Введение
Глава 1. Обзор рынка устройств для наблюдения за раскрытием трещин
Глава 2. Фотограмметрический щелемер, описание и исследования
2.1 Устройство щелемера
2.2 Принцип работы щелемера
2.3 Исследования
2.3.1 Общее исследование точности работы фотограмметрического щелемера
при моделировании разных и одинаковых ракурсов съёмки
2.3.2 Исследование рельефного маяка, необходимость использования марок,
лежащих в разных плоскостях
2.3.3 Исследование влияния фокуса и положения главной точки снимка на
точность работы щелемера на расстояниях более 3-х метров
2.3.4 Исследование точности при наблюдении трещин углов
2.3.5 Исследование предельного отступления пластин от общей плоскости .... 25
Глава 3. Методика проведения наблюдений 27
3.1 Методика калибровки маяка
3.2 Установка маяка
3.3 Методика проведения съёмки
Заключение
Список литературы
Приложение
В настоящее время, геодезические и фотограмметрические активно применяются на всех этапах строительства: на этапе проектирования здания или сооружения, строительства и контроля. Эти методы также используются для последующего мониторинга деформаций построек. В частности, их можно применить для наблюдения за трещинами.
Трещины и щели в строительных конструкциях могут появляться по разным причинам. В металлических конструкциях они могут быть вызваны износом металла, в бетонных конструкциях трещины могут возникать в результате выветривания, просадки грунтов, воздействием воды в холодное время года. Так же, трещины в зданиях могут возникать при строительстве вблизи наблюдаемого объекта, поскольку возникает наклон в сторону более поздней постройки.
На данный момент не существует единой классификации трещин, поэтому они классифицируются по разным признакам. В рамках данной работы можно выделить классификацию на статичные и прогрессирующие. Статичные трещины которые со временем не раскрывают, а сохраняют свою изначальную величину. Прогрессирующие же имеют тенденцию к увеличению и раскрытию, причем по всем трём осям. Именно эти трещины требуют особого внимания и наблюдения, т.к. представляют наибольшую опасность и, помимо этого, при комплексном наблюдении за множеством трещин одного сооружения, становится возможным выявить общие деформации, просадку грунтов, непрочности и слабые места конструкции.
Для выявления прогрессирующих трещин и наблюдения за ними применяются геодезические методы, щелемеры, маяки и тензодатчики. Существует несколько видов устройств для наблюдения за трещинами, но на данный момент технологии мониторинга трещин либо устарели, либо достаточно дороги в эксплуатации. НПП «Фотограмметрия» представило новый вид щелемеров - фотограмметрический.
Методы фотограмметрии имеют ряд достоинств:
1. Высокая точность результатов, за счёт методов обработки;
2. Высокая степень автоматизации процесса измерений следовательно, объективность результатов;
Высокая производительность, поскольку измеряются не сами объекты, а их изображения;
Возможность проводить дистанционные наблюдения в случаях, когда применение контактных способов наблюдений могут быть небезопасны или экономически невыгодны;
Экономическая выгода, поскольку фотограмметрический способ наименее затратный, в отличие от других.
Технология наблюдения за трещинами и деформационными швами, в основу которой положены фотограмметрические методы, позволит максимально оптимизировать процесс наблюдений, обработки и анализа результатов. Это обуславливает актуальность данной работы, поскольку наблюдение за динамикой развития трещин в зданиях, а также за величиной раскрытия деформационных швов в инженерных сооружениях задача инженерного обследования и геодезического мониторинга, а предложенное решение всеми достоинствами фотограмметрических методов. Таким образом, применение фотограмметрического щелемера позволит получать высокоточные результаты в короткие строки и с минимальными затратами.
Поскольку предложенная технология принципиально отличается от большинства решений задач, связанных с наблюдением трещин, которые есть на рынке, её необходимо исследовать ещё на этапе разработки, чему и посвящена данная работа.
Таким образом, цель работы можно сформулировать как необходимость экспериментально подтвердить или опровергнуть ряд теоретических положений, возникающих в процессе разработки, а для достижения этой цели решить следующие задачи: моделирование различных условий наблюдения, анализ результатов и оценка точности работы устройства.
Разработка высокоточной измерительной системы – сложная и трудоемкая задача,
требующая выполнения как теоретических, так и экспериментальных исследований. Часть
этих исследований (главным образом экспериментальных) была выполнена в ходе данной
дипломной работы. Среди них:
1. Общее исследование точности при моделировании разных и одинаковых
ракурсов съёмки;
2. Исследование рельефного маяка, необходимость использования марок,
лежащих в разных плоскостях;
3. Исследование влияния фокуса и положения главной точки снимка на
точность результатов на расстояниях более 3-х метров;
4. Исследование точности при наблюдении трещин углов;
5. Исследование предельного отступления пластин от общей плоскости.
В результате исследований были определены:
1. Оптимальная форма маяка, для обеспечения универсального решения;
2. Степень влияния стабилизатора и автофокуса на результат;
3. Предельные отступления пластин и углы съёмки маяка;
4. Точность абсолютных определений при наблюдении трещин разного рода.
На основании результатов вышеперечисленных исследований можно заключить,
что фотограмметрический щелемер – надежная технология, которая позволяет решать
практически все задачи, связанные с наблюдением трещин в зданиях и строительных
сооружениях, и обеспечивать высокую точность измерений.
Таким образом, задачи работы выполнены, а цель работы достигнута
