Обследование жд пути

Измерение геометрических параметров (ширина колеи, взаимное расположение рельсовых нитей по высоте, горизонтальная стрела изгиба) предоставляет сведения об общем состоянии пути. Данные с дефектоскопов (как правило используются ультразвуковые сканеры контактного и бесконтактного типа) дают сведения о состоянии рельс (наличие трещин, изломов, смятий и прочих дефектов), сварных швов и элементов верхнего строения.

Обследование искусственных сооружений и земляного полотна как правило проводится на основании общестроительных регламентов, поэтому специализированное оборудование для диагностики путевого хозяйства на это не рассчитано. Следует знать, что в распоряжении диагностических и исследовательских лабораторий РЖД имеются целые отделы, занимающиеся исследованием земляного полотна, но эти службы занимаются глобальными исследованиями, такими как выбор участков для строительства новых веток, принятие решений о непригодности к эксплуатации отдельных дистанций пути.

В последнее время на железных дорогах наблюдается 2 опасных фактора, которые стали частой причиной схода подвижного состава с путей и возникновения чрезвычайных ситуаций:

• Износ искусственных сооружений. Большинство путепроводов и железнодорожных мостов были построены в 70-80-х годах, когда наблюдался резкий рост объемов железнодорожных перевозок. С тех пор подвижной состав неоднократно подвергался модернизации, в результате чего вес перевозимой полезной нагрузки неоднократно увеличивался. Сегодня срок эксплуатации данных искусственных сооружений в большинстве случаев еще не истек, либо продляется в связи с капитальным ремонтом. Но из-за износа несущих элементов (устои, опоры типа «быки», плиты перекрытия) под критической нагрузкой сооружение не выдерживает, в результате чего происходит обрушение. Причиной такого обрушения становятся усталость металла, дефекты в сборных и монолитных железобетонных конструкциях (поры, трещины, непроливы), нарушение геометрии всего сооружения при смещении отдельных элементов.


• Возникновение опасных геоморфологических факторов в земляном полотне. Изначально при проектировании железных дорог для долгосрочной и устойчивой работы насыпей и грунтов назначаются более сложные и дорогостоящие мероприятия, чем для автодорог. Но даже этого недостаточно, поскольку подвижной состав обладает более тяжелой массой, и при прохождении создает более сильную динамическую нагрузку. В такой ситуации насыпи и выемки, обладающие несколькими несущими и дренирующими слоями, постепенно теряют свои свойства, в результате чего образуются обводненные участки, просадки, карстовые пустоты. Под воздействием климатических факторов (затяжные ливни, засуха) могут начать разрушаться откосы, кюветы, склоны и прочие элементы насыпей и выемок. При прохождении подвижного состава по таким участкам может произойти провал грунта, в результате чего рельсы и верхнее строение сместятся, и подвижной состав сойдет с путей.

Для выявления наличия опасных факторов в искусственных сооружениях и земляном основании необходимо с определенной периодичностью проводить их обследования. Но правообладатели дистанций пути и искусственных сооружений, ответственные за их содержание и ремонт не всегда проводят данные мероприятия, поскольку действующий регламент в некоторых случаях этого не предусматривает. Основная причина отказа – сложность и дороговизна подобных процедур. Для обследования искусственных сооружений необходимо привлекать специализированную организацию, имеющую разрешительные документы, штат квалифицированных специалистов и необходимое оборудование. Обследование насыпей и выемок методом скважинного бурения с последующим отбором образцов является слишком дорогостоящим из-за большой протяженности железнодорожных путей.

Обследование несущих конструкций искусственных сооружений в большинстве случаев производится при помощи разрушающих методов – бетон частично разрушается, производится отбор проб как самого бетона, так и армирующих элементов. При изучении земляного полотна проводится геологоразведка – на всей протяженности пути с определенным шагом производится бурение скважин и шурфов для отбора проб нарушенной и ненарушенной структуры. Помимо полевых работ данные методы предусматривают дальнейшие лабораторные испытания полученных образцов. Это трудозатратные и дорогостоящие работы. Для удешевления и повышения производительности необходимы методы неразрушающего контроля. Для решения сложных задач при обследовании железнодорожных путей используется георадиолокационное зондирование – это геофизический метод изучения строения Земли и различных сред, в том числе неоднородных.

Для данных целей используется георадар – это портативный радиолокатор, излучающий наносекундные сверхширокополосные импульсы в метровом и дециметровом диапазоне. Такие сигналы могут пронизывать среды с высокой диэлектрической проницаемостью – мокрый песок, бетон, дерево и прочие. Прибор комплектуется сменными антенными блоками, работающими на различной частоте (меняя эти блоки можно увеличить глубину зондирования или повысить разрешающую способность при обследовании верхних границ геологического разреза). Помимо этого, у георадара имеется блок управления (усиливает сигнал, принятый антенными блоками и преобразует его в цифровую информацию), регистрирующее устройство (мобильный или встроенный компьютер), различное дополнительное оборудование (датчик движения, измеритель пути, GPS-приемник, транспортные тележки и специальные подвесные устройства для крепления на автомобильном или ином транспорте).

Работает прибор следующим образом:

• Сгенерированный электромагнитный импульс направляется в обследуемую область, где, сталкиваясь с границами сред (имеющих различные электрофизические свойства) отражается от них, после чего улавливается принимающими антеннами.


• Принятый сигнал поступает в блок управления, где усиливается и передается в регистрирующее устройство в виде цифровой информации.


• В регистрирующем устройстве каждый принятый сигнал обрабатывается и сохраняется на цифровом накопителе (также может выводиться на экран в режиме реального времени) в виде трасс – линий, каждый пиксель которых отображается своим цветом (градиентом) в зависимости от амплитуды сигнала.

Набор трасс при каждом положении георадара преобразуется в радарограмму – это плоскостное ортогональное изображение, на котором отчетливо виден состав обследуемой области. При обследовании грунтового основания радарограмма будет представлять собой продольный или поперечный профиль, на котором видны пачки геологических слоев, карстовые пустоты, обводненные участки, скрытые объекты. При обследовании бетонных конструкций и прочих элементов искусственных сооружений с помощью георадара можно увидеть трещины, полости, арматурные каркасы, дефектные участки.

Георадар является высокопроизводительным, точным и многозадачным прибором. С его помощью можно обследовать любые бетонные конструкции, в том числе вертикальные опоры. Благодаря специальным разметочным коврикам и лазерному указателю можно повысить точность обследования так, что данные радарограммы можно будет использовать в качестве исходных данных для восстановления схем армирования и составления чертежей при капитальном ремонте и реконструкции.

Для обследования грунтового основания железных дорог георадар можно закрепить на тележке или транспорте (дрезине, автомотрисе). Он может непрерывно зондировать грунты на протяжении всего линейного объекта (дистанции пути), для уточнения данных может потребоваться только контрольное бурение скважин на отдельных участках. Благодаря непрерывной работе георадара обводненные участки, пустоты, валуны, погребенные объекты, участки неравномерного смешения грунта и прочие отклонения будут обнаружены с высокой точностью. По завершении полевых работ производится камеральная обработка данных и составление отчета о подповерхностном зондировании. Этот документ может стать основанием для назначения внеочередного ремонта, послужить в качестве исходных данных или в иных целях. Узнать больше подробностей о работе георадара Вы можете на нашем сайте. При возникновении вопросов закажите обратный звонок или напишите специалистам в чат.