Odbudowa mostu: Monitoring 40-letniego mostu w czasie rzeczywistym przed renowacją

Autor: T/F/D

Most Edgara Cardoso w Figueira da Foz w Portugalii został nazwany na cześć słynnego inżyniera i profesora budowy mostów. Cardoso był pionierem eksperymentalnej analizy konstrukcji i opracował własne, precyzyjne przyrządy pomiarowe. André Melrinho, inżynier geodeta z Infraestruturas de Portugal (IP) uważa, że Cardoso zaakceptowałby nową technologię wykorzystywaną do monitoringu mostu przed jego ostatnim remontem. Melrinho i jego zespół wykorzystali rozwiązania do monitoringu Leica Geosystems do gromadzenia i przetwarzania danych w celu poznania zachowania konstrukcji. Plany konserwacji mostu zostały przygotowane na podstawie uzyskanych wyników, gwarantując, że będzie on spełnić on aktualne normy bezpieczeństwa i umożliwiać przekraczanie rzeki Mondego.

IP to państwowa organizacja zarządzająca infrastrukturą transportową w Portugalii. Jej celem jest planowanie, projektowanie, budowa, konserwacja i eksploatacja krajowych sieci drogowych i kolejowych oraz ich remont, rozbudowa i modernizacja w razie potrzeby. Most Edgara Cardoso o długości 1421 m, w tym most wantowy i dwa wiadukty podjazdowe został ukończony w 1982 r. Jest regularnie konserwowany. Podczas ostatniej oceny mostu przedstawiciele organizacji IP założyli, że monitoring będzie wspierać i przygotowywać zalecenia dotyczące prac konstrukcyjnych. Według zespołu geodezyjnego, „pomiary były niezbędne do określenia zachowania konstrukcji i zaplanowania właściwej i skuteczniejszej interwencji.”

Wybór precyzyjnych narzędzi do pomiarów

Most to stale zmieniająca się konstrukcja, która stanowi wyjątkowe wyzwanie dla geodetów. Sprzęt musi być precyzyjny i czuły, a jednocześnie wytrzymały i odporny na warunki atmosferyczne. Wykorzystując sprzęt Leica Geosystems w poprzednim podobnym projekcie, zespół wybrał tachimetr Leica Nova TM50i oraz 44 reflektory GPR112; czujnik meteorologiczny do monitoringu temperatury i ciśnienia atmosferycznego; oraz oprogramowanie GeoMoS Monitor, GeoMoS Analyzer i GeoMoS Now! do przetwarzania i analizy danych. Pomiary wykonane za pomocą tachimetru służą do określenia ruchów mostu z milimetrową dokładnością. Dokładne informacje są kluczowe dla tego projektu, a dokładność pomiaru przemieszczeń wynikająca z wybranego rozwiązania była decydującym czynnikiem przy wyborze technologii.

Dokładne dane dotyczące położenia były kluczowe przy budowie wież

Dokładne ustawienie kesonów (wodoszczelne konstrukcje oporowe zastosowane w fundamentach wież) i same wieże mają kluczowe znaczenie dla konstrukcji mostu. Elementy wież są produkowane poza placem budowy, a tolerancje projektowe są wyjątkowo małe, więc ułamki milimetra składają się na konstrukcję. Aby monitorować w czasie rzeczywistym położenie wyprodukowanych bloków podczas prowadzenia prac budowlanych, Hwang i jego zespół użyli 16 odbiorników Leica GM30 GNSS z 16 antenami Leica AS10 GNSS Compact GNSS , po cztery na każdej wieży.

Każdy pylon składa się z dwóch wież. Do obliczenia pozycji każdego odbiornika wykorzystano oprogramowanie Leica GNSS Spider , wykorzystując trzy serwery referencyjne Leica GR30  z trzema antenami Leica AR10 GNSS. Hwang wyjaśnia, że otrzymali dane w czasie rzeczywistym, przez 15 minut, 30 minut, jedną godzinę i dwie godziny z oprogramowania Spider. Oprogramowanie Leica GeoMoS oblicza średnią pozycję linii bazowych, które są obliczane z trzech stacji referencyjnych. Zebrane dane posłużyły do kontroli geometrii wież w celu instalacji wież z określonymi tolerancjami.” Rozwiązanie do monitoringu Leica Geosystems zapewnia łatwy dostęp do wszystkich dostępnych danych pochodzących ze wszystkich jednostek GNSS w jednym dogodnym miejscu, pomagając użytkownikom w terenie i ich współpracownikom w biurze w osiągnięciu największej wydajności. Pozycje w czasie rzeczywistym były wykorzystywane przez zespoły do monitorowania położenia i pionowości wież, upewniając się, że zostały one bezpiecznie i dokładnie zainstalowane na miejscu.

