Электромагнитный метод контроля расположения металлической арматуры опор контактной сети при смешанном армировании

• Автор: Царьков, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 87 с. : ил.

1.1. Специфика электромагнитных процессов в арматуре железобетонных опор контактной сети при измерении

электромагнитным методом.

1.2 Анализ существующих технических решений основанных на электромагнитном методе диагностировании с учетом

специфики железных дорог.

1.3. Способы электромагнитного метода контроля расположения металлической арматуры опор контактной сети при смешанном
армировании

Глава 2. Модель преобразования геометрических характеристик

арматуры в электрические сигналы.

2.1 Отрезок арматуры в переменном электромагнитном поле условная индуктивность

2.2 Трансформаторная модель взаимодействия датчика переменного магнитного поля с арматурой железобетонных опор контактной сети
2.3 Параллельный и последовательный колебательные контуры генератора синусоидальных колебаний вторичные преобразователи сигнала
2.4 Нормирующий преобразователь, формирование сигнала, унифицированного по виду и диапазону изменения
2.5 Алгоритм обработки сигналов для определения диаметра стальной арматуры и толщины защитного слоя бетона на базе двух измерений с
калибровочной прокладкой
Глава 3. Аппаратурная реализация процедуры измерения
3.1 Сравнение способов измерения частоты погрешности измерения
при применении процессора.
3.2 Электрические характеристики со, Ь, К, Со
3.3. Гипотетическая методика измерений
3.4. Функциональная схема узлов устройства для определения толщины защитного слоя бетона и диаметра стальной арматуры опор контактной
3.5. Оптимизация положения датчика относительно арматуры и выбор целесообразных размеров датчика.
3.6 Электрические схемы.
3.7 Метрологический подход к измерительной процедуре
Глава 4. Экспериментальные исследования.
Глава 5. Экономическая эффективность
Заключение и выводы.
Введение


Толщина защитного слоя бетона определяет долговечность конструкций и ее знание необходимо для прогнозирования и планирования сроков замены опор. Диаметр стальной арматуры в значительной степени определяет несущую способность конструкций. В предыдущие годы основные усилия научноисследовательских и эксплуатационных организаций были направлены на поиск эффективных способов оценки прочности бетона опор в различные периоды их эксплуатации и определения целостности арматуры. Разработанные методы и приборы позволили организовать эксплуатацию опор по состоянию бетона и арматуры и уменьшить число неконтролируемых отказов опор. При разработке этих методов и проведении диагностических обследований принималось, что геометрические параметры сечений опор соответствуют требованиям проекта, а отклонения этих параметров находятся в пределах, определенных техническими условиями и стандартами. Такая необходимость связана с тем, что в процессе изготовления опор в ряде случаев не обеспечивается проектное положение арматуры по сечению. Во многих случаях происходит смещение арматурных стержней, пакетов к внутренней поверхности стенок опор. В результате этого резко уменьшается плечо внутренней пары сил сечения и, соответственно, резко снижается несущая способность опор. Смещение же арматуры стержней и пакетов к наружной поверхности стенок опор, хотя и приводит к некоторому возрастанию несущей способности конструкций, в то же время влечт за собой не пропорциональное уменьшение долговечности опор. В частности, снижение толщины защитного слоя с мм до мм приводит к уменьшению долговечности опор примерно в 4 раза 2. Изза нарушений толщины защитного слоя бетона отбраковывается значительное количество опор как на заводахизготовителях, так и при входном контроле на дистанциях электроснабжения. В результате теряются огромные материальные, трудовые и финансовые ресурсы. В настоящее время известен ряд электромагнитных приборов для контроля положения и диаметра арматуры в бетоне 6, , . Особенностью этих приборов является то, что они могут эффективно определять толщину защитного слоя и диаметр арматуры только при однородном армировании конструкций. Т.с. ГОСТ4. При нарушении требований данного стандарта по расположению арматуры и марки стали предлагается проводить тарировочпые испытания на специальных стендах. В отношении опор контактной сети использование имеющихся электромагнитных приборов практически не представляется возможным. Это связано, вопервых, со случайным расположением проволок арматурного каркаса по сечению опоры. И в этих случаях не представляется возможным моделировать арматурный каркас. Но наибольшую трудность представляет задача определения толщины защитного слоя бетона при смешанном армировании, когда наряду с проволокой в сечении имеются и стержни других марок стали, чем марка стали проволоки. В этом случае ни один из известных приборов не пригоден для измерения толщины защитного слоя бетона. В тоже время парк опор насыщается опорами со смещенным армированием и требуется инструмент для контроля толщины защитного слоя бетона. Учитывая сказанное, контроль положения арматуры по сечению опор, диаметра и числа арматурных стержней является актуальной задачей и представляет собой этап диагностики железобетонных опор контактной сети. Е решение позволяет исключить случаи установки опор с пониженной несущей способностью, выявить конструкции уже установленные и имеющие пониженную несущую способность изза иепроектпого положения стержней в сечении. Кроме того, решение отмеченной задачи может обеспечить эффективный контроль фактического диаметра арматуры, особенно стержней, и определение остаточного ресурса опор. Цель работы. Основной целью диссертационной работы является достоверное определение толщины защитного слоя бетона расстояние от внешней поверхности железобетонных опор до металлической арматуры и диаметра арматуры железобетонных опор контактной сети со смешанным армированием. Задачи исследования. Задачами исследования являются разработка электромагнитного .