Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Железнодорожный путь

Диссертационная работа:

Шаповалов Владимир Леонидович. Совершенствование метода георадиолокационной диагностики в системе мониторинга железнодорожного пути : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.06 Ростов н/Д, 2006 190 с. РГБ ОД, 61:07-5/1318

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

1. Геодиагностика в системе мониторинга железнодорожного пути 8

1.1 Состояние ОЗП и повышение массы и скорости поездов 8

1.2 Земляное полотно как сложная геотехническая система 10

1 3 Деформации ОЗП 15

1.4 Мониторинг железнодорожного пути 17

1.5 Геофизические методы диагностики 18

1.6 Георадиолокационный метод 24

2.Теоретические исследования повышения эффективности георадиолокации в условиях железнодорожного пути , , 28

2.1 Характеристика георадиолокационной аппаратуры 28

2.2 Разрешающая способность и глубинность георадиолокационных обследований 33

2.3 Анализ факторов влияния на качество георадарной информации в грунтовой среде 38

2.4 Влияния затухания электромагнитных волн в грунтовой среде на георадиолокационную информацию 43

2.5 Процедура импульсной деконволюции для повышения разрешающей способности при зондировании грунтовой среды 49

2.6 Метод определения влажности грунтовой среды по характеру затухания электромагнитной волны и скорости распространения 50

2.6.1 Определение характера затухания электромагнитного излучения 53

2.6.2 Эксперимент по оценке влияния влажности на электрические характеристики грунтовой среды 55

2.6.3 Определение влияния влажности на значения є при различных частотах излучения и виде грунта 59

3. Экспериментальные исследования по повышению эффективности георадиолокационной диагностики грунтовой среды 65

3.1 Мероприятия по подавлению помех геозондирования в условиях инфраструктуры железнодорожного пути 65

3.2 Мероприятия по повышению глубинности и разрешающей способности при геозондировании объектов земляного полотна 71

3.3 Оценка затухания электромагнитных волн в грунтовой и водной средах 74

3.3.1 Количественное описание затухания электромагнитного излучения в среде с проводимостью 74

3.3.2 Эксперимент по измерению рассеянного средой электромагнитного излучения 77

3.4 Влияние минерализации воды на затухание электромагнитных волн., , 79

3.5 Анализ затухания электромагнитного излучения в грунтовой среде с проводимостью з

3.6 Геодиагностика объекта при технической мелиорации грунтовой

среды .89

4. Георадйолокационое обследование объектов железнодорожного пути 98

4.1 Технология георадиолокационного обследования железнодорожного пути 98

4.2 Методика обработки и интерпретации георадиолокационной информации 101

4.2.1 Качественная интерпретация радарограмм 101

4.2.2 Количественная интерпретация георадиолокационных данных 104

4.3 Методика документирования результатов георадиолокационной информации , 106

4.4 Геодиагностика и оздоровление насыпи 834 км 114

4.5 Геодиагностика участка 2 км перегона Кизитеринка-Батайск 124

4.6 Геодиагностика подбалластной зоны 1063-1073 км перегона Лихая-Замчалово для проектирования капитального ремонта 130

4.7 Особенности ситуационной геодиагностики объектов земляного полотна 134

4.8 Перспективы скоростной диагностики железнодорожного полотна 152

Общие выводы 156

Литература 159

Приложение А 168

Приложение Б 169

Приложение В 170

Приложение Г 1  

Введение к работе:

Актуальность. Возможность осуществления возрастающих объемов перевозок на железной дороге связано с необходимостью повышения осевых нагрузок и скоростей движения поездов при соблюдении безопасности движения поездов. Для обеспечения надежной работы, стабильности железнодорожного пути в соответствии с нормами содержания, необходима достоверная информация о фактическом его состоянии.

Если для диагностирования верхнего строения пути используются многие современные средства диагностики: вагоны-путеизмерители, вагоны-дефектоскопы и др., то для диагностирования балластного слоя и земляного полотна средства весьма ограничены: трудоемкое инженерное бурение скважин с получением дискретной информации, совершенно недостаточной для достоверной оценки состоянии основной площадки, подбалластной зоны и других элементов объектов земляного полотна.

Применение современного метода георадиолокационный диагностики (ГРД) в комплексе с другими геофизическими методами на железнодорожном пути позволит получать непрерывную и достоверную информацию о состоянии объектов земляного полотна (ОЗП), повысить качество проектных решений, снизить затраты ресурсов при текущем содержании и ремонтах железнодорожного пути. Поэтому вопрос совершенствование метода ГРД и адаптация его к условиям железнодорожного пути является актуальным.

Цели и задачи исследования. Целью исследования является адаптация и совершенствование современного метода георадиолокационной диагностики в системе мониторинга железнодорожного пути.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи: • Анализ современной информации о функционировании земляного полотна, методов его диагностирования в системе мониторинга железнодорожного пути и выбор наиболее информативного метода в условиях железнодорожной инфраструктуры.

Исследования влияния помех, степени влажности грунтовой среды и степени минерализации грунтов и водной среды на процессы затухания электромагнитных волн, глубинность и разрешающую способность зондирования в грунтовой среде.

