Giám sát chấn động ảnh hưởng tới đường hầm cũ khi xây dựng đường hầm mới song song tại Israel

Tổng quan:

Một đường hầm mới trên đường 60 giữa Gush Etzion và Jerusalem được đào bằng kỹ thuật nổ mìn và máy móc thi công hạng nặng. Một đường hầm cũ nằm ngay bên cạnh đường hầm mời sẽ vẫn duy trì hoạt động trong khi nổ mìn do đó cần được giám sát cẩn thận. Giám sát chấn động sẽ được triển khai trước, trong và sau khi nổ mìn và thiết bị giám sát phải đáp ứng tiêu chuẩn DIN 45669-1. Dữ liệu giám sát rung tự động phải được chia sẻ trực tuyến và gần thời gian thực theo tiêu chuẩn DIN 4150-3. Các thiết bị MR3000C được kết nối với SCS (Phần mềm đám mây Syscom) được cài đặt để thực hiện giám sát rung động bởi đối tác Syscom tại Israel, Medidot-Advanced Monitor Technologies Ltd.

Các thiết bị địa kỹ thuật khác được sử dụng như 1 phần của giải pháp giám sát đường hầm gồm trạm total station, cảm biến dịch chuyển, cảm biến ứng suất, máy quét laser 3D.

Tóm tắt:

Dự án: Đào đường hầm mới bằng kỹ thuật nổ mìn và máy móc thi công nặng.

Nhà thầu: Shikun & Binui Group                                                                                                                   Hình 1: Vị trí đường hầm mới

Vị trí: đường 60 giữa Gush Etzion và Jerusalem

Đối tượng: Tự động thu thập dữ liệu chấn động và chuyển sang phần mềm xử lý tuân thủ DIN 4150-3, đảm bảo không có tác động đến đường giao thông hiện tại trong quá trình giám sát

Ngày: Từ tháng 11 năm 2019 đến khi hoàn thành

Thiết bị: 9 thiết bị MR3000C với modul 4G và cảm biến vận tốc 3 trục tích hợp bên trong máy: 4 máy treo trên trần và 5 máy treo trên tường.

Phân tích dữ liệu: SCS (https://scs.bartec-syscom.com) với thông báo E-mail và báo cáo PDF tự động (sự kiện & chấn động nền)

Kết quả: đáp ứng tiêu chuẩn của Đức, DIN 4150-3

Hình 2: Vị trí các phần giám sát, nhìn từ trên xuống. Mặt cắt màu xanh da trời tiêu chuẩn, mặt cắt màu đỏ đặc biệt trên đường hầm mới, mặt cắt màu xanh lá cây đặc biệt trên đường hầm cũ. Quan trắc chấn động chỉ trên đường hầm cũ.

Giám sát đầu hầm

Để có được dữ liệu theo tiến độ công việc, các thiết bị MR3000C phải được di chuyển nhiều lần theo đầu đường hầm, thiết lập lại vị trí của chúng với tiến độ đào cứ sau 10 mét, được xác định bởi các mặt cắt của đường hầm màu xanh theo Hình 2.

Do đó, vị trí của các geophone được đặt bên cạnh vị trí thi công như được thiết kế trong Hình 3 liên quan đến Vị trí iVị trí i + 1.

Ký hiệu VS1 VS5 thể hiện 5 thiết bị MR3000C được gắn trên tường và V1 V4 thể hiện 4 thiết bị MR3000C được gắn trên trần.

Các bức ảnh dưới đây minh họa việc lắp đặt và khớp nối rất tốt giữa đá và các thiết bị để đảm bảo truyền tải hoàn hảo chấn động gây ra bởi vụ nổ và máy móc mà không có sự tác động không mong muốn. Điều này là cơ bản để đảm bảo dữ liệu chính xác mà không phải thay đổi biên độ tín hiệu và không khử rung hoặc khuếch đại phổ tần số tín hiệu.

                                                                                                                                      Hình 3: Vị trí lắp cảm biến trong đường hầm                                                                                                                                                                                           

Hình 4: Các hình ảnh lắp đặt MR3000C khác nhau: a) Lắp thiết bị có hộp nhựa bảo vệ, b) Lắp trên tường, c) Lắp trên trần

Báo cáo thời gian thực với Syscom Cloud Software (SCS)

Mục tiêu đặc biệt của dự án là có dữ liệu được tải lên và chia sẻ trực tuyến cho các bên liên quan. Nhờ SCS, tác vụ này hoàn toàn tự động với mỗi thiết bị MR3000C chuyển trực tiếp bản ghi lên đám mây, sau đó được xử lý cho một sự kiện hoặc báo cáo định kỳ và tạo báo động E-mail và/hoặc SMS trong trường hợp vượt quá DIN 4150-3 với độ trễ cảnh báo rất hạn chế (phạm vi 1 phút).

Các hình tiếp sau là hiên thị các điểm dữ liệu giám sát liên tục trong toàn bộ vòng đời dự án. Trên Hình 5, biểu đồ nền, như được đặt tên trong SCS, rất phù hợp để giám sát dài hạn, giúp giải thích dữ liệu rất dễ dàng về mức độ rung trung bình tại hiện trường.

Hình 6 thể hiện một đồ thị có biên độ vận tốc cực đại Peak so với tần số chi phối Freq. Được đánh dấu rõ ràng, các tín hiệu này cung cấp thông tin chính xác liên quan đến tần số tự nhiên của cấu trúc đường hầm. Điều đó có thể được xử lý và phân tích thêm bằng cách sử dụng một số kỹ thuật liên quan tới phân tích phương thức thử nghiệm, SHM (Structural Health Monitoring – Theo dõi sức khỏe cấu trúc) hoặc sử dụng các mô hình FEM để so sánh tính toán.

Hình 5: Biểu đồ trục Z trong 04 ngày quan trắc nền

Hình 6: Biểu đồ 3 trục của Peak (mm/s) vs Freq (Hz) trong 01 tuần giám sát với 9 máy MR3000C

Thảo luận:

Thu thập dữ liệu tự động trong thời gian gần thực với các thông báo nhanh chóng và đáng tin cậy được xử lý bằng thiết bị Syscom MR3000C và giải pháp xử lý đám mây SCS là một kết hợp giám sát rất hiệu quả. Giải pháp này đảm bảo giám sát an toàn và đáng tin cậy các hoạt động nổ mìn, không ảnh hưởng đến hoạt động giao thông hiện có trên đường 60. Nó hoàn toàn đáp ứng các kỳ vọng của nhà thầu và cảm biến đáp ứng tiêu chuẩn DIN 45669-1và DIN 4150-3.

Dự án được thực hiện bởi công ty MSI Tech, đại diện của hãng Bartec Syscom tại Israel. 

Chân thành cảm ơn Bartec Syscom (http://www.syscom.ch/home/ )đã cho phép S.L.S Technology đăng thông tin của dự án lên Website!