По пути технологического суверенитета
Теперь Россия сама может проводить ускоренные испытания конструкций дорожных одежд, проектных решений и материалов, применяемых при возведении автомобильных магистралей. В этом году полигон со специальным комплексом «Циклос» начал работу в подмосковном Голицыне.
Практика ускоренных испытаний дорожной одежды позволяет в относительно короткие сроки понять, какое из решений является наиболее эффективным, а какое требует корректировок. Другими словами, теперь российские ученые имеют возможность за один-три месяца опытным путем определить, в каком состоянии будет только что построенная дорога через пять-десять лет: останется в нормативном состоянии или потребует капитального ремонта досрочно.
Речь идет о методе контролируемого приложения циклической нагрузки колесом к поверхности исследуемой дорожной одежды для определения параметров деформативности. Подобное направление требует опыта, который страна может наработать самостоятельно либо взять за основу работу других государств.
До недавнего времени собственные полигоны для ускоренных испытаний были только в странах Европейского союза, Южной Африки, Австралии, Индонезии, США и Бразилии. Согласно научным публикациям, ученые чаще всего исследовали проблемы колееобразования (устойчивости к пластическим деформациям) и усталостного трещинообразования, а в качестве причин детально изучали варианты морозного пучения, замораживания и оттаивания, остаточных деформаций и многое другое. Кроме того, зарубежные дорожники особое внимание уделяли влиянию модификаторов на свойства асфальтобетона в слоях покрытия и основания, изучали горизонтальные и вертикальные напряжения в конструктиве, нелинейность свойств грунтов, полужесткие и жесткие дорожные одежды, созданные с использованием различных материалов, эффективность применения асфальтогранулятов и полимербетонов, а также новые технологии ремонта и содержания автомобильных дорог, в том числе с использованием индукционных систем.
Собственный «ЦИКЛОС»
Первые испытания прошли во время строительства новой скоростной магистрали М-12 «Восток». В отдалении от основного хода на пикете 2620 специалисты устроили два отрезка (первый в соответствии с проектным решением конструкции дорожной одежды, а второй — с экспериментальным) и смонтировали «ЦИКЛОС». В течение некоторого времени установка имитировала однонаправленный грузовой трафик путем циклического перемещения четырех тележек, тогда как специальные датчики в различных слоях дорожной одежды посылали непрерывный поток информации о влажности, температуре и вертикальном давлении.
В 2024 году специально для СКН «ЦИКЛОС» был построен особый дорожно-испытательный полигон в Голицыне.
Анализ зарубежного опыта показал, что различные типы установок по ускоренным испытаниям требуют определенной инфраструктуры для обеспечения достоверного сбора информации, анализа и дальнейшего внедрения в нормативно-технические стандарты, — пояснил заместитель директора департамента научно-технического развития и стандартизации ФАУ "РОСДОРНИИ" Александр Конорев во время выступления на одном из крупнейших мероприятий дорожно-строительной отрасли. — Симулятор колесной нагрузки "ЦИКЛОС" мы дополнили системой линейных перемещений, которая позволяет создавать нагрузку с точки зрения нормального распределения на участке автомобильной дороги».
Полигон предназначен для единого методологического обеспечения проводимых испытаний и исследований, учитывающего комплексный подход для получения качественного результата. К настоящему времени здесь созданы условия для круглогодичной работы симулятора колесной нагрузки, а оснащение позволяет контролировать заданные параметры условий испытаний и производить техническое обслуживание «ЦИКЛОСа». В частности, специалисты соорудили три полномасштабные испытательные секции для устройства дорожных одежд и одну неглубокую — для испытаний, например, свойств асфальтобетона в дорожной конструкции. В непосредственной близости от них расположилась лабораторная база с административно-производственным блоком.
Отдельное внимание уделено современной системе сбора данных. Для выполнения ускоренных испытаний при устройстве конструктивных слоев дорожных одежд осуществляется монтаж комплекта средств мониторинга, включающий датчики температуры, влажности, вертикального давления, горизонтальных напряжений, ускорений и перемещений, а также остаточных деформаций, с помощью которых получают новые научные данные о напряженно-деформированном состоянии дорожных одежд. Данные с датчиков мониторинга собираются с помощью многоканальной системы сбора и обработки данных через программное обеспечение Dewesoft X, предназначенное для одновременного измерения сигналов, поступающих от различных источников, отображения данных и их сохранения. Все это дает возможность детально изучить процессы, происходящие внутри конструкции дорожной одежды, и понять причины преждевременных разрушений и деформаций. Ожидается, что на основании полученных данных будут уточняться параметры расчетных моделей дорожных одежд для создания прогнозных моделей изменения транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог, а также выполняться разработка эмпирических зависимостей для совершенствования методов проектирования и расчета дорожных одежд.
