способ определения состояния подземной части железобетонных опор контактной сети

Формула изобретения

Способ определения состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, включающий возбуждение собственных низкочастотных колебаний опоры, отличающийся тем, что дополнительно возбуждают высокочастотные колебания опоры, а о состоянии ее подземной части судят по величине отношения логарифмических декрементов высокочастотных и низкочастотных колебаний, сравнивая его с нормированным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а именно к акустическим методам неразрушающего контроля, и может найти применение для определения состояния подземной части железобетонных опор контактной сети электрифицированных железных дорог.

Опоры контактной сети относятся к наиболее ответственным элементам системы энергоснабжения железных дорог. От их надежности и состояния зависит обеспечение бесперебойности энергоснабжения и безопасность движения поездов.

Железобетонные опоры контактной сети в условиях эксплуатации подвергаются воздействию не только механических нагрузок, но и воздействию токов, стекающих с рельсов через арматуру (электрокоррозия). Наиболее опасны повреждения подземной части опор, так как их невозможно обнаружить без откопки опор. Эта работа является трудоемкой и не позволяет своевременно выявлять начинающиеся процессы разрушения подземной части опоры. Известен способ [1] (Сергеев Н.А. Современный метод обследования контактной сети. Локомотив, 1997, №4, стр.36-37), в соответствии с которым ударом слесарного молотка по опоре возбуждают в ней колебания, записывают колебания на магнитную ленту через приставленный к опоре микрофон, передают результаты записи на компьютер и анализируют внешний вид записи. Если колебания имеют форму биений, то считают опору дефектной.

Этот способ является недостаточно достоверным и широкого распространения не получил.

Известен способ [2] (Указания по техническому обслуживанию и ремонту железобетонных опорных конструкций контактной сети. М., Транспорт, 1989, стр.43-47), в соответствии с которым возбуждают собственные низкочастотные колебания опоры, измеряют изменения амплитуды затухающих колебаний со временем и вычисляют логарифмический декремент колебаний, по величине которого, сравнивая его с нормированным, судят о состоянии подземной части опоры.

По технической сущности способ [2] наиболее близок к предлагаемому и поэтому выбран нами в качестве прототипа.

Для осуществления способа [2] применяют низкочастотный датчик (2-30 Гц), который прикрепляют к опоре на высоте 1,5-2 м от поверхности земли. Датчик превращает механические колебания опоры в электрические сигналы, которые передаются на записывающую аппаратуру (самописец). Амплитуды колебаний измеряют линейкой или автоматическим регистрирующим осциллографом.

Достоверность способа [2] выше, чем [1], однако вследствие того, что логарифмический декремент собственных колебаний определяется не только наличием или отсутствием трещин в подземной части опоры, но и качеством бетона, достоверность оценки все-таки недостаточна.

Для повышения надежности и достоверности оценки состояния подземной части опор нами предлагается способ, включающий возбуждение собственных низкочастотных колебаний опоры, отличающийся тем, что в надземной части опоры дополнительно возбуждают высокочастотные колебания, а о состоянии подземной части опоры судят по отношению логарифмических декрементов высокочастотных и низкочастотных колебаний, сравнивая его с нормированным.

Для неповрежденных опор логарифмический декремент низкочастотных собственных колебаний и логарифмический декремент высокочастотных колебаний, измеренные в надземной части опор, равны между собой. При появлении коррозии арматуры в подземной части опор логарифмический декремент собственных низкочастотных колебаний сначала уменьшается, а при появлении в бетоне микро- и макротрещин начинает систематически возрастать, в то время как логарифмический декремент высокочастотных колебаний при этом практически не изменяется. При разности логарифмических декрементов низкочастотных и высокочастотных колебаний порядка 60% опора полностью исчерпывает свой ресурс.

Пример

Предлагаемый способ определения состояния подземной части опор был опробован на Новокузнецкой дистанции электроснабжения на перегоне Тырган-Углерод.

Всего было обследовано 180 опор. Из них 6 опор были забракованы и 21 определена как "с подозрением на электрокоррозию". Контрольная откопка опор подтвердила брак 6 опор, а из 21 опоры "с подозрением на электрокоррозию" было забраковано еще две опоры.