Новые технологии для диагностики мостов: предотвращение катастроф

Стареющие мосты по всему миру нуждаются в пристальном внимании, и недавние проблемы с мостом Иль-о-Туртес в Монреале лишь подчеркнули эту острую необходимость. Из-за обнаруженных признаков износа правительство Квебека было вынуждено принять экстренные меры, чтобы обеспечить безопасность сооружения, которое ежедневно обслуживает около 87 000 транспортных средств.

Эта ситуация является наглядным примером того, как бетонные конструкции со временем подвержены разрушению, что может привести к серьезным проблемам с безопасностью. Тысячи бетонных мостов в Канаде, построенных между 1960-ми и 1980-ми годами, достигают или уже превысили свой расчетный срок службы. Естественное старение, а также воздействие окружающей среды, такие как циклы замораживания-оттаивания, дорожные соли и влага, ускоряют процесс разрушения, делая конструкции более уязвимыми.

Климатические изменения добавляют свои сложности, усиливая интенсивность осадков, температурные колебания и нагрузки, что оказывает дополнительное давление на стареющие структуры. В некоторых регионах, например, в Западной Канаде, сейсмическая активность представляет еще один фактор риска для старых бетонных мостов.

Все эти факторы приводят к накоплению растущих объемов работ по техническому обслуживанию, и зачастую проблемы обнаруживаются лишь тогда, когда они становятся очевидными или начинают вызывать сбои в работе.

Традиционные методы инспекции: неэффективность и затраты

Традиционные методы инспекции мостов, выполняемые командами специалистов, работающих на высоте с использованием веревок и специального снаряжения, часто требуют перекрытия полос движения, создают заторы на дорогах и являются дорогостоящими. В результате инспекции проводятся нечасто, что позволяет повреждениям развиваться незамеченными между плановыми проверками. Кроме того, собранная информация может быть непоследовательной из-за различий в методах документирования дефектов различными бригадами.

Когда проблемы обнаруживаются на поздних стадиях, ремонт требует большего количества закрытых полос, объездов и длительных рабочих периодов. Такие остановки также влекут за собой экономические издержки, поскольку простаивающие дороги влияют на бизнес, пассажиров и экстренные службы. Более раннее обнаружение позволило бы планировать более мелкие ремонтные работы и применять методы укрепления, вызывающие меньше неудобств.

Технологические решения для раннего обнаружения

Современные технологические достижения в области анализа данных и методов наблюдения меняют эту ситуацию. Дроны способны запечатлеть изображения трещин и поверхностных повреждений с высоким разрешением за считанные минуты, без необходимости перекрытия движения или использования тяжелой техники. Системы искусственного интеллекта могут анализировать эти изображения, выявляя едва заметные закономерности, которые могли бы быть упущены при ручном обследовании. Другие методы неразрушающего контроля, такие как радарное или ультразвуковое сканирование, позволяют обнаруживать скрытые проблемы под поверхностью.

Моделирование и прогнозирование: ключ к долгосрочной безопасности

Исследования направлены на моделирование бетонных конструкций, подверженных разрушению из-за воздействия окружающей среды и старения. Цель – точно определить остаточный ресурс безопасности сооружения и, при необходимости, разработать соответствующие стратегии модернизации. Объединение новейших технологий, таких как дроновое сканирование, выявление дефектов с помощью ИИ и неразрушающие методы тестирования, с передовыми методами компьютерного моделирования может помочь перейти к системе, которая раннее выявляет опасности, предотвращает дорогостоящие сбои и поддерживает принятие более обоснованных решений по ремонту и модернизации.

Сочетание этих технологий с продвинутыми методами компьютерного моделирования может способствовать созданию в Канаде системы, которая раннее выявляет опасности, предотвращает дорогостоящие отказы и поддерживает более разумные решения о стратегиях ремонта и модернизации. Когда эти технологии комбинируются с продвинутыми методами компьютерного моделирования, инженеры-строители получают гораздо более четкую картину состояния конструкции. Это раннее и точное понимание помогает им планировать более быстрые и менее нарушающие работу ремонты. Это также сокращает время простоя — закрытия и задержки, которые могут привести к экономическим издержкам для предприятий и пассажиров.

Будущее диагностики инфраструктуры

Канада не может полагаться на редкие инспекции и экстренные ремонты для управления своими стареющими мостами. Инвестируя в эти современные подходы, можно обеспечить безопасность мостов, непрерывность движения в городах и лучшую защиту сообществ в будущем. Эти инструменты не заменят инженеров, но предоставят лицам, принимающим решения, более четкую информацию и больше времени для планирования.