Цель
Целью геодезическ мониторинг конструкций выполнялся в рамках работ по сопровождению реконструкции главного морского аквариума океанариума. Задачей геодезического мониторинга являлся контроль возможных деформаций на трех этапах эксплуатации конструкций аквариума:
1. Подготовка к реконструкционным работам (стандартные нагрузки на стены тоннеля);
2. Опустошение экспозиционного аквариума (отсутствие нагрузки на стены тоннеля);
3. Возвращение в рабочее положение по окончании ремонтных работ (стандартные нагрузки на стены тоннеля).
Участок мониторинга представляет собой тоннель из акриловых панелей протяженностью 19 м и высота от пола – 2,3.
1. Подготовка к реконструкционным работам (стандартные нагрузки на стены тоннеля);
2. Опустошение экспозиционного аквариума (отсутствие нагрузки на стены тоннеля);
3. Возвращение в рабочее положение по окончании ремонтных работ (стандартные нагрузки на стены тоннеля).
Участок мониторинга представляет собой тоннель из акриловых панелей протяженностью 19 м и высота от пола – 2,3.
Океанариум ТРЦ «РИО»
Обоснование метода производства работ
Учитывая возможный нелинейный характер деформаций конструкций тоннеля аквариума, для сбора данных, о геометрическом положении всей поверхности контролируемого участка было принято решение проводить мониторинг методом наземного лазерного сканирования. Полнота данных, получаемая при данном виде работ, позволяет в полной мере оценить геометрическое состояние конструкций под воздействием различных типов нагрузок.
В процессе комплексного инструментального обследования были произведены измерения необходимых геометрических параметров объекта, конструкций, их элементов и узлов, согласно требованиям п.5.1.15 ГОСТ 31937-2011.
Таким образом, трехмерная съемка была произведена методом наземного статического лазерного сканирования с использованием лазерного сканера Z+F IMAGER 5010C и роботизированного электронного тахеометра Leica TS16A R500.
В процессе комплексного инструментального обследования были произведены измерения необходимых геометрических параметров объекта, конструкций, их элементов и узлов, согласно требованиям п.5.1.15 ГОСТ 31937-2011.
Таким образом, трехмерная съемка была произведена методом наземного статического лазерного сканирования с использованием лазерного сканера Z+F IMAGER 5010C и роботизированного электронного тахеометра Leica TS16A R500.
Полевые работы
Исходная основа для координирования стоянок лазерного сканирования представляет собой три пленочные марки, расположенные вне зоны деформации, по обе стороны тоннеля.
Процесс сбора данных наземного лазерного сканирования реализуется посредством измерения расстояния до всех определяемых точек с помощью фазового лазерного безотражательного дальномера. Измерения, произведенные в статическом положении, уравниваются в единую координатную систему при помощи специальных целей. На смежных станциях сканирования необходимо иметь не менее трех взаимовидимых целей, закрепленных на разной высоте.
При необходимости дальнейшей увязки проектных решений в единой системе координат фактических данных по результатам обследований при помощи тахеометра была выполнена съемка центров привязочных целей лазерного сканирования.
Процесс сбора данных наземного лазерного сканирования реализуется посредством измерения расстояния до всех определяемых точек с помощью фазового лазерного безотражательного дальномера. Измерения, произведенные в статическом положении, уравниваются в единую координатную систему при помощи специальных целей. На смежных станциях сканирования необходимо иметь не менее трех взаимовидимых целей, закрепленных на разной высоте.
При необходимости дальнейшей увязки проектных решений в единой системе координат фактических данных по результатам обследований при помощи тахеометра была выполнена съемка центров привязочных целей лазерного сканирования.
Камеральные работы
Уравнивание сырых данных лазерного сканирования в единую систему было произведено в программе Z+F LaserControl.
Далее результаты всех трех циклов в виде единого массива данных, т.н. «облака точек», были проиндексированы и приведены к общим геометрическим параметрам в программе Autodesk ReCap 2020 и переданы в программный комплекс Autodesk Revit и Geomagic Control X для дальнейшей обработки.
Исходными данными для подсчета величины деформаций в Geomagic Contol X служили триангуляционные модели (TIN) с минимальной длиной ребра, созданные при помощи специализированного программного обеспечения (Geomagic Wrap). Данный способ обеспечивает наиболее достоверную информацию благодаря автоматическому отсечению нежелательных данных лазерного сканирования (цифровой шум) и интерполяцию вершин треугольников, что позволяет минимизировать влияние негативных факторов на точность подсчета.
Далее результаты всех трех циклов в виде единого массива данных, т.н. «облака точек», были проиндексированы и приведены к общим геометрическим параметрам в программе Autodesk ReCap 2020 и переданы в программный комплекс Autodesk Revit и Geomagic Control X для дальнейшей обработки.
Исходными данными для подсчета величины деформаций в Geomagic Contol X служили триангуляционные модели (TIN) с минимальной длиной ребра, созданные при помощи специализированного программного обеспечения (Geomagic Wrap). Данный способ обеспечивает наиболее достоверную информацию благодаря автоматическому отсечению нежелательных данных лазерного сканирования (цифровой шум) и интерполяцию вершин треугольников, что позволяет минимизировать влияние негативных факторов на точность подсчета.
Положение станций сканирования по трем циклам в программе Recap
Определение величины фактических деформаций было выполнено двумя методами: графическим способом в Autodesk Revit с помощью наложения съемки нулевого и второго цикла в едином координатном пространстве и автоматическим методом сравнения (3Д сравнение) триангуляционной модели нулевого и второго цикла в Geomagic Control X.
Cравнение триангуляционной модели нулевого и второго цикла в Geomagic Control X.
Определение величины фактических деформаций графическим способом в Autodesk Revit.
Схема расположения станций сканирования.
Вывод
На основании совместной обработки данных наземного лазерного сканирования нулевого и второго цикла максимальная величина деформаций акриловых панелей тоннеля главного морского аквариума составляет 5.5 мм, средняя величина деформаций составляет 0.7 мм. После проведения реконструкционных работ и заполнения ёмкости океанариума водой, конструкции акриловых панелей вернулись в исходное положение. Деформаций, угрожающих эксплуатационным свойствам конструкций, за период наблюдения не выявлено.
