Đường ngầm Metro tại Newcastle đã vượt qua được hàng loạt thách thức, đạt được cấp độ tự động hóa nhờ vào hệ thống quan trắc đường hầm Metro được thiết kế riêng biệt cho phép thiết lập và giám sát từ xa, sử dụng thiết bị Trimble. Cụ thể như thế nào? Hãy cùng Đất Hợp theo dõi qua bài viết dưới đây.
Nhu cầu quan trắc/giám sát đường hầm trong các dự án xây dựng
Khi công việc xây dựng đang được tiến hành trên mặt đất, một chương trình giám sát tự động được thiết kế riêng sẽ bảo vệ đường hầm Metro trực tiếp bên dưới nhờ khả năng vượt qua một loạt thách thức, khó khăn và mang đến một cấp độ tự động hóa hoàn toàn mới thông qua thiết lập từ xa.
Hình 1. Đường hầm tàu điện ngầm trung tâm thành phố Newcastle.
Trong lúc sự phát triển của trung tâm thành phố Newcastle đang ngày càng diễn ra nhanh chóng, nhiều dự án xây dựng mới đã được hoàn thành. Các dự án này cần được giám sát cẩn thận, và Academy Geomatics Ltd – Một đơn vị dày dặn kinh nghiệm tại Gateshead đang thực hiện việc giám sát này.
Khi dự án xây dựng tiếp theo được thực hiện tại trung tâm thành phố Newcastle nằm phía trên đường hầm có tàu điện ngầm Metro chạy qua, Academy Geomatics Ltd đã đề xuất cần thiết phải lắp đặt hệ thống giám sát cho đường hầm bởi việc xây dựng có thể làm ảnh hưởng đến đường hầm và khả năng hoạt động của nó.
Tuy nhiên, việc lắp đặt hệ thống giám sát này bị vướng phải nhiều khó khăn và yêu cầu phức tạp:
- Khả năng tiếp cận bị giới hạn: Địa điểm cần lắp đặt hệ thống quan trắc/giám sát nằm trong đường hầm của một hệ thống tàu điện ngầm, do đó chỉ có thể tiếp cận trong một khoảng thời gian ngắn vào ban đêm.
- Không gian bị hạn chế: Điều này đã từng xảy ra ở những vị trí cần quan trắc/giám sát khác trong đường hầm trước đó. Máy toàn đạc không có đủ chỗ để lắp đặt, vì vậy trước kia, ban quản lý đã sử dụng phương án quét laser với tần suất hàng tuần hoặc 2 lần/tuần. Tuy nhiên, nếu thực hiện lại phương án này trong giai đoạn công trình phía trên đường hầm đang được xây dựng, rủi ro sẽ khá cao vì tần suất quan trắc không đủ.
- Yêu cầu cao từ khách hàng: Bên cạnh việc lắp đặt, đơn vị xây dựng cũng yêu cầu phải được hướng dẫn để thiết lập, hiểu được kết quả tạo ra và những yếu tố hậu cần khác trong quá trình vận hành hệ thống lâu dài.
- Yêu cầu khả năng truyền dữ liệu: Nếu dữ liệu được truyền từ đường hầm, việc truyền này đòi hỏi phải có khả năng truyền mạnh mẽ qua 280 mét cáp quang đến một trục thông hơi.
- Cần trang bị thêm cảm biến: Đường hầm là một phần hình vòm với chất liệu bằng gang, điều này đồng nghĩa rằng khi nhiệt độ thay đổi có thể làm ảnh hưởng đến sự giãn nở của vật liệu và ảnh hưởng đến đường hầm, do đó, chúng cần phải được ghi lại.
- Ảnh hưởng của đại dịch COVID, chi phí và yêu cầu về thời gian: Sự ảnh hưởng của COVID, thời gian tiếp cận vị trí lắp đặt bị giới hạn và không gian bị hạn chế đã làm giảm số lượng kỹ sư vào đường hầm, điều này mặc dù sẽ nâng cao mức an toàn cho kỹ sư, tuy nhiên, vấn đề thời gian và chi phí lại phát sinh và gây ảnh hưởng đến công ty xây dựng. Cụ thể là nếu mất nhiều thời gian hơn cho việc lắp đặt hệ thống quan trắc đường hầm, cũng đồng nghĩa với việc thời gian xây dựng của công trình phía trên cũng sẽ bị kéo dài hơn.
