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
Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

Диссертационная работа:

Боровик Галина Михайловна. Методика оценки технического состояния эксплуатируемых водопропускных труб : ил РГБ ОД 61:85-5/484

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

стр.
Введение 5

1. Состояние вопроса и задачи исследований 13

1.1. Анализ состояний эксплуатируемых водопро
пускных труб 13

  1. Основные виды неисправностей труб . . 14

  2. Причины образования неисправностей в эксплуатируемых трубах 16

  3. Распространенность неисправностей в трубах, эксплуатируемых на дистанциях пути Забайкальской и Дальневосточной железных дорогах 27

  4. Влияние неисправностей на оценку технического состояния труб 45

  5. Общая оценка состояний водопропускных труб, эксплуатируемых на железных дорогах Забайкалья и Дальнего Востока.. 52

  6. Анализ существующих методов оценки технического состояния эксплуатируемых сооружений 56

1.2. Задачи и методика исследований 69

2. Определение количественных критериев оценки техни
ческого состояния эксплуатируемых труб 71

  1. Статистический анализ численных значений неисправностей эксплуатируемых труб 72

  2. Обоснование предельных значений неисправностей по категориям технического состояния труб 98

2.3. Расчетно-теоретическое исследование влияния

неисправностей на несущую способность труб 116

  1. Оценка несущей способности труб при развитии в них деформаций 117

  2. Оценка несущей способности труб при развитии в них повреждений 122

2Л. Методика оценки технического состояния эк
сплуатируемых труб 128

2.5. Выводы по главе 140

3. Практические рекомендации применения методики оцен
ки технического состояния труб для обеспечения эк
сплуатационной надежности 142

  1. Задачи и пути обеспечения эксплуатационной надежности труб Г42

  2. Примеры установления показателей надежности труб, эксплуатируемых на Забайкальской и Дальневосточной железных дорогах 149

  3. Выводы по главе 161

Основные выводы и предложения 163

Список литературы Р?7

Приложение I. Виды неисправностей эксплуатируемых

водопропускных труб Г93

Приложение 2. Графики изменения физического износа в

зависимости от срока службы сооружений 208

Приложение 3. К статическому расчету труб при разви
тии в них неисправностей 210

Приложение 4. 216

Приложение 5. Методика обследования и оценки техни
ческого состояния эксплуатируемых во
допропускных труб 222

Приложение 6. К статическим расчетам труб по нара
боткам на состояния,соответствующие
категориям неисправности . 237

Приложение 7. 246

Введение к работе:

Главная задача одиннадцатой пятилетки, как отмечалось на ХХУІ съезде КПСС, состоит в обеспечении ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования производственного потенциала страны, всемерной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы. Максимальные результаты при минимальных затратах - в этом видится основной смысл выдвинутого партией лозунга: "Экономика должна быть экономной".

Для выполнения решений ХХУІ съезда КПСС, вытекающих из "Основных направлений экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" по повышению уровня использования и надежности технических средств транспорта, а также постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР "Об усилении работы по экономии и рациональному использованию сырьевых, топливно-энергетических и других материальных ресурсов',' необходимо постоянно совершенствовать методы контроля состояния сооружений железнодорвжного транспорта и организации по экономному использованию технических средств на их содержание и ремонт.

Наибольший удельный вес основных фондов железнодорожного транспорта составляет железнодорожный путь и путевое хозяйство. Искусственные сооружения являются важной и ответственной частью путевого хозяйства. Стоимость искусственных сооружений составляет около 17% общей стоимости основных средств путевого хозяйства, и они оказывают значительное влияние на условия обращения подвижного состава.

На современном этапе развития железнодорожного транспорта одной из важнейших является проблема повышения надежности и долговечности всех инженерных сооружений, решение которой обеспечит

безопасность и бесперебойность движения подвижного состава. В настоящее время данная проблема приобретает особую актуальность в связи с непрерывным ростом поездной нагрузки, увеличением интенсивности и скорости движения поездов.

На сети железных дорог в настоящее время эксплуатируется большое число водопропускных труб, которые составляют более половины всех искусственных сооружений. Преимущественному распространению труб способствуют простота конструкции и меньшая по сравнению с мостами стоимость. Однако, экономичность указанных сооружений может не оправдаться из-за возможного повышения эксплуатационных расходов при недостаточно организованном их техническом обслуживании.

Рациональность технических решений водопропускных труб определяется не только проектированием, постройкой, но и эксплуатацией. Поддержание исправного состояния труб в течение заданного срока службы обеспечивает гарантии безопасности движения поездов с установленными скоростями. В этой связи повышается роль оценки технического состояния сооружений, которое с увеличением продолжительности эксплуатации не остается неизменным.

