22. Виды прецизионных сооружений и требования к точности их установки в проектное положение.

Прецизионными сооружениями называются инженерные объекты, нормальная работа которых обеспечивается при соблюдении повышенной точности изготовления, монтажа и высокой стабильности положения их элементов. Эти сооружения состоят из двух существенно различных, но работающих совместно частей: инженерно-строительных конструкций и комплекса прецизионного технологического оборудования. Примерами прецизионных сооружений могут служить крупные радиотелескопы; газотурбинные установки ТЭЦ, турбогенераторы ГЭС, элементы реактора АЭС, высотные уникальные здания и др.

Точностные требования к соблюдению геометрии для таких объектов в большинстве случаев формируются из физических предпосылок, определяющих оптимальный режим их работы. Кроме того, формируются требования на ограничения во времени на деформативность оснований сооружений, строительных конструкций и технологических элементов. Так, например, отклонение от теоретической формы поверхности рефлектора радиотелескопа ведет к рассеянию радиоволн, вследствие чего понижается эффективность использования площади рефлектора и расширяется его диаграмма направленности. Надежность работы объекта такого рода определяется как точностью изготовления и монтажа металлоконструкций рефлектора, так и его деформативностью в заданных пределах под воздействием внешних нагрузок.

Требования к точности установки технологического оборудования в проектное положение для наиболее крупных кольцевых ускорителей мира очень высокая. Допускаемые отклонения от проектного положения расчетных точек технологического оборудования составляют 0,1—0,2 мм и только по азимуту (продольное смещение) допускаются 2-3 мм.

Дальнейший существенный прогресс в направлении увеличения эффективной площади радиотелескопов и их разрешающей способности дает применение так называемых антенн переменного профиля. В таких антеннах отражатель расчленяется на большое число отдельных, механически не связанных между собой отражающих элемен­тов, которые устанавливаются так, что они вместе воспроизво­дят нужную форму отражающей поверхности. Тогда с увеличением размеров отражателя за счет увеличения числа отражающих элементов возрастают требования к относительной точности не каждого отдельного элемента, а лишь их взаимного расположения. Эту задачу решают геодезическими методами. При этом сборку отражающих элементов необходимо выполнять с относительной точностью –1/1000000.

23. Состав и содержание инженерно-геодезических работ при проектировании и строительстве прецизионных сооружений и выверках в период эксплуатации.

Инженерно-геодезические работы, связанные с выносом осей прецизионного сооружения на местность и разбивкой его частей и отдельных строительных конструкций, выполняются теми же методами и средствами, что и для других сооружений. Работы включают следующие этапы:

1. составление проекта производства геодезических работ;

2. создание опорной геодезической сети;

3. создание разбивочной сети;

4. выполнение разбивочных работ по выносу осей и отдельных точек сооружения;

5. осуществление контрольных геодезических измерений;

6. проведение исполнительных съемок выполненных строительно-монтажных работ;

7. наблюдение за осадками фундаментов и деформациями зданий и сооружений.

При монтаже конструкций и оборудования уникальных сооружений создают специальные высокоточные опорные геодезические сети методом триангуляции, трилатерации, полигонометрии или линейно-угловые сети, в которых выполнены высокоточные измерения всех углов и линий.

При строительстве прецизионных сооружений наблюдения за осадками фундаментов и их деформациями проводятся в обязательном порядке. Эти наблюдения позволяют уточнить сроки монтажа технологического оборудования, выявить наиболее активные места осадок и деформаций и вовремя провести противоосадочные работы.

Геодезическое обеспечение монтажа технологического оборудования состоит в следующем:

1) выполнение исполнительной съемки фундаментов и закладных частей по завершении строительных работ;

2) разбивка и закрепление монтажных осей;

3) создание высокоточных геодезических сетей для сложных сооружений;

4) развитие высотной монтажной основы;

5) разметка установочных рисок и координатных элементов для координатных знаков оборудования.

