Автоматташтырылган каналдарды курууда бетондун калыңдыгын контролдоо

Неге бетондун калыңдыгынын тактыгы өтө маанилүү? Автоматташкан канал түзүү

Каналдарды автоматтык түрдө куруу учун канча калыңдыктагы бетон колдонуу керек экени – бул алардын иштешинин сапаты үчүн чоң мааниге ээ. Эгерде бетон катмарынын калыңдыгы 3 ммден ашып кетсе, суу агымынын эффективдүүлүгү турбуленттүүлүк жана кошумча үйкүлүштүн натыйжасында дээрлик 15% төмөндөйт (бул жаңы гидравликалык инженердик журналда өткөн жылы жарыяланган изилдөөдө табылган). Бул кичинекей айырымдар убакыт өткөн сайын суунун ичинен өтүп кетишине шарт түзөт, андыктан бул каналдардын бузулушунун негизги себептеринин бири болуп саналат. Изилдөөлөрдүн натыйжасында каналдардын бузулушунун жакынча төрттөн бири ошол сыяктуу суу сүзүлүшүнөн пайда болот. Каналдарды астарлоо үчүн автоматташтырылган системаларды колдонгондо, бетон катмарынын калыңдыгын ±2–3 мм чегинде так туташтырууга болот. Бул трещиналардын пайда болушун традициондук кол менен астарлоо методдоруна салыштырғанда 58% га азайтат. Бул практикада каналдын стеналарында мөздөнүп-чачырап кетүүгө баштапкы шарт түзөт токтогон жерлердин санын азайтат. Табигый температура шарттарында бул жакшыртуулар каналдардын кызмат көрсөтүш мөөнөтүн кеминде 20 жылга узартат, башкача айтканда, аларга ичке түзөтүүлөр керек болбойт.

Конструкциялардын жалпы турганын сактоо үчүн алардын бардык бөлүгүндө материалдын бирдей таркалуусу маанилүү. Эгер бетон катмары кээ бир жерлерде (8%дан ашык) тым чоң айырмаланып, жылдыз болсо, бул чыдамдуулуктун 15 МПа дан ашык айырмалануусуна алып келет, бул конструкциянын коопсуздук менен кандайдыр бир салмаа төзүшүн катаң төмөндөтөт. Бүгүнкү заманбап куруу ыкмалары аралашманы даярдоо убактысында суу-цемент катышын 0,45–0,50 чегинде так баалоого умтулат, натыйжада көпчүлүк долбоорлордо тыгыздык 95% чегиндеги бирдей деңгээлде сакталат. Бул ишти чеберчилик менен аткаруу кысылуу орду (шовдор) пайда болушун токтотот; антпесе, бул коррозиянын өнүгүшүн тездетет, айрыкча каналдардын арматураланган системаларында, туздуулугу 2 дС/м ден жогору топурактарда. Талаада алынган нааразылыктыз натыйжаларга караганда, таң калдырарлык нерсе байкалат: туура курулган каналдар 50ден ашык мөздөнүп-чачырап кетүү циклине чыдайт жана анын тозуу белгилери көрүнбөйт, ал эми байыркы кол менен жасалган астарлоо ыкмалары 15 циклден кийин гана бузулушка баштайт.

Экономикалык последствиялар да ошончолук маанилүү. Бардыгы 10 мм ге ашып куюу материалдардын баасын 100 кмге $740 миңге көтөрөт (Ponemon, 2023), ал эми жетишсиз калыңдыктагы бөлүктөрдүн түзөтүшүнүн баасы баштапкы орнотуу чыгымдарынын 3–5 эсе түзөтүшүн талап кылат. Тактыкка негизделген автоматташтыруу ошондой чыгымдарды жок кылат жана ири масштабдагы долбоорлордо ресурстарды оптималдуу колдонууну камсыз кылат.

Автоматташтырылган каналдарды курууда бетондун калыңдыгын чын убакытта көзөмөлдөө технологиялары

