К чему приводит внешнее воздействие на мостовые конструкции?
Постоянные внешние воздействия приводят к постепенному износу дорожно-транспортных сооружений, а сверхнормативные нагрузки приводят к ускоренному износу, необратимым значительным деформациям, а в следствии – к разрушению важных элементов конструкций. Для контроля и прогнозирования состояния моста, целью которого является преждевременное предупреждение тенденций изменения геометрических параметров моста, ведущих к разрушению, необходимо периодически реализовать анализ и обследование конструкций моста с выполнением целого комплекса геодезических измерений его параметров. Но стоит отметить, что при запоздалом исследовании мостовой конструкции, когда критическая ситуация уже возникла, полученная в ходе исследования информация не будет рассматриваться как единственно достоверная и не может быть сопоставима с проектными значениями. Поэтому разработка постоянно действующей системы является наиболее актуальной задачей. При помощи разработанной системы контроля может проводиться сбор, систематизация, хранение и анализ, преобразование и отображение пространственно-координированных данных об отдельных конструкциях сооружения во время эксплуатации.
Как предупредить возможные деформации?
Выполнять мониторинг мостов с пилонами высотой в несколько сотен метров необходимо еще до реализации проекта или на первых этапах строительства. Это позволит избежать пространственных деформаций возводимых конструкций и любых отклонений от проекта. Так, например, американское федеральное Агентство автомагистралей (US FHWA) в 2005 г выявило более 15% из 595 000 американских мостов не соответствующих нормам по конструктивным причинам. В Европе по статистике около 10% мостовых сооружений имеют дефекты и несоответствия проекту. В мире около 250 тысяч эксплуатируемых мостов нуждаются в обследовании ремонте. Комплексный мониторинг мостов «с первого кирпича» позволит избежать любых изменений в устойчивости и надежности мостовых конструкций на любом этапе строительства и эксплуатации.
Комплексный мониторинг мостов
Чтобы строительство мостов проходило по всем правилам, а мосты в процессе эксплуатации на протяжении десятков лет отвечали всем требованиям качества, необходимо организовать комплекс мониторинга мостов, организованный с постоянной периодичностью. Мониторинг мостов позволяет наблюдать за состоянием моста в полном объеме.
Одной из основных целей мониторинга моста является контроль геометрических параметров конструкций в соответствии с проектом, а также обеспечение безопасности их возведения и дальнейшей эксплуатации.
Периодический мониторинг мостов проводится с применением нескольких геодезических средств:
- оптические высокоточные нивелиры – определяют вертикальные осадки;
- электронные тахеометры – определяют горизонтальные и вертикальные смещения;
- спутниковые приемники GPS – определяют горизонтальные и вертикальные смещения;
- дальномеры – определяют горизонтальные смещения;
- датчики наклона, акселерометры, тензометры, щелемеры и другие средства.
Время и особенности обследования зависят от типа сооружения и его состояния. После реализации мониторинга (полного цикла измерений) требуется достаточное количество времени для перевода данных в цифровой вид и их обработки. В результате обработки геодезических измерений – полная информация о текущем состоянии объекта, имеющая данные о деформациях, смещениях, отклонениях от проектного или его предыдущего состояния.
Современные технологии мониторинга мостов
Возрастающее значение для развития и оптимизации работы все отраслей экономики приобретают информационные технологии, при помощи которых можно оперативно получить достоверную информацию о состоянии объекта, моделировать и прогнозировать его состояние во время эксплуатации при различных процессах.
Современные методики мониторинга мостов позволяют передавать данные измерений сразу в цифровом виде, а средства коммуникации – отправлять эти цифровые значения на вычислительные системы для обработки в режиме реального времени. Внедряя и применяя новые алгоритмы и программные продукты для передачи и обработки, можно в значительной степени автоматизировать процесс сбора, передачи и анализа информации, в том числе данные мониторинга мостов, сокращая время на реализацию комплекса работ и трудоемкость.
Сегодня на многих дорожно-транспортных объектах используются современные сенсоры и коммуникации, которые могут быть установлены на любом объекте. Такие системы работают без участия человека, непрерывно транслируя изменения деформационных параметров, обновляя базы данных информационных систем. Современные автоматизированные системы деформационного мониторинга широко применяются как в России, так и за рубежом.
В России, одной из компаний, активно занимающихся развитием и внедрением мониторинговых технологий, является компания ЗАО «Мониторинг Мостов», применяющая в своей работе все разнообразие подходов, большой опыт и только современные методики.