В качестве первого опыта строительства дорожных одежд в испытательных секциях специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» попросили подрядчиков возвести две дорожные конструкции. Первая представляет собой аналог участка автомобильной дороги, который находится на трассе М-5 «Урал», а вторая — аналог классической дорожной конструкции на основном ходу магистрали М-12 «Восток».
Одновременно с этим идет работа по созданию нормативной базы. Внедрение и развитие метода ускоренных испытаний требует методологического и нормативно-правового обеспечения для того, чтобы испытания были легитимны и могли проводиться единообразно. На данный момент специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» запатентовали установку и разработали стандарт организации по методам ускоренных испытаний, а сейчас работают над созданием СТО «Ускоренные испытания дорожных одежд. Обработка и систематизация данных», «Ускоренные испытания дорожных одежд. Организация и производство работ по строительству дорожных одежд в испытательных секциях» и «Ускоренные испытания дорожных одежд. Монтаж датчиков мониторинга в испытательных секциях. Общие положения».
Программа исследований
Симулятор колесной нагрузки позволяет оценивать различные параметры, и в настоящее время исследования проводятся по характеру воздействия на дорожную конструкцию и по конструкционно-материальным решениям.
Для анализа долговечности специалисты ФАУ «РОСДОРНИИ» планируют изучать величину нагрузки в 10, 11,5 и 13 тонн. Кроме того, есть возможность детально исследовать влияние различных типов шин на долговечность, а также давление внутри них: 0,6 МПа применялись в ОДМ, а 0,8 МПа указаны в ПНСТ, но сейчас некоторые участники дорожной отрасли предлагают увеличить допустимый показатель в связи с ростом транспортного потока. При изучении конструктивно-материальных решений полигон дает возможность измерить тепловлажностный режим в конструктивных слоях дорожной одежды, а также оценить эффективность применяемых проектных решений, модификаторов, отходов промышленности или инновационных технологий в конструировании. Результаты проведенных исследований позволят уточнять параметры расчетных моделей дорожных одежд, а также эмпирических зависимостей, исследовать причины преждевременного разрушения, искать пути повышения устойчивости к колееобразованию и усталостному трещинообразованию, анализировать и прогнозировать транспортно-эксплуатационное состояние автомобильных дорог и в конечном итоге совершенствовать методы проектирования и расчета дорожных одежд.
Тем для исследований — большое количество. На данный момент разработан проект целевой программы исследований до 2030 года, а программа на первые три года вынесена на совет при Федеральном дорожном агентстве. Одно из предложений — подвергнуть изучению шесть вариантов материала в одном из слоев основания с точки зрения оценки изменения их характеристик в процессе эксплуатации. Если идея будет одобрена, то в течение 2025 и 2026 годов специалисты сравнят работу ЩПС из горных пород, щебня из горных пород М400 и М1000, ЩПС из активных и неактивных шлаков, а также щебеня из шлаков М400/1000 при прочих равных условиях и толщинах слоев в основании.
На фасаде объекта культурного наследия «Доходный дом барона фон Бессера И.В.», площади которого сейчас занимает «Владимирский пассаж», восстановили внешний облик фигур животных, мифологических существ и растительной орнаментики - отличительных элементов архитектуры северного модерна. Фасады здания, на Владимирском проспекте, 19, не ремонтировали более 20 лет.
Свой первозданный облик получили уникальные атланты- маскароны, которыми славится Санкт-Петербург, совы с расправленными вверх крыльями, герб города, а также фамильный герб.
«Здание “Доходного дома барона фон Бессера И.В” является памятником архитектуры, но ремонтные работы фасада проводились более 20 лет назад, а в нашем влажном климате уникальные элементы декора подвержены быстрому разрушению. После передачи в управление ТК “Владимирский пассаж” Группе компаний “Аврора” одним из первых было принято решение о необходимости проведения работ по ремонту фасада с целью сохранения историко-культурного облика города, несмотря на сложный процесс получения необходимых разрешений, а также значительную стоимость такого вида работ. Особое внимание мы уделили восстановлению лепнины, работы над которой сейчас практически завершены», — рассказывает исполнительный директор ТК «Владимирский пассаж» Татьяна Гордеева (управляющая компания — ГК “Аврора”).
