ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 9

1.Геодезические наблюдения за осадками сооружений.

Геодезический мониторинг проводится при строительстве и эксплуатации высотных и уникальных объектов, энергетических и транспортных сооружений. Наиболее распространены геодезические наблюдения за вертикальными смещениями зданий и сооружений (т. е. осадки, просадки и подъемы), они являются важной частью мониторинга. Точность наблюдений: 1 мм – для зданий на скальных грунтах; 3 мм –на песчаных, глинистых и др.; 10 мм – на насыпных, просадочных; 15 мм – для земляных сооружений.

Методы наблюдений за осадками:

1) геометрическое нивелирование (коротким лучом до 25 м); h = k – b,
2) тригонометрическое нивелирование (лучом до 100 м); Превышение h (рис.) определяют по формулам: h = s * tg ν + i - V или h = S * sin ν + i - V, где ν - угол наклона визирного луча; S - длина линии визирования; s - горизонтальная проекция; i - высота прибора; V - высота визирования
3)гидростатическое нивелирование; Гидростатическое нивелирование выполняют с помощью сообщающихся сосудов, заполненных одной жидкостью. Жидкость устанавливается в обоих сосудах на одном уровне, на одной отметке. Пусть высота столба жидкости в первом сосуде будет c1, а во втором c2 (рис.4.40); тогда превышение точки В относительно точки А будет равно: h = c1 - c2.
4)наземная фотограмметрическая или стереофотограмметрическая съёмки.

Необходимо применять один и тот же комплект реек в каждом цикле наблюдений. Устанавливать рейки необходимо на те же марки, что и в предыдущих циклах.

Для проведения этих наблюдений в основе здания по периметру закладываются деформационные (осадочные) марки, по которым проводится высокоточное нивелирование. Осадочные марки могут быть выполнены в виде стержней арматуры, болтов, уголков. На основании разности высотных отметок осадочных марок проводится анализ абсолютных величин деформации и скорости их изменений. Совместная деформация основания и сооружения характеризуется следующими параметрами:

1) полной осадкой основания отдельного фундамента или строительного блока S;

2) средней осадкой основания здания или сооружения в целом Sср;

3) Разностной (неравномерной) осадкой точек фундамента ΔS;

4) относительной неравномерностью осадок , т.е. отношением разности осадок двух точек фундамента к расстоянию l между ними.

5) наклоном фундамента i, т.е. отношением разности осадок ΔS крайних точек фундамента к его ширине или длине. Наклон фундамента приводит к крену сооружения Q – отклонению его вертикальной оси от отвесного направления;

6) относительным прогибом – отношением стрелы прогиба фундамента к длине однозначно изгибаемого участка сооружения;

7) углом закручивания сооружения;

8) горизонтальным смещением сооружения.

2. Трубоукладчики

Т рубоукладчиком называется самоходная грузоподъемная машина, способная перемещаться с грузом на крюке и служащая для подъема и укладки трубопровода в траншею, а также для выполнения различных грузоподъемных и монтажных работ (погрузка и разгрузка труб и пле­тей, центровка труб при сварке и пр.).

Основное назначение трубоукладчика - сопровождение очистных и изоляционных машин и укладка изолированного трубопровода в тран­шею. Основные технико-эксплуатационные показатели трубоукладчи­ков: грузоподъемность грузовая, собственная и продольная устойчи­вость, тяговое усилие, удельное давление на грунт, вес, максимально допус­тимый грузовой момент.

Т рубоукладчик состоит из базовой машины и навесного оборудования. В состав базовой машины (базы) входит двигатель, трансмиссия, ходовая часть и нижняя рама (шасси) трубоукладчика. Навесное оборудование трубоукладчика состоит из верхней рамы, стрелы, лебедки с трансмиссией, блочно-талевой системы, крюка и контргруза с механизмом откидывания его. Грузоподъемность (8-90т)

1 – стрела; 2 – указатель грузоподъемности; 3 – крюк; 4 – крюковой (талевый) блок; 5, 6 – подвесные блоки соответственно грузового и стрелового канатов; 7 – отклоняющие блоки грузового каната; 8 – шток ограничителя подъема стрелы; 9 – верхняя рама; 10 – гидроцилиндр откидывания контргруза;11 – грузовой барабан лебедки; 12 – стреловой барабан лебедки; 13 – рама контргруза; 14 – контргруз; 15 – стрела контргруза

3. Объекты технического диагноза

Объектами технической диагностики являются технологическое оборудование или конкретные производственные процессы, относительно которых решаются задачи проверки их исправности, работоспособности, правильности функционирования или задачи поиска неисправностей. В изучении объектов большое значение имеет их классификация по различным признакам, например по принципу их действия, по масштабности, по назначению, по сложности, по энергетическим и другим признакам.

