CC BY
39
УДК 528.482
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕВАТОРОВ ВЫСОТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СИСТЕМЫ «ТУРБОАГРЕГАТ - ФУНДАМЕНТ - ОСНОВАНИЕ»
Георгий Афанасьевич Уставич
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, доктор технических наук, профессор кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (383)343-29-55, e-mail: ystavich@mail.ru
Виктор Александрович Скрипников
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (383)343-29-55, e-mail: v.a.skripnikov@ssga.ru
Надежда Михайловна Рябова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (383)343-29-55, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru
Маргарита Александровна Скрипникова
Сибирский государственный университет геосистем и технологий, 630108, Россия, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной геодезии и маркшейдерского дела, тел. (383)343-29-55, e-mail: m.a.skripnikova@ssga.ru
В статье рассматриваются способы передачи отметок на монтажные горизонты при монтаже оборудования на примере определения тепловых деформаций системы «турбоагрегат - фундамент - основание» (ТФО). Основное внимание уделено вопросам обеспечения требуемой точности измерений. Определение рассматриваемых в статье тепловых деформаций обусловлено необходимостью расчета по данным геодезических измерений значений преднамеренных (заранее устанавливаемых) расцентровок линии валопровода для их последующей установки при монтаже или ремонте турбоагрегата. Для передачи отметок предлагается несколько методик измерений с использованием высокоточного тахеометра и нивелира. В статье приведены результаты экспериментальных измерений, выполненных по предлагаемым методикам. Применение методик измерений с использованием высокоточного тахеометра и нивелира при определении тепловых деформаций системы ТФО позволит значительно упростить процесс передачи отметок, уменьшит влияние основных источников ошибок измерений и при необходимости выполнить автоматизированный мониторинг изменения длин колонн с выбранным интервалом времени.
Ключевые слова: тепловые деформации, элеваторы высот, высокоточный нивелир, высокоточный тахеометр, автоматизированная система мониторинга.
Введение
Задача передачи отметок на технологические (монтажные) горизонты возникает при строительстве инженерных сооружений и технологического оборудования. Например, при строительстве высотных сооружений или монтаже
оборудования реакторного или турбинного отделений АЭС возникает необходимость непрерывно производить передачу отметки с горизонта на горизонт от исходного репера. При этом в зависимости от условий и стадии монтажа должны применяться различные способы такой передачи. Особенно это различие существенно между стадией строительства и монтажа оборудования машинного и реакторного залов и стадией их расконсервации с последующим продолжением монтажа. В первом случае производится поэтапное строительство монтажных горизонтов с передачей соответствующих отметок. Во втором случае, когда строительство монтажных горизонтов уже выполнено и прошел значительный промежуток времени, передачу отметок (для контроля и восстановления высотной сети) затрудняет технологическое оборудование. С учетом этого обстоятельства возникает необходимость в разработке схем передачи отметок с применением элеваторов высот при значительной разности отметок монтажных горизонтов, которые в зависимости от условий на монтажной площадке в данный момент времени позволяют производить передачу высот (отметок) или определять изменение высот точек при наличии значительного количества оборудования, строительных конструкций и влияния перепадов температур.
К настоящему времени разработаны следующие схемы элеваторов высот, основанные на применении следующих видов высокоточных геодезических измерений в различном их сочетании:
- высокоточное геометрическое нивелирование короткими лучами;
- геометрическое нивелирование и стальная компарированная рулетка (ин-варная проволока или лента);
- постоянно подвешенные инварные стержни;
- высокоточное тригонометрическое нивелирование короткими лучами;
- измерение вертикального расстояния высокоточным тахеометром.
Необходимо отметить, что передача отметок может производиться как
внутри возводимого инженерного сооружения, так и вне его.
В связи с применением в геодезическом производстве автоматизированных высокоточных тахеометров появилась возможность производить передачу отметок на верхнюю плиту турбоагрегата и выполнять детальный автоматизированный мониторинг тепловых деформаций системы ТФО.
Однако паспортная точность измерения расстояний недостаточна для достоверного вычисления тепловых деформаций системы ТФО. В связи с тем, что измерения выполняются без существенного изменения внешних условий и приращения высот незначительны, следует предположить, что систематические ошибки измерений не будут оказывать существенного влияния на точность определения деформаций системы ТФО. Исходя из этого предположения, актуальной задачей является разработка методик определения тепловых деформаций системы ТФО с использованием элеваторов высот, которые позволят оценить полученные результаты по величине случайной составляющей ошибки измерений. Существующие, а также предлагаемые схемы создания элеваторов высот приведены на рис. 1.
