satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical Universitysat-811Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCIVIL AND INDUSTRIAL ENGINEERINGЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ КРЕНА БАШЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ЭЛЕКТРОННЫМ ТАХЕОМЕТРОМEXPERIMENTAL MEASUREMENTS OF TOWER CONSTRUCTION TILT USING ELECTRONIC TACHEOMETERМихайловВ. И.MikhailovV. I.

Кандидат географических наук, доцент

Associate Professor, PhD in Geography

s_konon@list.ruКононовичС. И.KononovichS. I.

Инженер

Engineer

s_konon@list.ruЧиберкусЮ. Н.TchiberkusYu. N.

Инженер

Engineer

s_konon@list.ruБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarusНаучно-практический центр по биоресурсам НАН БеларусиБеларусьScientific and Practical Center of the NAS of Belarus for BioresourcesBelarus201525052015024247Copyright © Михайлов В.И., Кононович С.И., Чиберкус Ю.Н., 20152015Михайлов В.И., Кононович С.И., Чиберкус Ю.Н.Mikhailov V.I., Kononovich S.I., Tchiberkus Y.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/811

Современные тенденции оценки деформационного состояния высотных сооружений – это создание автоматизированного, постоянно действующего мониторинга с использованием высокоточных систем космического позиционирования (GPS-систем), роботизированных электронных тахеометров, высокоточных инклинометров (типа Leica Nivel210/Nivel220), с точностью измерения угла наклона 0,09 с, программного комплекса Geomos (Leica Geosystems). Автоматизированная система деформационного мониторинга требует значительных временных и материальных затрат, специального обучения специалистов, поэтому не утратили своей актуальности и более простые способы и критерии оценки деформационного состояния сооружений.

Существует более десяти традиционных способов определения крена сооружений. В их основе лежат угловые измерения с фиксированного базиса с использованием высокоточных теодолитов. Они являются весьма трудоемкими и не обеспечивают оперативность и точность измерений. Появление электронных тахеометров с большим радиусом безотражательных измерений расстояний позволило вычислять координаты на поверхности сооружения с большой точностью и на разных сечениях (высотах), в результате чего стало возможным получать трехмерную модель поверхности сооружения. Для определения величины крена вытяжной трубы высотой 150 м электронный тахеометр Leica TCRA1201 устанавливали на точке с хорошей видимостью башенного сооружения, определяли ориентирование прибора и плановые координаты временного пункта. Затем на каждом сечении трубы измеряли трехмерные координаты шести точек поверхности сооружения. Далее эти точки проецировали на горизонтальную плоскость. Обработку и интерпретацию геодезических данных выполняли в программном комплексе LISCAD PLUS.

Предлагаемый способ позволяет с одной точки стояния тахеометра получать данные для определения величины и направления крена башенных сооружений, оперативно выполнять натурные измерения и получать окончательные результаты в автоматизированном режиме программного комплекса LISCAD PLUS, не требует предварительной закладки и последующей сохранности опорных геодезических пунктов (базисов), применим для различной конфигурации башенных сооружений.

Modern tendencies for assessment of high-rise building deformation state presuppose creation of automated and regular monitoring while using highly-accurate space positioning systems (GPS-systems), a robotic electronic tacheometer, highlyaccurate inclinators (Leica Nivel210/Nivel220-model) with measuring accuracy of tilt angle up to 0.09 s, Geomos software complex (Leica Geosystems). Automated system for deformation monitoring requires significant time and material expenditures, special training of specialists so simpler methods and criteria for assessment of building deformation state are also considered as rather actual for this purpose.

There are more than ten conventional methods for determining building tilt. All these methods are based on angular measurements from the fixed base while using highly-accurate theodolites. The methods are rather labor-consuming and they do not provide operational efficiency and accuracy in measurements. Introduction of electronic tacheometers with large radius of refractorless measurements of distances has made it possible to calculate coordinates on the building surface with high accuracy and at various sections (heights) that results in possibility to obtain 3D model of the building surface. Leica TCRA1201 tacheometer has been set at the good visibility point of a tower construction, device orientation and plane coordinates of the temporary point have been determined with the purpose to assess a tilt value of an exhaust stack having 150 meter height. Then 3D coordinates of six points on the building surface have been measured for every stack section. After that these points have been projected on the horizontal plane. LISCAD PLUS software complex has been used for processing and interpretation of geodetic data.

The proposed method permits to obtain data for determination value and direction of a tower construction tilt, immediately carry out in-situ measurements and obtain final results in the automatic mode of LISCAD PLUS software complex using only one point of the tacheometer setting. The method does not require any preliminary laying and subsequent preservation of fundamental geodetic points (bases) and it can be applied for any configuration of tower constructions.