Особое место среди промышленных сооружений занимают со­временные атомные электростанции (АЭС). Кон­структивно АЭС состоит из энергоблока и ряда вспомогательных зданий и сооружений. Энергоблок является основным сооружением АЭС, его составные части — машинное отделение, в котором раз­мещены турбина и генератор, и реакторное отделение (РО).

Для производства детальных разбивочных работ создают в еди­ной системе координат планово-высотную разбивочную сеть, к ко­торой предъявляются следующие требования: средняя квадратическая погрешность определения планового положения пунктов сети не должна превышать 1 мм для опорной разбивочной сети и 2 мм — для сетей сгущения, а ошибка определения отметок не должна превышать величины 0,5 мм.

Исходным монтажным горизонтом является перекрытие негер­метичной части, на которой создается разбивочная сеть, являющая­ся базовой для развития пространственной сети. Базисной фигурой разбивочной сети является многоугольник неправильной формы, центральный знак которого совмещен с геометрическим центром сооружения. Пункты базовой фигуры расположены таким образом, чтобы обеспечивалось выпол­нение детальных разбивочных работ наиболее ответственных конст­руктивных элементов аппаратного отделения — шахты реактора, бассейна выдержки, путей перегрузочной машины и машины осмот­ра корпуса реактора, опор парогенераторов и главных циркуляци­онных насосов. Установка пунктов разбивочной сети выполняется до бетониро­вания перекрытия. Знаки представляют собой трубчатые центры.

Передача координат пунктов на последующие монтажные гори­зонты по мере их сооружения выполняется вертикальным проек­тированием.

Создание сети на последующих монтажных горизонтах может осуществляться двумя путями.

1. На текущий монтажный горизонт проектируются все пункты разбивочной сети, созданной на исходном монтажном горизонте.

2. На монтажный горизонт передаются только координаты пун­ктов базовой фигуры сети исходного монтажного горизонта с по­следующим развитием сети, соответствующей требованиям выпол­нения разбивочных работ на данном монтажном горизонте.

Первый вариант редко применяется в производственных услови­ях; его недостаток — трудность создания на исходном горизонте разбивочной сети необходимой плотности и конфигурации, обес­печивающей возможность выполнения разбивочных работ на всех монтажных горизонтах. Второй вариант с этой точки зрения является более гибким, так как предусматривает передачу координат пунктов только базовой фигуры сети исходного монтажного горизонта. К преимуществам второго варианта созда­ния разбивочной сети текущего монтажного горизонта следует отнести и значительное сокращение объема работ, связанных с вы­полнением вертикального проектирования, которое представляет собой трудоемкий геодезический процесс.

Одним из основных видов работ, входящих в технологическую схему геодезического обслуживания строительства РО, являются наблюдения за стабильностью пунктов разбивочной сети исходного монтажного горизонта. Контроль стабильности выполняется путем повторных линейных измерений длин сторон разбивочной сети. По технологическим условиям в стенах шахты реактора установка трубных проходок для обеспечения возможности выполнения по­вторных линейных измерений запрещена. Трубные каналы мон­тируются в толще бетонного перекрытия и проходят под стенками шахты. Центральный и орбитальный знаки базисной фигуры раз­бивочной сети устанавливаются таким образом, чтобы их верх был ниже уровня «чистого пола» и на одном уровне с осью горизонталь­ного трубного канала. Такая схема позволяет выполнять повторные измерения в любой момент строительства, для упрощения процесса измерения можно для каждой линии установить постоянно свою концевую инварную меру.

Детальные разбивочные работы в условиях строительства ап­паратного отделения РО выполняются в основном линейными за­сечками и полярным способом, при этом для геодезического обес­печения монтажа строительных конструкций используются знаки разбивочной сети.

Выполнение детальных разбивок закладных деталей основного технологического оборудования выполняется полярным способом с центра сооружения.

Высотная сеть сооружения создается на исходном горизонте и, как правило, совмещается с пунктами плановой сети. Отметка на один из пунктов сети передается от строительных реперов. По пунктам сети прокладывается ход геометрического нивелирования коротким лучом, соответствующий по точности нивелированию II класса.

Передачу отметок на монтажные горизонты выполняют с помо­щью двух нивелиров, рулетки и реек.