Сибирские учёные предложили новый способ оценки состояния опор железнодорожных мостов
фото:Андрей Никеричев / Агентство «Москва»
Проект тензовибродиагностики опор мостов для выявления подмыва, представленный службой пути Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры и Сибирским государственным университетом путей сообщения на региональной инновационной площадке Западно-Сибирской дороги, в минувшую пятницу получил высокую оценку комиссии под председательством заместителя генерального директора ОАО «РЖД» Анатолия Чабунина и начальника ЗСЖД Александра Грицая.
Всего комиссия оценила на инвестплощадке ЗСЖД четыре проекта. Один из них в этот же день был одобрен для внедрения – комплекс «Тензор МС» Сибирского ГУПСа.
«Эта разработка отвечает нашим критериям: инновационные решения должны быть эффективнее и дешевле в эксплуатации», – сказал разработчикам Анатолий Чабунин. Заместитель генерального директора ОАО «РЖД» поставил задачу заключить контракт со СГУПСом как с разработчиком этого оборудования и отработать методику применения комплекса.
«Тензор МС» представляет собой аппаратуру и программное обеспечение как для разовой экспресс-диагностики, так и для регулярного, раз в полгода, мониторинга состояния искусственных сооружений, рассказал младший научный сотрудник Сибирского госуниверситета путей сообщения Иван Чаплин.
Датчики температуры, вибрации и тензодатчики, определяющие величину деформации, с помощью магнитов устанавливаются на заранее смонтированные на опоре металлические столики и считывают информацию, позволяющую определить общее техническое состояние опоры и потребность в укреплении. Датчик температуры необходим для контроля внешних условий проведения измерений. Датчики вибрации фиксируют колебания опоры, после чего из спектра частот отбираются пиковые значения вибраций. Тензодатчики применяются в том числе для определения раскрытия трещин – при их наличии – под нагрузкой. Если есть отличия полученных с датчиков значений от эталонных в большую сторону, это расценивается как наличие подмыва опоры.
Собранные данные поступают в специальный блок, откуда передаются по Bluetooth на смартфон работника. Эту информацию можно первично обработать в полевых условиях с помощью специализированного мобильного приложения или передать на сервер дистанции инженерных сооружений.
«Тензор МС» может проводить измерения и во время прохождения поездов по мосту: некоторые дефекты могут быть выявлены, только когда опора испытывает нагрузку.
По словам Ивана Чаплина, время измерений варьируется в зависимости от типа и состояния опоры, интенсивности нагрузки на мост. В среднем комплекс полевых работ по обследованию одного моста с пятью опорами занимает не более одного рабочего дня. Предварительные результаты по результатам диагностики готовы на следующий день, а обработка окончательных результатов длится примерно неделю.
Сейчас состояние подводной части опор железнодорожных мостов проверяют работники специализированной водолазной станции – одной на всю сеть дорог. Стоимость обследования одной опоры составляет 1,5 млн руб. Проверки по нормативам нужно проводить раз в 10 лет, однако аварийные ситуации на мостах могут возникнуть и в промежуток между обследованиями. Кроме того, по технике безопасности водолазы не могут работать с мостовыми опорами в половодье, когда риск подмыва опор наиболее высок.
Таких ограничений нет для использования комплекса «Тензор МС». Комплексное обследование одной опоры моста методом тензовибродиагностики в сочетании с геодезическими измерениями, топографической съёмкой дна эхолотом и видеосъёмкой подводным дроном стоит 150 тыс. руб. – экономия десятикратная. При этом появляется возможность контролировать изменение состояния опор, в том числе в паводок, оценивать влияние дефектов на их работоспособность при периодическом мониторинге, к примеру раз в полгода.
Александр Матвеев, Новосибирск