Работы по ремонту фасада здания начались в начале мая 2024 года. В обновленном виде перед горожанами фасад исторического здания по адресу Владимирский проспект, 19 предстанет к началу сентября. К концу этого же месяца снять леса планируют и с брандмауэра дома.
Бывший доходный дом Ивана Викторовича фон Бессера, ныне торговый комплекс «Владимирский пассаж», занимает исключительное место в истории архитектуры Петербурга. Здание на Владимирском проспекте, 19 барон фон Бессер приобрел 1894 году. Тогда же началось преображение дома. Барон объявил конкурс на проведение реконструкции, в котором приняло участие более 90 архитекторов. Однако после выбора проектов, владелец здания все же решил обратиться к финскому архитектору Карлу Аллану Шульману, работающему в стиле северного модерна. В здании надстроили 2 этажа, а также создали оригинальную композицию фасада. А после перестроили и внутри. После реконструкции особняк Ивана Бессера стал одним из редчайших образцов зданий финской школы в Петербурге и единственным домом финского архитектора в городе.
Затем, в 1912 и 1914 годах дом Бессера был внутри перестроен архитектором Александром Кочетовым. В здании работала приёмная императорской канцелярии, был открыт «Дом трудолюбия для образованных женщин». В верхних этажах располагались жилые помещения.
После Великой Отечественной войны 1941-1945 годов здание неоднократно подвергалось усовершенствованию и всякий раз приобретало новые архитектурные формы. В советское время здание ремонтировали и первые этажи оборудовали под торговлю, где располагались аптека и булочная.
В результате множественных изменений дом стал представлять собой сложный архитектурный комплекс. Он состоял из девяти флигелей разной этажности, расположенных на различных фундаментах, часть из которых примыкала к соседним зданиям.
Отдельные элементы архитектуры этого дома уникальны для города на Неве. Дошли до наших дней необычайные детали — лоджии-галереи со столбиками, поддерживающими вынос мансарды. Над входной аркой находится герб домовладельца. А боковые щипцы украшены гербом Санкт-Петербурга. На доме встречаются многочисленные совы и атланты уникального вида, сохранены также живописные эркеры, цокольный этаж декорирован растительным орнаментом. Добавлен единый портал из талькохлорида, заключающий въезд во двор и двери магазинов.
В постсоветское время бывший доходный дом барона Бессера, был доведён до аварийного состояния. В наши дни, после капитальной перестройки, в стенах бессеровского особняка разместился торговый комплекс «Владимирский пассаж».
Компания «УралТЭП» перешла на отечественные технологии информационного моделирования и с помощью программного обеспечения Model Studio CS и CADLib успешно разработала 3D-модель дымососного отделения ГРЭС.
Инженерно-проектная компания «УралТЭП» занимается комплексным проектированием тепловых электростанций и электросетевых объектов на территории Уральского и Сибирского федеральных округов. Она была создана на базе старейших проектных организаций уральского региона «УралТЭП» и «УралВНИПИэнергопром», которые в советский и постсоветский период спроектировали множество значимых для страны объектов энергетического комплекса. ИПК «Урал ТЭП» сохранила традиции качественного проектирования своих предшественников и внедрила в работу цифровые решения отечественных разработчиков для еще большей эффективности своей деятельности. Организация успешно работает с отечественным программным комплексом Model Studio CS, разработанным АО «СиСофт Девелопмент», а поставляет это комплексное решение на производство премьер-партнер дилера компания «СИЭС Групп».
Оптимальный выбор
Электронный документооборот, технологию 3D-моделирования «УралТЭП» начал задействовать достаточно давно, но фрагментарно. В 2022 году после ухода с российского рынка продуктов зарубежных производителей компания решила перейти на новое ПО информационного BIM-моделирования полностью отечественного производства.
Основываясь на результатах проведенного анализа, руководство компании «УралТЭП» приняло решение о внедрении в работу отечественной технологии информационного моделирования (ТИМ) на базе программного обеспечения Model Studio CS и CADLib компании «СиСофт Девелопмент». Были определены этапы перехода на новый продукт и его использование. Они включали в себя обучение ПО сотрудников, адаптацию Model Studio CS под нужды и стандарты предприятия, разработку информационной 3D-модели по реальному текущему объекту, настройку выпуска документации и разработку инструкций.