Передача отметки внутри сооружения
Схемы элеваторов высот
Передача отметки вне сооружения
Высокоточным геометрическим нивелированием
Измерением вертикального расстояния тахеометром
Высокоточным тригонометрическим нивелированием
Сочетанием геометрического нивелирования и стальной компарированной рулетки
Сочетанием геометрического и тригонометрического нивелирования
Сочетанием геометрического нивелирования и тахеометра
Сочетанием геометрического нивелирования и инварной проволоки (ленты)
Рис. 1. Схемы создания элеваторов высот
Основная часть
При наблюдении за деформациями системы «турбоагрегат - фундамент -основание» возникает задача определения тепловых деформаций верхнего строения фундамента (удлинение колонн), которое включает в себя колонны и верхний ростверк (верхняя плита).
Эти тепловые деформации возникают вследствие изменения длины колонн при пуске турбоагрегата и его останове [1, 2]. Величины тепловых деформаций для высоких фундаментов могут достигать 4,5-5,8 мм и эти данные используются для следующих монтажных операций:
- проверки расчетных величин удлинения колонн, обусловленных качеством их изоляции от расположенных рядом паропроводов;
- расчета и последующей установки преднамеренных расцентровок вало-проводов турбоагрегатов при их монтаже или ремонте [1].
Для определения изменения длин колонн необходимо определять величины превышений (расстояния) между марками нижней плиты турбоагрегата и марками, установленными на верхней плите.
Рассмотрим схемы элеваторов высот для передачи отметок на верхнюю плиту турбоагрегата и рассчитаем ожидаемую при этом ошибку измерений с учетом максимального влияния перепада температур окружающего воздуха.
1. Передача отметки высокоточным геометрическим нивелированием короткими лучами. Схема передачи отметки при помощи геометрического нивелирования аналогична методике высокоточного нивелирования короткими лучами с той лишь разницей, что с целью уменьшения числа станций превышение между точками делается по возможности большим. При этом передача отметки может производиться при монтаже системы ТФО и при определении только тепловых деформаций при работе системы ТФО в режиме «останов -пуск - работа - останов».
Передача отметки при монтаже системы ТФО происходит в два этапа:
- на первом этапе производится передача отметки от глубинного до рабочего репера Т (рис. 2), расположенного в районе фундамента турбоагрегата;
- на втором этапе производится передача отметки (превышения) от рабочего репера Т на временный репер монтажного горизонта или марку М верхней плиты нивелированием с установкой реек на элементы строительных конструкций, например, ступы лестничного марша.
Р
Рис. 2. Схема передачи отметки на верхнюю плиту двумя способами:
а) геометрическим нивелированием и стальной компарированной рулеткой;
б) геометрическим нивелированием Яр - глубинный репер; Т - рабочий репер; а - отсчет по рейке; А - отсчет по рулетке; Ь - разность отсчетов по рулетке; М- марка; Ь - отсчет по рейке; В - отсчет по рулетке; Р - рулетка
Передача отметки от глубинного до рабочего репера Т производится по программе нивелирования 3-го разряда со средней квадратической ошибкой (СКО) определения превышения на станции не более щ = 0,50 мм.
Передача отметки (превышения) от рабочего репера Т на репер монтажного горизонта или марку М верхней плиты производится нивелированием короткими визирными лучами (длиной 5-10 м) с установкой реек на элементы строительных конструкций. При реализации данного способа измерение превышений (проложение хода) часто производится по железобетонной лестнице с последующей привязкой к реперу на монтажном горизонте или к марке на верхней плите. Также можно использовать элементы строительных конструкций, расположенных на разной высоте. Нивелирование выполняется по несимметричной программе взятия отсчетов по рейкам (ЗЗПП) при одном горизонте инструмента. Для передачи превышения потребуется 4-5 станций. После передачи отметки на репер монтажного горизонта или марку верхней плиты производится нивелирование строительных конструкций и всех марок верхней плиты с вычислением их высотных отметок.
Среднюю квадратическую ошибку передачи превышения можно вычислить по следующей формуле:
= 0,5 мм4п , (1)
где п - число станций в нивелирном ходе.
Суммарная величина СКО передачи отметки от глубинного репера до репера на монтажном горизонте или марки на верхней плите не будет превышать 1,0-1,5 мм.
