Неразрушающий контроль — дороги, тротуары, туннели
Неразрушающие методы контроля могут использоваться для оценки качества при производстве объектов инфраструктуры в гражданском строительстве, такие объекты как дороги, тротуары, мосты, туннели и сваи. В этой статье мы также рассмотрим неразрушающий контроль дорог.
В нашей статье представлены три примера, где относительно простые сейсмические измерения используются для контроля качества дорог, тротуаров, стабильности грунта и материала обратной засыпки в туннелях с сегментной облицовкой.
Результаты показывают большой потенциал для повышения эффективности контроля качества при производстве в гражданском строительстве.
Введение
Производство новой и восстановление старой инфраструктуры связаны с большими затратами и рисками в течение полного жизненного цикла конструкций. Контроль качества часто все еще основан на очень грубом и медленном во многом точечном тестировании. Разработка усовершенствованных неразрушающих методов и оборудования открывает новые возможности для широкомасштабного обеспечения качества и непрерывные измерения при производстве строительных конструкций. Эти методы могут использоваться в качестве инструментов при производстве, давая нам прямую связь о свойствах материала, увеличивая скорость производственных процедур и как результат дает лучше качество при строительстве.
Сейсмические испытания дорог, тротуаров и стабилизированного грунта
Сейсмические испытания поверхностных волн могут предоставить ценные данные и характеристики материала свойств слоя тротуара и стабилизированного грунта под ним. Толщину и жесткость верхнего слоя в конструкции дорожного покрытия можно оценить простым способом, основываясь на распространении волны Лэмба в свободной пластине.
Этот метод, основанный на инверсии полного волнового поля, был разработан для оценки более глубоких вложенных слоев.
Известно, что направленный микрофон может использоваться в качестве датчика с воздушной связью, чтобы улавливать движение вне плоскости, создаваемое сверхзвуковыми поверхностными волнами, распространяющимися по бетонной поверхности.
В последние годы этот подход был дополнительно изучен, а анкет сфокусирован на исследование неразрушающих характеристик бетона в дорожном покрытии, разработки проводились через воздушную среду.
Принцип работы контроля дорог, тротуаров, туннелей
На рисунке показан пример, где 48-канальная матрица микрофонов установлена позади транспортного средства для бесконтактных измерений поверхностных волн на тротуарах. Небольшой стальной шарик на тонкой веревке подпрыгивает на поверхности тротуара, выступая в качестве источника сейсмического воздействия во время движения
Результаты на рисунке показывают пример сейсмических данных, записанных во время движения.
Скорость сканирования дороги или тротуара возможна до 30 км/ч, так как быстрая поверхностная волна с воздушной связью видна и фиксируются выше или раньше медленной прямой акустической волны, распространяющейся только в воздухе.
Этот тип бесконтактных измерений с использованием аудио микрофонов в качестве приемников открывает возможность для более быстрого и более экономичного тестирования дорожного покрытия в будущем.
Сейсмические испытания обратной засыпки туннельных футеровок.
Во многих странах сейсмические испытания обратной засыпки туннельных футеровок (туннельные буровые машины) используются для возводимых туннелей.
Для обеспечения структурной устойчивости туннеля засыпка должна поддерживать футеровку, заполняя объем межтрубного пространства между футеровкой туннеля и каменной стеной. Существует необходимость в эффективном контроле качества засыпки за сегментными накладками (нужен контроль степени наполнения и жесткости), обычно используемой с TБM.
Разрушительное и трудоемкое пробное бурение через водонепроницаемую облицовку все еще используется во многих случаях. Чтобы решить эту проблему, существует новый неразрушающий метод используемый, для контроля качества состояния обратной засыпки был разработан в компании Hallandsås в Швеции.
Этот метод является расширением метода с измененной процедурой анализа и сбора данных
Качественный фактор затухающих колебаний является той мерой захваченной энергии к энергии, рассеиваемой за цикл. Это делает возможность понять чувствительным датчиком потери энергии.