Лазердик профилометрия жана ичке орнотулган сенсордун массивдери

Лазердик профилометрлер бетон бетине токтогонсуз лазердик үч бурчтук ыкмасы аркылуу секундасына жакында 100 жолу сканерлөөдөн өтүп, ±0,3 мм точтуулук менен деталдуу 3D калыңдык карталарын түзөт. Система ошондой эле жаңы бетон карышымына чоңдугу аз микромеханикалык системаларды (MEMS) түзүлгөн сенсордун массивдерин кошуп коёт. Бул кичинекей куралдар бетондун гидратациясын жана анын катуулашып барганда тыгыздыгындагы өзгөрүштөрдү баалап турат. Андан кийин эмне болот? Сенсорлор кысымдын түз сызыгындагы көрсөткүчтөрүн жана температуранын өлчөмдөрүн борбордук башкаруу блокторуна түз тиришке жөнөтөт, андагы операторлор бетонду автоматтык түрдө куюуда параметрлерди түз убакытта түзөтө алышат. Талаа сыноолорунун натыйжаларына ылайык, бул технологиялардын бирикмеси традициялык кол менен текшерүү ыкмаларына салыштырғанда калыңдыктагы түрлүүлүктү жакында үч төрттүн бирине чейин азайтат. Ошондой эле ишчилер бетондун сапатын текшерүүгө жакында жарым убакыт чыгарат, бул курулуш долбоорлорунда катышкан бардык адамдарды кубанычка келтирет.

Четтерди аныктоо алгоритмдери GNSS-RTK орнотуу менен

Компьютердик көрүү системасы бул жогорку чечкичтүүлүктөгү камералык тасмаларды карап, плита-плиталардын аягын аныктайт, ал эсепке алынган GNSS RTK системасы асфальт төшөгүч машинанын так орнуна сантиметр деңгээлинде өтө так позициялаштыруу берет. Бул эки системаны бирге колдонуу геоссылкаланган калыңдык картасын түзөт, ал карта скриддин бийиктигинин кандай өзгөрүшүнө жараша туруктуу түрдө жаңыланып турат. Эгерде четти аныктоо системасы сызык боюнча калыңдыкта 5 мм гана айырмачылыкты тапса, GNSS RTK системасы асфальт төшөгүчтүн орнуна жарым секунд ичинде кайрадан орнотот. Бул бардык кері байланыш цикли каналдардын ийри бөлүктөрүндөгү айырмачылыкты 2 мм ден ашпаган деңгээлде сактап турат, бул суунун щельдер аркылуу сыртка чыгып кетүүсүн токтотуу үчүн абсолюттук талап.

Автоматташтырылган сырткы формалуу төшөгүчтүн жабык циклдуу калибрлөөсү жана адаптивдүү башкаруусу

Каналдарды автоматтык түрдө куруу үчүн бетондун туура калыңдыгын тандоо өтө маанилүү. Эгерде пландаштырылган калыңдыктан аз гана айырмаланыш болсо да, суу агымы бузулуп, бүтүн конструкциянын иштөө мөөртү күтүлгөндөй узак болбойт. Бул жерде түзөтүлгөн циклдүү системалар колдонулат. Бул системалар куруу процессинде бетондун чындыгында кандай калыңдыкта экенин жана пландаштырылган калыңдык менен салыштырып турат. Эгерде кандайдыр бир айырмаланыш байкаласа, алар машиналарга түзөтүүлөрдү тереңден орундашын тапшырат. Азыркы учурда кийинчерээк кимдир бирөөнүн кылган ката-кемчиликтерди байкашы керек эмес. Бардык изилдөөлөрдүн негизинде, бул ыкма шарттарга жараша материалдардын чыгымын жакында 15 процентке азайтат. Бул — техникалык талаптарга ылайык калуу жана ресурстарды убакытта экономиялоо үчүн жакшы натыйжа.

Вибрациялык скриддин бийиктигин процесс ичинде калыңдык боюнча кері байланышты колдонуп түзөтүү

Куралга орнотулган сенсорлор таза бетон катмарын агып түшкөндө талдап, анын калыңдыгын ар бир 0,01 секундда башкаруу коробкасына жөнөтөт. Эгерде калыңдыкта плюс же минус 1,5 миллиметрден ашык айырма болсо, машина вибрациялык скридиндеги гидравликалык цилиндрлерге жарым секунд ичинде автоматтык түзөтүүлөр жасайт. Бул тез түзөтүүлөр жердин төмөнкү бетиндеги түйүлдөрдү тегиздөөгө жана бетон аралашмасынын чындыгында кандай даярдалганына — кургак же суюк экендигине — жооп берүүгө жардам берет, бардыгын бирдей тыгыз толтуруп турат. Чындыгында иштеген объекттерде өткөрүлгөн сыноолордо бул акылдуу системалар бардык жолдорду төшөө иштеринин 95%ында миллиметрден төмөн тактыкка жеткен, бул ошондой эле ишчилердин ишти кол менен түзөтүүгө кирүүнүн 80%ынан ашык азайганын билдирет. Бул түрдөгү үзгүлтүз кайталанып турган кері байланыш цикли бардык процесс боюнча иштеп турганда, салмақ бет боюнча бирдей таралат, бул каналдар жана башка суу агып өткөн конструкцияларда кийинчерээк проблемаларга алып келген суу топтолуп калган оорундуктарды («суу топтолгон жерлер») болтурбайт.

