To ΑΠΘ αναπτύσσει καινοτόμες λύσεις για τον έλεγχο στατικότητας γεφυρών
Αισθητήρες θα «βλέπουν» τη δομική υγεία των κατασκευών
13/09/2023 07:00
Το Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ετοιμάζεται να αλλάξει τα δεδομένα στον τρόπο με τον οποίο εντοπίζονται οι φθορές και βλάβες σε υφιστάμενες κατασκευές και πιο συγκεκριμένα σε γέφυρες. Ο Βασίλης Παπανικολάου, Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών στο ΑΠΘ και μέλος του Εργαστηρίου Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος και Φέρουσας Τοιχοποιίας, περιγράφει στη «ΜτΚ» ότι τον τελευταίο χρόνο το Εργαστήριο ασχολείται ερευνητικά με την ταχεία εκτίμηση της δομικής κατάστασης μίας υφιστάμενης γέφυρας έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα σύστημα που θα αποτυπώνει την τρέχουσα δομική της υγεία, με γρήγορο τρόπο.
Αισθητήρες θα καταγράφουν τις ταλαντώσεις
«Σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε πρωτότυπους αισθητήρες, χαμηλού κόστους, με τους οποίους προσπαθούμε να καταγράψουμε την ταλάντωση των γεφυρών, λόγω της κυκλοφορίας των οχημάτων και του περιβαλλοντικού θορύβου. Με τους ασύρματους αυτούς αισθητήρες καθώς και με υπολογιστικά μέσα θα προσπαθήσουμε από μετρήσεις που έχουμε κάνει και με κατάλληλα αριθμητικά προσομοιώματα να προσδιορίσουμε εάν έχουν αλλάξει τα δυναμικά χαρακτηριστικά της γέφυρας», εξηγεί ο κ. Παπανικολάου. Το συγκεκριμένο ερευνητικό πρόγραμμα είναι απολύτως πρωτότυπο, χρηματοδοτείται από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛΙΔΕΚ) και αναμένεται να ολοκληρωθεί εντός των επόμενων δύο ετών. Σύμφωνα με τον κ. Παπανικολάου, το σύστημα γρήγορης αποτύπωσης της δομικής υγείας των γεφυρών, με ελάχιστες μετατροπές είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί και σε κτηριακές κατασκευές.
Πλημμελείς συντηρήσεις
Μιλώντας για τις υφιστάμενες γέφυρες στο σύνολο της χώρας, εξηγεί πως «οι περισσότερες είναι παλιές και έχουν ξεπεράσει τον χρόνο ζωής τους, όπως αυτός προβλέπεται από μελέτη και κατασκευή τους. «Λόγω της άμεσης έκθεσης αυτών των φορέων στις περιβαλλοντικές συνθήκες και διότι έχουν μειωμένη υπερστατικότητα σε σχέση με τις κτιριακές κατασκευές (δεν «συγχωρούν» μεγάλο αριθμό συγκεντρωμένων βλαβών) λίγες βλάβες αρκούν για να τις φέρουν σε μία κατάσταση δομικής αστάθειας. Μία τέτοια βλάβη, λόγω κακής συντήρησης και της παρόδου του χρόνου έθεσαν εκτός λειτουργίας την Υψηλή Γέφυρα Σερβίων, στην Κοζάνη. Στις παλαιότερες γέφυρες οι συντηρήσεις είναι πλημμελείς, κάτι που συνήθως δεν συμβαίνει στις σύγχρονες γέφυρες που βρίσκονται υπό καθεστώς παρακολούθησης και συντήρησης». Εξηγεί ότι είναι απαραίτητο να γίνει μία πραγματογνωμοσύνη «ειδικά σε γέφυρες που δέχονται μεγάλο κυκλοφοριακό φορτίο και στη συνέχεια να αναπτυχθούν μέθοδοι ενίσχυσής τους ώστε να είναι πιο ασφαλείς. Οι τεχνολογίες που αναπτύσσουμε στο εργαστήριό μας έχουν στόχο να εφαρμοστούν σε παλιές, μικρότερου μεγέθους γέφυρες που έχουν παρόμοια προβλήματα. Θα έχουμε λοιπόν έναν γρήγορο τρόπο εκτίμησης της δομικής κατάστασης των γεφυρών», περιγράφει ο κ. Παπανικολάου.
