Monitoring przemieszczeń pionowych

Monitoring przemieszczeń pionowych jest jednym z podstawowym pomiarów wymaganych podczas budowy nowego obiektu w zurbanizowanym terenie. Nowa inwestycja podczas całej realizacji ale także po jej zakończeniu wymaga cyklicznej obserwacji oddziaływania prac (wykonywania wykopów, prac powodujących wibracje) na sąsiednie obiekty. Nowe budowy wymagają kontroli często nawet nieznacznych zmian wysokości dlatego też do tego celu jedną z metod stosowanych w naszej firmie jest metoda niwelacji precyzyjnej.

Niwelacja precyzyjna wymaga zastosowania wysokiej dokładności niwelatorów oraz łat niwelacyjnych. Aktualnie nasza firma wykorzystuje najnowsze niwelatory kodowe firmy Leica które przy użyciu łat inwarowych umożliwiają pomiar z dużą dokładnością pomiaru (Leica LS10 0,3 mm / 1 km, Leica DNA 03 0,3 mm / 1 km).

Na etapie przygotowawczym niezbędne jest zamontowanie punktów, specjalnych trzpieni stalowych (reperów w ścianie budynku, reperów gruntowych, reperów na obiektach inżynierskich) które będą zlokalizowane tak aby w trakcie ewentualnego osiadania przemieszczały się razem z obiektem. Drugim elementem koniecznym do wykonania kontroli przemieszczeń pionowych jest wybranie stałych punktów odniesienia (punktów kontrolnych) które będą dawały pewność niezmienności ich wysokości w czasie. Do tego celu wykorzystuje się sieć państwowych punktów osnowy wysokościowej natomiast jeśli jest niewystarczająca ( a niestety tak jest bardzo często) wówczas wymagane jest zaprojektowanie i zastabilizowanie dodatkowych punktów stałych.

Kolejnym etapem monitoringu jest wykonanie z należytą starannością pomiaru tzw. „zerowego” poprzez poprowadzenie ciągów niwelacyjnych pomiędzy punktami kontrolnymi a kontrolowanymi. Dopiero kolejne pomiary a następnie analiza ich wyników są zasadniczym monitoringiem przemieszczeń. Częstotliwość takich pomiarów zależy od potrzeb i wskazań zleceniodawcy usługi. Pomiary następujące po sobie porównywane są do pomiaru „zerowego”, dzięki czemu na podstawie analizy wyników można określić czy wystąpiło przemieszczenie pionowe i ewentualnie jak duża nastąpiła zmiana.

Do najważniejszych zalet niwelacji precyzyjnej zaliczyć można między innymi następujące charakterystyki i cechy:

• duża dokładność i wiarygodność uzyskiwanych wyników,
• szybka instalacja,
• możliwość kontynuacji pomiarów po zakończeniu budowy,
• elastyczność w zakresie częstotliwości pomiarów.

Innym instrumentem wykorzystywanym przy prowadzeniu monitoringu przemieszczeń pionowych jest tachimetr. Jako wyspecjalizowana firma oferujemy kompleksową obsługę montażu pryzmatów/folii dalmierczych i pomiarów tachimetrycznych wraz z opracowaniem wyników.

Jesteśmy w stanie przeprowadzić analizę problemu wraz z opracowaniem projektu monitoringu określającego zakres prac, sposób montażu punktów pomiarowych, częstotliwości pomiarów. Pomiary tachimetryczne wykonujemy z wykorzystaniem sprzętu renomowanych producentów (m.in. LEICA, TRIMBLE, TOPCON).

Tachimetr elektroniczny

Tachimetr elektroniczny(robotyczny) jest podstawowym instrumentem stosowanym w monitoringu poziomym i pionowym. Najczęściej znajduje zastosowanie w sytuacjach, takich jak:

• pomiary przemieszczeń konstrukcji obudów głębokich wykopów (np. ściany szczelinowe);

• pomiary przemieszczeń konstrukcji budynków;

• pomiary przemieszczeń zmian wysokościowych terenu;

• monitorowaniu stateczności skarp i zboczy.

Tachimetr elektroniczny realizuje precyzyjny pomiar kierunku oraz odległości. Przemieszczenia punktów kontrolowanych są wyznaczane w odniesieniu do punktów nawiązania (odniesienia), które są zlokalizowane poza strefą oddziaływania. Stanowiska do pomiarów mogą być stałe lub dowolne. Przy stanowiskach stałych monitoring może się odbywać w sposób ciągły lub pół automatyczny.

Zalety stosowania tachimetrów robotycznych w monitoringu:

• dokładny i precyzyjny pomiar ze sprawdzoną niezawodnością;

• pomiar punktów trudno dostępnych (niemożliwy dla innych technik);

• szybka instalacja, nie zakłócająca prac na budowie;

• możliwość ciągłego pomiaru 24h/dobę;

• stabilność i niezawodność systemu w dłuższej perspektywie czasu.