Опыт эксплуатации водопропускных труб на Забайкальской Дальневосточной и Байкало-Амурской железных дорогах показал, что имеют место неисправные сооружения. Причем, наибольшая их часть отмечена в районах с наличием вечномерзлых грунтов, глубокого сезонного промерзания и наледеобразования. Так, на участках Зилово-Амазар и Сковородино-Шимановск Забайкальской железной дороги при среднем сроке службы, равном 60 годам, количество неисправных труб составляет ЪК% от общего числа; на линии Волочаевка-Комсо-мольск Дальневосточной железной дороги при средней продолжительности эксплуатации сооружений, равной 40 годам - 53,4^; на линии

Известковая-Чегдомын Байкало-Амурской железной дороги, при среднем сроке службы, равном 35 годам, - 40%.

Наличие большого количества неисправных сооружений, как показал опыт эксплуатации, является следствием: естественного износа конструкций, недостатков, допущенных при проектировании, изготовлении и строительстве, изменения режимов эксплуатации из-за увеличения скорости, интенсивности и веса поездов.

Техническое состояние является основной характеристикой способности труб обеспечивать нормальный эксплуатационный режим, связанный с безопасным пропуском поездов с установленными скоростями и бесперебойным пропуском водотока через тело насыпи. Основными показателями технического состояния принято считать фактическую несущую способность элементов труб, а также степень развития различных нарушений гидравлических и других функций работы сооружений.

Анализ применяемых методов оценки технического состояния эксплуатируемых сооружений показал, что долгое время в оценке железнодорожных объектов не было единого подхода. Информация о состоянии сооружений получалась, главным образом, на основе их осмотров и обследований, зависила от уровня квалификации и опыта обследователей, принятой методики обработки и анализа информации, и носила в большинстве своем субъективный характер. Как показал опыт, при приближенной оценке влияния неисправностей на работоспособность сооружений и безопасность движения поездов не всегда вырабатывались обоснованные и исчерпывающие рекомендации по повышению их эксплуатационной пригодности. Появилась необходимость в более надежных и объективных методах оценки состояний эксплуатируемых сооружений. Такой метод был разработан, лабораторией искусственных сооружений ВНИИЖТа при участии ХабИИЖТа /78,79/.

Он основан на оценке технического состояния сооружений по единому критерию - категории неисправности. Были разработаны качественные признаки для оценки состояния водопропускных труб по четырем категориям неисправности.

Опыт применения этой методики для оценки технического состояния труб, эксплуатируемых в суровых климатических условиях, показал, что она требует дальнейшего совершенствования по следующим вопросам:

расширению номенклатуры качественных признаков;

разработке количественных показателей оценки;

разработке стройной системы регламентов эксплуатации труб.

Кроме того, к числу объективных методов определения действительного технического состояния сооружений относится расчетный метод по оценке их несущей способности. Для водопропускных труб такого метода в настоящее время не разработано.

Разрешение указанных вопросов ставит новые задачи, которые находятся с ними в неразрывной связи. Прежде всего это задачи, связанные с обеспечением и повышением эксплуатационной надежности существующих конструкций труб в современных условиях.

Таким образом, решение отмеченных выше вопросов предопределило необходимость постановки и проведения специальных исследований, составивших предмет настоящей работы. Актуальность выбранной темы вытекает из необходимости разработки более совершенной методики оценки технического состояния труб и рекомендаций по повышению их эксплуатационной надежности на современном этапе развития железнодорожного транспорта.

Учитывая объем исследований, автор в своей работе разработал метод, основанный на статистическом обобщении натурного материала по эксплуатации труб с применением основных положений теории ве-

роятностей и математической статистики, методологии теории надежности, технической диагностики, а также статическом расчете с применением положений теорий строительной механики и механики грунтов.

В диссертационной работе дан анализ состояний водопропускных труб, эксплуатируемых на Дальневосточной, Забайкальской и восточном участке Байкало-Амурской железных дорогах. Из статистического обобщения по распространенности и влиянию на режимы эксплуатации труб установлены наиболее характерные неисправности, являющиеся важными для оценки технического состояния рассматриваемых сооружений.

На основе статистического анализа выборок распределения фактических численных значений неисправностей, установленных из опыта эксплуатации и ремонтов труб, обоснованы и определены количественные критерии для оценки их технического состояния.

Расчетно-теоретические исследования позволили произвести проверку влияния неисправностей с установленными количественными показателями на несущую способность водопропускных труб.

Разработана методика оценки технического состояния эксплуатируемых труб с применением качественных и количественных признаков. Методика основана на балльной системе, установленной из вероятностно-статистического обобщения состояний эксплуатируемых труб, и позволяет производить оценку эксплуатационной пригодности сооружений по комплексу неисправностей.

Разработаны рекомендации по практическому применению методики для обеспечения и повышения эксплуатационной надежности водопропускных труб. В частности, установлены средние наработки на состояния, соответствующие категориям неисправности труб, и разработаны примеры их применения в планировании ремонтов на текущий момент и на перспективу.

