Особенности и современные методы обеспечения контроля технического состояния искусственных сооружений с пролетными строениями в виде железнодорожных ферм

Техническое состояние мостовых сооружений в виде ферм, используемых под железнодорожное движение, стало в настоящее время предметом широких научных дискуссий. Обеспечение данного технического состояния – достаточно существенная научная проблема, решение которой приобретает все большее практическое значение. Очевидно, что одним из наиболее действенных инструментов по управлению техническим состоянием подобных сооружений является мониторинг инженерных конструкций. В статье выполнен краткий технико-эксплуатационный анализ железнодорожных ферм, выделены основные проблемы их содержания с использованием непрерывных систем мониторинга инженерных конструкций. Осуществлен обзор существующих систем (подсистем) мониторинга с кратким описанием принципов их работы. Даны предложения по совершенствованию существующих решений и подходов к мониторингу. Актуальность рассмотрения данного вопроса особенно важна при обосновании оптимального числа контролируемых параметров. Он постоянно возникает во время прохождения государственной экспертизы проектной документации, а также общения с заказчиком при обосновании затрат. Особенно важно на этапе разработки программы мониторинга учитывать необходимость производить анализ сооружения с точки зрения его представления объектом мониторинга. Очевидно, это требует перехода от субъективного определения точек контроля по идеальной модели сооружения к строгим математическим зависимостям. Состояние сооружения в этом случае характеризуется количеством и типом дефектов, а также оцениваются постоянные и временные воздействия. В качестве примера приведены данные по обследованию двух мостовых сооружений под железную дорогу с пролетными строениями в виде ферм.

1. Бокарев С. А. Управление техническим состоянием искусственных сооружений железных дорог России на основе новых информационных технологий. Новосибирск : Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2002. 276 с.

2. Белый А. А., Собор В. Эксплуатационное состояние мостовых опор объектов Октябрьской железной дороги // Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Новые технологии в мостостроении». 2017. С. 15–21.

3. Кондратов В. В. Вибрации элементов решетки главных ферм металлических пролетных строений железнодорожных мостов : специальность 05.23.15 «Мосты и транспортные тоннели» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Кондратов Владимир Владимирович ; Ленинградский институт путей сообщения. Ленинград, 1984. 249 с.

4. Смирнова О. В. Теоретические основы и методы управления техническим состоянием эксплуатируемых мостов : специальность 05.23.11 «Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Смирнова Ольга Владимировна ; Московский институт инженеров транспорта. Москва, 2004. 116 с.

5. Исследования напряженно-деформированного состояния металлического пролетного строения моста через р. Томь в г. Новокузнецке / А. Н. Яшнов, Ю. Н. Мурованный, А. А. Ращепкин [и др.] // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2007. № 17. С. 31–41.

6. Кисель М. А. Определение усталостной нагрузки при расчете железнодорожных мостов с пролетным строением из стальных ферм // Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе. 2015. Т. 1. С. 392–394.

7. Ким Ю. Г., Боровик Г. М. Диагностика технического ресурса по параметрам фактического состояния стальных пролетных строений со сквозными главными фермами // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. 2016. Т. 1. С. 409–414.

8. Иванов Е. О. Оценка технического состояния решетчатых пролетных строений железнодорожных мостов по результатам мониторинга // Фундаментальные и прикладные вопросы транспорта. 2022. № 4 (7). С. 87–94.

9. Быстров Н. С. Сравнительный анализ методов расчета ферменного железнодорожного моста на устойчивость к прогрессирующему разрушению // Железнодорожный транспорт и технологии : сборник трудов международной научно-практической конференции. 2023. Т. 1 (249). С. 113–117.

10. Иванов В. В. Названа причина обрушения железнодорожного моста под Мурманском // Lenta.RU : [сайт]. 2020. URL: https://lenta.ru/news/2020/06/09/most/ (дата обращения: 06.09.2020).

11. Савина М. В. Использование искусственного интеллекта для оценки и контроля технического состояния зданий и сооружений // Инновационный потенциал развития общества: взгляд молодых ученых : сборник научных статей 4-й Всероссийской научной конференции перспективных разработок. Курск, 2023. С. 404–408.

12. Belyi A. A., Karapetov E. S., Efimenko Yu. S. Structural health and geotechnical monitoring during transport objects construction and maintenance (Saint-Petersburg) // Procedia Engineering. 2017. Vol. 189. Р. 145–151.

13. Хиллер Б., Ямбаев Х. К. Исследование автоматизированной системы деформационного мониторинга шлюзовых камер // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2016. № 3. С. 33–38.

14. Ефанов Д. В. Функциональный контроль и мониторинг устройств железнодорожной автоматики и телемеханики : монография / Санкт-Петербург : Петербургский университет путей сообщения, 2016. 171 с.

15. Организация непрерывного мониторинга углов наклона опор железнодорожной контактной сети / Д. В. Ефанов, Г. В. Осадчий, Д. В. Седых, Д. В. Барч // Транспорт Урала. 2017. № 2 (53) C. 37–41.

16. Эльхутов С. Н. Современные средства мониторинга и диагностики технического состояния верхнего строения железнодорожного пути // Сборник научных трудов Ангарского государственного технического университета. 2010. Т. 1, № 1. С. 131–138.

17. Ященко А. И. От водяного уровня до высокоточного инклинометра // Информационное агентство «ГРОМ». 2010. № 4. С. 17–19.

18. Belyi A., Osadchy G., Dolinskiy K. Practical Recommendations for Controlling of Angular Displacements of High-Rise and Large Span Elements of Civil Structures // Proceedings of IEEE East-West Design & Test Symposium (EWDTS’2018). 2018. Vol. 188. Р. 176–183.

19. Геодезический мониторинг деформаций вантовых мостов на основе спутниковых технологий / М. Я. Брынь, Е. Г. Толстов, А. А. Никитчин [и др.] // Известия Петербургского университета путей сообщения. 2009. Вып. 2 (19). C. 120–128.

20. Сырков А. В., Крутиков О. В. Оптимизация жизненного цикла моста на остров Русский во Владивостоке средствами анализа рисков и мониторинга // Автоматизация в промышленности. 2012. № 9. С. 45–50.

21. Овчинников И. Г., Косауров А. П., Суров Д. И. Непрерывный удаленный мониторинг и диагностика технического состояния мостов // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2019. № 3 (29). С. 16–24.

22. Яшнов А. Н., Кузьменков П. Ю., Иванов Е. О. Развитие мониторинга технического состояния мостов // Путь и путевое хозяйство. 2021. № 7. С. 14–18.

23. Яшнов А. Н., Баранов Т. М. Некоторые результаты работы системы динамического мониторинга академического моста через р. Ангару в Иркутске // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2017. № 1 (60). С. 199–209.

24. Мост проверит себя сам // Гудок. 2021. № 183. URL: https://gudok.ru/zdr/169/?ID=1581934 (дата обращения: 07.10.2021).

25. Умный мост : [цифровой двойник железнодорожного моста через реку Кола в Мурманской области] // YouTube : [видеохостинг]. URL: https://youtu.be/TgxhgjUxcUk (дата обращения: 07.10.2021).