Внедрение программного комплекса Model Studio CS осуществлялось при непосредственном участии специалистов компании-разработчика «СиСофт Девелопмент». В работе по проектированию и моделированию сооружений использовались несколько решений программного комплекса Model Studio CS: Model Studio CS Технологические схемы, Model Studio CS Кабельное хозяйство, Model Studio CS Трубопроводы, Model Studio CS Строительные решения, Model Studio CS Отопление и вентиляция, Model Studio CS Водоснабжение и канализация, Model Studio CS Электротехнические схемы, CADLib Модель и Архив.
Само обучение проходило также поэтапно. Первыми прошли обучение и приступили к выполнению пилотного проекта строители, затем подключились технологи, электрики, отдел отопления и вентиляции, затем специалисты ОАСУ и отдела гидротехнических сооружений. Обучение работе в модулях Model Studio CS и CADLib Модель и Архив проводили сертифицированные преподаватели компании «СиСофт Девелопмент» в очном формате на площадке «УралТЭП». По результатам обучения были выданы соответствующие сертификаты.
Адаптировать под проект
Пилотным проектом, реализуемым в «УралТЭП» с помощью Model Studio CS, стал реальный объект — дымососное отделение в составе проектируемого блока ГРЭС. Этот выбор был обусловлен участием в нем представителей нескольких специальностей. На относительно компактном объекте можно было попробовать разместить 3D-модели строителей, инженерных систем, электротехнического оборудования и т. д.
В ходе выполнения пилотного проекта ТИМ-администраторы адаптировали Model Studio CS под нужды предприятия по заявкам от проектировщиков. Были созданы все необходимые элементы библиотеки стандартных изделий и материалов. В том числе удалось разработать параметрические элементы БД (в частности, узлы металлоконструкций), в которых заложены зависимости параметров друг от друга. Чуть позже этот опыт нашел свое применение при разработке подвесных опорных элементов для трубопроводных систем и кабельных конструкций (лотков и т. д.).
После наполнения базы данных необходимыми элементами началась непосредственно разработка информационной 3D-модели дымососного отделения. ТИМ-администраторы компании еженедельно выполняли мониторинг проекта, сборку общей 3D-модели в CADLib МиА и проверку на коллизии. После завершения построения 3D-модели участники проекта перешли к выпуску документации (чертежей, спецификаций). Внедрение платформы CADLib Модель и Архив создало условия для совершенствования проверок моделей на коллизии. К настоящему времени проектировщики завершили работу над оптимизацией проверок, которые были объединены в восемь профилей, включающих 1929 правил.
После выпуска документации ТИМ-администраторы приступили к разработке инструкций, отражающих технологию разработки 3D-модели в Model Studio CS и получения документации в «УралТЭП».
В процессе выполнения пилотного проекта специалисты компании «УралТЭП» освоили построение 3D-моделей марок АСО, ТМО, ЭТО, ОиС, ОГС, ОАСУ. Была разработана база данных и выпущена соответствующая документация. Большим преимуществом стала возможность использовать результаты лазерного сканирования, а также 3D-модели, которые ранее были выполнены в программе Revit.
Эффект есть!
В настоящее время специалисты компании «УралТЭП» продолжают совершенствовать свои навыки, полученные при работе над пилотным проектом. Теперь они могут своими силами наполнять БД, а также разрабатывать и параметрические элементы. Наличие полноценной сопроводительной документации по Model Studio CS и CADLib позволяет полноценно осваивать ПО не только молодым специалистам, но и сотрудникам с уже имеющимся опытом работы.
Полным ходом в «УралТЭП» идет разработка других крупных комплексных проектов в Model Studio CS. По словам специалистов, несмотря на уход с рынка иностранного ПО для 3D-проектирования, в котором они до недавнего времени работали над проектами крупных объектов, по-прежнему можно продолжать выполнять свои обязательства перед заказчиками с помощью отечественных разработок для ТИМ. А именно: создавать 3D-модели объектов, проверять их на коллизии, выпускать документацию на том же высоком уровне. Обеспечена преемственность разработки 3D-моделей Revit в российском ПО, поскольку есть возможность загружать в CADLib внешние файлы от заводов-изготовителей оборудования (в том числе крупных объектов — котлов, турбин), а также результаты лазерного сканирования.
Для «УралТЭП» партнерство с «СиСофт Девелопмент» стало новой ступенью развития компании. За счет использования российских ИТ-решений теперь она имеет больше возможностей для эффективного и качественного проектирования.
Источник фото: компания «УралТЭП»