Мониторинг технического состояния конструкций транспортной галереи ВКС рудника «Айхал»

1.

МОНИТОРИНГ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
ТРАНСПОРТНОЙ ГАЛЕРЕИ ВКС РУДНИКА «АЙХАЛ»
Набережный А.Д.
Аннотация
В статье приведены результаты работы по мониторингу технического
состояния конструкций транспортной галереи вертикального клетьевого ствола
рудника
«Айхал».
В
ходе
проведенного
исследования
напряженно-
деформированного состояния конструкций были сделаны выводы: конструкции
галереи находятся в ограниченно работоспособном состоянии, негативных
тенденций в работе транспортной галереи не наблюдается.
Ключевые слова: мониторинг; обследование; оценка технического
состояния.
MONITORING OF THE TECHNICAL STATE OF THE STRUCTURES
OF TRANSPORT GALLERY MINE “AYHAL”
Naberezhniy A.
Annotation
The article presents the results of monitoring of the technical state of the
structures of transport gallery of vertical cage shaft mine “Ayhal”. In the course of
investigation of the stress-strain state of the structures has been concluded: the
constructions of gallery are on the limited-working state, the negative trends in the
transport gallery is not observed.
Key words: monitoring; survey; assessment of technical condition.
Доходы от добычи и реализации алмазного сырья являются значительной
частью бюджета не только Республики Саха (Якутия), но и Российской
Федерации.
Поэтому
безотказная
работа
производственных
объектов
алмазодобывающей отрасли имеет большую значимость для развития нашей
страны. Для этого необходимо своевременное обследование и оценка
технического состояния производственных зданий и сооружений. Наиболее
точно работу строительных конструкций отражает мониторинг.

2.

В марте 2012 года произошло обрушение строительного объекта
«Транспортная галерея ВКС рудника «Айхал»» Айхальского ГОКа в осях «12», «А-Б». Нами было произведено обследование технического состояния
конструкций галереи в осях «3-7», а также анализ причин обрушения
конструкций галереи в осях «1-2»/1/. Причинами обрушения явились
следующие факторы:
- Ошибки проекта – отсутствие ребер жесткости во фланцевых
соединениях и перенапряжение сварных швов, а также применение труб;
применение треугольного контура пролетного строения.
- Дефекты изготовления - Некачественные сварные швы во фланцевых
соединениях,
применение
хладостойкость
стали
3
высокопрочных
вместо
болтов
низколегированной;
в
некоторых
низкая
соединениях,
коррозионный износ труб пролетного строения.
- Дефекты монтажа - недостаточное натяжение высокопрочных болтов во
фланцевых соединениях.
Конструктивно несущая система пролетных строений представляет
конструкцию,
образованную
из
труб,
пространственный каркас (рис.1).
объединенных
в
треугольный
Общая длина пролетных строений
составляет 52 м. Высота опор 7,31 – 13,660 м, размеры пролетного строения –
высота по осям поясов – 7,361 м, ширина – 8,5 м.
Для обеспечения работоспособности оставшейся части галереи были
даны рекомендации по обеспечению прочности и устойчивости несущих
конструкций в осях «3-7»: восстановить наиболее поврежденные участки
галереи, установить дополнительную опору в осях «5-6» по результатам
расчета, установить ребра жесткости во фланцевых и стыковых соединениях,
произвести
контроль
качества
сварных
швов
физическими
методами,
заключить пролетное строение в теплый контур в виду низкой хладостойкости
стали.
Летом 2012 г. конструкции в осях «3-4» были демонтированы, а
конструкции в осях «5-7» усилены согласно наших рекомендаций.

3.

