Система мониторинга конструкций железнодорожных мостов – это программно-технический комплекс «СМИС Эксперт», который объединяет в одной информационной системе лучшие практики мониторинга технического состояния и эксплуатационного контроля

Автоматизированная система мониторинга технического состояния сооружения контролирует состояние моста с помощью установленных специальных датчиков:

- наклон/крен конструкции (инклиномеры)

- деформации (тензометры)

- раскрытие/сжатие швов (трещиномеры)

- изменение собственных частот колебаний (акселерометры)

- поровое давление воды вокруг оснований (пьезометры)

- геодезический мониторинг (тахеометры)

Подсистема планирования и контроля автоматизирует организационные и технические способы контроля (осмотры, обходы и обследования):

- натурные, текущие, комиссионные

- постоянные, периодические, внеочередные и специальные

Причины деформаций конструкций железнодорожных мостов

- Динамическая деформация, вибрация и резонансы, обусловленные интенсивностью движения транспорта, ветровой нагрузкой, паводками, землетрясениями и т.д.

- Изменения температуры и температурных градиентов в несущей конструкции

- Медленные, но постоянные процессы влияющие на несущую способность мостов (почвенные процессы в области фундамента моста, изменение химической среды бетона, коррозия металлических конструкций мостов и т.д.)

- Изменения уровня воды или порового давления воды вокруг основания моста

- Давление веса элементов сооружения на балки, распределение масс

- Неравномерная осадка опор или оснований моста

- Несоответствие между расчетной конечно-элементной моделью пространственных конструкций и реальным состоянием моста

- Несоответствие между подсчитанным режимом (типом) колебаний и реальным состоянием моста

- Неработающие опорные части и расширительные швы

- Образование трещин в бетоне или стали

- Медленные деформации вследствие ослабления предварительного напряжения элементов конструкций

- Устойчивость откоса вокруг основания и концевой опоры моста

- Появление и развитие различных повреждений, оказывающих неблагоприятное влияние на техническое состояние моста

Нормативная документация в области мониторинга ж/д мостов 

Проектная документация систем мониторинга конструкций разрабатывается ООО «СМИС Эксперт»  в соответствии со следующими нормативно-техническими документами:

- N 17-ФЗ от 10.01.03 «О железнодорожном транспорте в Российской Федерации»

- N 384-ФЗ от 30.12.09 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»

- N 248-ФЗ от 31.07.20 г. «О государственном контроле (надзоре) и муниципальном контроле в Российской Федерации»

- ПП РФ N 991 от 25.06.21 г. «Об утверждении Положения о федеральном государственном контроле (надзоре) в области железнодорожного транспорта»

-СП 35.13330.2011. Мосты и трубы-

-СП 274.1325800.2016. Мосты. Мониторинг технического состояния 

- Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути, утвержденный Распоряжением ОАО "РЖД" от 14.11.16 г. N 2288р

-Положение о порядке контроля состояния главных и станционных путей путеизмерительными средствами

-Инструкция о порядке подготовки к работе в зимний период и организации снегоборьбы на железных дорогах ОАО «РЖД»

- Инструкции по содержанию искусственных сооружений

На какие ж/д мосты необходимо устанавливать системы мониторинга

- с отсутствием исполнительной или проектной документации, следствием чего является невозможность проверки соответствия конструкций моста оригинальному проекту, а также проведения анализа принятых в ходе строительства отступлений от проекта

- с наличием трещин и следов механического воздействия на опоры моста

- с наличием отклонений несущих конструкций моста от вертикали

- с наличием поперечных трещин, свидетельствующих о большой амплитуде вертикальных колебаний пролетных строений моста

- при наличии судоходной части русла реки, акватории, водной артерии, повышающей риск аварийных воздействий природного и техногенного характера на конструкции моста

- с большими пролетами (стальные мосты с пролетами длиной более 100 м, железобетонные с пролетами более 80 м), мосты большой высоты (высота опор более 40 м), мосты со сложными конструктивными решениями и особенностями