При испытаниях головных образцов турбоагрегатов, особенно мощностью 500-1 000 МВт, по заказу проектировщиков необходимо определять только тепловые деформации системы ТФО в следующих основных режимах: «монтаж -пуск - пусконаладочные испытания - работа», «останов - ремонт - пуск - работа» и «работа - останов - ремонт - пуск - работа». В зависимости от мощности турбоагрегата длительность переходных режимов (нагрев и остывание) составляет 5-8 суток. Для этого необходимо с определенной периодичностью [1] определять величину изменения длин колонн (тепловые деформации) от марок, установленных на нижней плите до марок верхней плиты. В этом случае СКО определения изменения длин колонн не должна превосходить 0,30-0,40 мм. Это обусловлено тем, что ошибка определения изменения длин колонн, равная 0,20 мм, приводит к изменению в установлении величины раскрытия полумуфт (по торцу) во время монтажа или ремонте роторов (линии валопровода) на величину 0,01 мм при допустимом значении этого раскрытия, равном 0,03 мм.
Для получения ошибки 0,30-0,40 мм в определении изменения длин колонн СКО измерения превышения на станции не должны превышать 0,20 мм. Для получения такой точности нивелирование должно выполняться по программе 2-го разряда.
Основным недостатком данной схемы передачи отметки является необходимость установки нивелира на 4-5 станциях на разных горизонтах. Кроме того, по мере монтажа оборудования, места установки штатива закрываются и требуется выбор новых мест для его установки, что часто является трудоемким в технологическом и организационном отношениях процессом.
2. Передача отметки стальной компарированной рулеткой (инварной проволокой или лентой) и высокоточным геометрическим нивелированием. Схема передачи отметки на монтажный горизонт инженерного сооружения при помощи геометрического нивелирования и стальной компарированной рулетки хорошо отработана.
Передача отметки на марки верхней плиты турбоагрегата при его возведении с помощью компарированой стальной рулетки и высокоточного нивелирования также производится в два этапа (см. рис. 2, а):
- передача отметки от глубинного репера на твердую точку Т, расположенную в непосредственной близости от фундамента турбоагрегата;
- передача отметки на репер монтажного горизонта или марку М верхней плиты компарированной рулеткой.
Рассмотрим особенность применения стальной рулетки применительно к определению тепловых деформаций системы ТФО. Как известно, важным условием ее применения является необходимость введения поправок за влияние изменения температуры. Необходимо отметить, что применительно к исследованию тепловых деформаций колонн турбоагрегата нет необходимости компа-рировать каждый метр рулетки; компарируется по длине колонн только начальный и конечный метровые интервалы. Например, если высота колонн равна 7,20, 11,20 или 15,90 м, то компарируются, соответственно, интервалы (0-1 и 0-7-8 м), (0-1 и 0-11-12 м) и (0-1 и 0-16-17 м), включая и дециметровые.
Для передачи отметки от точки Т на марку М верхней плиты рулетку Р с натяжением 10 кг рекомендуется подвесить в трубе вдоль стальной колонны здания турбины, расположенной в непосредственной близости от турбоагрегата. В трубе также должен быть установлен и термометр. Тем самым будет создан элеватор высот. При взятии отсчетов по рулетке высокоточный нивелир вверху и внизу устанавливается на расстоянии 3-5 м от подвешенной рулетки и отсчет по ней производится с ошибкой 0,1 мм (оценивается миллиметровый интервал). При производстве отсчетов по рулетке на барабанчике микрометра устанавливается 50 делений, а по инварной рейке, установленной в точке Т (марке нижней плиты), отсчет производится обычным способом.
Основной ошибкой измерений при передаче отметки на монтажный горизонт является ошибка, обусловленная влиянием температуры на рулетку.
Поправка Аг за разность температур при компарировании рулетки и при выполнении измерения вычисляется по известной формуле
А, = Iа(и - (2)
где а - коэффициент термического расширения материала, из которого изготовлена рулетка.
Если принять СКО учета температуры рулетки, равную шг = 1 °С, то величина ошибки в определении удлинения колонн при Ь = 10 м будет равна 0,12 мм.
Тогда суммарная величина СКО тЬ определения изменения длины колонн будет равна
тЬ
= у}2т2 + 2трул + т2 + 2т2 + 2т22 , (3)
где тр - СКО компарирования инварной рейки, равная 0,05 мм; трул - СКО компарирования выбранных интервалов рулетки, равная 0,20 мм; тг - СКО учета температуры рулетки, равная 0,12 мм; т1 - СКО взятия отсчетов по рейкам, равная 0,05 мм; т2 - СКО взятия отсчетов по рулетке, равная 0,10 мм.
Тогда суммарная величина СКО определения удлинения колонн (тепловых деформаций) данным способом не будет превосходить 0,30 мм.
Для контроля измерений и повышения их точности передачу отметки следует выполнить не менее трех раз.
