|
DOI: 10.14489/td.2023.02.pp.042-051
Федотов М. Ю., Ларин А. А.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ТОПОЛОГИИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ КРАЙНЕГО СЕВЕРА
(с. 42-51)
Аннотация. Обоснована актуальность широкого внедрения волоконно-оптических систем мониторинга напряженно-деформированного состояния инженерных сооружений, эксплуатируемых в условиях Крайнего Севера. Приведены результаты экспериментальных исследований, иллюстрирующие технологические аспекты реализации системы мониторинга на свайном фундаменте промышленного здания. В качестве измерительного устройства (ИУ), устанавливаемого на объект мониторинга (ОМ), выбрана конструкция на основе стального шестигранника с установленными волоконно-оптическими датчиками (ВОД) деформации и температуры на основе волоконных брэгговских решеток (ВБР). Показаны результаты разработки пространственной топологии, схемы коммутации и внедрения предложенного технического решения на свайном фундаменте ОМ, эксплуатируемого в Норильском промышленном районе.
Ключевые слова: неразрушающий контроль, железобетонная конструкция, волоконно-оптический датчик, волоконная брэгговская решетка, волоконно-оптическая система мониторинга, измерительное устройство, мониторинг, свайный фундамент, Крайний Север.
Fedotov M. Yu., Larin A. A.
FEATURES OF THE FORMATION OF THE SPATIAL TOPOLOGY OF THE FIBER-OPTIC SYSTEM OF MONITORING PILE FOUNDATIONS IN THE CONDITIONS OF THE FAR NORTH
(pp. 42-51)
Abstract. The article substantiates the relevance of the widespread introduction of fiber-optic systems for monitoring the stress-strain state of engineering structures operated in the Far North. The results of experimental researches illustrating the technological aspects of the implementation of a monitoring system on a pile foundation of an industrial building are presented. A design based on a steel hexagon with installed fiber-optic sensors (FOS) of deformation and temperature based on fiber Bragg gratings (FBG) was chosen as a measuring device (MD) installed on a monitoring object (OM). The results of the development of the spatial topology, the switching scheme and the implementation of the proposed technical solution on the pile foundation of the OM, operated in the Norilsk industrial region, are shown.
Keywords: non-destructive testing, reinforced concrete structure, fiber optic sensor, fiber Bragg grating, fiber optic monitoring system, measuring device, monitoring, pile foundation, Far North.
М. Ю. Федотов (Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения РАН (ИАиЭ СО РАН), Новосибирск, Россия; Российская инженерная академия (РИА), Москва, Россия; АО «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»), Москва, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
А. А. Ларин (Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук (ИАиЭ СО РАН), Новосибирск, Россия) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
M. Yu. Fedotov (Institute of Automation and Electrometry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IA&E SB RAS), Novosibirsk, Russia; Russian Academy of Engineering (RAE), Moscow, Russia; JSC Research Center of Construction, Moscow, Russia) E-mail:
Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
A. A. Larin (Institute of Automation and Electrometry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IA&E SB RAS), Novosibirsk, Russia)
1. Бакшеев Д. С. Создание и освоение индустриального буродобивного способа устройства свайных фундаментов в грунтах криолитозоны (на примере Норильского промышленного района): дис. … д-ра техн. наук, специальность 25.00.08 «Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение». М., 2001. 278 с.
2. Бакшеев Д. С. Свайное фундаментостроение в криолитозоне // Научный вестник Арктики. 2019. № 7. С. 8 – 15.
3. Подгорнов Н. И. Природно-климатическое и технологическое влияние на конструктивную безопасность железобетонных сооружений // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Инженерные исследования. 2011. № 2. С. 38 – 42.
4. Меркулов С. И. Конструктивная безопасность и прогрессирующие разрушения эксплуатируемых зданий // Безопасность строительного фонда России: проблемы и решения: материалы Международных академических чтений, Курск, 15 ноября 2019 года. Курск: Курский государственный университет, 2019. С. 89 – 96.
5. Бондаренко В. М. Коррозионные повреждения как причина лавинного разрушения железобетонных конструкций // Строительная механика и расчет сооружений. 2009. № 5(226). С. 13 – 17.
6. Гусев Б. В., Файвусович А. С., Степанова В. Ф., Розенталь Н. К. Математические модели процессов коррозии бетона. М.: ТИМР, 1996. 104 с.
