Các công trình lớn như đập, cầu và tòa nhà là những cấu trúc xây dựng có quy mô lớn. Vì mức độ quan trọng của chúng đối với môi trường và xã hội, nhu cầu giám sát an toàn theo thời gian đối với các công trình này là điều tất yếu và cực kì quan trọng. Ngày nay, có thể áp dụng nhiều công nghệ hiện đại vào trong giám sát chuyển động của công trình, đáp ứng nhu cầu giám sát theo thời gian thực để kịp thời xác định sự cố và khắc phục nhanh chóng nhất.
Nhu cầu giám sát chuyển động công trình (đập, cầu, tòa nhà)
Các công trình cầu, đập, đường hầm và tòa nhà cao tầng ngày nay phải đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm tải trọng tăng, vật liệu cũ và áp lực môi trường. Dưới các tác động này, có thể gây ra hiện tượng biến dạng công trình. Biến dạng công trình có thể gây ra những tác động to lớn như những sự cố có thể dẫn tới thảm họa như sập, đổ, vỡ công trình. Điều đó đã thúc đẩy nhu cầu về các hệ thống giám sát chuyển động tinh vi cung cấp dữ liệu theo thời gian thực về sức khỏe kết cấu công trình toàn diện.
Các công trình lớn như đập, cầu, và tòa nhà là những cấu trúc xây dựng có quy mô lớn và tác động to lớn tới điều kiện môi trường và xã hội.
Mục tiêu của giám sát chuyển động công trình (đập, cầu, tòa nhà)
Mục tiêu cốt lõi của việc giám sát chuyển động theo thời gian thực các công trình lớn là phát hiện các bất thường trước khi các dấu hiệu biến dạng này phát triển thành các hiểm họa nguy hiểm. Các hệ thống giám sát hay quan trắc liên tục theo dõi tình trạng kết cấu bằng cách thu thập dữ liệu từ nhiều cảm biến khác nhau được đặt tại các điểm chính trong cơ sở hạ tầng. Dữ liệu này được xử lý và phân tích ngay lập tức, cung cấp thông tin chi tiết có thể hành động để ngăn ngừa thảm họa.
Ví dụ, cầu và đường hầm phải chịu các lực như rung động giao thông, thay đổi nhiệt độ và gió. Việc giám sát chuyển động theo thời gian thực phát hiện các ứng suất bất thường có thể làm giảm tính toàn vẹn của kết cấu.
Quan trắc rung động kết cấu cầu bằng cảm biến gia tốc.
Ứng dụng công nghệ hiện đại trong giám sát chuyển động công trình (đập, cầu, tòa nhà)
Dữ liệu thời gian thực được thu thập từ các cảm biến giúp giảm rủi ro vận hành bằng cách hỗ trợ chủ đầu tư và các bên liên quan đưa ra quyết định sáng suốt trong môi trường đô thị và vùng xa xôi. Ví dụ, các bản sao kỹ thuật số – bản sao ảo của cơ sở hạ tầng vật lý – được tạo từ dữ liệu thời gian thực cho phép các kỹ sư mô phỏng nhiều tình huống khác nhau và phát triển các đánh giá rủi ro và kế hoạch bảo trì chính xác.
Internet vạn vật (IoT) đã biến đổi việc giám sát cơ sở hạ tầng theo thời gian thực, cho phép thu thập dữ liệu từ xa ngay cả ở những khu vực khó tiếp cận. Các cảm biến được kết nối IoT truyền dữ liệu không dây, giúp giảm nhu cầu kiểm tra thực tế và cho phép thời gian phản hồi nhanh hơn.
Sơ đồ minh họa kết nối hệ thống cảm biến địa kỹ thuật mới kết nối IoT của Trimble.
Các công nghệ chính trong giải pháp này bao gồm như: Cảm biến áp lực nước lỗ rỗng dây rung, cảm biến đo ứng suất, cảm biến đo độ nghiêng và cảm biến nhiệt độ, mỗi loại được thiết kế để đo các thông số như biến dạng, ứng suất, áp suất nước và biến động nhiệt độ. Các cảm biến này được đặt tại các vị trí quan trọng trong công trình như trong các cấu trúc kết cấu bê tông, liên tục thu thập dữ liệu quan trọng để đánh giá sức khỏe của kết cấu.
Ví dụ, cảm biến IoT được sử dụng rộng rãi trong giám sát chuyển động đập từ xa. Các cảm biến này liên tục đo mực nước, áp suất và biến dạng cấu trúc, cung cấp cảnh báo thời gian thực khi vượt ngưỡng quan trọng. Tích hợp IoT với nền tảng giám sát thời gian thực cho phép chủ đầu tư cơ sở hạ tầng truy cập dữ liệu từ mọi nơi, cho phép thời gian phản hồi nhanh hơn.
Ngoài ra, các công trình như tòa nhà cao tầng, cầu lớn vẫn phải sử dụng các phương pháp quan trắc, giám sát bắt buộc hiện có như sử dụng thiết bị toàn đạc đạc điện tử độ chính xác cao hay thiết bị GNSS để thực hiện thu thập và phân tích dữ liệu chuyển dịch một cách chuyên sâu và cực kì chính xác.
Hiện tại, việc tích hợp dữ liệu từ nhiều loại cảm biến địa kỹ thuật và không gian địa lý – từ cảm biến đo độ nghiêng, cảm biến đo áp suất và cảm biến đo vết nứt đến máy thu GNSS và máy toàn đạc điện tử – kết hợp qua giao tiếp không dây và phần mềm mạnh mẽ sẽ cho phép xây dựng một pháp quan trắc giám sát chính xác, tin cậy và hiện đại, đáp ứng đầy đủ nhu cầu các loại công trình lớn đòi hỏi các mức độ phức tạp khác nhau.
Trimble kết hợp hai dữ liệu cảm biến địa kỹ thuật và không gian địa lý để tạo ra một giải pháp quan trắc địa kỹ thuật toàn diện.
Liên hệ ngay Đất Hợp qua HOTLINE 0903 825 125 nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các công nghệ hiện đại trong giám sát chuyển động công trình, chúng tôi sẽ hỗ trợ nhanh chóng nhất!
>>> Xem thêm: [Cập nhật] Quy định mới về quan trắc công trình xây dựng trong quá trình thi công