Определение величины удлинения колонн данным способом значительно упростится в отношении учета температуры, если использовать инварную проволоку от базисного прибора БП-2 или инварные ленты (рабочий эталон 1-го разряда), применяемые в локальных поверочных схемах. Так как длина проволоки от базисного прибора БП-2 равна 24 м, то необходимо будет одну из ее от-счетных шкал закрепить на этой проволоке на расстоянии от нулевого деления, равном высоте фундамента турбоагрегата.
3. Применение постоянно подвешенных инварных стержней. Для определения величин удлинения колонн автором исследования [3] был разработан способ, основанный на использовании инварных стержней, которые подвешены рядом с колоннами (или одной колонной) постоянно между верхней и нижней плитами фундамента турбоагрегата. В данном способе величина изменения длин колонн (колонны) измеряется щупом между нижним торцом инварного стержня и маркой на нижней плите с ошибкой порядка 0,05-0,10 мм.
Наряду с достоинством способа, заключающимся в сравнительно небольшой ошибке измерений, имеются два существенных недостатка:
- чрезвычайно сложно расположить инварный стержень рядом с колонной из-за наличия технологического оборудования;
- высокая стоимость инварных стержней.
4. Применение тригонометрического нивелирования короткими лучами.
Появление в геодезическом производстве высокоточных электронных тахеометров, обеспечивающих СКО измерения углов наклона порядка 1,0-2,0" и расстояния до 250-300 м в безотражательном режиме 2,0-3,0 мм, способствует широкому их применению при выполнении высокоточного нивелирования тригонометрическим способом [4-14]. Данный способ нивелирования можно применить и при определении тепловых деформаций колонн фундамента тур-
боагрегата. Для выполнения измерений по определению теплового изменения длин колонн в точке А (рис. 3) на расстоянии, равном 1,5-1,7 высоты фундамента, устанавливается высокоточный тахеометр, например Ьв1ка ТМ30. После приведения тахеометра в рабочее положение зрительная труба при двух кругах сначала наводится на любой штрих О2 инварной рейки, установленной на нижней марке А, и измеряется отрезок О1О2, который является превышением О1О2 = И1 относительно горизонтального положения визирной оси ОО1. После этого зрительная труба наводится на штрих О3 инварной рейки, установленной на марку верхней плиты, и измеряется превышение Н2 = О1О3 также относительно горизонтального положения визирной оси ОО1.
Рис. 3. Схема определения тепловых деформаций тригонометрическим нивелированием:
А, В - марки; О,0\ - точки визирной линии; 02, 03 - штрихи инварной рейки; £ь £2 - измеряемые расстояния до инварной рейки; Ь - расстояние между марками
Из рис. 3 следует, что расстояние Ь между марками нижней и верхней плитами равно
Ь = АВ = АО 1 + 01О 3 - ВО 3 = АО 1 + к2 - ВО 3
(4)
а
АО 1 = АО 2 - 010 2 = АО 2 - к1.
(5)
Обозначим: А02 = /1 и ВО3 = 12. Тогда
Ь = АВ = /1 - к1 + к 2 - / 2.
(6)
Суммарная величина СКО тЬ определения изменения длины колонн будет равна
7 2 2 2т/ + 2тк ,
(7)
где т/ - СКО измерения отрезков /1 и /2 инварной рейки, равная 0,05 мм
1; тк
СКО измерения превышений к1 и к2.
Если принять ошибку измерения угла наклона высокоточным тахеометром, например, ТМ30, равной ту = 0,5" и расстояния т5 = 0,50 мм, то при V = 10-15° и £ = 15-20 м будем иметь
тк =
• 2 2 , Бт v • тп ■
гл2 2 2
б • соб v • mv л ^
= 0,15 - 0,20 мм.
р
2
(8)
Тогда суммарная величина СКО определения изменения длин колонн (тепловых деформаций) данным способом не будет превосходить 0,20-0,25 мм.
Для контроля измерений и повышения их точности передачу отметки следует выполнить не менее трех раз.
5. Передача отметки измерением вертикального расстояния. Для этого в непосредственной близости от колонн фундамента на нижней плите устанавливается высокоточный тахеометр (рис. 4). После приведения его в рабочее положение зрительная труба визируется на штрих О2 инварной рейки, установленной на марку А нижней плиты, и измеряется превышение к1 = О1О2 = ОО2 между осью О вращения зрительной трубы тахеометра и выбранным штрихом О2 инварной рейки. Затем зрительная труба устанавливается вертикально с ошибкой порядка 20-30"(при £ = 17 м ошибка в измерении не будет превышать 0,02 мм), визируется на пятку инварной рейки, установленной на переходной точке В верхней плиты, и в безотражательном режиме измеряется расстояние Ь = ОВ между осью О вращения зрительной трубы тахеометра и переходной точкой В, расположенной на верхней плите.
