Еодезический контроль осадок термического цеха автозовода

Исходя из опыта работ, рекомендуется при проектировании ГК объектов промышленных предприятий  применять методы контроля по управляющему воздействию, используя условия, приведенные в табл.5.

 

 

 

 

Таблица 5              Назначение метода контроля по управляющему воздействию

Методы контроля	Условия применения
Пассивный	Проверка технического состояния  объекта при: - оценке состояния конструкций  зданий, сооружений и оборудования, для которых характер изменения  параметров во времени не имеет  выраженных закономерностей из-за  множества воздействующих факторов, вследствие чего в элементах  конструкций предусмотрены специальные  устройства для подрихтовки в процессе эксплуатации (например, при оценке состояния подкрановых путей мостовых кранов); - оценке состояния объектов  с нарушенным активным контролем,  восстановить результаты которого  невозможно; - оценке на текущий момент  состояния конструкций зданий, сооружений  и оборудования, если контроль  ранее не предусматривался или  не проводился (выявление «упущенных»  деформаций); - оценке состояния зданий, сооружений  и оборудования для целей реконструкции,  проведения капитальных ремонтов; - оценке состояния объектов  после взрывов, пожаров и наводнений; - установке и регулировке оборудования  после ремонта.
Активный	Проверка технического состояния  объекта при: - оценке состояния строительных  конструкций и технологического  оборудования, для которых характер  развития деформации во времени имеет выраженную закономерность и прогнозируем до начала контроля (из опыта эксплуатации аналогичных объектов в идентичных условиях или расчетом по известным методикам); - исследованиях и испытаниях конструкций зданий, сооружений и оборудования (например, контроле положения валопровода турбоагрегатов при пусках и остановах).

 

Процессы геодезического контроля геометрических параметров рекомендуется  разрабатывать последовательно, шаг  за шагом:

1) На основании материалов проектирования, а также требований по выбору объектов геодезического контроля назначают объекты, подлежащие контролю, и дают краткую характеристику их технических и экономических показателей и условий работы, влияющих на выбор категории, методов и режимов контроля.

2)  На основании характеристики объекта контроля, его конструктивных решений и условий его работы назначают вид и допустимую величину отклонений геометрических параметров со ссылкой на нормативный документ, проект или подтверждающий расчет.

3) На основании общих качественных признаков, характеризующих категорию контроля, признаков и показателей каждого конкретного объекта и требований к назначению методов и режимов контроля, проектируют процессы контроля.

При ГК технического состояния  объектов промышленных предприятий  применяют нормы точности для  пассивного (контроль постоянных параметров) и активного (контроль переменных параметров) метода [3].

При контроле постоянных параметров точность устанавливается, как правило, введением понижающего коэффициента (коэффициента точности) на технологические или эксплуатационные допуски. При этом понижающий коэффициент принимается по различным литературным источникам от 0,2 до 0,7 в зависимости от требуемой достоверности получения результатов контроля. В этих случаях точность геодезического контроля выражается формулами [2, 3]:

              

                  (1)

при условии

 

где, – допуск на геодезические измерения при пассивном контроле;

        и – эксплуатационный и технический допуски, соответственно;

        – допускаемое отклонение на геодезические измерения при пассивном контроле;

        и – эксплуатационное и техническое предельное отклонение, соответственно;

        – СКО результата измерения при пассивном контроле;

        – СКП измерения при пассивном контроле;

Чем меньше коэффициент точности , тем выше достоверность контроля, т. е. точнее будет выполнена разбраковка проверяемых деталей (конструкций объекта) на годные (в допуске) и негодные (вне допуска), тем меньше будет относительный выход за границу поля допуска, тем меньше ожидаемый процент повторной разбраковки.

Для практического применения названной методики очень важно  назначить конкретные величины коэффициента точности для разнообразнейших объектов контроля. Так как коэффициент характеризует достоверность разделения измеренных значений геометрических параметров на допустимые и недопустимые, основным критерием к его применению следует считать категорию геодезического контроля объекта промышленного предприятия, которая зависит от технико-экономических показателей объекта (табл.6).

Таблица 6         Показатели точности и достоверности категорий геодезического контроля

Категория контроля	Точность контроля (значения коэффи-циента точности сп)	Ожидаемый процент повторной разбра-ковки конструкций	Диапазон величин параметров, подвер-гаемых повторной разбраковке
1	0.20	2.7	(0,90 – 1,10)
2	0.30	7.1	(0,85 – 1,15)
3	0.40	9.4	(0,80 – 1,20)
4	0.50	11.7	(0,75 – 1,25)

 

Нормы точности геодезических измерений  при активном контроле предназначаются для решения точностных задач, связанных с изучением и контролем характера изменений размеров, положения и формы сооружений и оборудования, а также их элементов во времени от статических и динамических нагрузок. По существу, это нормы точности измерений при контроле развития осадок, горизонтальных перемещений сооружений и их оснований, а также деформаций их конструкций во времени. В этих случаях важно изучить характер изменения параметра через определенные интервалы времени, сравнить результаты этих изменений с заданными проектными или нормативными значениями и сделать соответствующие выводы и решения заблаговременно, упреждая нежелательный ход событий.