Ο Κωνσταντίνος Κατάκαλος, αναπληρωτής καθηγητής του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και διευθυντής του εργαστηρίου Πειραματικής και Αντοχής Υλικών και Κατασκευών εξηγεί στη «ΜτΚ» ότι το εργαστήριο έχει ασχοληθεί με τη σεισμική μόνωση, γνωστή τεχνολογία η οποία βελτιστοποιείται όμως με τεχνικές και μεθόδους νέας τεχνολογίας. «Αυτήν την περίοδο τρέχουμε προγράμματα που αφορούν στη βελτιστοποίηση τεχνικών σεισμικής μόνωσης. Επίσης, αναπτύσσουμε μεθοδολογία για την εξεύρεση βλαβών και φθορών πάνω σε γέφυρες. Πρόκειται για υποτροφία που έλαβε υποψήφιος διδάκτορας του τμήματος και χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ. Χρησιμοποιούμε την τεχνική της κινούμενης μάζας, ώστε να εντοπίσουμε βλάβες σε κατασκευές με έμφαση στις γέφυρες, αξιοποιώντας μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης. Στόχος είναι να έχουμε με εργαστηριακό τρόπο και με μοντέλα πρόβλεψης, μία πλήρη μεθοδολογία, εφαρμόσιμη σε πραγματικές κατασκευές για να εντοπίζουμε τις βλάβες στις γέφυρές μας. Φυσικά, σκοπός μας είναι το τελικό προϊόν να αξιοποιηθεί προς όφελος της Πολιτείας», επισημαίνει.
Στενώσεις στην γέφυρα του Αξιού ενισχύσεις στων Σερβίων
Ο κ. Κατάκαλος συμμετέχει στην ομάδα που εκπονεί τις εργασίες αποκατάστασης της Yψηλής Γέφυρας Σερβίων. Λέει χαρακτηριστικά ότι η γήρανση των υποδομών είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα. «Έχει αποδειχτεί ότι το οπλισμένο σκυρόδεμα γερνάει και έχουμε αρκετές κατασκευές όπως οι γέφυρες για τις οποίες θα αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι και η γέφυρα του Αξιού που έχει στενώσεις διότι υπάρχουν βλάβες από κάτω. Έτσι η γνώση και η τεχνική που παράγουμε πρέπει να εφαρμοστεί άμεσα», τονίζει επισημαίνοντας την ανάγκη συνεργασίας με τους φορείς και τα αρμόδια υπουργεία. Για τη γέφυρα των Σερβίων, ο κ. Κατάκαλος αναφέρει ότι «η φθορά ήταν τόσο έντονη, όπου η πτώση των αντοχών ήταν καθημερινή. Μέσα στην εβδομάδα ξεκίνησε η δεύτερη μελέτη μεγάλου εύρους. Προετοιμάζεται ο διαγωνισμός για τον ανάδοχο και σε τρεις εβδομάδες θα έχει υλοποιηθεί η τοπική ενίσχυση. Κύριος στόχος όλων είναι η ασφάλεια. Έτσι, θα ακολουθήσουν επί τόπου μετρήσεις από τις οποίες θα προκύψουν οι προδιαγραφές χρήσης της γέφυρας, με στόχο να φτάσουμε τη γέφυρα στο επίπεδο που ήταν πριν την απαγόρευση και χωρίς φωτεινούς σηματοδότες», καταλήγει.