Завершающим этапом является измерение превышения h2 = BC по программе 1-го разряда между переходной точкой В и маркой С (марками) верхней плиты.
Из рис. 4 следует, что
L = AC = AB + BC = AO 2 - h1 + L + h2 . (9)
Необходимо отметить, что не всегда имеется возможность установить тахеометр практически строго (в пределах 3-5 см) под пяткой инварной рейки. В этом случае измерения можно выполнить наклонным лучом.
Для этого тахеометр устанавливается не строго под пяткой рейки, а на расстоянии до 0,5-1,0 м от отвесной линии (рис. 5). После измерения расстояния D и угла наклона в на пятку рейки, установленную на верхней плите, а также превышения h1, вычисления производятся по формуле
L = AB = l1 - D sin Р + h 2 = l1 - h1 + h 2 . (10)
Рис. 4. Схема определения тепловых деформаций измерением расстояния тахеометром и геометрическим нивелированием:
А, В, С - марки; 0,0\ - точки визирной линии; 02 - штрих инварной рейки
Рис. 5. Схема выполнения измерений со смещенной установкой тахеометра:
А, В, С - марки; О,01 - точки визирной линии; 02 - штрих инварной рейки;
и - измеряемое расстояние до инварной рейки
Величина ДЬ^ изменения длины колонны из-за изменения режима работы системы ТФО в 1-м цикле измерений вычисляется по формуле
АЬг = Ьх - Ьп , (11)
где Ь1 - длина колонны в первом (исходном) цикле измерений; Ьп - длина колонны в последующих циклах измерений.
Рассмотренными выше способами определяется изменение длины Д£г-только одной колонны фундамента. Изменение длин остальных колонн фундамента (их количество может достигать 24) производится высокоточным геометрическим нивелированием. Для этого дополнительно выполняется нивелирование осадочных марок верхней плиты, установленных над каждой колонной. Тогда величина изменения 5 длин колонн в 1-м цикле измерений вычисляется по формуле
Ыг = Ь1+АИк, (12)
где Ь1 - длина первой колонны в /-м цикле измерений; Акк - величина превышения между первой Ь1 и к-й колонной в /-м цикле измерений.
Для определения точности измерения коротких, до 20 м (максимальная высота колонн фундамента турбоагрегата), расстояний Б были выполнены исследования с применением высокоточных тахеометров Ьв1ка ТМ30 и Ьв1ка ТСЯР 1201+ с наведением на отражатель и в безотражательном режиме на пятку инварной рейки.
Расстояние Б изменялось от 10 до 18 м. На каждой установке выполнялось по пятнадцать измерений. При выполнении исследований также определялся характер изменения значений измеренных расстояний (рис. 6, 7). Анализ графиков показывает, что измерения в безотражательном режиме для исследуемых тахеометров имеют более высокие амплитуды изменений отсчетов и, соответственно, более низкую точность. После восьмого наведения изменение отсчетов при наведении на отражатель не превышает точности отсчитывания.
мм
Рис. 6. График изменений значений расстояний, измеренных тахеометром ТМ30 при наведении на пятку рейки и на отражатель 0МР104:
- наведение на пятку рейки; наведение на отражатель 0МР104
По результатам обработки измерений установлено, что СКО измерения расстояния тахеометром ТМ30 на отражатель 0МР104 и пятку рейки равна, соответственно, 0,06 и 0,18 мм, а тахеометром ТСЯР 1201+, соответственно, 0,11 и 0,14 мм. Если принять ошибку измерения расстояния Б высокоточными тахеометрами, равную тБ = 0,10-0,15 мм, превышений к1 и к2, равную 0,10 мм (с учетом ошибок компарирования реек), то суммарная величина СКО тЬ определения изменения длины колонн данным способом не будет превосходить 0,15-0,2 мм.
мм
Рис. 7. График изменений значений расстояний, измеренных тахеометром TCRP 1201+ при наведении на пятку рейки и на отражатель GMP104:
-наведение на пятку рейки; наведение на отражатель GMP104
Для контроля измерений расстояния L (см. рис. 4) и повышения его точности передачу отметки следует выполнять не менее трех раз.