Regularne raporty na temat warunków atmosferycznych są kluczowe przy budowie mostów wiszących

Oprócz położenia, dane dotyczące prędkości i kierunku wiatru, a także dane z czujników temperatury, zostały pobrane przez oprogramowanie Leica GeoMoS. Aktualne grafiki i regularne raporty były szybko wygenerowane przez GeoMoS Now!, oszczędzając czasu zespołu Hwanga: „Możliwość łączenia wszystkich danych zebranych w terenie w czasie rzeczywistym i wyświetlanie dokładnych wyników w GeoMoS Now! przyspieszyło nasze procesy w biurze i pracę w terenie”. Leica GeoMoS Now! to aplikacja internetowa zapewniająca całodobowy dostęp do projektu monitoringu za pomocą dowolnego urządzenia posiadającego dostęp do Internetu. Ekrany można dostosować, aby zapewniały łatwe do odczytania raporty dla różnych użytkowników i funkcji, na przykład inżynierów lub zespołów produkcyjnych. Możliwość zapewnienia natychmiastowego dostępu do danych pozwala na wczesne wykrywanie i rozwiązywanie wszelkich problemów.

Tworzenie prognoz strukturalnych na podstawie obszernych danych

Zespół IP twierdzi, że dane zebrane podczas monitoringu są niezwykle istotne, "pozwalając nam rozumieć zachowanie mostu na każdym etapie.” Objaśniają niektóre z wykonanych pomiarów: „TM50i mierzy kąty poziome i pionowe oraz odległości, odpowiednio skorygowane na podstawie poprawek atmosferycznych i podanych przemieszczeń po przetworzeniu wszystkich obserwacji. Celem jest ocena przemieszczeń konstrukcji ”. Zespół musiał prowadzić pomiary w dłuższym okresie, aby zobaczyć, jak most reaguje na różne warunki, aby „lepiej zdefiniować zachowanie konstrukcji, gdy jest ona pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak duży ruch uliczny, trudne warunki atmosferyczne itp.” Ponieważ jest to konstrukcja wantowa, zachowanie wież mostu ma kluczowe znaczenie. „Składowa pionowa będzie mieć bardzo istotny wpływ, ponieważ spodziewane są większe wahania tej składowej.”

Oprócz danych dotyczących przemieszczeń, informacje meteorologiczne z pochodzące z czujnika pogodowego zostały zebrane i przetworzone przez oprogramowanie Leica GeoMoS. Grafiki i raporty zostały wygenerowane przez aplikację internetową GeoMoS Now!, której zespół używał do przekazywania wyników innym pracownikom z IP.

Zdalny dostęp do informacji i pomoc

Dzięki licznym rozwiązaniom do zdalnego dostępu, łatwo jest uzyskać dostęp do rozwiązania Leica, sprawdzić, zmodyfikować lub dostosować ustawienia przetwarzania danych i pobrać dane z bazy danych opracowanej przez Leica Geosystems. Tachimetr wykonywał ciągłe pomiary, które były automatycznie przetwarzane przez GeoMoS Monitor i GeoMoS Analyzer. Wyniki były dostępne przez całą dobę za pośrednictwem GeoMoS Analyzer i aplikacji internetowej GeoMoS Now!. Po skonfigurowaniu zespół mógł monitorować most bez konieczności przebywania w terenie, oszczędzając znaczną ilość czasu. Zespół organizacji IP powiedział, że system był pracował „precyzyjnie, ciągle i dostępny zdalnie”.

Zespół IP otrzymał również szybką zdalną pomoc od zespołu wsparcia technicznego Leica Geosystems w sprawie problemu z zabezpieczeniem typu firewall. „Konieczne było, aby specjalista Leica Geosystems uzyskał dostęp do usług organizacji IP z biura w Szwajcarii, aby zidentyfikować i rozwiązać konflikt zapory. Wszystko poszło bardzo sprawnie i w ciągu kilku minut znaleziono rozwiązanie.” Zespół był również zadowolony ze szkolenia, które pozwoliło na pełne wykorzystanie potencjału systemu. „Przeprowadziliśmy wspólne sesje szkoleniowe z zespołem Leica Geosystems i prowadziliśmy nasze wewnętrzne sesje szkoleniowe. Początkowy proces uczenia się był bardzo przyspieszony; osiągnęliśmy automatyzację procesu w mniej niż 3 do 4 dni.”

Zaufany partner i technologia

Podczas pracy nad infrastrukturą należy zaufać swoim instrumentom. Po pomyślnym zakończeniu monitoringu, zespół geodezyjny organizacji IP wykorzysta rozwiązanie Leica Geosystems podczas realizacji swoich następnych projektów. Mówią, że „sprzęt, procesy i inne akcesoria są bardzo solidne i niezawodne. Ze względu na łatwość integracji różnych komponentów systemu i oszczędność czasu, spodziewamy się wkrótce ponownie wykorzystać to rozwiązanie, zwłaszcza w infrastrukturze drogowej i kolejowej.”

Zainteresowany monitoringiem? Zachęcamy do zapoznania się z kolejnymi studiami przypadków pokazującymi, w jaki sposób nasi klienci używają naszych rozwiązań do usprawnienia pracy w zakresie monitoringu:

Studia przypadków w zakresie monitoringu