Саһа тастыктоосу: Шаньдундагы 12,4 км автоматташтырылган канал долбоорунда миллиметрден төмөн калыңдык чегине жетүү

Шаньдундагы автоматташтырылган канал долбоору 12,4 километрге созулган жана бетондун калыңдыгынын тактыгы боюнча таң калдырарлык натыйжа көрсөткөн. Сайтта өткөрүлгөн сыноолордо бетон 12 километр боюнча максаттуу көрсөткүчтөрдөн ±0,8 мм гана айырмаланган. Бул көрсөткүч чынында да көпчүлүк традициялык ыкмалар менен жетишилген натыйjadан көпкө чейин жакшы, стандарттык чегинен 60% га жакшы. Алар бул ишти кандай ишке ашырды? Алар лазердик профилометрлерди жана бардык процесстери реалдуу убакытта баалоого мүмкүндүк берген орнотулган датчиктерди колдонушкан. Бул системалар кандайдыр бир айырмаланууну байкаса, алардын адаптивдүү башкаруу системалары вибрациялык скриддин бийиктигин тез арада түзөткөн. Бүткүл конструкция түзүлгөндөн кийин инженерлер 120 түрлүү жерден көрнөк үлгүлөр алып чыккан. Алардын табыштары да таң калдырарлык болгон — бардык үлгүлөрдөн орточо калыңдык айырмасы бардыгында 0,35 мм гана түзүлгөн. Бул түрдөгү бирдиктүүлүк автоматташтыруунун иштешүү надёждуулугун чоң инфраструктура долбоорлорунда колдонууда кандай деңгээлде болорун көрсөтөт.

Гидравлика канчалык жакшы иштегенин жана конструкциялар канчалык узак калганин аныктоодо миллиметрдин бөлүктөрүнө чейин өлчөөлөрдү туура алуу чыныгы мааниге ээ. Бетондун долбоор боюнча бирдей таркалышы узак мөөнөттө суу кетип калганын токтотот, анткени бул суунун кетишине шарт түзгөн микроскопиялык трещиналарды пайда болуудан сактат — бул айрыкча таза суу азырда жетишсиз болгон жерлерде өтө маанилүү. Башка институттардын өз алдынча өткөрүлгөн сыноолордо бул автоматташтырылган системалар кадимки кол менен куруу иштерине салыштырғанда суу кетишин жакында жарымга кыскартканы аныкталган. Бул топурактын (бетондун) калыңдыгын туура тандоо аркылуу сууны сактоо көрсөткүчтөрүн канчалык жакшыртса болорун көрсөтөт. Бул долбоордун айырмасы — бул сенсорлорду жана автоматташтырууну негизги инфраструктура долбоорлорунда колдонууга башка жерлер үчүн үлгүлүү модель түзгөнүндө. Инженерлер эми тез-тез пландоо менен экологиялык ойлөөнүн теорияда гана эмес, практикада да иштеп жатканын далилине ээ.

ККБ

Каналдарды куруу жумуштарында бетондун калыңдыгы неге маанилүү?

Бетондун калыңдыгы суу агымынын эффективдүүлүгүнө таасир эткен өзгөрүштөрдүн болушуна байланыштуу маанилүү, бул турбуленттик жана үйкүлүштүн көбөйүшүнө алып келет. Тактык сүзүлүштү азайтат жана инфраструктуранын иштөө мөөнөтүн узартат.

Бетондун калыңдыгын контролдөө үчүн кандай технологиялар колдонулат?

Колдонулган технологияларга лазердик профилометрия жана чындыгында бақылоо үчүн орнотулган сенсордук массивдер, айрыкча так түзөтүштөр үчүн GNSS-RTK позициондоо жана чек ара аныктагычтар кирет.

Автоматташтыруу каналдын курулушун кандай жакшыртат?

Автоматташтыруу калыңдык боюнча так башкаруу жана үздүксүздүккө мүмкүндүк берет, материалдардын чачырандысын азайтат жана жалпы долбоордун эффективдүүлүгүн жогорулатат, бул чыгымдарды экономиялоого жана туруктуулукту жакшыртууга алып келет.

Шаньдундагы канал долбоорунда калыңдык тактыгы боюнча кандай натыйжаларга жетишти?

Шаньдун долбоорунда ±0,8 мм калыңдык чеги ишке ашырылган, бул стандарттык ыкмалардан дээрлик 60% га жогору, автоматташтырылган курулуш процесстеринин надеждүүлүгүн жана эффективдүүлүгүн көрсөтөт.