CC BY
163
ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИЕМНИКОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ОПОР МОСТА ЧЕРЕЗ ПРОЛИВ БОСФОР ВОСТОЧНЫЙ НА ОСТРОВ РУССКИЙ В Г. ВЛАДИВОСТОК
Петр Павлович Мурзинцев
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул.
Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент, тел. 343-27-09, e-mail:
petermur329@inbox .ru
Никита Анатольевич Казаненко
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул.
Плахотного, 10, студент группы КГ-51
В статье рассматривается методика геодезического обеспечения строительства опор уникального вантового моста на острове «Русский». Показаны особенности применения спутниковых приемников в сочетании с электронным тахеометром. Исследуются вопросы точности и длительности сеансов наблюдения.
Ключевые слова: скользящая самоподнимающаяся опалубка, спутниковый приемник, электронный тахеометр, точность определения координат.
APPLICATION OF SATELLITE RECEIVERS FOR GEODETIC CONSTRUCTION PIERS THROUGH THE BOSPORUS STRAIT, EAST ON ISLAND RUSSIAN IN VLADIVOSTOK
Petr P. Mursinzev
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA), 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo Ul., Ph.D., tel. 343-27-09, e-mail: [email protected]
Nikita A. Kasanenko
Siberian State Academy of Geodesy (SSGA), 630108, Russia, Novosibirsk, 10 Plakhotnogo Ul., student, e-mail: [email protected]
This article discusses methods of geodetic support the construction of a unique cable-stayed bridge towers on the island of "Russian". The features of satellite receivers d sochetanib with electronic total station. The problems of accuracy and duration of observation sessions.
Key words: self-raising sliding formwork, receiver satellite, electronic total station, the accuracy of the coordinates.
Проблема эффективного применения GPS-приемников на различных этапах геодезического обеспечения строительства мостовых переходов является весьма актуальной [1], [2], [3].
В настоящее время ведется строительство уникального вантового моста через пролив Босфор Восточный на остров Русский. Владивосток крупнейший порт Российской Федерации на Дальнем Востоке, поэтому необходимо чтобы морские суда проходили под мостовым переходом.
В связи с последним обстоятельством подмостовой габарит стал рекордным среди Российских мостов и составил 70 метров. Не менее впечатляющими являются и другие характеристики этого уникального мостового перехода.
Во-первых, рекордной для России является длина центрального пролета 1104 м, во вторых ведется строительство самого высокого пилона, - 320,9 метра Пилоны моста А-образные, поэтому применение стандартной опалубки невозможно. Для каждого пилона смонтирован отдельный комплект опалубки. Переход по типам сечения производится в уровне перемычек на отметках 66,26 и 191,48 метра.
Пространство, в котором работают монтажники и геодезисты при сооружении опалубки имеет 7 уровней. Каждый уровень составляет по высоте 19 м. Два верхних уровня предназначены для наращивания арматурного каркаса. Наращивание арматуры, как с внешней, так и с внутренней стороны опоры возможно одновременно с заливкой бетона на нижних этажах, что ускоряет процесс строительства и повышает безопасность работ. На следующих двух этажах, заливка бетона ведется снизу. Использование самоподъемной опалубки позволяет повысить качество и снизить сроки сооружения монолитных железобетонных конструкций в полтора раза. Три нижних уровня содержат механизмы подъема и смещения стенок опалубки. Механизм самоподъема предусматривает быстрое смещение устройства по вертикали на 4,5 м. (1 захватка) Всего запланировано произвести 72 цикла подъема. Конструкция позволяет быстро разъединить и очистить рабочие элементы опалубки перед началом движения. Сердцем системы являются мощные консоли-направляющие с высокой несущей способностью (150 кН по вертикали и 100 кН по горизонтали). Геометрия пилона требует, чтобы из 22 имеющихся консолей для движения вверх были предназначены только 6, остальные являются поперечными и поднимаются вместе с опалубкой. Имеется возможность обеспечить отклонение вертикальных несущих направляющих на 5 градусов от вертикали. На рис. 1 показан этап строительства.
Рис. 1. Сооружение пилонов с помощью самоподъемной опалубки
На высоте 197,5 м начинается зона крепления вант. Монтаж вантовых пар и бетонирование тела пилона будут проходить одновременно. Такое технологическое решение резко сокращает сроки строительства.
При возведении пилона важно скоординировать все действия по перемещению опалубки на следующую захватку, а также произвести геодезический контроль перемещения, с фиксацией положения на проектной отметке.
На первичном этапе геодезического обеспечения передвижения опалубки контролируются закладываемые в бетон через одну захватку направляющие анкеры для системы крепления опалубки. Точные координаты мест размещения этих элементов переносятся из проектной документации в натуру, фиксируются на щитах опалубки специальными условными знаками и устанавливаются. После заливки и высыхания бетона положение установленных анкеров и закладных деталей контролируется и составляется исполнительная документация. Положение щитов, в свою очередь, до и после заливки бетона контролируется и сверяется с проектными значениями. В порядке геодезических работ, установленном проектной документацией, проверяются также геометрические параметры различных элементов конструкций перед монтажом, а также закрепляются несколько рабочих точек на относительно неподвижных элементах для текущих работ.
Геодезические работы в процессе сооружения железобетонного пилона должны быть выполнены в полном объеме, заложенном в проект геодезических работ для различных элементов моста и с точностью СНиП 3.01.03-84 и СНиП 3.06.04-91, а также в соответствие с другой нормативно-технической документацией.