• Совершенствование конструктивных элементов антенных блоков для повышения эффективности георадиолокационной диагностики на объектах земляного полотна. в Разработка методик обработки, интерпретации, хранения и документирования георадилокациониои информации, учитывающих специфику железнодорожного пути.

• Совершенствование технологии георадиолокационной диагностики на объектах железнодорожного пути, в том числе при размещении георадара на подвижном составе.

Методы исследования. Для решения поставленных задач выполнялись как теоретические, так и экспериментальные исследования геодиагностики в натурных и лабораторных условиях. Натурные экспериментальные работы были выполнены на объектах СЮКД, ЮВЖД, ОЖД. Лабораторные испытания проводились на полигоне и экспериментальном заводе РГУПС.

Научная новизна. Предложена процедура импульсной деконволюции основанная на прямом сжатие зондирующего сигнала во временной области, позволяющая повысить разрешающую способность георадиолокационного зондирования грунтовой среды. Получены зависимости, позволяющие определить влажность грунта по интенсивности сигнала, принятого георадаром, и по относительному показателю преломления грунта. На основе этих зависимостей разработаны методики определения влажности грунтовой среды объектов земляного полотна,

Разработана и испытана рупорная конструкция, адаптированная для условий железнодорожного пути, что позволило подавлять помехи инфраструктуры, повысить глубинность и разрешающую способность при георадиолокационных обследованиях.

Показана эффективность применения георадеолокациоиной диагностики грунтовой среды железнодорожного пути при ее технической мелиорации, а также комплексирования с другими методами геодиагностики Разработаны технология и методики георадиолокационной диагностики объектов земляного полотна в условиях железнодорожного пути.

Практическая ценность работы. Работа выполнялась согласно плану НИОКР Департамента пути и сооружений ОАО "РЖД" (2004, 2005 г.). Разработанные методики, технологии и усовершенствования конструктивных элементов антенных блоков (АБ) позволяют получать достоверную информацию о состоянии ОЗП в подсистеме мониторинга железнодорожного пути для производства ремонтов, контроля их качества, прогнозирования стабильности земляного полотна железных дорог, проведения диагностики железнодорожного пути методом ГРД на скоростях движения 60-70 км/ч.

Использование полученных результатов.

1. По результатам исследований разработаны «Методические указания по применению георадиолокационной диагностики объектов земляного полотна железнодорожного пути» (М.:ЦД ОАО "РЖД", 2005.-56 с). 2. Результаты исследований нашли практическое применение на объектах Северо-Кавказской, Юго-Восточной, Октябрьской железных дорог при проектировании противодеформационных мероприятий и капитального ремонта железнодорожного пути.

3. Разработан учебный курс по проведению измерений и интерпретации георадиолокационной съемки земляного полотна с выдачей рекомендаций для проектов его усиления.

Апробация работы Основные положения и результаты работы были доложены на научно-практических конференциях «Транспорт-2004», «Транспорт-2006» (Ростов-на-Дону, 2004, 2006), на международной научной конференции «Актуальные проблемы развития транспорта России: стратегические, региональные, технические» (Ростов-на-Дону, 2004), на четвертой международной научно-практической конференции «Георадар 2004» (МГУ, Москва, 2004), на международной научно-практической конференции «Современные проблемы путевого комплекса. Повышения качества подготовки специалистов и уровня научных исследований» (МИИТ, Москва, 2004), на международной научно-практической конференции «Инженерная геофизика 2006» (Геленджик, 2006).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 15 статей, в том числе 2 работы в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 186 страниц машинописного текста, в том числе 167 страниц основного текста, 116 рисунков, 20 таблиц. Список литературы включает 108 наименований отечественных и зарубежных авторов.  

Подобные работы
Ревякин Алексей Анатольевич
Совершенствование методов контроля продольного профиля железнодорожного пути
Кирпичников Константин Александрович
Совершенствование методов прогнозирования развития сети железных дорог в малоосвоенных районах
Бирюкова Галина Юрьевна
Совершенствование методов поддержки принятия решений при проектировании железных дорог
Лисицын Илья Михайлович
Совершенствование методов автоматизированного проектирования трассы железной дороги
Калиев Медгат Газизович
Совершенствование метода расчета выправки кривых железнодорожного пути
Бойко Александр Владимирович
Совершенствование метода диагностики тормозных систем автомобилей в условиях эксплуатации на силовых стендах с беговыми барабанами
Петухов Юрий Владимирович
Информационное и математическое обеспечение построения береговой сети автоматизированных идентификационных систем для мониторинга и управления судоходством на внутренних водных путях ЕГС Европейской части России
Миронов Александр Анатольевич
Совершенствование методов и средств бесконтактной тепловой диагностики букс подвижного состава
Панкратов Владимир Семенович
Разработка комплексной системы методов расчета и диагностики эксплуатационных параметров магистральных газопроводов для снижения энергозатрат
Бурмистров Алексей Владимирович
Методы повышения эффективности систем диагностики микропроцессорных средств управления : на примере объектов теплоснабжения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net