7. Потапов А. И., Шихов А. И., Дунаева Е. Н. Определение динамического модуля упругости вечномерзлых грунтов при оттаивании по кинематическим характеристикам упругой волны // Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24, № 3(273). С. 16 – 23. DOI: 10.14489/td.2021.03.pp.016-023
8. Порошина С. С. Растепление вечномерзлых грунтов под зданиями в Норильске // Градостроительство и архитектура. 2018. Т. 8, № 2(31). С. 65 – 70. DOI: 10.17673/Vestnik.2018.02.11
9. Сазонов А. Д., Комаров Р. С., Передера О. С. Разлив нефтепродуктов в Норильске 29 мая 2020 года: предполагаемые причины и возможные экологические последствия // Экология. Экономика. Информатика. Сер. Системный анализ и моделирование экономических и экологических систем. 2020. Т. 1, № 5. С. 173 – 177. DOI: 10.23885/2500-395X-2020-1-5-173-177
10. Лозовский И. Н., Чуркин А. А. Контроль сплошности буронабивных свай методом межскважинной ультразвуковой томографии // Транспортное строительство. 2018. № 7. С. 6 – 9.
11. Леонович С. Н., Снежков Д. Ю., Будревич Н. А. Анализ эхо-импульсного метода контроля буронабивных свай // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2021. № 3(48). С. 74 – 82. DOI: 10.24866/2227-6858/2021-3-9
12. Елгин Б. Б., Федорова Е. А. Контроль сплошности буронабивных железобетонных свай сейсмоакустическим зондированием // Современные проблемы строительства зданий и сооружений в суровых условиях: сб. материалов I Всерос. науч.-практ. конф. строителей. Чита, 14 дек. 2018 г. / отв. ред. Н. П. Сигачев. Чита: Забайкальский гос. ун-т, 2018. С. 45 – 50.
13. Сагайдак А. И., Бардаков В. В., Елизаров С. В., Иванов В. И. Стандарты по контролю технического состояния железобетонных конструкций методом акустической эмиссии // Контроль. Диагностика. 2020. № 6. С. 32 – 39. DOI: 10.14489/td.2020.06.pp.032-039
14. Бардаков В. В., Сагайдак А. И., Елизаров С. В. Акустическая эмиссия переармированных железобетонных балок // Контроль. Диагностика. 2019. № 9. С. 4 – 12. DOI: 10.14489/td.2019.09.pp.004-012
15. ГОСТ Р 22.1.12–2005. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования (с Изменением № 1) [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200039543 (дата обращения: 09.11.2022 г.).
16. Шишкин В. В., Чурин А. Е., Харенко Д. С., Шелемба И. С. Система мониторинга несущих конструкций футбольного манежа на основе волоконно-оптических датчиков // Фотон-Экспресс. 2013. № 6(110). С. 22–23.
17. Шишкин В. В., Гранёв И. В., Шелемба И. С. Отечественный опыт производства и применения волоконно-оптических датчиков // Прикладная фотоника. 2016. Т. 3, № 1. С. 61 – 75.
18. Ларин А. А., Федотов М. Ю. Исследование конструктивных параметров измерительных устройств для волоконно-оптической системы мониторинга свайных фундаментов в условиях Крайнего Севера // Промышленное и гражданское строительство. 2022. № 12.
