GEOKON 設備應用案例: 美國鐵路軌枕壓力測量

美國田納西州馬斯克，美國，田納西州 (Mascot, Tennessee, USA)

Jerry Rose博士和Travis Watts（肯塔基大學）、David Clarke博士（田納西大學）和劉慶烈助教（華東交通大學）進行的聯合研究集中在了解正常負載條件下應用於鐵路軌枕的各種垂直壓力。

田納西州的Mascot是諾福克南方一級幹線鐵路上的選定研究地點。 GEOKON 3515型壓力傳感器被選中，因為它們被設計用來測量與鐵路道碴中使用的骨料大小和等級相似的顆粒材料的動態壓力變化。這些電池被仔細地嵌入，使電池的表面與木制領帶的表面平齊。這確保了細胞和軌道床之間的適當接觸，而不會因為細胞延伸到領帶錶面之外而引入壓力。

一旦正確地安裝在領帶內，鐵路工人就會小心翼翼地拆除現有的鐵路領帶，用帶儀器的領帶取代它們。特別注意的是，要確保檢測的軌枕和接近的軌枕都被均勻地夯實，以便所有軌枕的接觸壓力都是相等的。

電池被放置在一根或兩根鋼軌下和一根拉桿的中心。儀器陣列如下圖所示：

測試程序

一旦現場安裝了儀器，該團隊就能在六個月的時間裡收集每個單元的精確讀數。在測試的不同階段，對軌枕的夯實程度進行了改變，以了解對壓力讀數的影響。下面是一個記錄數據的樣本：

根據這些數據，該小組能夠計算出六軸機車的平均領帶/道碴界面壓力為20 psi（140 kPa）。在6個月的時間裡，這個數據對於20多輛不同的列車來說是非常一致的，最小到最大的範圍只有18到22psi（125到150kPa）。此外，該小組還成功地證明了軌道床的夯實程度的差異是如何影響測量讀數的。

參考文獻
Rose, J.G. et al. "應用顆粒材料壓力傳感器測量鐵路軌枕/道碴界面壓力"，論文TRB 189-00593 交通研究委員會第97屆年會論文集，華盛頓特區，2018年1月。 15頁。