Intelligenter Tunnelbau

Der Bau von Tunneln ist mit Risiken verbunden. Gefahren wie Überschwemmungen und Einstürze bedrohen nicht nur die am Projekt beteiligten Arbeiter und die Infrastruktur, sondern auch nahe gelegene Gebäude. Aus diesem Grund ist es wichtig, die Tunnelumgebung sorgfältig zu überwachen - und das so schnell wie möglich. In einer Publikumsumfrage für Worldsensing gaben 63 % der Befragten an, dass sie vorgefertigte Tunnelsegmente vor dem Einbau, also während der Vorfertigungsphase, überwachen möchten. Doch das war bisher einfach nicht möglich.

Dies hat sich jedoch mit einer intelligenten Tunnelinnovation von Worldsensing geändert. Bei der intelligenten Tunnellösung von Worldsensing werden die Sensoren, die mit dem neuen RCR-Vibrationsdraht verbunden sind, in die Betonsegmente eingebettet, die direkt nach der Durchfahrt einer Tunnelbohrmaschine (TBM) eingebaut werden, wodurch kostspielige Verzögerungen bei der Installation und Deinstallation der Geräte vermieden werden.

Das RCR-Gerät mit vibrierendem Draht liefert direkt nach dem Einbau Daten und ermöglicht es geotechnischen Teams, die Integrität von Tunnelauskleidungssegmenten zu beurteilen, noch bevor diese im Projekt eingesetzt werden. "Das Gerät kann konfiguriert werden und Messwerte können während des Betonaushärtungsprozesses, des Einbaus und der gesamten Lebensdauer des Tunnels erfasst werden", erklärte Sam Buckley, Technical Sales Specialist bei Worldsensing, kürzlich in einem Webinar.

Innovationen für intelligente Tunnellösungen

Die intelligente Tunnellösung zeichnet sich durch mehrere Innovationen aus, z. B. die Verwendung von robusten Polymergehäusen und isolierendem Harz zum Schutz der elektronischen Komponenten. Die Antenne des Datenloggers ist in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses angebracht, so dass sie nicht in den Tunnel hineinragt.

"Eine häufige Frage, die uns gestellt wird, lautet: 'Wie können wir auf den Datenlogger zugreifen, nachdem er einbetoniert wurde?'", so Buckley im Webinar. "Die Antwort ist ganz einfach: Der Logger ist sehr nahe an der Oberfläche des Segments angebracht. Es ist möglich, diese dünne Betonschicht abzutragen und den Deckel des Loggers freizulegen, um Änderungen vorzunehmen."

Wenn eine TBM in Betrieb ist, begrenzen Störungen durch die Maschine die Kommunikationsreichweite zwischen einem Datenlogger und einem Gateway auf etwa 100 m, so Buckley. Aus diesem Grund empfiehlt Worldsensing, ein Gateway am Kopf der TBM zu platzieren, um die Datenübertragung zu maximieren. Sobald sich die TBM weiterbewegt hat, erhöht sich die effektive Übertragungsreichweite auf bis zu 3 km in gerader Linie oder 800 m um Kurven.

Reduzierung von Risiken und Kosten

"Der VW RCR arbeitet sowohl mit Edge- als auch mit Cloud-Gateways", sagt Buckley. "Über das Konnektivitätsmanagement-Tool ist es möglich, die Abtastrate zu ändern, Korrekturen [und] Kalibrierungen hinzuzufügen, die Rohdaten herunterzuladen oder sie an Drittanbieter-Software weiterzuleiten.

Diese und weitere Innovationen machen es einfacher, Risiken zu verringern, die Logistik zu vereinfachen und auf Kabel zu verzichten, sagte er. "Dies ist eine drahtlose Lösung", sagte er. "Die einzigen Kabel werden einen Sensor mit einem Logger verbinden, also gibt es außerhalb des Tunnels keine Kabel.