ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Лазерные нивелиры

Необходимо ровно положить плитку, точно задать горизонтальную и вертикальную плоскости, определить превышения между точками или вынести в натуру проектные отметки. Ранее эти задачи решались с использованием традиционных приборов, в частности, теодолитов, нивелиров, уровней или даже выполнялись «на глазок».

В последнее время широкое распространение при строительных работах получил новый класс инструментов - лазерные нивелиры (лазерные построители плоскости). Лазерные нивелиры имеют высокую точность, которая обусловлена свойством лазерного излучения - узкой диаграммой направленности (световая точка на расстоянии нескольких десятков метров от прибора имеет такой же диаметр, как и при выходе из нивелира). Для обеспечения точности и стабильности лазерной плоскости в конструкции некоторых моделей лазерных нивелиров устанавливается компенсатор и система стабилизации луча, аналог которой ранее использовался только в профессиональной видеоаппаратуре. Все вибрации, возникающие на строительной площадке во время работы тяжелой техники, автоматически корректируются.

Все выпускаемые лазерные нивелиры можно объединить в 2 группы приборов:

• для внутренних работ;
• для наружных работ.

Отличие между ними заключается в мощности лазерного луча, точности и функциональных возможностях.

В нивелирах для наружных работ, как правило, используется лазер высокой мощности, что обеспечивает работу нескольких человек на всем участке без дополнительной перестановки прибора. Для выноса в натуру различных плоскостей, например, полотна дороги, в этом типе нивелиров пользователь может устанавливать лазерную плоскость под некоторым уклоном.

Для наружных работ в основном используются ротационные приборы (плоскость задается с помощью вращающегося горизонтального луча) с видимым или невидимым лазерным излучением. Такие приборы необходимо использовать с приемником лазерного излучения. Они позволяют работать на большом расстоянии от прибора и даже при сильном солнечном освещении.

Для внутренних работ обычно используются приборы, в которых есть возможность обеспечить на сравнительно небольшом расстоянии визуальное положение рабочей плоскости, от которой будет произведена разметка или монтаж. К таким приборам относятся ротационные нивелиры невысокой точности с видимым лазерным лучом и нивелиры, строящие развертку лазерного луча. Развертка в зависимости от типа прибора может одновременно строиться в нескольких вертикальных и горизонтальных плоскостях.

Во многих приборах, как для внутренних, так и для наружных работ для установки лазерной плоскости используется система автоматической нивелировки. Инструменты с автоматической нивелировкой и функцией задания уклона являются универсальными и хорошо себя зарекомендовали.

Георадары

Работа радиолокационного прибора подповерхностного зондирования (в общепринятой терминологии - георадара) основана на использовании классических принципов радиолокации. Передающей антенной прибора излучаются сверхкороткие электромагнитные импульсы (единицы и доли наносекунды), имеющие 1,0-1,5 периода квазигармонического сигнала и достаточно широкий спектр излучения. Центральная частота сигнала определяется типом антенны.

Выбор длительности импульса определяется необходимой глубиной зондирования и разрешающей способностью прибора. Для формирования зондирующих импульсов используется возбуждение широкополосной передающей антенны перепадом напряжения (ударный метод возбуждения).

Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от находящихся в ней предметов или неоднородностей среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость или проводимость, принимается приемной антенной, усиливается в широкополосном усилителе, преобразуется в цифровой вид при помощи аналого­цифрового преобразователя и запоминается для последующей обработки. После обработки полученная информация отображается на индикаторе.

За последние три года интерес к использованию GPR находится в стадии постоянного бурного роста. В настоящее время кроме георадаров широкого применения выпускается специализированная аппаратура для узких целей - работа в скважинах, шахтах, для дефектоскопии конструкций и т.д.

Для георадаров характерна универсальность, позволяющая использовать данные прибора в геологии, транспортном строительстве, промышленном и гражданском строительстве, экологии, археологии, оборонной промышленности и т.д.

В транспортном строительстве (автомобильные и железные дороги, аэродромы) георадары используются для определения толщины конструктивных слоев дорожной одежды и качества уплотнения дорожно­строительных материалов, изыскания карьеров дорожно­строительных материалов, оценки оснований под транспортные сооружения, определения глубины промерзания в грунтовых массивах и дорожных конструкциях, содержания влаги в грунте земляного полотна и подстилающих грунтовых основаниях, эрозии грунтов на участках мостовых переходов.

В промышленном и гражданском строительстве помимо всего вышеперечисленного георадары нашли применение для определения качества и состояния бетонных конструкций (мостов, зданий и т.д.), состояния дамб и плотин, выявления оползневых зон, месторасположения инженерных сетей (металлических и пластиковых труб, кабелей и других объектов коммунального хозяйства).

В решении вопросов охраны окружающей среды и рационального использования земель георадары используются для оценки загрязнения почв, обнаружения утечек из нефте­ и водопроводов, мест захоронения экологически опасных отходов.

Металлодетекторы

Существует пять типов металлодетекторов:

• устройства с BFO (зависимый генератор);
• работающие по принципу уравновешенной индукции (индукционный баланс);
• работающие по принципу импульсного индуктивного метода;
• работающие по принципу расстройки;
• магнитометры.

Магнитометры используют принцип определения малых аномалий интенсивности земляного магнитного поля, но для поиска кладов в целом бесполезны, так как могут детектировать только железные предметы. Устройства с BFO и расстройкой работают на основе определения малых изменений индуктивности поисковой катушки под воздействием железных предметов. Оба метода характеризуются плохой чувствительностью. Напротив, импульсные детекторы имеют много достоинств: самые чувствительные среди всех детекторов, которые в современное время имеются, малочувствительны к влиянию земли, имеют простую конструкцию. При их работе используются магнитные импульсы, способные наводить ток во всех металлических предметах, попадающих в магнитное поле. В перерывах между импульсами, приемник принимает отклик, который усиливается и обрабатывается электронной частью. При своих неоспоримых достоинствах они имеют и недостатки: для работы нужны мощные аккумуляторы, крайне чувствительны к мелким железным предметам. Металлодетекторы с уравновешенной индукцией стали стандартными детекторами для всеобщего использования. В поисковой головке у них расположены две катушки, одна из которых наводит переменное магнитное поле. Другая катушка расположена так, что поле в нормальном состоянии вокруг нее уравновешено, а на ее выходе нет никакого электрического сигнала. В действительности в приемной катушке имеется так называемый остаточный сигнал, обусловленный несовершенством конструкции. Металлические предметы, которые приближаются к катушкам, изменяют конфигурацию этого поля, разбалансируют систему, и в результате - на выходе приемной катушки появляется сигнал. Этот сигнал можно усилить и информировать оператора о находке. Современные металлодетекторы, использующие этот принцип, имеют мощную электронику, обрабатывающую сигнал и дающую оператору массу дополнительной информации: относительную удельную проводимость металла, глубину залегания и т.д. Катушки таких металлодетекторов могут иметь различную конфигурацию. Наиболее практичными и технологичными считаются катушки с «широким» захватом и катушки с «точечным» захватом.

По материалам http://www.intergeo.ru/