Rozpoczynamy projekt badawczo-rozwojowy pt. „Diagnostyka sprężonych oraz cięgnowych drogowych obiektów inżynierskich, z uwzględnieniem doboru systemów monitoringu” (akronim DiagSC). Projekt będzie finansowany przez NCBiR/GDDKiA w ramach wspólnego Przedsięwzięcia RID II (Rozwój Innowacji Drogowych). Koszt realizacji projektu: 1 679 562,50 zł, w tym dofinansowanie: NCBiR/GDDKiA: 1 679 562,50 zł. Projekt rozpoczyna się 15 września 2023 roku i będzie trwał 18 miesięcy..
Projekt poprowadzi konsorcjum w składzie:
- Instytut Badawczy Dróg i Mostów (IBDiM) – lider,
- Instytut Podstawowych Problemów Techniki Polskiej Akademii Nauk (IPPT PAN),
- Politechnika Świętokrzyska (PŚk).
Przedmiotem projektu będą drogowe obiekty mostowe o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz obiekty mostowe o konstrukcji podwieszonej w tym obiekty łukowe. Innowacyjność rezultatów projektu związana będzie z nowatorskim podejściem do diagnostyki uszkodzeń kabli sprężających i podwieszających. Pęknięcia kabli sprężających i podwieszających, powodowane przyspieszonym zmęczeniem stali, są zazwyczaj skutkiem ich korodowania. Proponowane rozwiązanie jest oparte na sprzężeniu badań mechanicznych, metod NDT i modelowania komputerowego. Badania mechaniczne będą obejmowały badania pod lokalnym diagnostycznym próbnym obciążeniem statycznym i dynamicznym. Badania NDT będą obejmowały badania z zastosowaniem emisji akustycznej wspomaganej metodą Georadarową i GalvaPuls.
W przypadku konstrukcji podwieszonych przewidziane jest wykorzystanie metody wibracyjnej do wyznaczenia sił naciągu kabli konstrukcji podwieszonych, udoskonalonej o analizy numeryczne oraz kalibrację metody poprzez dodatkowy pomiar siły naciągu przy wprowadzonym lokalnym obciążeniu konstrukcji.
Jako pierwszy rezultat zostaną opracowane procedury diagnostyczne. Testy sprawdzające zostaną przeprowadzone na dwóch konstrukcjach (konstrukcji sprężonej i konstrukcji podwieszonej).
Opracowane zostaną również wymagania wzorcowe systemu monitoringu wymienionych wyżej typów konstrukcji drogowych, których przydatność użytkowa, w tym nośność uwarunkowana jest prawidłową pracą systemu sprężającego lub systemu podwieszającego. Wymagania zostaną stworzone z uwzględnieniem analizy konieczności prowadzenia automatycznego, ciągłego monitoringu czy prowadzenia monitoringu okresowego w trybie inspekcyjnym oraz instalacji systemu monitoringu na obiekcie „starym” - już eksploatowanym lub nowym - aktualnie budowanym.
Trzecim rezultatem końcowym projektu będzie leksykon zawierający informację o newralgicznych elementach obiektów o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz obiektów o konstrukcji podwieszonej lub obiektów łukowych.
Kierownikiem B+R projektu jest dr hab. Piotr Olaszek prof. IBDiM. W skład Komitetu Sterującego wchodzą przedstawiciele konsorcjantów:
- IBDiM: dr hab. inż. Piotr Olaszek, prof. IBDiM; mgr inż. Mirosław Biskup, mgr Anna Ledwolorz,
- IPPT PAN: prof. dr hab. inż. Jan Holnicki , dr inż. Andrzej Świercz,
- PŚk: prof. dr hab. inż. Grzegorz Świt.
Zadaniem zespołu IPPT PAN będzie:
- Ocena ryzyka pogorszenia stanu użytkowalności konstrukcji kablobetonowych i konstrukcji podwieszanych w kontekście braku lub niewłaściwej implementacji systemu monitoringu
- Opracowanie modeli i przeprowadzenie obliczeń numerycznych wybranych obiektów mostowych - konstrukcji sprężonej i konstrukcji podwieszonej oraz udział w testach opracowanych przez konsorcjantów metod diagnostycznych
- Udział w opracowaniu dokumentacji końcowej obiektu to jest:
- Procedur diagnostycznych konstrukcji sprężonej kablobetonowej i konstrukcji podwieszonej
- Leksykonu zawierający informację o:
- newralgicznych elementach obiektów o konstrukcji sprężonej kablobetonowej oraz obiektów o konstrukcji podwieszonej lub obiektów łukowych
- rekomendowanych scenariuszach, które umożliwią wybór metodyki postępowania w przypadku awarii newralgicznych elementów
- wskazówkach co do zasad włączania do zestawienia dalszych elementów/obiektów wykrywanych w czasie okresowych przeglądów wymienionych wyżej typów
- kryteriów wspomagających podjęcie decyzji o wprowadzeniu monitoringu w trybie inspekcji okresowych oraz monitoringu w trybie ciągłym i automatycznym
- projektu wymagań wzorcowych dla systemów monitoringu (okresowych inspekcji i ciągłego monitoringu automatycznego).
Źródło fot.: Raport o stanie technicznym obiektów mostowych GDDKiA na koniec 2017 roku; GDDKiA 2018.
