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
Оптическое волокно
Оптическое волокно
Оптический модуль из ПБТ, заполненный гидрофобным гелем
Буферное покрытие
Стеклопластиковый пруток
Рипкорд
Оболочка
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
Оптическое волокно
Буферное покрытие
Стальной оптический модуль
Промежуточная оболочка
Повив стальных проволок
Внешняя оболочка
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