Все сверхнормативные отступления от проекта, включая отклонения от требуемой точности, должны быть согласованы с проектной организацией. Основные допуски на выполнение монтажа и точности положения основных элементов приведены ниже и в таблице 1.
Средняя квадратическая ошибка (СКО) геодезических работ вычисляется, как 1/5 от предельно допустимых отклонений фактического положения точек от проектного. Т.е в данном случае в обеспечение надежности монтажа и эксплуатации в конструкцию пилона запроектирован более высокий запас прочности.
Требования к точности позиционирования узла крепления вант перед бетонированием:
- Допустимое отклонение координат центра выреза опорной плиты должно быть Ах, Ау, Аъ < 10мм
- Допустимое отклонение центра опалубочной трубы относительно центра выреза опорной плиты должно быть Ах, Ау, Аъ < 2мм. К точности положения узлов крепления вант приведены повышенные требования. По сути это основная задача геодезических служб. От этого зависит распределение нагрузок на конструкцию пилона и на железобетонные панели балки жесткости при монтаже и эксплуатации вантовых элементов.
Контрольные точки для определения положения вантового узла - так называемого «сердечника» выбираются как центры отверстий для крепления болтов (рис. 2) Контрольная точка Н.
Для контроля перемещения опалубки и при монтаже различных элементов на монтажных горизонтах, из за невозможности (отсутствие видимости и малые углы наклона) переноса координат с наземных геодезических пунктов используются мультисистемные, двухчастотные, фазовые геодезические
спутниковые приемники (мобильные), которые устанавливаются на верхних точках (при условии открытого радиогоризонта) последнего верхнего монтажного уровня самоподъемной опалубки (рис. 3), а также на пунктах мостовой триангуляции с известными координатами (базовые станции).
Вся система образует жесткую, по построению, спутниковую геодезическую сеть с вершинами в геодезических пунктах с известными координатами и мобильными приемниками на монтажных горизонтах, и используется для определения координат редукционных точек для последующей работы на горизонтах методами обратной геодезической засечки уже оптическими приборами (заносятся в память тахеометра, как исходные пункты для производства геодезических работ на текущей стадии). Обработку результатов измерений рекомендуется выполнять с использованием программных пакетов, прилагаемых к спутниковой аппаратуре, применявшейся для выполнения измерений. Координаты редукционных точек получают относительным способом геометрического метода космической геодезии с точностями в среднем по горизонтали: 0.3 см + 0.5 ppm * длина базовой линии (км.), по вертикали: 0.5 см + 0.5 ppm * длина базовой линии (км.) По сути метода после предварительной обработки спутниковых измерений получают базовые линии-векторы между пунктами сети из совместных наблюдений спутников на каждом из пунктов, после чего уравнивание в специальном ПО.
На рис. 3 показан производственный процесс работы со спутниковыми приемниками при сооружении опоры [4].
Рис. 3. Процесс измерений спутниковыми приемниками на опоре
На пунктах спутниковой сети наблюдения выполняют одновременно на двух частотах L1 и L2 спутников системы ГЛОНАСС и GPS, доступных на момент наблюдения, в режиме быстрой статики с маскированием по высоте -10 градусов и дискретностью записи файла - 1 секунда. Время наблюдения зависит от длины базовой линии (расстояния от базового до подвижного приемника), количества видимых спутников и т.д. В нашем случае приемлемые значения СКО уравненных координат и отношение дисперсий около единицы получали после 20 минутных сеансов наблюдений. Путем усреднения трех 20 минутных сеансов, с изменением высоты антенны как минимум на 10 см., получали уравненные координаты для текущих работ на горизонтах. После завершения монтажных работ, перед контролем установленных элементов, координаты переопределялись.
Текущие работы на монтажном горизонте осуществляются оптическими приборами и в основном заключаются в выносе в натуру контрольных точек для монтажа элементов, например вантовых узлов, и контроле положения смонтированных элементов после монтажа, а также до и после заливки бетона. Уже на этапе строительства [5], необходимо предусмотреть основные аспекты размещения оборудования и технологические «узлы» для будущего пространственного мониторинга этого уникального мостового перехода.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Антонович К.М., Карпик А.П. Мониторинг объектов с применением GPS-технологий / Изв. вузов.Геодезия и аэрофотосъемка,-2004.-№1 с.53-66.
2. Мурзинцев П.П Возможности применения спутниковых навигационных систем при монтаже пролетных строений Научно-техническая конференция преподавателей СГГА, 1996 г.
3. Мурзинцев П. П. Геодезическое обеспечение мониторинга мостовых переходов в Новосибирской области. Тезисы докладов. Научно-техническая конференция, посвященная 90 со дня рождения К.Л. Проворова. Н-ск.1999г.
4. Проект производства геодезических работ на сооружение пилонов до отметки 320,9 м.
5. Строительство мостового перехода на о. Русский через пролив Босфор Восточный в г.Владивостоке. (Проектировщик: ООО «НПО «Мостовик», г.Омск, 2011г.)
6. Ященко А.И. Комплексный контроль наклона опор при строительстве мостового перехода через бухту Золотой Рог (Владивосток) ГЕОПРОФИ, №4 2011 (стр. 36-37).
© П.П. Мурзинцев, Н.А. Казаненко, 2012