Σχετικά Άρθρα
-
Κλειστή παραμένει η εθνική οδός στα Τέμπη
11/09/2023 22:20
Το Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης ετοιμάζεται να αλλάξει τα δεδομένα στον τρόπο με τον οποίο εντοπίζονται οι φθορές και βλάβες σε υφιστάμενες κατασκευές και πιο συγκεκριμένα σε γέφυρες. Ο Βασίλης Παπανικολάου, Αναπληρωτής Καθηγητής του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών στο ΑΠΘ και μέλος του Εργαστηρίου Κατασκευών Οπλισμένου Σκυροδέματος και Φέρουσας Τοιχοποιίας, περιγράφει στη «ΜτΚ» ότι τον τελευταίο χρόνο το Εργαστήριο ασχολείται ερευνητικά με την ταχεία εκτίμηση της δομικής κατάστασης μίας υφιστάμενης γέφυρας έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα σύστημα που θα αποτυπώνει την τρέχουσα δομική της υγεία, με γρήγορο τρόπο.
Αισθητήρες θα καταγράφουν τις ταλαντώσεις
«Σχεδιάζουμε και κατασκευάζουμε πρωτότυπους αισθητήρες, χαμηλού κόστους, με τους οποίους προσπαθούμε να καταγράψουμε την ταλάντωση των γεφυρών, λόγω της κυκλοφορίας των οχημάτων και του περιβαλλοντικού θορύβου. Με τους ασύρματους αυτούς αισθητήρες καθώς και με υπολογιστικά μέσα θα προσπαθήσουμε από μετρήσεις που έχουμε κάνει και με κατάλληλα αριθμητικά προσομοιώματα να προσδιορίσουμε εάν έχουν αλλάξει τα δυναμικά χαρακτηριστικά της γέφυρας», εξηγεί ο κ. Παπανικολάου. Το συγκεκριμένο ερευνητικό πρόγραμμα είναι απολύτως πρωτότυπο, χρηματοδοτείται από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛΙΔΕΚ) και αναμένεται να ολοκληρωθεί εντός των επόμενων δύο ετών. Σύμφωνα με τον κ. Παπανικολάου, το σύστημα γρήγορης αποτύπωσης της δομικής υγείας των γεφυρών, με ελάχιστες μετατροπές είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί και σε κτηριακές κατασκευές.
Πλημμελείς συντηρήσεις
Μιλώντας για τις υφιστάμενες γέφυρες στο σύνολο της χώρας, εξηγεί πως «οι περισσότερες είναι παλιές και έχουν ξεπεράσει τον χρόνο ζωής τους, όπως αυτός προβλέπεται από μελέτη και κατασκευή τους. «Λόγω της άμεσης έκθεσης αυτών των φορέων στις περιβαλλοντικές συνθήκες και διότι έχουν μειωμένη υπερστατικότητα σε σχέση με τις κτιριακές κατασκευές (δεν «συγχωρούν» μεγάλο αριθμό συγκεντρωμένων βλαβών) λίγες βλάβες αρκούν για να τις φέρουν σε μία κατάσταση δομικής αστάθειας. Μία τέτοια βλάβη, λόγω κακής συντήρησης και της παρόδου του χρόνου έθεσαν εκτός λειτουργίας την Υψηλή Γέφυρα Σερβίων, στην Κοζάνη. Στις παλαιότερες γέφυρες οι συντηρήσεις είναι πλημμελείς, κάτι που συνήθως δεν συμβαίνει στις σύγχρονες γέφυρες που βρίσκονται υπό καθεστώς παρακολούθησης και συντήρησης». Εξηγεί ότι είναι απαραίτητο να γίνει μία πραγματογνωμοσύνη «ειδικά σε γέφυρες που δέχονται μεγάλο κυκλοφοριακό φορτίο και στη συνέχεια να αναπτυχθούν μέθοδοι ενίσχυσής τους ώστε να είναι πιο ασφαλείς. Οι τεχνολογίες που αναπτύσσουμε στο εργαστήριό μας έχουν στόχο να εφαρμοστούν σε παλιές, μικρότερου μεγέθους γέφυρες που έχουν παρόμοια προβλήματα. Θα έχουμε λοιπόν έναν γρήγορο τρόπο εκτίμησης της δομικής κατάστασης των γεφυρών», περιγράφει ο κ. Παπανικολάου.
