Автоматизированный геодезический мониторинг в системах раннего оповещения в структуре управления инженерными рисками
Мониторинг крупных инженерных объектов становится все более важной составляющей в социальной инфраструктуре регионов. Геодезический мониторинг позволяет периодически или постоянно в автоматическом режиме проводить измерения контрольных точек, находящихся внутри или в непосредственной близости от активной зоны деформаций. Такие измерения дают возможность определить величину деформаций, скорость и ускорение смещений
Система контроля несущих стен при высотном строительстве
В Дубаи (Объединенные Арабские Эмираты) в 2009 г. намечено строительство небоскреба Burj Dubai высотой более 800 м. Кроме рекордной высоты здание должно быть довольно «стройным», т. е. можно ожидать, что верхние этажи будут испытывать подвижки за счет ветровой нагрузки, воздействия подъемных кранов, скользящей опалубки и других факторов.
Поскольку система сплошной скользящей опалубки является весьма сложной из-за формы конструкции здания, требуется установка значительного числа опорных точек для геодезического контроля. Кроме того, движение конструкций здания может создавать проблемы для точных геодезических измерений одновременно необходимо знать смещение центральной оси проектирования здания относительно вертикальной оси и точные координаты инструмента.
Для геодезического контроля состояния верхней части здания система мониторинга, использующая спутниковые данные и работающая в подвижном режиме, включает не меньше трех приемников спутникового позиционирования, установленных на фиксированных опорах на верхних точках скользящей опалубки. Данные спутниковых сигналов принимаются и записываются ежесекундно на протяжении часа. В это же время с помощью тахеометра измеряются углы и расстояния до призм, установленных под приемниками спутникового позиционирования, а затем до базовых марок, которые являются контрольными точками для скользящей опалубки.
После завершения цикла наблюдений данные измерений передаются в офис для обработки. Для определения положения приемников спутниковго позиционирования используется программное обеспечение Leica GNSS Spider и Leica Geo Office (LGO), а также информация, полученная постоянно работающей базовой станцией Leica GPS GRX1200Pro c антенной типа Сhoke ring Leica AT504.
Положение тахеометра вычисляется методом обратной засечки с применением усовершенствованного метода наименьших квадратов. Затем трехмерные координаты приемников и тахеометра из системы WGS 84 преобразуются в местную систему координат, которая является основой для выноса текущих координат точек. Таким образом координаты инструментов и базовых точек приводятся к системе координат стройплощадки.
В системе мониторинга используются двухосевые прецизионные инклинометры Leica NIVEL220 для точного определения отклонения здания от вертикали. Точность измерений приборов составляет 0,2". Угловые измерения, приведенные к вертикальным расстояниям, дают значения превышений, вызванных наклоном конструкции здания.
Восемь инклинометров, располагаемых примерно через каждые 20 этажей, связаны в сеть, которая наращивается с продолжением строительства. Каждый из этих инструментов вмонтирован в центральную несущую конструкцию и закрыт защитным кожухом во избежание случайного повреждения. На основе полученных данных осуществлен анализ предполагаемых смещений, а в качестве дополнительной системы контроля на скользящей опалубке установлена система базовых точек для определения точного расположения конструкции. Массив полученных данных продемонстрировал, что точность, необходимая для мониторинга, была достигнута.
«Мы использовали систему Leica GNSS/NIVEL в течение всего времени строительства. Система зарекомендовала себя просто фантастически. Вертикальные стены прямые, лифтовые шахты такие же стандартное отклонение центральной несущей конструкции, как правило, около 7 мм. Для самой верхней точки вычисленные значения среднего отклонения для всех несущих конструкций такие: в западном направлении 0 мм, в северном 5 мм относительно проектных значений. Конечно, такая точность является результатом многих усилий, а не только применения методики геодезических измерений. Но, со своей стороны, я очень доволен тем, что было сделано. Примененная система геодезического мониторинга позволила контролировать состояние конструкций здания постоянно и дистанционно, как в краткосрочном, так и в долгосрочном режиме, с совершенно потрясающей точностью», отмечает главный геодезист башни Burj Dubai Дуг Хейес.
RSS
Реклама
