Методы диагностики дефектных опор контактной

Контактная сеть – это достаточно сложное техническое сооружение электрифицируемых железных дорог и в отличии от других устройств электрифицированной железной дороги, контактная сеть практически не имеет резерва, поэтому необходимо стремиться к ее более высокой надежности в условиях эксплуатации.

Диагностика железобетонных опор проводится с целью выявления остродефектных, дефектных и бездефектных опор и определения их остаточной несущей способности. Различают два вида диагностики: диагностику надземной части и диагностику подземной части опор.

В зависимости от рода тягового тока на электрифицированных участках необходимо проводить следующие виды диагностики:

·     на участках переменного тока в основном должна осуществляться диагностика надземной части.

·     на участках постоянного тока обязательно следует проводить диагностику обеих частей опор: подземной и надземной.

Поступающие для замены при эксплуатации и установки при реконструкции и обновлении контактной сети электрифицированных участков железобетонные центрифугированные стойки должны по всем параметрам и характеристикам соответствовать требованиям ГОСТ 19330–2013 и рабочей документации на них.

Опоры и фундаменты по состоянию в зависимости от вида дефектов, размеров повреждений подразделяются на остродефектные и дефектные [2].

Остродефектные опоры и фундаменты — это конструкции, состояние которых представляет угрозу безопасности движения поездов из-за возможного их разрушения, происходящего вследствие потери этими конструкциями своей несущей способности.

Рисунок 1. Внешний вид остродефектной опоры

Дефектные опоры и фундаменты – конструкции, у которых произошло снижение несущей способности. Однако остаточное значение ее достаточно для восприятия действующих на них нагрузок.

Рисунок 2. Внешний вид дефектных опор

Диагностику надземной части следует осуществлять ультразвуковым методом. Для ее проведения необходимо использовать следующие приборы: измеритель толщины защитного слоя и ультразвуковой тестер У К-1401 [3].

Данный метод применим для оценки прочности бетона и несущей способности эксплуатируемых центрифугированных опор контактной сети. Он основан на зависимости параметров распространения ультразвуковых колебаний от состояния и структуры бетона, наличия и накопления в нем тех или иных повреждений.

Оценка прочности бетона и несущей способности эксплуатируемых опор с помощью ультразвука производится по двум показателям:

1)  По показателю П1, представляющему собой время распространения ультразвука в бетоне в поперечном по отношению к продольной оси опоры направлении на заданной базе измерений.

2)  По показателю П2, представляющему собой отношение времени распространения ультразвука в поперечном направлении ко времени его распространения в продольном направлении опоры при одинаковой базе измерений в том и другом направлениях. Физически показатель П2 характеризует степень насыщения бетона микроповреждениями и является основным при оценке состояния стоек и их отбраковке.

Диагностику подземной части опор следует осуществлять:

1)  Виброакустическим методом с применением прибора «Интроскоп-98.1 (1м)» [3]. Виброакустический метод предназначен для диагностики нераздельных консольных железобетонных опор, несущая способность которых уменьшается вследствие электрокоррозии арматуры в подземной части. В качестве основной характеристики в виброакустическом методе принят логарифмический декремент колебаний, определяемый на основании возбуждения, записи и обработки колебаний опор.

В зависимости от соотношения этих логарифмических декрементов опора может находиться в одном из трех состояний:

·     в исправном;

·     в начальной стадии электрокоррозионного повреждения арматуры без повреждения бетона и образования в нем трещин;

·     в стадии интенсивной коррозии арматуры, образованием трещин и снижением несущей способности.

2)  Ультразвуковым прибором А-1220 [3] без откопки подземной части опор. Ультразвуковой прибор А-1220 предназначен для диагностики анкерных болтов фундаментов металлических опор контактной сети.

Прибор А-1220 работает по принципу «Эхо-сигнала», при котором состояние болта оценивается по наличию и качеству отраженного от противоположного торца болта ультразвукового сигнала при его продольном прозвучивании:

· отсутствие отраженного от противоположного торца болта сигнала. В этом случае на поверхности болта отсутствует коррозия, контактная зона между болтом и вследствие этого сигнал уходит в бетон и рассеивается.

· появление отраженного от противоположного торца болта сигнала. В этом случае на поверхности болта образуется слой продуктов коррозии, контактная зона между болтом и бетоном нарушается, появляется отражающая сигнал плоскость.

· появление отраженных сигналов с глубины, составляющей меньше проектной длины болта. Это является признаком обрыва болта. В этом случае сигнал отражается от вновь образовавшейся в результате обрыва промежуточной поверхности.

Верх фундамента очищается от мусора, грязи, зарослей травы и кустарников, посторонних предметов. Затем обеспечивается доступ к головкам болтов. На подготовленную верхнюю плоскость болтов наносится слой акустической смазки. Затем включается прибор, датчик устанавливается на подготовленную плоскость болта и прижимается к ней. Одновременно наблюдают за сигналом на мониторе прибора и появлением отраженных сигналов.

По характеру и наличию отраженных сигналов в соответствии с признаками оценивается состояние болтов. В зависимости от вида и размера обнаруженных повреждений фундаменты относятся к дефектным или остродефектным.

Применение рассмотренных методов диагностики опор контактной сети позволяют содержать устройства контактной сети в технически исправном состоянии и обеспечивать безопасность движения железнодорожного транспорта.