术描述缺陷区域， 形成描绘摩擦板下缺陷区域的云图。 4.根据权利要求3所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 选取所述云图的典型脱空位置， 在摩擦板下对应位置钻孔， 并向孔中持续注入低粘度聚 氨酯至与孔口齐平， 具体过程包括： 由所述云图中选取典型脱空的代表性位置， 并采用直径5～30毫米的空心钻或麻花钻， 在摩擦板下的对应位置钻取注浆 孔至摩擦板下的脱空层或疏松层深度； 采用粘度不超过300mPa ·s的低粘度聚氨酯， 缓慢、 持续注入所述注浆孔中至低粘度聚 氨酯与所述注浆 孔的孔口齐平。 5.根据权利要求4所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 待所述低粘度聚氨酯渗透至疏松层且固化后， 采用空心钻头原位同心或预设范围内取 芯， 具体过程包括： 待注入所述注浆孔的低粘度聚氨酯渗透至摩擦板下的脱空层或疏松层且固化后， 采用权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326928 A 2封堵材料将注浆 孔进行封堵； 采用直径40毫米以上的空心钻头， 在所述注浆孔的原孔位同心或距离原孔位1000毫米 范围内取芯。 6.根据权利要求5所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 测量取得芯样 中聚氨酯以及聚氨酯与碎石混合体的厚度， 以确定当前位置的脱空层和 疏松层的厚度， 具体过程包括： 测量取得芯样下端纯聚氨酯的厚度， 作为摩擦板下脱空层的厚度； 测量取得芯样下端聚氨酯与碎石混合体的厚度， 作为摩擦板下 疏松层的厚度。 7.根据权利要求6所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 针对聚氨酯与碎石混合体中的聚氨酯进行提取分离， 测量并计算得到当前位置疏松层 的孔隙率， 具体过程包括： 将芯样中对应脱空层的纯聚氨酯去除， 测量剩余芯样中疏松层对应的聚氨酯与碎石混 合体的质量； 对剩余芯样在105℃环境下烘干除水， 再次测量剩余芯样的质量， 以烘干前后质量差作 为所述混合体中水的质量； 通过排水法测量所述混合体的总体积， 再次在105℃环境下烘干恒重， 测量混合体 中聚 氨酯的质量； 根据聚氨酯的密度， 计算得到所述混合体中聚氨酯所占体积， 作为疏松层的空隙体积； 计算所述疏松层的空隙体积与所述总体积的比值， 作为疏松层的孔隙率。 8.根据权利要求7所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 测量混合体中聚氨酯的质量的具体方法包括： 测量所述混合体的质量， 将所述混合体粉磨， 并用二甲基甲酰胺溶剂溶解所述混合体 中的聚氨酯， 经过滤静置沉淀 分离， 将沉淀物烘干称重， 烘干物减少的质量即为所述混合体 中聚氨酯的质量。 9.根据权利要求7所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 测量混合体中聚氨酯的质量的具体方法包括： 将所述混合体置入马沸炉， 调整炉内温度为400℃～450℃， 将聚氨酯高温分解， 并称重 分解后剩余物， 减少的质量即为所述混合体中聚氨酯的质量。 10.根据权利要求7所述的纵连板式无砟轨道端刺区摩擦板下缺陷检测方法， 其特征在 于， 针对所有缺陷检测范围， 计算每一缺陷检测范围的典型脱空位置的脱空层和疏松层的 厚度以及孔隙率， 并逐一标注于所述云图中， 以表征纵连板式无砟轨道端刺区的摩擦板下 缺陷状态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326928 A 3