Необходимо отметить, что в настоящее время определение величин тепловых деформаций производится с периодичностью, в основном, один раз в сутки. Длительность одного цикла измерений составляет 1,5-3,0 часа в зависимости от мощности турбоагрегата и конструктивных особенностей всей системы ТФО. Применение последнего способа измерений и высокоточного тахеометра TCRP 1201+ позволяет определять изменение длины колонны (расстояние D, см. рис. 5) за 3-5 секунд с любым интервалом времени. Кроме того, данный способ для целей суточного мониторинга определения величин теплового изменения длины колонны позволяет выполнять измерения с применением автоматизированной системы мониторинга, например, Leica GeoMoS. Для этого перед началом пуска (останова) турбоагрегата на нижней плите устанавливается тахеометр и с заданным интервалом времени по схеме, показанной на рис. 4, автоматически измеряется расстояние L. Так как тахеометр со штативом будет установлен стационарно на нижней плите фундамента турбоагрегата, то по разности измеренных расстояний L, будет определяться величина AL, которая и характеризует изменение длин колонн фундамента турбоагрегата вследствие его разогрева (остывания).
Необходимо отметить, что при разогреве фундамента возникает влияние турбулентности воздуха, которое приводит к уменьшению точности тригоно-
метрического нивелирования [15-20]. В связи с тем, что измеряемое расстояние Ь не превышает 20 м, величина возникающих ошибок будет незначительной.
Данную схему измерений с использованием пятки рейки или экрана можно применять и для передачи отметки на монтажные горизонты при строительстве высотных сооружений, например, многоэтажных жилых домов.
Заключение
Рассмотренные способы создания и применения элеваторов высот позволяют в зависимости от фактических условий монтажа или эксплуатации (ремонта) турбоагрегата выполнить определение тепловых деформаций системы ТФО и на основании полученных результатов дать рекомендации по установлению преднамеренных величин расцентровок роторов линии валопровода. Выполненные исследования показали, что применение методики многократных измерений на станции для исследуемых тахеометров позволяет выбрать такой интервал этих измерений, который будет иметь минимальные амплитуды изменения величин измеряемых расстояний и, следовательно, дает возможность получить максимальную точность. В связи с тем, что конструкции тахеометров разных фирм различаются, авторами предлагается выполнять исследования по определению интервалов из ряда измерений расстояний, имеющих максимальную точность, индивидуально для каждого типа прибора. При испытании головных образцов авторами рекомендуется выполнять мониторинг тепловых деформаций системы ТФО высокоточным тахеометром с применением автоматизированной системы ведения мониторинга.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Уставич Г. А., Жуков Б. Н., Малиновский А. Л. Исследование деформаций верхнего строения фундаментов турбоагрегатов // Геодезия и картография. - 1978. - № 9. - С. 34-37.
2. СО 153-34.21.322-2003. Методические указания по организации и проведению наблюдений за осадкой фундаментов и деформаций зданий и сооружений строящихся и эксплуатируемых тепловых электростанций. - М., 2005.
3. Перепечкин А. А. Определение деформаций верхней плиты турбоагрегатах мощностью 800 МВт Славянской ГРЭС // Электрические станции. - 1974. - № 9. - С. 50-52.
4. Пискунов А. М., Майоров Н. И. О точности превышений, полученных из тригонометрического нивелирования короткими лучами // Геодезия и картография. - 1990. - № 1. -С.12-14.
5. Беспалов Ю. И., Мирошниченко С. Г. Исследование точности измерения превышений электронными тахеометрами // Геодезия и картография. - 2009. - № 3. - С. 12-13.
6. Беспалов Ю. И., Дьяконов, Б. П., Терещенко Ю. Наблюдение за осадками зданий и сооружений способом тригонометрического нивелирования // Геодезия и картография. -2010. - № 8. - С. 8-10.
7. Никонов А. В. Исследование влияния вертикальной рефракции на результаты тригонометрического нивелирования короткими лучами способом из середины // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2014. - № 1. - С. 28-34.
8. Никонов А. В. Исследование точности тригонометрического нивелирования способом из середины при визировании над разными подстилающими поверхностями // Вестник СГГА. - 2013. - Вып. 3 (23). - С. 28-33.
9. Никонов А. В. Исследование точности тригонометрического нивелирования способом из середины с применением электронных тахеометров // Вестник СГГА. - 2013. -Вып. 2 (22). - С. 26-35.
10. Никонов А. В. Опыт применения тригонометрического нивелирования с использованием электронных тахеометров для наблюдений за осадками сооружений // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (г. Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 78-86.
11. Подшивалов В. П., Али Салим. Тригонометрическое нивелирование коротким лучом // Геодезия и картография. - 1994. - № 6. - С. 18-19.
