Пояснительная записка (1190104), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Равномерно распределенные нагрузки от веса консолей и кронштейнов для упрощения расчета обычно заменяют сосредоточенными и приложенными на половине длины горизонтальной проекции данной конструкции. Такое допущение не дает заметной погрешности в результатах расчетов, так как определяемые этими нагрузками изгибающие моменты незначительны по сравнению с другими. Равномерно распределенную нагрузку от ветра на опору также заменяют сосредоточенной и приложенной в середине рассматриваемой части опоры.

В соответствии с расчетной схемой промежуточной консольной опоры (рисунок 5.12) составим уравнения для определения результирующего изгибающего момента:

– для опоры на внешней стороне кривой при направлении ветра к пути

где , – вертикальная нагрузка от веса контактной подвески и провода с полевой стороны, даН; – габарит опоры, м; – диаметр опоры на уровне головок рельсов, м; – усилия, вызванные колебанием контактного провода, даН; – плечо действия силы от колеблющегося контактного провода, м; , , – плечи вертикальных усилий от веса консоли, провода с полевой стороны и кронштейна, м; , – вертикальная нагрузка от веса консоли и кронштейна, даН; , , , – горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос, контактный провод, провод с полевой стороны и на опору, даН; , , – горизонтальная нагрузка при изменении направления в кривых несущего троса, контактного провода и провода с полевой стороны, даН; , , – высота точек приложения горизонтальных сил, относительно уровня обреза фундамента, м; – высота надземной части опоры, м.

Рисунок 5.12 – Расчетная схема промежуточной консольной

опоры для режима максимального ветра и гололёда с ветром

– для опоры на внешней стороне кривой при направлении ветра к полю

– для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к пути

– для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к полю

Таким образом, можно сделать вывод о том, что на опору контактной сети воздействует большое количество нагрузок, которые необходимо учитывать при расчёте изгибающего момента. Зная изгибающий момент опоры, можно определить запас несущей способности конструкции, на эксплуатируемых участках железных дорого и осуществить правильный выбор стоек на вновь электрифицируемых.

1. ДИАГНОСТИКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ

1. Методы диагностики железобетонных опор контактной сети

Оценку состояния железобетонных опор контактной сети, несущая способность которых в процессе эксплуатации изменяется в следствие разрушающих процессов, происходящих в бетоне под действием климатических факторов внешней среды, под влиянием вибраций от подвижного состава, нагрузок, старения бетона и других факторов, необходимо производить своевременно. Контролировать положение с дефектировкой крайне необходимо, для того чтобы своевременно выявлять остродефектные опоры и немедленно прогнозировать ситуацию, чтобы исключить угрозу безопасности движения поездов, из-за возможного их падения. При оценке несущей способности железобетонных стоек необходимо вести постоянный учет дополнительных материалов обследования, в частности, сведения получаемые на основе:

• фактических условий эксплуатации (нагрузки, воздействия) и сроков службы опор;

• данных предыдущих обследований с указанием времени появления на стойках повреждений и интенсивности их развития;

• визуального осмотра состояния опор;

• использованию ультразвуковых приборов для контроля деструктивных процессов в бетоне.

Диагностика железобетонных опор контактной сети проводится с целью определения фактической несущей способности конструкций, выявление опор с недостаточной прочностью и предупреждения их падения. Снижение несущей способности опор во время эксплуатации происходит преимущественно по двум причинам:

– из-за старения бетона в надземной части;

– из-за элетрокоррозии арматуры в подземной части конструкций.

При хорошем качестве изготовления стоек опор и в умеренных климатических условиях процесс старения бетона происходит достаточно медленно. В подземной части опор в следствии незначительного влияния климатических факторов, старение бетона практически не происходит.

Наиболее опасным и требующим специальных усилий по нейтрализации и предотвращению является известный фактор воздействия на опоры и фундаменты контактной сети токов утечки с тяговых рельсов на участках постоянного тока.

Наибольшая опасность электрокоррозии арматуры наблюдается в анодных и знакопеременных зонах, когда плотность тока утечки с арматуры, анкерных болтов опор и фундаментов превышает величину 0,6 мА/дм² или сопротивление цепи заземления оказывается менее 25 Ом/В среднего потенциала «рельс–земля».

Существующие методы и приборы предназначены для диагностики центрифугированных железобетонных опор контактной сети. В зависимости от места, где производится диагностика, и причин, вызывающих снижение несущей способности этих конструкций, различают два вида диагностики:

– диагностику надземной части опор;

– диагностику подземной части опор.

По результатам диагностики надземной части проводится оценка несущей способности опор, изменение которой должно проходить вследствие старения бетона и уменьшения его прочностных характеристик [2].

Диагностика подземной части опор проводится для оценки состояния проволочной арматуры и уровня снижения несущей способности при электрокоррозии арматуры. Подобная диагностика должна проводиться и при коррозионном повреждении бетона под воздействием агрессивных грунтов.

В зависимости от рода тягового тока на электрифицированных участках необходимо проводить следующие виды диагностики [2]:

• на участках переменного тока в основном должна осуществляться диагностика надземной части. Диагностика подземной части может проводиться только в исключительных случаях, когда обнаружены коррозионные повреждения бетона в этой части;

• на участках постоянного тока обязательно следует проводить диагностику обеих частей опор.