сооружения башенного типаэлектронный тахеометрпрограммный комплекс LISCAD PLUStower constructionelectronic tacheometerLISCAD PLUS software complexReferencesБикташев, М. Д. Башенные сооружения. Геодезический анализ осадки, крена и общей устойчивости положения / М. Д. Бикташев. – М. : АСВ, 2006. – 376 с.Biktashev, M. D. (2006). Tower constructions. Geodesic analysis of settlement, tilt and general stability of position. ?oscow, ASV Publ. 376 p. (in Russian).Руководство по определению кренов инженерных сооружений башенного типа геодезическими методами. – М. : Стройиздат, 1981. – 56 с.Guidance for determination of tower engineering construction tilt using geodesic methods. ?oscow, Stroyizdat, 1981. 56 p. (in Russian).Столбов, И. А. Об определении кренов сооружений / И. А. Столбов // Геодезия и картография. – 1988. – Вып. 3. – С. 35–36.Stolbov, I. A. (1988). On determination of construction tilt. Geodezia i kartografia [Geodesy and cartography], 3, 35–36 (in Russian).Нестеренок, М. С. Опыт определения кренов вентиляционных и дымовых труб в стесненных условиях / М. С. Нестеренок, А. С. Позняк, А. А. Астровский // Инф. листок БелНИИНТИ. – 1989. – с. 4.Nesterionok, M. S., Pozniak, A. S., Astrovsky, A. A. (1989). Experience in determination of ventilation and smoke stack tilt in confined spaces. Bulletin of BelNIINTI. Minsk, 4 (in Russian).Михайлов, В. И. Особенности геодезического контроля стабильности инженерных сооружений в ОАО «Гродно Азот» / В. И. Михайлов // Материалы международной научно-технической конференции "Вклад вузовской науки в развитие приоритетных направлений производственно-хозяйственной деятельности, разработку экономичных и экологически чистых технологий и прогрессивных методов обучения", посвященной 80-летию Белорусской государственной политехнической академии : в 10 ч. – Минск : БГПА, 2000. – Ч. 7. – С. 91.Mikhailov, V. I. (2000). Specific features in geodesic control of engineering construction stability at JSC “Grodno Azot”. Proceedings of International Scientific and Technical Conference “Contribution of HEIs Research to Development of Priority Directions for Industry and Economy, Economic and Environmentally Clean Technologies and State-of-the-Art Training Methods” dedicated to the 80th anniversary of the Belarusian State Polytechnic Academy. Part 7. Minsk: BSPA [Belarusian State Polytechnic Academy], 91 (in Russian).Михайлов, В. И. Опыт применения цифрового нивелира DNA03 при измерении осадочных деформаций производственных объектов ОАО «Гродно Азот» / В. И. Михайлов, Г. В. Скребков, С. А. Тимощенко // Наука образованию, производству, экономике : материалы Шестой международной научно-технической конференции : в 3 т. Минск : БНТУ, 2008 Т. 2. – С. 50.Mikhailov, V. I., Skrebkov, G. V., Timoshenko, S. A. (2008). Experience in application of DNA03-digital leveling device while measuring settlement deformations of JSC “Grodno Azot” industrial objects. Nauka obrazovaniiu, proizvodstvu, ekonomike. Materialy Shestoi mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii. T. 2 [Science to education, industry, economics. Proceedings of 6th International Science and Technical Conference. Vol. 2]. Minsk: BNTU, 50 (in Russian).Михайлов, В. И. Опыт применения электронного тахеометра для измерения вертикальности стен / В. И. Михайлов, С. И. Кононович, Ю. Н. Чиберкус // Главный инженер в строительстве. – 2013. – № 9. – С. 26–31.Mikhailov, V. I., Kononovich, S. I., Tchiberkus, Yu. N. (2013). Experience in application of electronic tacheometer for measuring wall verticality. Glavny inzhener v stroitelstvie [Chief Engineer in construction], 9, 26–31 (in Russian).Шеховцов, Г. А. Современные геодезические методы определения деформаций инженерных сооружений / Г. А. Шеховцов, Р. П. Шеховцова. – Н. Новгород : ННГАСУ, 2009. – 156 с.Shekhovtsov, G. A., Shekhovtsova, R. P. (2009). Modern geodesic methods for detection of engineering construction deformations. Nizhny Novgorod: NNGASU [Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering]. 156 p. (in Russian).ТКП 45-1.03-26-2006(02250). Геодезические работы в строительстве. Правила проведения. Введ. 01.07.06 с отменой на территории Республики Беларусь СНиП 3.01.03-84. Минск : Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2006. 62 с.??P 45-1.03-26–2006.Geodesic works in construction. Rules of conduct. Minsk, Architecture and Construction Ministry of the Republic of Belarus, 2006. 62 p. (in Russian).Никитин, А. В. Способ определения крена сооружений цилиндрической формы / А. В. Никитин // Геодезия и картография. – 2008. – Вып. 6. – С. 15–17.Nikitin, A. V. (2008). Method for determination of cylindrical construction tilt. Geodezia i kartografia [Geodesy and cartography], 6, 15–17 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.