Рис.1. Общий вид транспортной галереи
Усиление узлов верхнего и нижнего поясов произведено из листов
шириной 250 мм и толщиной 14 мм (см. рис.2). При расчете без учета
дополнительной опоры /1/ было выявлено перенапряжение сварных швов.
Поэтому было решено установить дополнительную опору в середине пролета
(рис.3).
С декабря 2012 г. по февраль 2013 г. нами проведен мониторинг
технического состояния конструкций в осях «5-7», целями мониторинга
являлись: фиксация развития дефектов и повреждений, оценка приращения
деформаций, анализ изменения величины прогибов и отклонений, оценка
технического состояния несущих конструкций, анализ уровня вибрации, расчет
конструкций, болтовых соединений и сварных швов.
Рис.2. Усиление узла фермы
В
ходе
обследования
было
выявлено,
что
рекомендации
по
дополнительной протяжке высокопрочных болтов не были выполнены.

4.

Согласно /2/ недостаточное натяжение болтов может иметь серьезные
последствия, вплоть до разрушения узлов. Развития дефектов и повреждений в
течение времени, на которое приходился мониторинг, обнаружено не было.
Изменения величины прогибов и отклонения конструкций фиксировались
с помощью электронного тахеометра. Значения прогибов и отклонения поясов
от горизонтали находятся в предельно допустимых пределах, предусмотренных
нормами /3/. Перемещения в целом соответствуют данным, полученным при
расчете. Смещения осей колонн от вертикали превышают допустимые
величины при приемке работ /3/ в продольном направлении до 6,7 раз, а в
поперечном – до 3 раз. Но согласно съемке дальнейшего развития отклонений
не происходит.
Рис.3. Дополнительная опора
Расчет конструкций галереи с учетом дополнительной опоры, а также
болтовых соединений и сварных швов показал на достаточный запас
прочности.
Оценка приращения деформаций производилась с помощью тензометров,
установленных в 4 точках на наиболее напряженных элементах конструкций.
По результатам наблюдений за тензометрами было выявлено, что изменений в
напряженно-деформированном состоянии не происходит.
Анализ уровня вибрации показал, что динамические перемещения
строительных конструкций от работы транспортного конвейера находятся в
предельно допустимых пределах, обеспечивается геометрическая жесткость и

5.

неизменяемость
сооружения,
гармонические
колебания
по
характеру
воздействия на людей относятся к «слабо ощутимым». Повышения вибрации не
происходит.
По результатам проведенного обследования, геодезических изысканий и
проверочных расчетов несущих конструкций галереи можно сделать о том, что
общее
техническое
состояние
транспортной
галереи
оценивается
как
ограниченно работоспособное. То есть в соответствии с /4/ дальнейшая
эксплуатация возможна только после принятия ряда мер по обеспечению
прочности и устойчивости несущих конструкций.
В целом, негативных тенденций в работе строительных конструкций
галереи ВКС не наблюдается.
Список литературы
1. Отчет по договору №1/12 ОЗС «Обследование и оценка технического
состояния объекта «Рудник Айхал: Транспортная галерея ВКС в осях «3-7», «АБ». ООО «НПО Надежность» - Якутск, 2012.
2.
Эксплуатационная
надежность
металлических
конструкций
и
сооружений производственных зданий в экстремальных условиях Севера /
СВФУ им. М.К.Аммосова; [под редакцией чл.-корр. РАН В.В. Филиппова]. М.:
Изд-во ФИЗМАТЛИТ, 2012 – 22-23 с.
3.
СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции/ Госстрой
России. – М.: ФГУП ЦПП, 2007. – 192 с.
4. ГОСТ Р 53778-2010. Здания и сооружения. Правила обследования и
мониторинга технического состояния. Москва: Стандартинформ, 2010. – 66 с.
Данные об авторе: Набережный Артем Дмитриевич, стажер-исследователь
кафедры «Строительные конструкции и проектирование» Инженернотехнического института Северо-восточного федерального университета им.
М.К. Аммосова, ул.Белинского, д.58, г. Якутск, 677000, Россия.
E-mail: [email protected]
Рецензент: Рыков Андрей Викторович, директор ООО «НПО Надежность»,
к.т.н., доцент.