Диагностика надземной части опор может проводиться в двух вариантах:

– выборочная диагностика;

– сплошная диагностика.

Выборочную диагностику осуществляют для установления несущей способности опор, у которых в процессе эксплуатации проявились видимые разрушения в виде продольных трещин, выветривание поверхностного слоя, сетки мелких трещин, а так же замечены прогибы в зоне консоли.

При проведении выборочной диагностики в обязательном порядке проверяется состояние анкерных опор, и опор в кривых малого радиуса не зависимо от наличия на них видимых повреждений. Первую выборочную диагностику необходимо проводить не позднее трех лет после сдачи участка в эксплуатацию. Последующую выборочную диагностику следует проводить не реже одного раза в три года.

Сплошную диагностику надземной части следует проводить для установления несущей способности всех эксплуатируемых опор.

При обычных условиях эксплуатации, отсутствии сильной агрессивности среды и признаков ускоренного старения бетона опор, первая сплошная диагностика осуществляется через 20 лет после начала эксплуатации участка. При сохранении тех же условий эксплуатации вторая сплошная диагностика проводиться через 10 лет после первой. Последующие обследования назначаются индивидуально по каждому участку в зависимости от состояния опор с учетом данных предыдущих диагностирований и интенсивности выхода опор.

На участках с сильной агрессивностью среды (в зоне промышленных предприятий, побережий морей, озер) сплошную диагностику следует проводить более часто, сокращая приведенные сроки в два раза.

Диагностику подземной части следует осуществлять ультразвуковым методом оценки прочности бетона и несущей способности опор контактной сети.

1. Методы ультразвуковой дефектоскопии

Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющееся колебательное движение частиц среды. Ультразвук имеет некоторые особенности по сравнению со звуками слышимого диапазона. В ультразвуковом диапазоне сравнительно легко получить направленное излучение, он хорошо поддается фокусировке, в результате чего повышается интенсивность ультразвуковых колебаний. При распространении в газах, жидкостях и твердых телах ультразвук порождает интересные явления, многие из которых нашли практическое применение в различных областях науки и техники.

Впервые использование ультразвуковых колебаний для дефектоскопии было предложено в 1928 году выдающимся советским ученым С.Я. Соколовым.

Методы ультразвуковой дефектоскопии подразделяются на две основные группы:

– теневой метод;

– эхо-импульсный метод.

В первом случае дефект выявляется по изменению параметров сигнала, прошедшего через контролируемое изделие, во втором о наличии дефекта отраженного от него сигнала.

В основе теневого метода лежит регистрация энергии ультразвука после прохождения через вещество. При наличии неоднородностей в исследуемом объекте образуются зоны своего рода звуковой тени, куда волны проникают только вследствие дифракции.

В теневом методе контроля излучающий и приемный искатели располагают с противоположных сторон контролируемого изделия. Наличие дефекта фиксируется по ослаблению энергии УЗК, прошедших через контролируемое соединение. Чувствительность теневого метода значительно хуже, чем эхо метода, что объясняется главным образом условиями приема ультразвуковых колебаний. В теневом методе малые дефекты фиксируют на фоне сравнительно мощного пучка ультразвуковых колебаний, прошедшего через изделие. По этой причине теневой метод нашел сравнительно малое применение, хотя и с успехом используется, например, при контроле точечной сварки в процессе сварки, многослойных клееных конструкций.

Наиболее распространенный эхо-импульсный метод ультразвукового

неразрушающего контроля. Это объясняется тем, что этот метод – в отличии от других – применим при одностороннем доступе к исследуемому объекту, и при этом позволяет определить размеры дефекта, его координаты, характер.

Современный эхо-метод ультразвуковой диагностики основан на излучении в контролируемое изделие коротких импульсов упругих колебаний (длительностью 0,5-10 мксек.) и регистрации интенсивности (амплитуды) и времени прихода эхо-сигналов, отраженных от дефектов отражателей.

К основным характеристикам метода относятся: чувствительность, максимальная глубина прозвучивания, минимальная глубина, разрешающая способность, точность измерения расстояния, производительность контроля.

Кроме основных существуют и другие методы ультразвуковой дефектоскопии, такие как резонансный, импедансный и велосиметрический.

1. Ультразвуковой метод оценки прочности бетона и несущей способности железобетонных опор контактной сети

Ультразвуковой метод заключается в регистрации скорости прохождения ультразвуковых волн. Метод сквозного ультразвукового прозвучивания позволяет, в отличие от всех остальных методов неразрушающего контроля прочности контролировать прочность не только в приповерхностных слоях бетона. Но и прочность тела бетона конструкции. Более широко распространенные приборы, реализующие этот метод – УК1401. При использовании этих приборов измерения проводятся с внешней поверхности конструкций по методу поверхностного прозвучивания (рисунок 6.1), что упрощает оценку прочности бетона и не требует доступа к внутренней поверхности опор [13].

Характеристики

Список файлов ВКР