12. Разработка и совершенствование технологии инженерно-геодезического нивелирования тригонометрическим способом / Г. А. Уставич, М. Е. Рахымбердина, А. В. Никонов, С. А. Бабасов // Геодезия и картография. - 2013. - № 6. - С. 17-22.
13. Уставич Г. А., Рахымбердина М. Е. Разработка программ наблюдений тахеометром на нивелирной станции способом из середины // Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2013. IX Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (г. Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 163-168.
14. Разработка и совершенствование технологии инженерно-геодезического нивелирования / Г. А. Уставич, С. В. Демин, Е. Л. Шалыгина, Я. Г. Пошивайло // Геодезия и картография. - 2005. - № 5. - С. 12-14.
15. Kovacic B., Kamnik R. Accuracy of trigonometric heighting and monitoring the vertical displacements // Engineering modelling. - 2007. - № 20. - P. 77-84.
16. Monitoring of the refraction coefficient of the lower atmosphere using a controlled set-up of simultaneous reciprocal vertical angle measurements / C. Hirt, S. Guillaume, A. Wisbar, B. Burki, H. Sternberg // Journal of Geophysical Research (JGR). - 2010. - Vol. 115, D21102. Doi: 10.1029/2010JD014067.
17. Becker, J-M. Levelling over Oresund Dridge at the Millennium Level [Электронный ресурс] // TS5/2 Height Determination Questions. FIG XXII International Congress (April 19-26, 2002). - Washington, DC USA. - Режим доступа : http://www.fig.net/pub/fig_2002/Ts5-2/TS5_2_becker.pdf.
18. Flach P. Analysis of refraction influences in geodesy using image processing and turbulence models // Dissertation of Swiss Federal Institute of Technology. - Zurich, 2000, No. 13844.
19. Standards and practices for control surveys (SP1). Version 1.7 [Электронный ресурс] / Inter-governmental committee on surveying and mapping. - Sept. 2007. - Режим доступа : http://www.icsm.gov.au/publications/sp1/sp1v1-7.pdf. - Загл. с экрана.
20. Chrzanowski A. Implementation of trigonometric height traversing in geodetic leveling of high precision : Technical report № 142. - Canada : University of New Brunswick, 1989.
Получено 05.11.2018
© Г. А. Уставич, В. А. Скрипников, Н. М. Рябова, М. А. Скрипникова, 2018
SPECIFIC ASPECTS OF HEIGHT ELEVATION TOOLS USED FOR DETERMINATION OF HEAT DEFORMATIONS IN SYSTEM "TURBOGENERATOR-FOUNDATION-GROUND"
Georgij A. Ustavich
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, D. Sc, Professor, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, phone: (383)343-29-55, e-mail: ystavich@mail.ru
Victor A Skripnikov
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Ph. D., Associate Professor, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, phone: (383)343-29-55, e-mail: v.a.skripnikov@ssga.ru
Nadezhda M. Ryabova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Ph. D., Associate Professor, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, phone: (383)343-29-55, e-mail: ryabovanadezhda@mail.ru.
Margarita A. Skripnikova
Siberian State University of Geosystems and Technologies, 10, Plakhotnogo St., Novosibirsk, 630108, Russia, Ph. D., Associate Professor, Department of Engineering Geodesy and Mine Surveying, phone: (383)343-29-55, e-mail: m.a.skripnikova@ssga.ru
The article considers the ways of points transmission to mounting horizons in the process of equipment assembly on the example of heat deformation determination in system "turbogenerator-foundation-ground" (TFG). Main attention is paid to providing required accuracy of measurements. The determination of heat deformations, considered in the article, is caused by the necessity for calculation (on the basis of geodetic data) of shaft line decentering values for their further installation during the process of assembling or reparing a turbogenerator. The article proposes several measurement methods for point transmission, which use high-precision total station and geodetic level. It gives the results of experimental measurements, carried out by the suggested methods. The use of high-precision devices for heat deformation detection of TFG system makes the point transmission process significantly easier, decreases the influence of main error sources and, if required, performs automatic monitoring of column length with a chosen time interval.
Key words: heat deformation, height elevation tools, high-precision level, total station, automatic monitoring system.
REFERENCE
1. Ustavich, G. A., Zhukov, B. N., & Malinovskij, A. L. (1978). Study of upper level deformation in turbogenerators' foundations. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 9, 34-37 [in Russian].
2. SO 153-34.21.322-2003. (2005). Methodological materials for carrying out observations over foundation settlement and deformation of buildings and constructions of thermo power stations in process of their construction and exploitation. Moscow [in Russian].
3. Perepechkin, A. A. (1974). Determination of upper plate deformation in 800 MVt turbogenerators of Slavjanskaya HPS. Jelektricheskie stancii [ElectricalStations], 9, 50-52 [in Russian].
