Nowe narzędzia do inspekcji, diagnostyki i oceny istniejących obiektów mostowych
W niniejszym artykule przedstawiono najnowsze kierunki w zakresie zdalnych inspekcji konstrukcji mostowych. Zaprezentowano zestawienie najnowszych technologii stosowanych do inspekcji opartych na komputerowych systemach obrazowania i innych systemach bezkontaktowych (w tym LiDAR, termowizja) instalowanych w bezzałogowych statkach powietrznych (UAV) i pojazdach naziemnych.
Wraz z upływem czasu obiekty mostowe w trakcie użytkowania ulegają stopniowej degradacji i konieczna staje się regularna ocena tak zmieniającego się stanu konstrukcji. Dzięki najnowszym osiągnięciom naukowym i technologicznym staje się ona coraz bardziej efektywna oraz zautomatyzowana. Wdrażanie inteligentnych strategii kontroli pozwala z wyprzedzeniem przewidywać awarie krytycznych elementów, a także pomaga wspierać strategie utrzymaniowe zmierzające do unikania przyszłych awarii. Nowoczesne metody inspekcji umożliwiają nie tylko lepsze wykrywanie uszkodzeń, ale również planowanie kolejnych działań w przypadku uszkodzeń już istniejących, ułatwiają także sporządzanie raportów na temat tych uszkodzeń, jak również pozwalają na bardziej kompleksowe analizy statystyczne, co z kolei wpływa na podejmowanie decyzji o dalszej eksploatacji obiektów mostowych.
Początkowo ocena konstrukcji była realizowana wyłącznie przez wykwalifikowany personel (inspektorów, specjalistów, naukowców) wyposażony w odpowiednie narzędzia i instrumenty. Taka ocena (inspekcja, przegląd, ekspertyza) wymaga okresowej obecności wykwalifikowanego personelu na obiekcie, dostępu do wskazanych miejsc i realizacji precyzyjnych, czasochłonnych czynności, w tym pomiarów, których wynik jest podatny na błędy ludzkie.
Następnie pojawiły się pierwsze automatyczne systemy, które zapoczątkowały trwający obecnie trend na systemy SHM (ang. structural health monitoring). Raz zainstalowane przez wykwalifikowanym personel czujniki okresowo przekazują wyniki realizowanych pomiarów. Obecność personelu na obiekcie ogranicza się do momentu instalacji czujników, ich konserwacji i ewentualnego demontażu. Systemy SHM nadal wymagają przygotowań, m.in. w postaci dokładnego zdefiniowania punktów pomiaru, które w większości przypadków nie mogą już być zmieniane lub ich zmiana wiąże się z dużym nakładem pracy. Stosowanie SHM ma na celu poprawę bezpieczeństwa monitorowanych konstrukcji poprzez wczesne wykrywanie uszkodzeń, a także wynikające z tego zmniejszenie kosztów utrzymania tych konstrukcji poprzez szybką naprawę wczesnych stadiów degradacji. Zalety stosowania SHM wynikają m.in. z możliwości analizy wielokrotnie powtarzanych pomiarów w zdefiniowanych wcześniej punktach pomiarowych. Wykrywanie uszkodzeń jest oparte na wychwytywaniu zmian właściwości materiałów lub geometrii konstrukcji w tych punktach w funkcji zmieniających się warunków brzegowych. Wynik analizy zależy w dużej mierze od liczby zastosowanych czujników oraz ich prawidłowej lokalizacji, co z kolei jest związane z zaawansowanym procesem przygotowawczym obejmującym wskazanie cech konstrukcji wrażliwych na uszkodzenia oraz analizą statystyczną pozwalającą znaleźć równowagę między kosztem systemu a potencjalnymi korzyściami i ograniczeniem ryzyka jego nieskuteczności (np. na skutek zastosowania zbyt małej liczby czujników, złej lokalizacji czujników itp.).
W przypadku długoterminowego SHM, gdy pomiary są zbierane i porównywane przez lata, wynikiem tego procesu są okresowo aktualizowane informacje dotyczące zdolności konstrukcji do wykonywania zamierzonej funkcji, uwzględniające naturalne starzenie się konstrukcji w stabilnym środowisku. Natomiast krótkoterminowe SHM służy do szybkiego sprawdzania stanu konstrukcji i ma na celu dostarczenie w czasie zbliżonym do rzeczywistego wiarygodnych informacji dotyczących integralności konstrukcji podczas wystąpienia ekstremalnych zdarzeń, takich jak trzęsienia ziemi lub obciążenia wybuchem, jak i po nich.