Tổng quan về Giải pháp quan trắc đường hầm Metro từ xa, 24/7 với Máy toàn đạc Trimble được lựa chọn để thực hiện cho dự án
Chịu trách nhiệm trong việc tìm giải pháp quan trắc đường hầm Metro đáp ứng các yêu cầu phức tạp của dự án này là Giám đốc Academy Geomatics Ltd, ông Mark Anderson. Trước đây, ông Mark Anderson đã từng có kinh nghiệm trong các dự án giám sát/ quan trắc đường hầm Metro và để hoàn thành dự án tốt hơn, trong cuộc khảo sát dự án lần này, Mark sẽ bao gồm cả bản quét laser 3D của đường hầm bị ảnh hưởng bởi công trình xây dựng.
Quá trình quét đã cho thấy rằng thông qua việc định vị cẩn thận, sẽ có chỗ trong đường hầm để đặt một máy toàn đạc, và do đó Mark có thể đề xuất hai giải pháp tiềm năng cho khách hàng, một giải pháp liên quan đến máy toàn đạc và một phương pháp thay thế sử dụng cảm biến độ nghiêng. Ban quản lý dự án xây dựng đã chọn sử dụng phương pháp với máy toàn đạc điện tử để ưu tiên khả năng tạo ra giá trị chuyển vị tuyệt đối so với chi phí phát sinh khi sử dụng máy toàn đạc.
Là một người sử dụng thiết bị Trimble lâu dài, Mark đã ứng dụng kiến thức của mình để tạo ra một hệ thống quan trắc đường hầm Metro được thiết kế riêng, phù hợp với mọi yêu cầu từ khách hàng và đáp ứng các yêu cầu khó khăn của dự án. Giải pháp quan trắc cuối cùng được Mark lựa chọn bao gồm các thiết bị: Máy toàn đạc điện tử S7 1” (độ tin cậy cao), Trimble Settop M1, pin dự phòng, bộ sạc và phần mềm giám sát theo thời gian thực Trimble T4D Control (T4D).
Hình 2. Giải pháp quan trắc đường hầm Metro từ xa, 24/7 với Máy toàn đạc Trimble và bộ điều khiển Settop M1 thông qua phần mềm Trimble T4D Control (T4D).
Phần mềm T4D được sử dụng để kiểm soát các vòng đo, quản lý và phân tích dữ liệu và cảnh báo, đồng thời cho phép hỗ trợ thêm các cảm biến, trong trường hợp này là đầu dò nhiệt độ được gắn vào hộp Trimble Settop M1 vì nhiệt độ sẽ là một biến số quan trọng cần theo dõi do khả năng giãn nở của phần vòm gang khi nhiệt độ bị thay đổi.
“Giải pháp quan trắc đường hầm Metro do Trimble cung cấp đáp ứng mọi thách thức”
Mark đã có một cuộc khảo sát xung quanh khu vực lắp đặt hệ thống quan trắc đường hầm Metro, nó cho thấy rằng đây là địa điểm có đủ vùng phủ sóng di động, đảm bảo kết nối liền mạch bằng cách đặt thẻ SIM vào hộp Settop M1. Trong khi đó, nguồn điện được cung cấp đến thiết bị thông qua 150 mét cáp bọc thép được kéo và lắp vào khay cáp – một trong những phần khó khăn nhất của dự án.
Với thông tin liên lạc và nguồn điện sẵn có, Mark đã giải quyết vấn đề hạn chế thời gian tiếp cận vị trí và không gian hạn chế để lắp đặt thiết bị trong khu vực bằng cách sử dụng bản quét laser 3D mà ông đã thực hiện trong chuyến khảo sát trước đó.
Quá trình quét laser 3D cho phép Mark lên kế hoạch chính xác vị trí cần lắp đặt thiết bị, thiết kế và chuẩn bị một vỏ bọc tùy chỉnh cho thiết bị để bảo vệ xuyên suốt dự án và đảm bảo tính phù hợp cho khu vực và tầm nhìn của lăng kính. Việc quét này cũng được Academy sử dụng để lập mô hình thiết lập 100 lăng kính, một con số được quyết định bởi phạm vi của địa điểm và kế hoạch đóng cọc.
Hình 3. Vỏ được chế tạo tùy chỉnh cho Trimble S7.
Quá trình quét cũng đã cho biết rằng các lăng kính không được đặt quá gần nhau, Trimble S7 có thể nhìn thấy chúng và chúng cần cách đường ray một khoảng cách an toàn. Nhờ vào việc lên kế hoạch cẩn thận trước đó, Mark có thể tận dụng thời gian trong đường hầm một cách tốt nhất.