Диагностический параметр — параметр (признак) объекта диагностирования, установленный для определения его технического состояния. По характеру воздействия на объект диагностирования параметры разделяют на входные и выходные. Под входным параметром понимают меру воздействия на объект диагностирования извне. Например, применительно к землеройным машинам- нагрузка на рабочий орган и характер ее приложения. Под выходным параметром понимают меру внешнего проявления свойств объекта диагностирования. Примерами выходных параметров могут быть мощность двигателя, температура охлаждающей жидкости и др.

В жизни любого объекта, как некоторого изделия всегда можно выделить два этапа: производство и эксплуатация данного объекта. Бывает так же этап хранения этого объекта.

Для любого объекта на каждом этапе его жизни задаются определенные технические требования. Желательно, чтобы объект всегда соответствовал этим требованиям. Последствия любых явлений или действий, которые переводят объект в неисправное состояние, называются физическими неисправностями объекта. Состояние объекта определяется его надежностью. Надежность: это свойство объекта выполняемых заданных функций сохранения, во время значений и установленных эксплуатационных показателей в заданных режимах и условиях использования, технического обслуживания, ремонта и т.д.

4. Гидравлический расчёт простых напорных трубопроводов

Гидравлический расчет трубопроводов охватывает решения трёх типов задач:

• определение диаметра трубопровода;

• определение начального давления (P₁) при известном конечном;

• оценка пропускной способности (Q).

За основу гидравлических расчетов трубопроводов принимается уравнение Бернулли. Реальная жидкость обладает вязкостью. В уравнении Бернулли появляется слагаемое, учитывающее потери энергии вследствие гидравлических сопротивлений на участке 1-2: полный напор H: hП – напор на преодоление путевых сопротивлений, то есть на преодоление сил трения и местных сопротивлений трубопроводов

Потеря напора на преодоление трения h_T по длине трубопровода круглого сечения при любом режиме течения определяется по формуле Дарси-Вейсбаха: Тогда потери давления составят:

В наклонном трубопроводе: Коэффициент гидравлического сопротивления определяется:

где	ε – относительная шероховатость:

Для ламинарного режима движения (R_е < Re_кр = 2320) выражение принимает вид формулы Пуазейля:

При турбулентном режиме движения (Rе > Rе_кр) различают три зоны сопротивления. Потеря напора на единицу длины трубопровода называется гидравлическим уклоном, который определяют из формулы:

Формулы для расчета коэффициента гидравлического сопротивления

Ламинарный режим	Турбулентный режим
Re  2320	Зона Блазиуса	Переходная зона	Квадратичная зона
Зона гидравлически гладких труб		Зона гидравлически шероховатых труб

Экзаменационный билет № 10

1. Особенности геодезических разбивочных работ при переходе через водные преграды.

Традиционные методы + линейно-угловые сети = разбивочные сети.

В обоих случаях измерения в разбивочных сетях имеют особенности, обусловленные местными условиями: необходимость измерений над водной поверхностью и, как правило, отсутствие видимости вдоль берегов из-за застройки или залесенности поймы

1. Схема триангуляции для висячего перехода трубопровода

2. Схема линейно-угловой сети

Основные достоинства таких сетей состоят в том, что:

• обеспечивается точность при сравнительно небольшом объеме угловых и линейных измерений;

• точность определения длин и дирекционных углов базисов разбивки практически не зависит от формы сети;

• отсутствие коротких направлений вдоль берегов повышает точность угловых измерений и позволяет выполнять все угловые наблюдения при приблизительно однородном поле рефракции;

• отпадает необходимость в строительстве дорогостоящих наружных знаков, так как видимость через реку обеспечивается с земли;

• п оявляются большие возможности выбора расположения базисов разбивки опор, так как отпадает необходимость в видимости вдоль берегов, что значительно упрощает построение сети. Постоянные реперы закладывают на обоих берегах. Реперы, расположенные вне зоны строительных работ, служат главным образом для контроля за положением заложенных вблизи висячих переходов. Помимо постоянных на строительной площадке устанавливают сеть рабочих реперов, от которых передают проектные отметки на все возводимые сооружения висячего перехода.