Ο Κωνσταντίνος Κατάκαλος, αναπληρωτής καθηγητής του τμήματος Πολιτικών Μηχανικών στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και διευθυντής του εργαστηρίου Πειραματικής και Αντοχής Υλικών και Κατασκευών εξηγεί στη «ΜτΚ» ότι το εργαστήριο έχει ασχοληθεί με τη σεισμική μόνωση, γνωστή τεχνολογία η οποία βελτιστοποιείται όμως με τεχνικές και μεθόδους νέας τεχνολογίας. «Αυτήν την περίοδο τρέχουμε προγράμματα που αφορούν στη βελτιστοποίηση τεχνικών σεισμικής μόνωσης. Επίσης, αναπτύσσουμε μεθοδολογία για την εξεύρεση βλαβών και φθορών πάνω σε γέφυρες. Πρόκειται για υποτροφία που έλαβε υποψήφιος διδάκτορας του τμήματος και χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ. Χρησιμοποιούμε την τεχνική της κινούμενης μάζας, ώστε να εντοπίσουμε βλάβες σε κατασκευές με έμφαση στις γέφυρες, αξιοποιώντας μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης. Στόχος είναι να έχουμε με εργαστηριακό τρόπο και με μοντέλα πρόβλεψης, μία πλήρη μεθοδολογία, εφαρμόσιμη σε πραγματικές κατασκευές για να εντοπίζουμε τις βλάβες στις γέφυρές μας. Φυσικά, σκοπός μας είναι το τελικό προϊόν να αξιοποιηθεί προς όφελος της Πολιτείας», επισημαίνει.
Στενώσεις στην γέφυρα του Αξιού ενισχύσεις στων Σερβίων
Ο κ. Κατάκαλος συμμετέχει στην ομάδα που εκπονεί τις εργασίες αποκατάστασης της Yψηλής Γέφυρας Σερβίων. Λέει χαρακτηριστικά ότι η γήρανση των υποδομών είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα. «Έχει αποδειχτεί ότι το οπλισμένο σκυρόδεμα γερνάει και έχουμε αρκετές κατασκευές όπως οι γέφυρες για τις οποίες θα αντιμετωπίσουμε αυτό το πρόβλημα. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι και η γέφυρα του Αξιού που έχει στενώσεις διότι υπάρχουν βλάβες από κάτω. Έτσι η γνώση και η τεχνική που παράγουμε πρέπει να εφαρμοστεί άμεσα», τονίζει επισημαίνοντας την ανάγκη συνεργασίας με τους φορείς και τα αρμόδια υπουργεία. Για τη γέφυρα των Σερβίων, ο κ. Κατάκαλος αναφέρει ότι «η φθορά ήταν τόσο έντονη, όπου η πτώση των αντοχών ήταν καθημερινή. Μέσα στην εβδομάδα ξεκίνησε η δεύτερη μελέτη μεγάλου εύρους. Προετοιμάζεται ο διαγωνισμός για τον ανάδοχο και σε τρεις εβδομάδες θα έχει υλοποιηθεί η τοπική ενίσχυση. Κύριος στόχος όλων είναι η ασφάλεια. Έτσι, θα ακολουθήσουν επί τόπου μετρήσεις από τις οποίες θα προκύψουν οι προδιαγραφές χρήσης της γέφυρας, με στόχο να φτάσουμε τη γέφυρα στο επίπεδο που ήταν πριν την απαγόρευση και χωρίς φωτεινούς σηματοδότες», καταλήγει.
ΣΧΟΛΙΑ