Mogą zainteresować Cię również
Wywiady
Grzegorz Małasiewicz: Mosty powinny być projektowane z myślą o przyszłych zmianach klimatycznych
Grzegorz Małasiewicz, Dyrektor ds. Hydrotechniki w Budimex SA, w rozmowie z redakcją czasopisma „Mosty” porusza kwestie dot. zagadnień związanych z projektowaniem i budową infrastruktury hydrotechnicznej, szczególnie mostów nad rzekami i kanałami. Rozmowa skupiła się na różnicach między projektowaniem elementów hydrotechnicznych a lądowymi konst...
KPO: wsparcie unijne dla polskiej odbudowy
KPO to strategiczny program przyjęty przez rząd Polski, który ma na celu odbudowę gospodarki oraz zwiększenie jej odporności na wszelkie kryzysy. Program składa się z 55 inwestycji i 55 reform, których celem jest stymulowanie wzrostu gospodarczego, tworzenie miejsc pracy oraz modernizacja i transformacja różnych sektorów gospodarki. Środki na realizację KPO pochodzą głównie z funduszy Unii Europejskiej, które zostały przyznane Polsce w ramach tzw. Planu Odbudowy dla Europy. Polska otrzyma 59,...
Stan techniczny urządzeń obcych w kontekście trwałości konstrukcji mostowych – na podstawie własnych doświadczeń z przeglądów i diagnostyki
Artykuł omawia wpływ „urządzeń obcych” na mosty stalowe. Autorzy analizują kwestie techniczne problematyki oraz konflikty interesów z zarządcami urządzeń. Przedstawiono też nowe wytyczne WR-M-72 zalecające m.in. umieszczanie urządzeń na niezależnych konstrukcjach i spełnianie standardów. Urządzenia, które są przeprowadzane nad różnego rodzaju przeszkodami z wykorzystaniem istniejących eksploatowanych obiektów mostowych, są przedmiotem wyzwań technicznych współczesnego mostownictwa. Jak sugeru...
Utrzymanie ruchu w kopalni odkrywkowej na podstawie analizy systemu maszynowego koparka-wywrotka
W artykule opisano system koparki-wywrotki powszechnie stosowany w kopalniach odkrywkowych. Autor skupia się na jego strukturze i organizacji na przykładzie kopalni „El Cerrejón” w Kolumbii. Wspomina również o kosztach sprzętu, które mogą być znaczne, oraz omawia kluczowe aspekty techniczne i operacyjne związane z użytkowaniem tych maszyn w górnictwie odkrywkowym. Jednym z najpowszechniej stosowanych systemów maszynowych w górnictwie odkrywkowym jest system maszyny ładujące − dyskretne środki...
Nie święci piaski sieją, czyli badania kruszyw w teorii i praktyce
Artykuł porusza tematykę badań kruszyw z perspektywy praktycznej i teoretycznej. Autor, opierając się na swoich wieloletnich doświadczeniach, wprowadza czytelnika w różnorodne aspekty tego zagadnienia, jednocześnie podkreślając, że celem artykułu nie jest przedstawienie wyników badań, lecz zwrócenie uwagi na niejednoznaczności i wyzwania związane z normami i praktyką w tej dziedzinie. Publikacji na temat badań kruszyw jest mnóstwo, zarówno w literaturze popularnonaukowej, jak i branżowej. Moi...
Zagrożenia naturalne w budowie i eksploatacji tuneli
Artykuł analizuje zagrożenia związane z budową i eksploatacją tuneli, zwracając uwagę na nowe ryzyka geologiczne, które nie są w pełni uwzględniane w tradycyjnych analizach opartych na danych statystycznych i modelach ruchu. Dane statystyczne wskazują, że zdarzenia w ruchu drogowym są powodowane przede wszystkim przez jego uczestników. W dotychczasowym modelu ruchu głównym sprawcą większości z nich jest człowiek. Niedostosowanie prędkości do warunków na drodze, niezachowanie ostrożności przez...
