奇石乐动态称重系统(WIM),为桥梁安全提供全方位保障


维也纳桥梁检测专家REVOTEC面临一项难题:如何测量铁路线路的核心承重结构,并为其安全提供保障?奇石乐KiTraffic Statistics动态称重(WIM)系统成为REVOTEC解决该难题的理想解决方案。
 

如何保障桥梁安全、做好桥梁维护,是全球各国面临的一项挑战,尤其是德国、奥地利和瑞士(德语区国家)。桥梁作为承重设施,大多年代久远;只有通过维修,或至少通过检查和监测,才能尽可能准确地计算其剩余使用寿命,并不惜一切代价避免坍塌等重大事故。不同的桥梁规模各异,选用的建材和结构设计同样千差万别。但是,奇石乐动态称重系统可对几乎所有类型的桥梁进行高效监测,并通过提供真实的荷载数据,帮助运营方避免桥梁受到后续损伤。

REVOTEC创立于2014年,是一家年轻的土木工程公司,与维也纳工业大学(Technical University of Vienna)建立着密切的联系。作为结构动力学专家,REVOTEC是奥地利领先的土木工程服务提供商,为国内大型基础设施公司提供系统集成服务。桥梁监测,尤其是铁路桥梁监测,是REVOTEC的核心专长。REVOTEC通常承接桥梁疲劳评估和振动测试等业务,例如部署机电激振器,对桥梁的钢支撑结构进行手动激振;此外,也为工业企业提供机器基座、振动防护、振动隔离等多种业务支持。
 

The bridge, damaged by timber transportation, is now protected by the Weigh In Motion (WIM) system KiTraffic Statistics.

奥地利境内铁路桥梁因木材运输而受到破坏——奇石乐KiTraffic Statistics动态称重系统为该桥梁的安全性提供保障。

轴重数据:桥梁支撑结构测量数据的完美补充

Michael Vospernig是REVOTEC的两位创始人之一,也是公司的“内政部长”。除公司事务和项目管理外,Vospernig还负责自动化桥梁监测系统的完整开发流程,全面统筹系统架构设计和测量技术及软件集成等工作。

“目前,我们正在推进奥地利联邦铁路公司(ÖBB)的桥梁监测项目。在该项目中,我们首次部署奇石乐动态称重技术,用以监测铁路线路上的一段重要桥梁并获取其实际荷载。我们取得了非常成功的结果!”

REVOTEC联合创始人Michael Vospernig

接受REVOTEC监测的小型桥梁是一条核心道路的组成部分,该道路通往奥地利中心地区的一座村庄。村庄附近建有一座大型锯木厂,因此,该桥梁每天都须迎接数辆承载着沉重木材的卡车。“本项目的启动日期是2020年1月。当时,桥体已出现一些肉眼可见的损伤,支撑结构也已出现多条裂痕。3月时,我们接受ÖBB的委托,通过在桥梁上安装应变片,对其支撑结构进行测量。同年5月,我们部署了奇石乐系统,增加轴重测量项目——由于当天气候适宜,同时得益于奇石乐简明易懂的安装手册,我们仅花费一天时间便完成了系统的安装工作。”

正如REVOTEC的预测,奇石乐KiTraffic Statistics产生的桥梁监测数据显示,许多卡车和半挂车都超过了40吨的总重限制——有的甚至超重5至10吨。不仅如此,即使是总重不足40吨的车辆,其轴重往往也超过12.5吨——即奥地利的最大轴重限制。Vospernig补充道:“相关部门可依靠我们采集的数据,对44吨以上的超重车辆进行处罚,并进一步预测未来超重情况——然而,在奥地利,动态称重技术目前尚未得到健全法律基础的支持,具体实施仍需要一些时间。”

优质、可靠的测量数据

由于土地权利问题尚未得到解决,该桥梁的重建计划也随之推迟,最终定于2021年12月开工。其间,奇石乐WIM系统将发挥多项重要作用:目前,WIM系统已能够对车辆进行准确分类,识别超重车辆;基于对支撑结构的测量,该系统还可准确判断桥梁的状态变化。Vospernig表示:“奇石乐WIM系统十分高效,同时还支持CSV文件导出,便于我们轻松整合支撑结构的测量数据。本次项目的测量数据显示,影响因子和桥梁支撑结构的受损情况几乎呈线性相关。奇石乐系统提供的长期测量方法能够产生优质、可靠的桥梁监测数据,甚至能够适用于不同类型的桥梁。”

虽然遭到部分货运公司和运输商的强烈反对,但当地政府最终仍成功杜绝了更多车辆超重行为。不久后,REVOTEC为该桥梁安装了配备车牌识别系统(VNR)的摄像头,进一步强化了执法力量。除WIM外,REVOTEC同时部署移动式车辆称重系统,代表ÖBB与当地政府合作开展定点测量工作。

Michael Vospernig对本次项目取得的成果十分满意,他表示,未来将继续使用奇石乐KiTraffic Statistics系统,还会考虑奇石乐的其他解决方案。他提及奥地利高速公路和快速路融资股份公司(ASFINAG)的一个项目,该项目重点关注交通数据采集和桥梁监测。Michael Vospernig表示:“KiTraffic Statistics系统不仅能够提供可靠的测量数据,而且安装便捷,具有极高的性价比。用户仅需阅读使用说明,即可自行完成大量工作;此外,奇石乐的奥地利团队始终与我们保持着顺畅的沟通,现场支持人员也为系统的设置提供了诸多帮助。”

总体而言,全球各国均可通过部署WIM技术获取荷载数据,并基于该等数据制定项目规划、开展桥梁维护,对国内诸多状态堪忧的桥梁开展全方位补救。以往,运营商通常会基于对桥梁状态的保守假设,开展限制通行或关闭桥梁等措施;如今,依靠真实的荷载数据,运营商得以采取更精确、更具针对性的行动,对桥梁进行改善和升级。Michael Vospernig认同这个观点,他进一步表示:“业内对于数据系统的需求正在不断提高。虽然目前市面上最为常见的仍是单一型解决方案,但从中期来看,只有模块化系统乃至‘一站式’解决方案,才能代表今后的发展趋势。未来,自动化桥梁监测系统很可能直接集成于桥梁基础设施,用以全面测量其支撑结构和轴重,从而实时监测桥梁状态,帮助运营人员根据桥梁劣化情况适时开展预测性维护。”

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