Особенности геодезических разбивочных работ при строительстве подводных переходов

• Непосредственной основой для топографических съемок является съемочное обоснование, создаваемое на основе пунктов государственной триангуляции и полигонометрии I– IV классов, а также теодолитных ходов и аналитических сетей (микротриангуляции) 1 и 2 разрядов. Важнейшей составной частью топографо-геодезических изысканий являются профили по створам переходов, которые составляют на основании промерных работ. Основной способ измерения глубин– с помощью эхолотов. На переходах шириной до 50 м и глубиной до 5 м используют точечный способ, основанный на применении наметки и лота.

• В эхолотах используют ультразвук. Ультразвуковые волны обладают способностью распространяться в различных средах, имеют высокую отражаемость от различных экранов и границ между средами. Они позволяют также при относительно небольших габаритах приемоизлучате-лей получать высокую направленность. В целом эхолоты при определении глубин водных преград дают значительные погрешности. Опыт показывает, что в самых благоприятных условиях при глубинах преград до 5,0 м погрешность составляет 0,1 м и 2% при глубинах, превышающих 5 м.

2. Машины для очистки и изоляции труб и секций в заводских и трассовых условиях.

О чистку поверхности трубопроводов производят самоходными очистными машинами (ОМ-113, ОМ-521, ОМ-121). Клеевые грунтовки, изоляционные ленты и обертки наносят на поверхность трубопровода, как правило, за один проход самоходными изоляционными машинами (ИЛ-521 ИЛ-821), комбайнами.Типы очистного инструмента:а – плоская щетка; б – цилиндрическая щетка; в – дисковая щетка; г – чашеобразная щетка; д – скребок

Машины, выполняющие отдельные операции			ОМР724,ОМР1224 Черновая очистка от старой изоляции. ОМ161 ОМ323 Нанесение на трубопровод изоляционных покрытий
Машины, выполняющие несколько операций			ИМ531, ИМ821 Наложение слоя мастики, обмотка по винтовой линии защитным материалом
Комбайны	ОМ-522П, ОМ-1221П, ОМ-1423П. Комбайны - самоходные машины для одновременного удаления скребками и приводными круглыми щетками грязи, ржавчины, рыхлой окалины с наружной поверхности трубопроводов от 89 мм до 1220 мм, нанесения грунтовки (праймера) и последующей изоляции по винтовой линии трубопроводов необходимым количеством слоев липкой полимерной ленты и защитной
Комплекты машин		Комплекс изоляционно-укладочный(ИЗУК 200Г) Позволяет проводить изоляцию трубопроводов диаметрами 108-219 мм с укладкой его на дно траншеи (имеет грузоподъемную стрелу с троллейными подвесками).

П реимущества заводской изоляции труб связаны, прежде всего, с повышением темпов прокладки и с обеспечением круглогодичного строительства трубопроводов. Вместо малоэффективной механизированной щеточной очистки поверхность изолируемых труб обрабатывается фракционированной стальной дробью до требуемой степени очистки и шероховатости. Для повышения стойкости заводского покрытия к катодному отслаиванию и к длительному воздействию почвенного электролита предусмотрена обработка очищенной поверхности труб водным раствором солей хромата (хроматирование).Оборудование для нанесения: поточная механизированная линия наружной изоляции (например фирмы "Bradero Price" США), производительностью до 500 м2/ч.

3. Физические модели объектов технического диагноза.

Диагностическая модель – это любое знание, используемое в процессе решения диагностической задачи и представленное в определенной форме. Модели строятся с целью изучения свойств и характеристик, прогнозирования поведения проектируемых и реальных систем, исследовать которые непосредственно нецелесообразно или невозможно по каким-то причинам.

По способу реализации модели можно разделить на: 1)математические - воспринимаемые умом, интеллектом человека; 2)физические - воспринимаемые органами чувств человека:

- масштабные - уменьшенные или увеличенные копии (модель самолета или корабля);

- аналоговые - механические, гидравлические, электронные,... модели (АВМ);

- виртуальные - отображаемые на мониторе в графической и цифровой формах, в том числе, модели, созданные в специализированных программах (VisSim, MBTY, MVS и др.), некоторые электронные игры, например, автогонки;

- макеты (муляжи), в т.ч. детские игрушки и т.п.

Процесс, построения модели включает следующие этапы: постановку задачи; построение модели; проверку мо' дели на достоверность; применение модели; обновление, модели.

4. Расчет сложных трубопроводов.

Различают четыре категории сложных трубопроводов:

1. Коллектор постоянного диаметра с распределенным по длине отбором продукции (раздаточный коллектор в резервуарах, отстойниках, сепараторах).

2. Сборный коллектор переменного диаметра с распределенным по длине поступлением продукции (система сбора скважинной продукции).

3. Коллектор с параллельным участком трубопровода (байпас на водоводах).

4. Замкнутый коллектор (кольцевой водовод).