1. Baksheev D. S. (2001). Creation and development of an industrial drilling method for arranging pile foundations in soils of the permafrost zone (on the example of the Norilsk industrial region). Moscow. [in Russian language]
2. Baksheev D. S. (2019). Pile foundation construction in permafrost. Nauchniy vestnik Arktiki, (7), pp. 8 – 15. [in Russian language]
3. Podgornov N. I. (2011). Natural, climatic and technological impact on the structural safety of reinforced concrete structures. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Inzhenernye issledovaniya, (2), pp. 38 – 42. [in Russian language]
4. Merkulov S. I. (2019). Structural safety and progressive destruction of operated buildings. Safety of the building stock in Russia: problems and solutions: materials of the International Academic Readings, pp. 89 – 96. Kursk: Kurskiy gosudarstvenniy universitet. [in Russian language]
5. Bondarenko V. M. (2009). Corrosion damage as a cause of avalanche destruction of reinforced concrete structures. Stroitel'naya mekhanika i raschet sooruzheniy, 226(5), pp. 13 – 17. [in Russian language]
6. Gusev B. V., Fayvusovich A. S., Stepanova V. F., Rozental' N. K. (1996). Mathematical models of concrete corrosion processes. Moscow: TIMR. [in Russian language]
7. Potapov A. I., Shihov A. I., Dunaeva E. N. (2021). Determination of the dynamic module of elasticity of permanently frozen soils during defrost by kinematic characteristics of elastic wave. Kontrol'. Diagnostika, Vol. 24, 273(3), pp. 16 – 23. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2021.03.pp.016-023
8. Poroshina S. S. (2018). Thawing of permafrost soils under buildings in Norilsk. Gradostroitel'stvo i arhitektura, Vol. 8, 31(2), pp. 65 – 70. [in Russian language] DOI: 10.17673/Vestnik.2018.02.11
9. Sazonov A. D., Komarov R. S., Peredera O. S. (2020). Oil spill in Norilsk on May 29, 2020: alleged causes and possible environmental consequences. Ekologiya. Ekonomika. Informatika. Seriya: Sistemniy analiz i modelirovanie ekonomicheskih i ekologicheskih system, Vol. 1, (5), pp. 173 – 177. [in Russian language] DOI: 10.23885/2500-395X-2020-1-5-173-177
10. Lozovskiy I. N., Churkin A. A. (2018). Continuity control of bored piles by cross-hole ultrasonic tomography. Transportnoe stroitel'stvo, (7), pp. 6 – 9. [in Russian language]
11. Leonovich S. N., Snezhkov D. Yu., Budrevich N. A. (2021). Analysis of the echo-pulse method for the control of bored piles. Vestnik Inzhenernoy shkoly Dal'nevostochnogo federal'nogo universiteta, 48(3), pp. 74 – 82. [in Russian language] DOI: 10.24866/2227-6858/2021-3-9
12. Sigachev N. P. (Ed.), Elgin B. B., Fedorova E. A. (2018). Continuity control of bored reinforced concrete piles by seismoacoustic sounding. Modern problems of construction of buildings and structures in harsh conditions: collection of materials of the I All-Russian scientific and practical conference of builders, pp. 45 – 50. Chita: Zabaykal'skiy gosudarstvenniy universitet. [in Russian language]
13. Sagaydak A. I., Bardakov V. V., Elizarov S. V., Ivanov V. I. (2020). Standards for the technical state testing of reinforced concrete structures by means of acoustic emission method. Kontrol'. Diagnostika, (6), pp. 32 – 39. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2020.06.pp.032-039
14. Bardakov V. V., Sagaydak A. I., Elizarov S. V. (2019). Acoustic emission behaviour of over-reinforced concrete beams. Kontrol'. Diagnostika, (9), pp. 4 – 12. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2019.09.pp.004-012
15. Safety in emergency situations. Structured monitoring and control system for engineering systems of buildings and structures. General requirements. Ru Standard No. GOST R 22.1.12–2005. Russian Federation. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200039543 (Accessed: 09.11.2022). [in Russian language]
16. Shishkin V. V., Churin A. E., Harenko D. S., Shelemba I. S. (2013). Football arena load-bearing structures monitoring system based on fiber-optic sensors. Foton-Ekspress, 110(6), pp. 22–23. [in Russian language]
17. Shishkin V. V., Granyov I. V., Shelemba I. S. (2016). Domestic experience in the production and application of fiber-optic sensors. Prikladnaya fotonika, Vol. 3, (1), pp. 61 – 75. [in Russian language]
18. Larin A. A., Fedotov M. Yu. (2022). Study of the design parameters of measuring devices for a fiber-optic system for monitoring pile foundations in the Far North. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo, (12). [in Russian language]
Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).
Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.
После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.
Для заказа скопируйте doi статьи:
10.14489/td.2023.02.pp.042-051
и заполните форму
Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.
.
This article is available in electronic format (PDF).
The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.
After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.
To order articles please copy the article doi:
10.14489/td.2023.02.pp.042-051
and fill out the form
.
|
Архив номеров
Разработка концепции и создание сайта - ООО «Издательский дом «СПЕКТР»