- эксплуатируемые в сложных инженерно-геологических, сейсмических или климатических условиях

- после строительства, реконструкции, модернизации или ремонта, осуществленных с использованием новых технологий, конструкций и материалов

- эксплуатируемые в аварийном состоянии, вызванном чрезвычайными обстоятельствами в период ликвидации аварийных ситуаций

- подлежащие ремонту, в случае необходимости установления причин возникновения и динамики развития дефектов, разработки прогноза их развития

Рекомендуется внедрять системы мониторинга для мостов

- Большепролетные мосты - один из пролетов которого составляет более 100 м

- Мосты с опорами высотой более 15 м

- Уникальные и технически сложные мосты, для которых в проектной документации предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик:

- конструкции и конструктивные системы с нестандартными методами расчета

- мосты, построенные как экспериментальные

- мосты с наличием консольной части пролетного строения длиной более 20 м

- сооружения с металлическими и железобетонными конструкциями, в которых применено их дополнительное предварительное напряжение (регулирование усилий)

- мосты с железобетонными конструкциями, в которых возможна большая неопределенность длительных процессов, связанных с ползучестью, усадкой и температурными деформациями

- мосты, эксплуатируемые в особых условиях, с наличием неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов (карст,     суффозия, горные подработки, оползни и т.д.), а также сейсмических, динамических, вибрационных и других воздействий

Задачи мониторинга конструкций железнодорожных мостов 

- увеличение срока эксплуатации ж/д мостов за счет получения онлайн необходимых данных о состоянии конструкций сооружений в режиме реального времени с использованием средств измерений (датчиков, контроллеров)

- проведение оценки состояния и безопасности ж/д мостов после стихийных и техногенных бедствий в режиме онлайн

- обеспечение надежной и безопасной эксплуатации ж/д мостов благодаря своевременному выявлению дефектов, повышенных нагрузок и разрушительной динамики конструкций ж/д мостов

- снижение до минимума рисков возникновения ЧС, аварий, человеческих жертв и материальных потерь на ж/д мостах

- сокращение расходов на ремонт мостов благодаря своевременно выявленной необходимости проведения ремонтных работ, их вида 

Функции системы мониторинга конструкций ж/д мостов

- Повышать оперативность контроля ж/д моста как результат наглядности индикаторных зон мониторинга: зеленая зона – «норма», -   -  желтая зона – «предупреждение», красная – «опасность»

- Осуществлять сбор, хранение и анализ данных

- Сравнивать данные расчета и мониторинга во время проектирования, строительства и эксплуатации ж/д моста

- Обнаруживать дефекты конструкций ж/д моста

- Фиксировать динамику развития дефектов и изменения основных параметров элементов конструкции моста

- Определять текущую надежность конструкций ж/д моста

- Определять степень износа конструкции

- Определять количественный остаточный ресурс прочности мостового сооружения

прогнозировать остаточный ресурс конструкций мостового сооружения в назначенный срок

Формирование сигнала тревоги при обнаружении стадии деструктивного процесса, при котором значения контролируемых параметров превышают их предельно допустимое значение (красная зона) 

Решение мониторинга конструкций ж/д мостов

Решение на базе системы мониторинга конструкций ж/д мостов. Контроль неисправности по уровню, в плане. Просадки, перекосы

На мостах длиной от 25 до 100 м и на подходах к ним по 200 м в каждую сторону, а также на мостах длиной более 100 м и на подходах к ним по 500 м необходимо осуществлять контроль уровня.

Для решения данной задачи с помощью автоматизированной системы мониторинга конструкций, устанавливаются гидростатические нивелиры по всей длине мостового сооружения. 

Для территорий с морозным пучением, карстами и суффозиями, а также возможностью оползней, могут применяться специальные распределенные датчики деформации на основе оптических кабелей на принципе рассеивания Мандельштама-Бриллюэна.