Работа выполнялась в соответствии с общим планом научных исследований института по темам И-32, И-2І: " Изучение причин деформаций водопропускных труб в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания и разработка рекомендаций по обеспечению их устойчивости при эксплуатации" и была включена в раздел: "Анализ состояния водопропускных труб с разработкой методов оценки их долговечности и надежности", - выполняемой по утвержденному МПС координационному плану научных работ в области искусственных сооружений на 1975-80г.г., а также в раздел: "Совершенствование системы организации содержания и ремонта искусственных сооружений", являющийся составной частью научно-технической проблемы: "Совершенствование организации, технологии ремонта и обслуживания пути и сооружений на основе внедрения системы высокопроизводительных машин", - выполняемой по утвержденному МПС плану научных работ на 1981-86 г.г.

Результаты приведенных исследований и их практическая реализация будут способствовать выполнению основных задач по экономному и бережному использованию материальных средств на современном этапе развития железнодорожного транспорта, поставленных Партией и Правительством, повышению эксплуатационной надежности водопропускных труб и сокращению их эксплуатационных расходов.

Настоящая работа состоит из трех глав.

В первой главе рассмотрены деформации, повреждения и нару-шения гидравлических и других функций работы, характерные для водопропускных труб, эксплуатируемых на железных дорогах Дальнегос Востока и Забайкалья. Дано исследование причин возникновения неисправностей, приведены результаты статистических обобщений по распространенности неисправностей в трубах, эксплуатируемых на участках железных дорог. Произведена систематизация неисправностей

по конструкциям, материалу труб, а также по зонам климата. Установлены наиболее опасные неисправности, оказывающие влияние на оценку технического состояния труб. Дан анализ состоянию эксплуатируемых труб. Приведен краткий обзор существовавших и принятых в настоящее время методов оценки состояний и условного физического износа строительных конструкций и искусственных сооружений. Сформулированы цели, задачи и методика исследований.

Во второй главе приведено исследование влияния неисправностей на техническое состояние труб. Даны статистическое обобщение численных значений неисправностей эксплуатируемых труб, определение законов распределения статистических выборок фактических численных значений деформаций и повреждений. Разработаны принципы оценки технического состояния водопропускных труб. Произведено обобщение и определение количественных критериев для оценки состояний труб по категориям неисправности.

Произведено расчетно-теоретическое исследование влияния неисправностей на несущую способность водопропускных труб. Это исследование выполнено в увязке с критериальными значениями неисправностей.

Осуществлена разработка методики оценки технического состояния эксплуатируемых труб с применением качественных и количественных признаков. Методика основана на балльной системе, позволяющей производить оценку состояния труб по комплексу неисправностей.

В третьей главе сформулированы задачи обеспечения и повышения эксплуатационной надежности водопропускных труб. Разработаны практические рекомендации применения методики оценки технического состояния труб для установления показателей надежности рассматриваемых сооружений. Определены средние наработки труб, эксплуатируемых на Забайкальской и Дальневосточной железных дорогах, на состояния,

оцениваемые категориями неисправности. Разработаны примеры планирования ремонтов на текущий момент и на перспективу с применением установленных показателей надежности эксплуатируемых труб.

Сформулированы основные выводы и предложения в целом по выполненным исследованиям.

Приведены основные публикации по рассматриваемым исследованиям, перечень выступлений на различных научно-технических и производственных конференциях, а также материалы по внедрению работы.

Диссертационная работа выполнена на кафедре "Мосты и тоннели"

Хабаровского института инженеров железнодорожного транспорта под < руководством заведующего кафедрой кандидата технических наук, и.о.профессора Ю.В.Дмитриева.

Подобные работы
Мыцик Владимир Станиславович
Методика оценки выносливости стальной ортотропной плиты проезжей части автодорожных мостов
Павлов Евгений Иридиевич
Методика экспериментальной оценки динамических характеристик прол#тных строений автодорожных мостов
Сергеев Алексей Анатольевич
Методика экспериментальной оценки динамических воздействий подвижной нагрузки на пролетные строения автодорожных мостов
Федулов Илья Викторович
Методика вероятностной оценки ресурса железобетонных пролетных строений мостов
Лобов Дмитрий Владимирович
Оценка состояния конструктивных слоев дорожных одежд нежесткого типа методом спектрального анализа волновых полей
Шестериков Владимир Иванович
Оценка и прогнозирование состояния мостов на автомобильных дорогах в системе управления их эксплуатацией
Алиция Барбара Соловчук
Научные основы оценки транспортно-эксплуатационного состояния двухполосных автомобильных дорог по их потребительским свойствам
Сычев Павел Анатольевич
Методы оценки напряженно-деформированного состояния вант и обоснование технических требований к вантовым системам мостов
Фомин Андрей Викторович
Оценка и прогнозирование эксплуатационно-технического состояния жестких аэродромных покрытий
Рубцов Алексей Вячеславович
Разработка метода оценки технического состояния труб змеевиков реакционных печей

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