asb.sk - Odborný portál pre profesionálov v oblasti stavebníctva

Monitoring Starého mosta s využitím moderných FBG optovláknových snímačov

09.09.2016

Monitorovanie stavieb a konštrukcií na účely sledovania ich konštrukčnej bezpečnosti sa v súčasnosti stáva bežnou súčasťou projektovej dokumentácie a realizácie stavieb, a to nielen vo svete, ale pomaly už aj na Slovensku. Moderné FBG optovláknové snímače nahradzujú, resp. dopĺňajú konvenčné snímače a snímacie techniky, pričom sa vďaka ich unikátnym vlastnostiam dosahuje vysoká modulárnosť celého systému, odolnosť proti elektromagnetickému žiareniu, presnosť či dlhodobá stabilita v čase.

Unikátnosť a hlavne zložitosť výstavby takého diela, akým je Starý most v Bratislave, si vyžadovala použiť monitorovací systém s cieľom sledovať technický stav (napätosť, pomerné pretvorenia, teplotu) počas samotnej výstavby aj počas budúcej prevádzky mosta.

Monitorovací systém na báze FBG optovláknových snímačov bol preto navrhnutý tak, aby spĺňal požiadavky zadávateľa a aby bol zároveň dostatočne modulárny na to, aby slúžil počas všetkých týchto etáp:

  • Monitorovanie konštrukcie počas jednotlivých vysuvov (počas výstavby mosta)
  • Monitorovanie konštrukcie počas statickej záťažovej skúšky
  • Dlhodobý monitoring bezpečnosti prevádzky mosta (SHM)

To umožnila postupná inštaláciu snímačov SC-01 počas celého roka, ktorá sa prispôsobovala dynamike výstavby Starého mosta ako aj  architektúra káblového zberu dát, ktorá musela poskytovať dostatočnú flexibilitu a počítať s postupným pribúdaním nových snímačov a zároveň rešpektovať výrobný proces mosta, keďže zber dát bol umiestnený na Petržalskom brehu v blízkosti montážne mostovej konštrukcie.

Na meranie a zber dát z opto-vláknových snímačov bolo použité zariadenie pozostávajúce z vyhodnocovacej jednotky (interrogátor), prídavného switch-u so šestnástimi kanálmi a industriálneho počítača.

Obr. 1: Spájanie opto-vláknových snímačov do optickej siete

Obr. 1: Spájanie opto-vláknových snímačov do optickej siete

To umožnilo prepojenie všetkých snímačov s meracím zariadením pri použití iba jedného centrálneho kábla, na ktorý sa postupne pripájali ďalšie snímače podľa prebiehajúcich prác na mostnej konštrukcii. Centrálny kábel bol počas výstavby mostnej konštrukcie vyvedený do unimobunky nachádzajúcej sa v blízkosti montážnej časti mostnej konštrukci. Po dokončení mostnej konštrukcie sa celé meracie zariadenie premiestnilo do kolektora, (Obr. 2). Počas celej doby monitoringu bolo zariadenie pripojené na internet, čo umožnilo on-line prístup k nameraným dátam a v prípade prekročenia kritických hodnôt upozorniť na tento jav pomocou alarmu.

Obr. 2: Umiestnenie meracieho a vyhodnocovacieho zariadenia počas výstavby a prevádzky Starého mosta

Obr. 2: Umiestnenie meracieho a vyhodnocovacieho zariadenia počas výstavby a prevádzky Starého mosta

Obr. 2: Umiestnenie meracieho a vyhodnocovacieho zariadenia počas výstavby a prevádzky Starého mosta

Obr. 3: Umiestnenie FBG opto-vláknových snímačov na mostnej konštrukcii

Obr. 3: Umiestnenie FBG opto-vláknových snímačov na mostnej konštrukcii

Namerané dáta z jednotlivých výsuvov, ako aj zo samotnej záťažovej skúšky sa zaznamenávali a vyhodnocovali v spoločnosti Sylex a následne sa porovnávali s modelovými dátami napätosti mostnej konštrukcie poskytnutými statikmi zo spoločnosti SHP. Na Obr. 4 je znázornený priebeh pomerných pretvorení zaznamenaný optovláknovými snímačmi (súvislá čiara) v porovnaní s teoreticky vypočítanými hodnotami pomerných pretvorení (štvorčeky) mostnej  konštrukcie na segmente D11 počas výsuvu v etape 11. Vysoký súlad dát nameraných optovláknovými snímačmi s teoretickým modelom bol viditeľný takmer pri každom výsuve a rovnako aj pri statickej záťažovej skúške.

Obr. 4: Priebeh nameraného pomerného pretvorenia počas výsuvu 11.

Obr. 4: Priebeh nameraného pomerného pretvorenia počas výsuvu 11.

Nainštalovaný monitorovací systém poskytuje vysokú mieru automatizovaných funkcií – napríklad online prístup k nameraným dátam či upozornenie na prekročenie nastavených kritických hodnôt pomocou alarmového hlásenia.  V súčasnosti je monitorovací systém Starého mosta pripravený na odovzdanie prevádzkovateľovi mosta na jeho užívanie pri dlhodobom monitoringu štrukturálnej bezpečnosti konštrukcie (Structural Health Monitoring – SHM).

Ing. Peter Löwy, SYLEX, s.r.o., plowy@sylex.sk, www.sylex.sk

ZDROJ: PR článok spoločnosti Sylex, s.r.o.

Komentáre

Prepíšte text z obrázku do poľa. Ak nedokážete text rozoznať, kliknite na obrázok.

Ďalšie z JAGA GROUP