Do prowadzenia monitoringu przemieszczeń pionowych wykorzystujemy również technologię satelitarną. Jej rozwój znacznie poprawił otrzymywane dokładności, a zastosowanie odpowiedniej metody pomiaru oraz opracowania danych sprawia, że jest doskonałym narzędziem do badania przemieszczeń. Jako firma z wieloletnim doświadczeniem oferujemy system pomiarów przemieszczeń pionowych wykorzystujący odbiorniki GNSS.

W zależności od charakteru obiektu, jesteśmy w stanie dopasować odpowiednią konfigurację rozlokowania instrumentów pomiarowych, sposób montażu oraz częstotliwość pomiarów. Monitoring GNSS jest bez obsługowy. System automatycznie gromadzi dane, opracowuje i publikuje wyniki. Zdefiniowane progi ostrzegawcze i alarmowe pozwalają automatycznie wysyłać komunikaty do administratora systemu oraz do innych zainteresowanych osób. Dzięki wiarygodnym wynikom przestrzennych przemieszczeń specjaliści mogą podejmować odpowiednie decyzje i z wyprzedzeniem przeciwdziałać ewentualnym zagrożeniom.

Odbiorniki GNSS to instrumenty pomiarowe do wyznaczania trójwymiarowych współrzędnych punktów. Daje to nieskończenie szerokie możliwości zastosowania. Ograniczeniem stosowania ich w pomiarach jest zasłonięcie horyzontu, co skutkuje ograniczeniem odbierania sygnałów od niektórych satelitów lub jego zniekształceniem. Odbiorniki GNSS najczęściej wykorzystywane są do monitoringu budynków, mostów, wież itp. Stosując odpowiedni rodzaj stabilizacji w otwartym terenie mogą być stosowane do badania osuwisk, skarp lub zboczy.

W zakresie wykorzystania urządzeń GNSS w monitoringu stosujemy dwa rozwiązania:

• POMIARY STATYCZNE GNSS

Najdokładniejszą metodą pomiarową jest metoda statyczna. Polega ona na pomiarze i opracowaniu danych z par punktów. W wyniku otrzymujemy przestrzenne współrzędne wektorów. Dokładność wyznaczenia współrzędnych zależy głównie od trzech czynników: odległości pomiędzy punktami, gęstości rejestrowanych danych oraz okresu ich rejestracji. Zarejestrowane dane opracowywane są w post-processingu. Częstotliwość uzyskiwanych wyników zależy od długości sesji pomiarowej i czasu przesyłania danych do opracowania. W pomiarach wykorzystujemy nowoczesne dwukanałowe urządzenia GNSS firmy Trimble oraz Leica. Na terenie Warszawy dysponujemy własną stacją referencyjną położoną w samym centrum miasta.

• SMARTSENSE

SMARTSENSE jest to zintegrowany system pomiarowy przemieszczeń, którego podstawą działania jest pomiar GNSS. Jest to autorski system, który został zaprojektowany i stworzony w naszej firmie na podstawie wieloletniego doświadczenia i najnowszych rozwiązań techniki pomiarowej. System składa się z sieci urządzeń (komórek pomiarowych), które mogą zostać zainstalowane na monitorowanych obiektach, oraz urządzeń referencyjnych instalowanych w punktach poza strefą oddziaływania budowy. Sercem systemu jest zaś komórka centralna, która zbiera dane pomiarowe z komórek pomiarowych, je interpretuje, a wyniki wysyła na platformę monitoringową. Pomiary przemieszczeń odbywają się na zasadzie pomiarów metodą statyczną, a przemieszczenia określane są na podstawie zmian długości wektorów między komórką pomiarową, a urządzeniami referencyjnymi. System dopuszcza ustalenie dowolnego harmonogramu obserwacji GNSS, co pozwala na wybranie porównywalnych okresów pomiarowych z dobrą widocznością satelitów i małą ilością sygnałów wielokrotnie odbitych (ograniczenie horyzontu). Kolejną bardzo ważną zaletą systemu jest jego bezprzewodowe działanie. Wszystkie urządzenia systemu komunikują się wzajemnie za pośrednictwem połączeń bezprzewodowych od dużym zasięgu. Dodatkowo są to urządzenia energooszczędne o zasilaniu bateryjnym, co wyklucza stosowanie stałego zasilania w punktach pomiarowych. Montaż komórki pomiarowej jest mało inwazyjny i sprowadza się do zainstalowania uchwytu z anteną oraz mocowania z urządzeniem pomiarowym.

Zalety:

• automatyczny pomiar;
• duża ilość pomiarów (od 1 do 12 pomiarów na dobę);
• energooszczędność;
• pomiary przemieszczeń poziomych i pionowych;
• łatwy montaż bez plątaniny przewodów i dużej ingerencji w elewację obiektu;
• monitoring w czasie rzeczywistym przy wykorzystaniu precyzyjnego dwuosiowego pochyłomierza;
• odporność na wandalizm;
• odporność na warunki atmosferyczne , kompensacja temperaturowa;
• prezentacja wyników na platformie WWW.