Кабель укладывается в грунт вдоль ж/д путей. 

В рамках проекта возможна дополнительная установка средств измерений:

- метеостанции;

- водомерные посты;

- пьезометры;

- уровнемеры (уровень воды в пересекаемом водоеме)

Задачи мониторинга ж/д мостов зависят от конструктивных особенностей объекта, его состояния, условий эксплуатации. Для каждого моста подбирается индивидуальная программа наблюдений, позволяющая выявить участки, где возможно развитие дефектов и повреждений

Решение мониторинга конструкций ж/д мостов

Для объектов, находящихся в ограниченно-работоспособном и предаварийном состоянии. Для предотвращения обрушения мостового сооружения

Решение предполагает более компактные, быстро развертываемые системы мониторинга.

Система контролирует состояние не всего ж/д моста, а части его конструкций, где выявлены дефекты и повреждения.

Система обеспечивает аварийное оповещение при превышении пороговых значений для оперативного принятия решений.

Используются беспроводные технологии передачи данных: GSM/GPRS, LoRaWAN, проч.

Производятся только прямые измерения: значение отклонений от вертикали, линейные перемещения, деформация

В рамках реализации решения применяются:

- компактный шкаф автоматизации

- программно-технический комплекс системы мониторинга инженерных конструкций (ПТК СМИК)  

Программно-технический комплекс мониторинга ж/д мостов

Аппаратного обеспечения, включающего:

- Серверный телекоммуникационный шкаф;
- Серверное оборудование;
- Специализированное оборудование измерительной системы;
- Коммуникационное оборудование (маршрутизатор, коммутатор, медиаконвертер, патч-панель,);
- Источник бесперебойного питания;
- Электроустановочное оборудование.

Программного обеспечения, включающего:

- Специальное программное обеспечение.
- Клиент-серверное программное обеспечение мониторинга конструкций (ПО Сервера )
- Диспетчерское программное обеспечение (ПО АРМ)
- Поставка ПТК

Программно-технический комплекс поставляется в сборе с предустановленным оборудование и программным обеспечением.

Перед отгрузкой проводятся тесто-заводские испытания, при необходимости в присутствии Заказчика выполняется упаковка по ГОСТ и отгрузка транспортной компанией.

Также для развертывания системы возможно выделение виртуальных серверов на базе центра обработки данных (ЦОД) Заказчика.

В этом случае серверное оборудование в состав ПТК не входит.

Преимущества внедрения системы мониторинга конструкций ж/д мостов

Главная цель и основное преимущество внедрения системы мониторинга конструкций ж/д мостов - снижение до минимума рисков чрезвычайных ситуаций, человеческих жертв и материальных потерь

- увеличение срока службы конструкций старых мостовых сооружений

- получение объективной оценки текущего состояния элементов конструкции

- своевременное определение необходимости ремонта сооружения или его элементов

- оперативная оценка состояния конструкций моста и его безопасности в результате действия природных или техногенных аварий (ураганов,  взрывов, землетрясений и т.д.).

Применение современ­ных высокотехнологичных измерительных  технологий мониторинга конструкций мостовых сооружений и современных средств интеллектуальной поддержки принятия решений  позволяет:

успешно решать задачи безаварий­ной эксплуатации таких сложных строительных и транспортных объектов,

как железнодорожные мосты, на уровне комплексного мониторинга их полного жизненного цикла  прогнозировать наступление многих неблагоприятных и аварийных ситуаций

- разрабатывать эффективные меры противодействия или уменьшения последствий неблагоприятных внешних воздействий

Обсудим ваш проект мониторинга конструкций? 

Стоимость услуги мониторинга определяется объемом и сложностью работ. Чтобы узнать условия и стоимость внедрения системы мониторинга для вашего объекта, позвоните нам, отправьте электронное письмо или оставьте заявку на обратный звонок.