Известно, что при контроле какого-либо геометрического параметра  объекта, при соблюдении заложенных проектом условий строительства  и эксплуатации распределение действительных отклонений конструкций будет подчиняться  законам, описанным выше. Если построить графики изменений геометрических параметров во времени, то они, как правило, описываются кривыми, имеющими асимптоты, отстояние которых от оси ординат будет равно . Из всех этих графиков интересны только графики тех кривых, асимптота которых отстоит от оси ординат на величину предельного отклонения , так как именно она является границей качественного состояния конструкций объекта.

График такой кривой, показывающей изменение во времени эксплуатационного  отклонения (например, развития осадки), представлен на рис.2. Чтобы получить такой график, предельное отклонение  разбивается на интервалы слежения  . В результате пересечения кривой  с границами интервалов образуются точки A, B, C

Рисунок 2 Кривая изменения геометрического  параметра во времени с допускаемым      отклонением и погрешностями измерений при пассивном и активном контролях

Из теории планирования экспериментов  известно, что, чем меньше выбрана  величина , тем большее число контрольных точек будет при экспериментальном изучении какого-либо процесса или явления, тем более точно будет подобрана функция, описывающая данный процесс. Эти положения справедливы и для контроля переменных геометрических параметров, а следовательно, и для прогнозирования и управления процессом, характеризующим техническое состояние конструкций зданий, сооружений и оборудования промышленных предприятий.

Однако увеличение числа  точек потребует увеличения числа  измерений и повышения точности измерений. По временной характеристике такой контроль будет являться периодическим  и должен выполняться через определенные интервалы времени, величина которых  будет зависеть от величины выбранного интервала слежения и планируемого хода развития процесса эксплуатации, например, процесса консолидации грунтов  основания.

Вполне логично для  целей назначения точности измерений  при активном контроле применить  теорию назначения точности, используемую при пассивном контроле, но уже  с учетом требований, изложенных выше. А именно, точность контроля следует  сопоставлять не с величинами предельных отклонений  геометрических параметров, а с величинами интервалов слежения . Тогда точность измерения параметра при активном контроле, характеризующаяся предельным отклонением , получится делением допускаемого отклонения на геодезические измерения при пассивном контроле на число равных интервалов слежения или n - 1 (n – число циклов измерений):

                                                                                          (2)

или по преобразованной формуле:

                                                                                       (3)

                                                                                                          (4)

                                                                                                              (5)

где – коэффициент точности при активном контроле.   

По предлагаемому методу расчета требуемой точности измерений  при контроле отклонений геометрических параметров коэффициент точности измерений выбирают из табл.6. Величина и число интервалов слежения должны выбираться в зависимости от задач контроля, экономической целесообразности, правил безопасной эксплуатации сооружений и оборудования, возможностей геодезической техники измерений и т. п.

Минимальное число интервалов , которое является основой для расчета точности, определяется по формуле:

                                                                                           (6)      

Это объясняется тем, что  при числе интервалов, равном , величина интервала слежения (см. рис. 2) с учетом предельного отклонения ее измерения при активном контроле, будет равна предельному отклонению измерения постоянного параметра  :

                                                                                          (7)

Следовательно, за время  между циклами измерений при  планируемом процессе эксплуатации не произойдет неконтролируемого выхода изменяющегося во времени параметра, с учетом ошибки его измерения, за границу эксплуатационного отклонения.

Расчет точности измерений параметров для активного контроля, как наиболее часто применяемого при эксплуатации зданий и сооружений.

Для параметров:

• допустимая абсолютная осадка здания (),
• допустимая относительная разность осадок ().

Расчет производится по формуле (3) для активного контроля

                                                                                                      (8)

где – предельная ошибка измерения параметра;

     – коэффициент точности при пассивном контроле;

      – допускаемое предельное отклонение на геометрический параметр, (– для абсолютной осадки здания, – для относительной разности осадок).

 

4. Разработка схемы размещения геодезической контрольно-измерительной аппаратуры (КИА). Типы реперов и марок

 

Геодезическая контрольно-измерительная  аппаратура для измерения осадок объекта состоит из закрепленных на объекте и местности контрольных  точек, с которых производится съем первичной информации о контролируемом параметре.

КИА для измерения осадок подразделяют на две группы: опорные  и деформационные знаки. Опорные  знаки – исходные неподвижные  знаки, закладываемые на территории промплощадки и служащие для измерения абсолютных полных осадок; деформационные знаки – стенные или плитные нивелирные знаки, устанавливаемые на колонны каркаса здания или фундаменты оборудования и перемещающиеся вместе с ними.

Типы глубинных реперов  и глубина закладки их якорей определяются по геологическому разрезу площадки предприятия и физико-механическим свойствам грунтов, полученным из материалов изысканий. Конструкция наиболее применяемого в проектах репера для измерения  осадок промышленных предприятий приведена  в прил. 2.

Проект размещения исходных опорных реперов составляется на выкопировке из генплана предприятия. Местоположение их определяют с учетом существующих подземных коммуникаций, вне зоны осадочной воронки, но не более, чем в 200 – 300 м от контролируемых объектов и друг друга.

Места установки глубинных  и грунтовых реперов на выкопировке генплана показывают условными знаками с привязкой к пунктам строительной сетки или характерным точкам здания. Чертеж типа выбранного знака должен быть приложен к проекту.

Тип осадочной марки и  заделка ее в конструкцию зависит  от материала конструкции, применяемых  методов и средств измерения  осадок и расчетной точности измерения  превышений в разрабатываемом проекте. Типы наиболее употребительных марок  приведены в прил. 4.