Posadowienie przepustów i mostów ekologicznych z uwzględnieniem warunków gruntowo-wodnych
Artykuł skupia się na zagadnieniach związanych z właściwym posadowieniem specyficznych konstrukcji inżynierskich, jakimi są przepusty i mosty ekologiczne, m.in. w kontekście zrównoważonego rozwoju. Istotą problemu jest zapewnienie trwałości i bezpieczeństwa posadowienia tych konstrukcji w aspekcie zmieniających się warunków gruntowo-wodnych, które mogą wpływać na ich stabilność i funkcjonalność. Opisywana w artykule tematyka jest niezwykle ważna z uwagi na realizację coraz większej liczby obi...
Posadowienie przepustów i mostów ekologicznych z uwzględnieniem warunków gruntowo-wodnych
Artykuł skupia się na zagadnieniach związanych z właściwym posadowieniem specyficznych konstrukcji inżynierskich, jakimi są przepusty i mosty ekologiczne, m.in. w kontekście zrównoważonego rozwoju. Istotą problemu jest zapewnienie trwałości i bezpieczeństwa posadowienia tych konstrukcji w aspekcie zmieniających się warunków gruntowo-wodnych, które mogą wpływać na ich stabilność i funkcjonalność. Opisywana w artykule tematyka jest niezwykle ważna z uwagi na realizację coraz większej liczby obi...
Diagnostyka nawierzchni. Metodologia badań i technika pomiarowa
Aby sprostać stale rosnącemu obciążeniu oraz zachować wysoką jakość dróg, konieczne jest regularne monitorowanie ich stanu, w tym ocena nośności. Dzięki nowoczesnym metodom pomiarowym, takim jak ugięciomierze typu FWD i TSD, zarządcy dróg mogą dokładnie monitorować nośność nawierzchni, co przekłada się na lepsze zarządzanie infrastrukturą drogową. Nośność nawierzchni, czyli jej zdolność do przenoszenia obciążeń, jest kluczowym wskaźnikiem stanu technicznego drogi. Aby ocenić nośność oraz trwa...
Kraków: Tunel wzdłuż Opolskiej otwarty dla ruchu.
Od 22 maja tunel wzdłuż Opolskiej – jeden z najważniejszych obiektów inżynierskich budowanych w ramach linii KST III do Górki Narodowej – dostępny jest w całości dla kierowców. Ma dwie niezależne komory, każda po dwa pasy ruchu, jest długi na ok. 100 metrów, jest w stanie przyjąć pojazdy ważące nawet do 50 ton. Przypomnijmy: budowa tunelu rozpoczęła się w marcu 2022 r. od wykonania murków prowadzących dla ponad 60 tonowego dźwigu z wybierakiem. Maszyna sukcesywnie – metr za metrem – wybierała...
Kalendarium
Relacje
![](https://drogowo-mostowy.pl/wp-content/uploads/sites/10/2024/06/Konferencja-Naukowo-Techniczna-Konstrukcje-Sprezone-KS2024_1-343x193.jpg)
Konferencja Naukowo-Techniczna Konstrukcje Sprężone KS2024
Konferencja Naukowo-Techniczna Konstrukcje Sprężone KS2024, 13-14 maja 2024, Kraków
![Konferencja „Utrzymanie dróg” 2024](https://drogowo-mostowy.pl/wp-content/uploads/sites/10/2024/06/Konferencja-„Utrzymanie-drog-2024-1-343x193.jpg)
Konferencja „Utrzymanie dróg” 2024
27-29 maja 2024 r. w Jastrzębiej Górze, odbyła się konferencja „Utrzymanie dróg” zorganiz...
![Seminarium Drogowe „Projektowanie, budowa i utrzymanie infrastruktury drogowej”](https://drogowo-mostowy.pl/wp-content/uploads/sites/10/2024/06/Seminarium-Drogowe_7-343x193.jpg)
Seminarium Drogowe „Projektowanie, budowa i utrzymanie infrastruktury drogowej”
16-17 maja 2024 r. w Pokrzywnej odbyła się kolejna edycja Seminarium drogowego „Projektow...
![Mosty Tradycja i Nowoczesność](https://drogowo-mostowy.pl/wp-content/uploads/sites/10/2024/06/Mosty-Tradycja-i-Nowoczesnosc_2-343x193.jpg)
Mosty Tradycja i Nowoczesność
W dniach 16-17 maja 2024 roku gościliśmy na Politechnice Bydgoskiej wybitnych polskich i ...