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Wie die drahtlose Überwachung die Betonaushärtung im Schachtbau verbessert

Land Kanada
Sektor Untertagebau
Projekt Typ Aushärtung von Schachtauskleidungsbeton
Hauptprodukt Monitoring-Lösung

Herausforderung

Beim Schachtbergbau bohrt sich eine Bohrmaschine vertikal in die Erde, um an die Mineralien unter der Oberfläche zu gelangen. Der Schachtbau ist im Allgemeinen umweltfreundlicher als der Tagebau, da nur eine kleine Fläche vom Abbau betroffen ist. Um die Umgebung zu schützen, müssen die unterirdischen Wasserströme und die Mineralvorkommen (Kali) während der Arbeiten unbedingt überwacht werden.

Der Schachtbau erfordert eine strenge Kontrolle der Qualität von Arbeit und Material. Leistungsfähiger Beton, optimale Arbeitsbedingungen und das Wetter sind allesamt Teil des Puzzles der Qualitätskontrolle. Wenn Auskleidungen erforderlich sind, ist die Druckfestigkeit des Betons vor dem Ausschalen entscheidend. Jede Stunde, die das Entfernen der Schalungen verkürzt werden kann, um zum nächsten Abschnitt überzugehen, bedeutet für den Bauunternehmer große Einsparungen.

Bei einem Großprojekt in Kanada war es aufgrund der Baustellenbedingungen schwierig, Geräte in der gesamten Baugrube zu installieren und zu schützen. Der Entwurf sah eine Auskleidung der Schächte von unten nach oben vor. Aufgrund des begrenzten Betonvolumens, des Zeitplans und der unterirdischen Bedingungen war eine genaue Kenntnis der Eigenschaften jedes einzelnen Gusses unerlässlich.

Die Herausforderung bestand darin, dass die für die Qualitätskontrolle hergestellten Betonzylinder an der Oberfläche ausgehärtet werden mussten, und zwar bei Temperaturen, die exakt den in 900 Metern Tiefe in Echtzeit gemessenen Temperaturen entsprachen.

Lösung

Der Worldsensing-Partner GKM Consultants wurde mit der Planung, dem Einsatz und der Inbetriebnahme einer groß angelegten Betonaushärtungslösung für den Bau der Schachtauskleidung beauftragt.

Die innovative Überwachungslösung, die GKM Consultants entwickelt und eingeführt hat, verwendet speziell angefertigte Geokon 3800 Thermistor-Arrays, die mit 350 Worldsensing-Vibrationsdrahtgeräten mit fünf Kanälen verbunden sind. Die Messungen werden automatisch zu Beginn des Gusses vorgenommen und drahtlos über die Worldsensing-Geräte, das Gateway und CMT Edge an eine Datenanalyseplattform vor Ort übertragen. Diese Messungen werden dann zurück an die Oberfläche übertragen, wo ein Steuersystem die einzelnen Thermistormesswerte aufnimmt und sie als Sollwerte für die C3-Match-Aushärteboxen von GKM weiterleitet. Es hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die Temperatur der Betonzylinder stets innerhalb von 2 °C der Schachtschalung zu halten.

Bei den Worldsensing-Geräten im Schacht handelt es sich um LoRa-Knoten mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite, die die Thermistoren über Monate hinweg kontinuierlich ablesen und die Daten drahtlos an die Plattform zurücksenden können, unabhängig von der Tiefe. Darüber hinaus kann diese drahtlose Infrastruktur aufgerüstet werden, um Instrumente zur Überwachung des Strukturzustands wie Dehnungsmessstreifen oder Dehnungsmessgeräte zu integrieren.

Vom CMT Edge von Worldsensing werden die Überwachungsdaten über MODBUS TCP in eine Datenvisualisierungsplattform integriert. Die Software liefert Echtzeit-Alarme, wenn eine der Temperaturen außerhalb des Bereichs liegt, wenn die Temperaturgradienten zu groß sind oder wenn die Kommunikation mit einem der Instrumente unterbrochen wird. Sie bietet auch die Möglichkeit, in Echtzeit die Temperaturen der Betonschalungen im Schacht und der Betonzylinder aufzuzeichnen. Es wurde ein benutzerdefiniertes Tool entwickelt, mit dem die Fälligkeitskurven für jeden Guss in Echtzeit berechnet und aufgezeichnet werden können, was den Ingenieuren und Projektmanagern wichtige Erkenntnisse liefert.

Sehen Sie sich hier das Video an, in dem gezeigt wird, wie die drahtlose Überwachung die Betonaushärtung im Schachtbau verbessert.

Vorteile

Dank der Überwachungstechnologie kann der Nachbehandlungsprozess, einschließlich der Art und Menge des verwendeten Betons, optimiert werden. Da Beton der Atmosphäre Treibhausgase zufügt, kann der Kohlenstoff-Fußabdruck des Projekts durch die richtige Optimierung des Aushärtungsprozesses reduziert werden.

Darüber hinaus spart die Lösung Zeit und Geld durch die Click-and-Connect-Implementierung der Worldsensing-Datenlogger und -Gateways sowie eine reibungslose Softwareintegration mit CMT Edge und einer Datenvisualisierungssoftware eines Drittanbieters über MODBUS TCP.

Die Arbeit mit einer zuverlässigen, drahtlosen Überwachungslösung führt zu geringen Wartungskosten und -aufwand.

Und schließlich bietet die Worldsensing-Lösung Autonomie und Flexibilität, wenn es darum geht, Geräte im Netzwerk neu einzurichten und zu konfigurieren.

Wie die drahtlose Überwachung die Betonaushärtung im Schachtbau verbessert

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