Monitorowanie konstrukcji, szczególnie podczas wykonywania prac budowlanych, jest konieczne nie tylko z uwagi na bezpieczeństwo danej budowli, ale także ze względu na znajdujące się w sąsiedztwie obiekty i ludzi poruszających się po terenie budowy oraz w jej otoczeniu. Przykładem zastosowania monitoringu budowli jest kilkusetletni poznański kościół, gdzie konieczna okazała się kontrola przemieszczeń filarów wewnętrznych.
Monitoring przemieszczeń słupów w kościele św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
Czym jest monitoring i po co się go stosuje?
Monitoring obejmuje działania mające na celu wykrywanie zagrożeń i szybkie informowanie o nich właściwych osób w celu zapobieżenia sytuacjom zagrażającym zarówno monitorowanej konstrukcji, jak i ludziom znajdującym się w jej otoczeniu oraz sąsiadującym obiektom i infrastrukturze. Do monitoringu wykorzystywane są rozbudowane systemy kontrolno-pomiarowo-informacyjne. Zanim zostaną wdrożone, konieczne jest określenie rodzaju potencjalnego niebezpieczeństwa. Na tej podstawie dostosowywane są odpowiednie narzędzia pomiarowe oraz ustalany jest sposób informowania o zjawiskach niepokojących. Na system monitorowania składają się dwa główne podsystemy – obserwacyjny i ostrzegawczy. Celem wdrożenia pierwszego z nich jest pozyskanie informacji o zagrożeniu. Drugi ma umożliwiać analizę zaobserwowanych zjawisk, porównanie jej ze stanami alarmowymi, a w dalszej kolejności przekazanie informacji do uprzednio wskazanych osób.
W ostatnich latach stosowanie monitoringu wyraźnie zyskuje na znaczeniu. Z konieczności jego zastosowania coraz bardziej zdają sobie sprawę zarówno inwestorzy, jak i wykonawcy prac budowlanych. Podjęcie tego typu działań pozwala na szybką reakcję w stanach zagrożenia – umożliwia zapobieganie awariom czy wręcz katastrofom budowlanym. Pozwala także na ocenę stanu technicznego i podjęcie ewentualne działań zapobiegawczych. W wielu przypadkach dzięki monitorowaniu można uniknąć kosztownych przestojów w trakcie realizowanych kontraktów.
Poznań: monitoring w kościele św. Antoniego Padewskiego
Jednym z projektów, w ramach którego firma GEO-Instruments Polska sp. z o.o. zastosowała system monitorowania, jest remont kościoła św. Antoniego Padewskiego przy ul. Franciszkańskiej w Poznaniu, gdzie konieczne okazało się wzmocnienie fundamentów kompleksu sakralnego. Głównym celem zainstalowanego systemu jest monitoring przemieszczeń wewnętrznych filarów bazyliki, która powstała jako budowla trójnawowa na przełomie XVI i XVII w. Postępujący stan awaryjny elementów konstrukcyjnych spowodowany jest dopasowywaniem się fundamentu obiektu do zróżnicowanej podatności podłoża pod nim. Konieczne więc okazało się podjęcie prac modernizacyjnych i wzmocnienie fundamentów kościoła.
Kościół św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
W celu zniwelowania przemieszczeń kompleksu sakralnego, w skład którego wchodzą kościół, klasztor Franciszkanów oraz budynek wikarówki, zaprojektowano 415 szt. kolumn jet grouting o średnicy 1000 mm i łącznej długości wiercenia wynoszącej około 2000 mb oraz 34 szt. mikropali w technologii samowiercącej o długości 13 m i średnicy koronki około 150 mm każdy. Wykonanie kolumn zaplanowano zarówno pod ścianami zewnętrznymi kompleksu, jak i pod filarami głównymi kościoła.
Prace mające na celu wzmocnienie fundamentów kościoła św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
Jak działa system monitorowania obiektu budowlanego?
W celu kontroli przemieszczeń filarów w trakcie prowadzonych robót zastosowano automatyczny monitoring przemieszczeń pionowych, oparty na systemie Hydrostatycznej Niwelacji Precyzyjnej połączonej z komputerem rejestrującym oraz modem LTE do transmisji danych.
Rys. 1. Układ rozmieszczenia czujników HLC (Hydrostatic Levelling Cell) oraz parametry systemu
W Poznaniu łącznie użyto 14 szt. czujników przemieszczeń – po dwa na każdy filar oraz po jednym na filarach zewnętrznych, wbudowanych w ścianę wejściową kościoła. Wykorzystano również dwa czujniki referencyjne zamontowane na filarach zlokalizowanych w pobliżu ołtarza głównego. Aby zweryfikować odczyty czujników hydrostatycznych, zainstalowano dodatkowe trzy repery geodezyjne – dwa przy czujnikach referencyjnych i jeden dla czujnika znajdującego się w pobliżu ściany zewnętrznej. System pomiarowy znajduje się na wysokości około 3 m od poziomu posadzki, by nie przeszkadzał w codziennym użytkowaniu kościoła.
Monitoring przemieszczeń słupów w kościele św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
Zastosowany system charakteryzuje się następującymi parametrami:
- zakres pomiarowy: do 500 mm,
- rozdzielczość odczytu: 0,02 mm,
- dokładność pomiaru: 0,20 mm,
- stabilność pomiaru: 0,20 mm/rok,
- rejestracja odczytów – co 15 min.
Dodatkową funkcjonalnością opisywanego systemu jest swobodne programowanie częstotliwości odczytów oraz rejestracja temperatury w miejscach, w których mierzone jest przemieszczenie. System pomiaru przemieszczeń można też rozbudować o dowolny inny system pomiarowy, jak np. monitorowania przechyleń (automatyczne pochyłomierze) lub np. rozwarcia rys.
Monitoring przemieszczeń słupów w kościele św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
Główną zaletą tego rozwiązania jest to, że dzięki oprogramowaniu QuickView na bieżąco można monitorować najbardziej aktualne dane pomiarowe. Na podstawie tych właśnie odczytów operator maszyny podejmuje decyzje co do ilości podawanego zaczynu oraz jego ciśnienia. Informacje te są bardzo istotne z punktu widzenia realizacji wzmocnienia, szczególnie wówczas, kiedy pracuje się z tak delikatną konstrukcją jak 400-letni kościół.
Monitoring przemieszczeń słupów w kościele św. Antoniego Padewskiego w Poznaniu. Fot. Quality Studio
System został zamontowany na cały okres prowadzenia prac fundamentowych. Aby jednak dobrze poznać pracę własną konstrukcji, uruchomiono go na kilka tygodni przed startem właściwych robót. Pomiary będą prowadzone także przez okres kilku tygodni po ich zakończeniu. Planowany łączny czas funkcjonowania systemu monitoringowego to około siedem miesięcy.
Aktualnie prace budowlane w Poznaniu są w toku, a planowany termin ich ukończenia prac to koniec lutego lub początek marca.
Przeczytaj także: Wpływ budowy na obiekty sąsiednie. Kluczowy jest monitoring
Foto, video, animacje 3D, VR
Twój partner w multimediach.
Sprawdź naszą ofertę!
Aby dodać komentarz musisz być zalogowany. Przejdź do formularza logowania/rejestracji.