Мониторинг состояния памятников архитектуры: Пизанская башня

Системы мониторинга состояния объектов городской инфраструктуры применяются для предоставления информации о существенных изменениях или повреждениях, происходящих в конструкциях. Чем более точную информацию о структурных повреждениях получат специалисты, тем точнее можно будет определить местоположение, причину и тип повреждения. Обладая такой информацией, можно спрогнозировать безопасный срок эксплуатации объекта и смоделировать поведение конструкции.

Повреждения конструкций могут быть вызваны внутренними факторами (коррозия, усталость, ошибки проектирования) или внешними факторами (землетрясения, движение грунта, ветровые нагрузки). Любой этих факторов может привести к полному разрушению объекта, если вовремя не начать работы по модернизации.

Есть множество примеров, когда несвоевременное обнаружение проблемы приводило к катастрофическим последствиям:

  • в 2012 в результате оползней был поврежден участок трассы, ведущий к мосту Русский во Владивостоке.  В ходе реставрации участка трассы также были выявления ошибки при проектировании объекта;
  • в 2018 обрушился виадук в Генуя (Италия) по результатам расследования выяснилось, что компания, занимающаяся содержанием моста, пренебрегала техническим обслуживанием объекта.

Однако, когда речь заходит о памятниках архитектуры, мониторинг состояния объектов становится особенно важен. Наука и инженерия здесь должны использовать самые современные подходы, чтобы сохранить культурное наследие для будущих поколений. Одним из инновационных методов является распределённый мониторинг на основе оптического волокна.

Прогнозирование поведения объектов культурного наследия — очень сложная задача, поскольку такие сооружения имеют сложные модели износа, а цена ошибки при модернизации очень велика.

Прекрасным примером современного подхода к модернизации является Пизанская башня. Строительство объекта началось еще в 12 веке, однако при проектировании здания не были учтены особенности грунта: в районе строительства преобладали болотистые почвы, и фундамент оказался недостаточно укреплённым для такого проекта. Уже к окончанию строительства, в 14 веке, наклон составлял 1,6 и был хорошо заметен невооруженным глазом.

Критический угол наклона в 5,5 был достигнут к 1990 годам. В это время принимается решение о закрытии башни для туристов, которое было снято только в 2001, по окончании масштабной модернизации объекта.

Решением проблемы стало укрепление грунта, серия дренажных работ под фундаментом и выбор грунта с северной стороны башни (напомним, она наклоняется на юг). Это позволило стабилизировать конструкцию и сократить угол наклона. Теоретически, Пизанскую башню можно было выпрямить полностью, но этого никто не хотел: башня была наклонной более 6 веков, и должна оставаться наклонной.

Однако процесс проседания фундамента нужно постоянно контролировать, и оптимальным решением здесь может быть использование распределённого волоконно-оптического мониторинга.

Конструкции для мониторинга памятников архитектуры и объектов городской инфраструктуры

Non-metallic MultiSense

Мультифункциональный кабель для одновременного мониторинга параметров DTS, DAS, DSS

Мультифункциональный кабель для мониторинга протяжённых объектов.

Главная особенность кабеля — возможность собирать данные по всем видам распределённого мониторинга (DTS, DAS, DSS). Обладает особенной чувствительностью к деформации и акустическим воздействиям.

Подробнее о конструкции Non-metallic MultiSense

StrainSense

Кабель-датчик для распределённого мониторинга деформации протяжённых объектов на основе DSS. Конструкция может быть изготовлена в профилированной оболочке для лучшего сцепления с бетоном.

Подробнее о конструкции StrainSense

Напишите нам, и мы предложим оптимальное решение для вашего проекта.

В статье использованы фотографии из материалов Газета.ру