Дослідження стану мостових переходів на основі аналітичної експертної системи управління мостами

Опубліковано:
Номер: Випуск 21(2020)
Розділ: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Cторінковий інтервал статті: 270-281
Ключові слова: автодорожній міст, паспорт моста, система управління станом мостів, стратегії експлуатації мостів
Як цитувати статтю: Цинка А. О., Боднар Л. П. Дослідження стану мостових переходів на основі аналітичної експертної системи управління мостами // Дороги і мости. – 2020. – Вип. 21. – С. 270-281.
Як цитувати статтю (references): Antolii Tsynka, Larysa Bodnar Investigations of bridge crossings state based on the analytical expert bridge management system // Dorogi і mosti [Roads and bridges]. – 2020. – Iss. 21. – P. 270-281. [in Ukrainian].

Автори

Державне підприємство «Державний дорожній науково-дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-4754-721X
Державне підприємство «Національний інститут розвитку інфраструктури» (ДП «НІРІ»), м. Київ, Україна
https://orcid.org/0000-0002-0357-2325

Анотація

Вступ. Державним агентством автомобільних доріг України (Укравтодор)  впроваджується Аналітична експертна система управління мостами (АЕСУМ), яка акумулює інформацію щодо мостів на дорогах загального користування України. Аналітичну інформацію з бази даних програмного комплексу АЕСУМ використовують на всіх рівнях дорожньої галузі, регулярно проводяться роботи з її наповнення АЕСУМ інформацією з обстежень, паспортизації, враховуються всі зміни в класифікації доріг, мостів тощо. Отримана з АЕСУМ інформація дає можливість узагальнити дані про технічний стан різних типів прогонових будов і опор мостів, виявити найбільш поширені дефекти цих конструкцій, оцінити розмір витрат на ремонт тощо.

Проблематика.

Основна частина мостів України має вік більше 50‒60 років. Зношення таких конструкцій неминуче. Ситуація ускладнюється зростанням навантаження на мости, цей процес значно прискорився в останні десятиліття. За допомогою АЕСУМ створюється можливість узагальнити інформацію та вибрати правильну стратегію ремонту та утримання мостів.
Аналіз публікацій  [1], [4], [6] свідчить, що створені і реалізовані системи в різних країнах мають багато спільного: є база даних по мостах; здійснюється планування робіт; виконується ранжування об’єктів для призначення пріоритетного виконання робіт. Детальний збір інформації  з обстежень мостових переходів і науковими співробітниками ДерждорНДІ дозволяє використовувати АЕСУМ з науковою метою, що вимагає постійного розвитку та вдосконалення програмного комплексу.

Мета. Розроблення науково обґрунтованих рекомендацій  щодо утримання мостових переходів і забезпечення їх надійної і безаварійної експлуатації.

Матеріали та методи. База даних АЕСУМ містить у собі біля 150 параметрів кожного моста. Тут зберігається також детальна інформація про окремі елементи мостів, такі як прогонові будови, опори, фундаменти, а також фотографії і креслення. У відомість дефектів внесено виявлені за результатами обстежень дефекти з детальним описом, обсягом розповсюдження та оцінкою їх впливу на стан елемента. В автоматичному режимі розраховується експлуатаційний стан споруди. Для кожного елемента моста є можливість визначати залишковий ресурс із побудовою кривої деградації, що дозволяє прогнозувати стан елементів споруди на певний період часу в майбутньому. Ранжирування мостів за потребою ремонтів проводиться за двома показниками – експлуатаційним станом та категорією дороги. У складі АЕСУМ розроблено модуль стратегічного управління ремонтами та експлуатаційним утриманням мостів.

Результати. На сьогоднішній день функціонал програмного комплексу АЕСУМ співрозмірний з основними зарубіжними системами управління мостами. В програмному комплексі АЕСУМ реалізована модель деградації елементів автодорожніх мостів для управління життєвим циклом мостів що  є системним науковим базисом розробки стратегії ремонтів мостів України та реалізована у нормативному документі з експлуатації автодорожніх мостів [10]. Встановлений кількісний критерій для мостів, що перебувають у п’ятому (непрацездатному) стані, який дозволяє на основі даних обліку в АЕСУМ швидко визначити доцільність капітального ремонту або реконструкції моста замість його закриття і заміни новим.

Висновки. Використання АЕСУМ, постійне вдосконалення програмного комплексу шляхом розроблення нових модулів дозволяє робити науково обгрунтовані висновки, які базуються на поглибленому аналітичному матеріалі, здійснювати наукові дослідження, виконувати інтелектуальний аналіз даних, виявляти закономірності та певні проблеми в експлуатації мостів. При цьому основною вимогою до бази даних залишається її 100-відсоткове наповнення,  для чого необхідно, щоб були обстежені всі автодорожні мости і своєчасно виконувалися повторні обстеження, терміни яких призначаються відповідно до вимог нормативів з обстеження мостів залежно від стану моста і вказуються в паспорті моста.

Посилання

  1. Боднар Л.П. Аналитическая экспертная система управления мостами Украины. Автомобильные дороги и мосты: научно-технический журнал. Минск, 2015. Вып. № 2 (16). С. 18-23.
  2. ДБН В.2.3-22:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Основні вимоги проектування. Київ, 2009. 52 c. (Інформація та документація).
  3. Дехтяр А.С. Оптимальна експлуатація залізобетонних мостів. Системні методи керування, технології та організації виробництва, ремонту та експлуатації автомобілів. Київ, 2001. Вип. 12. С. 385-392.
  4. Лантух-Лященко А.І. До проблеми оцінки зносу елементів моста. Автомобільні дороги і дорожнє будівництво. Київ, 2000. Вип. 59. С. 33-36.
  5. Мозговий В.В., Бесараб О.М., Богданов О.І., Онищенко А.М., Прудкий О.В., Мозговий О.В. Підвищення температурної тріщиностійкості асфальтобетонного покриття проїзної частини південного мостового переходу через р. Дніпро в Києві. Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів та конструкцій. Львів, 2005. Вип. 6. С. 709-715.
  6. Larysa Bodnar, Alex Kanin, Sergii Stepanov. Genetic Algorithm to optimize the strategies for bridge repair works. 7th Transport Research Arena TRA 2018. Vienna, 2018. 10 р. URL: https://zenodo.org/record/1485402#.XqllT4gzZPZ (дата звернення: 21.04.2020).