Вестник CTyTuT, Tom 23, № 4, 2018
4. Piskunov, A. M., & Majorov, N. I. (1990). About the elevation accuracy, obtained by short-beamed trigonometric leveling. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 1, 1214 [in Russian].
5. Bespalov, Ju. I., & Miroshnichenko, S. G. (2009). Research of elevation measurement accuracy with electronic total stations. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 3, 12-13 [in Russian].
6. Bespalov, Ju. I., D'jakonov, B. P., & Tereshhenko, Ju. (2010). Monitoring settlements of buildings and constructions by trigonometric leveling. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 8, 8-10 [in Russian].
7. Nikonov, A. V. (2014). Studying of vertical refraction influence on the results of short beam trigonometric levelling by method "From the middle". Izvestiya vuzov. Geodeziya i aehrofotos"emka [Izvestiya vuzov. Geodesy andAerophotography], 1, 28-34 [in Russian].
8. Nikonov, A. V. (2013). Study of accuracy in trigonometric levelling by method "from the middle" when sighting over different underlying surfaces. Vestnik SGGA [Vestnik SSGA], 3(23). 28-33 [in Russian].
9. Nikonov, A. V. (2013). Study of accuracy in trigonometric levelling by method "from the middle" with the use of total stations. Vestnik SGGA [Vestnik SSGA], 2(22), 26-35 [in Russian].
10. Nikonov, A. V. (2013). Experience of trigonometric levelling with the use of electronic total stations for monitoring settlements of contructions. In Sbornik materialov Interekspo GEO-Sibir'-2013: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 1. Geodezija, geoinformatika, kartografija, markshejderija [Proceedings of Interexpo GEO-Siberia-2013: International Scientific Conference: Vol. 1. Geodesy, Geomatics, Cartography, Mining] (pp. 78-86). Novosibirsk: SSGA Publ. [in Russian].
11. Podshivalov, V. P., Ali Salim (1994). Trigonometric levelling by short beam. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 6, 18-19 [in Russian].
12. Ustavich, G. A., Rahymberdina, M. E., Nikonov, A. V., & Babasov, S. A. (2013). Development and improvement of engineering and geodetic technology of trigonometric levelling method. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 6, 17-22 [in Russian].
13. Ustavich, G. A., & Rahymberdina, M. E. (2013). Development of monitoring programs by total stations with method "from the middle" on levelling station. In Sbornik materialov Interekspo GEO-Sibir'-2013: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 1. Geodezija, geoinformatika, kartografija, markshejderija [Proceedings of Interexpo GE0-Siberia-2013: International Scientific Conference: Vol. 1. Geodesy, Geomatics, Cartography, Mining] (pp. 163-168). Novosibirsk: SSGA Publ. [in Russian].
14. Ustavich, G. A., Demin, S. V., Shalygina, E. L., & Poshivajlo, Ja. G. (2005). Development and improvement of engineering geodetic levelling technology. Geodezija i kartografija [Geodesy and Cartography], 5, 12-14 [in Russian].
15. Kovacic, B., & Kamnik, R. (2007). Accuracy of trigonometric heighting and monitoring the vertical displacements. Engineering modeling, 20, 77-84.
16. Hirt, C., Guillaume, S., Wisbar, A., Burki, B., & Sternberg, H. (2010). Monitoring of the refraction coefficient of the lower atmosphere using a controlled set-up of simultaneous reciprocal vertical angle measurements. Journal of Geophysical Research (JGR), 115, D21102. doi: 10.1029/2010JD014067.
17. Becker, J-M. (2002). Levelling over Oresund Dridge at the Millennium Level. In TS5/2 Height Determination Questions. FIG XXII International Congress, April 19-26. Washington, DC USA. Retrieved from http://www.fig.net/pub/fig_2002/Ts5-2/TS5_2_becker.pdf.
18. Flach, P. (2000). Analysis of refraction influences in geodesy using image processing and turbulence models. Dissertation of Swiss Federal Institute of Technology. Zurich., No. 13844.
19. Standards and practices for control surveys (SP1). (Sept. 2007). Version 1.7. Intergovernmental committee on surveying and mapping. Retrieved from http://www.icsm.gov.au/publications/sp1/sp1v1-7.pdf.
20. Chrzanowski, A. (1989). Implementation of trigonometric height traversing in geodetic leveling of high precision. Technical report № 142. Canada: University of New Brunswick.
Received 05.11.2018
© G. A. Ustavich, V. A. Skripnikov, N. M. Ryabova, M. A. Skripnikova, 2018