“Giải pháp quan trắc đường hầm Metro đến từ Trimble được thiết lập tự động, an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí”
Trong khi Mark đang ngủ sau một đêm trực, một chuyên gia giám sát khác vẫn có thể định cấu hình từ xa với bộ điều khiển và giao tiếp dữ liệu Trimble Settop M1 mà không cần nhân viên tại chỗ. Mọi hoạt động vận hành hệ thống giám sát đều được thực hiện đầy đủ, an toàn tại văn phòng. Điều này không chỉ đảm bảo rằng hệ thống được thiết lập, vận hành gần như ngay lập tức, mà còn loại bỏ nhu cầu tiếp cận vào đường hầm, giảm chi phí đi lại và chi phí nhân công.
Hình 4. Giải pháp quan trắc đường hầm Metro đến từ Trimble được thiết lập tự động, an toàn, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Bên cạnh đó, dự án này cũng được Mark thiết lập với các cảnh báo tự động cho bất kỳ sự dịch chuyển nào nằm ngoài dung sai định trước, cùng với đó là các báo cáo tự động, biểu đồ phân tích, chế độ xem tùy chỉnh và chế độ xem tổng hợp. Tất cả thông tin và hình ảnh đều được thiết kế để khách hàng hiểu và dễ dàng xác định các chuyển dịch của đường hầm qua phần mềm T4D chạy trên máy chủ của Academy qua cổng thông tin điện tử.
Đối với Mark, khía cạnh quan trọng nhất trong dự án lần này chính là khách hàng cần hiểu cả về vấn đề hậu cần dài hạn và cách diễn giải dữ liệu tốt nhất. Do đó, Mark đã mang đến một hướng dẫn dành riêng cho dự án về cách sử dụng, chức năng và phương pháp xem dữ liệu, sử dụng T4D, đồng thời phân tích tốt được các biểu đồ, chỉ ra, xem xét các nội dung trong biểu đồ. Ngoài ra, báo cáo hằng ngày, hằng tuần cũng được gửi đến các bên liên quan qua email hoặc SMS, cũng như các cảnh báo tự động (nếu được kích hoạt).
Mark cho biết rằng hệ thống đang hoạt động và được kiểm tra đầy đủ để chuẩn bị cho việc khởi công xây dựng công trình phía trên. Hệ thống sẽ cung cấp khả năng giám sát liên tục (cứ sau mỗi 30 phút) với các báo cáo dữ liệu trực tiếp nhằm đảm bảo rằng hoạt động xây dựng không bị ảnh hưởng quá mức đến đường hầm và mang lại sự an toàn cho khách hàng.
Thông tin về các sản phẩm Trimble trong Giải pháp quan trắc đường hầm Metro
– Máy toàn đạc điện tử Trimble S7
Được thiết kế để xử lý các công việc đòi hỏi khắt khe và môi trường khó khăn, máy toàn đạc Trimble S7 chịu được các điều kiện khắc nghiệt thường thấy trong các tình huống quan trắc/giám sát. Trimble S7 kết hợp các tính năng rà quét, tạo ảnh và khảo sát vào trong cùng một giải pháp mạnh mẽ. Sự kết hợp giữa SureScan, Trimble VISION, FineLock và công nghệ DR Plus cùng nhiều tính năng khác giúp công tác thu thập dữ liệu trở nên nhanh chóng và chính xác hơn bao giờ hết.
- Độ chính xác góc: 1”, 2”, 3”, 5”
- Độ chính xác đo cạnh:
– Có gương: 1mm + 2ppm
– Không gương: 2mm + 2ppm
- Khoảng cách đo:
– Gương đơn: 0.2m đến 5500m
– Đo không gương (trong điều kiện phản quang tốt): 1300m
- Màn hình: Màn hình rời
- Pin: 1 pin
Hình 5. Máy toàn đạc điện tử Trimble S7 – Giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng kỹ thuật và giám sát phụ thuộc vào các phép đo nhanh chóng, chính xác.
– Bộ điều khiển Trimble Settop M1
Bộ điều khiển máy toàn đạc Trimble Settop M1 là một sự kết hợp giữa máy tính hiện trường, máy chủ thiết bị, bộ định tuyến, modem di động và bộ chuyển mạch từ xa. Settop M1 cung cấp khả năng thiết lập và cấu hình nhanh chóng từ xa trong bất kỳ thời điểm nào.
Hình 6. Trimble Settop M1 cho phép kết nối và truyền dữ liệu liên tục đến văn phòng.
Khi bộ điều khiển giám sát Settop M1 được kết nối với máy toàn đạc Trimble, người dùng sẽ có khả năng thiết lập nhanh chóng cho bất kỳ ứng dụng giám sát nào và nhận dữ liệu liên tục, đáng tin cậy phục vụ các yêu cầu báo cáo và ra quyết định. Hoạt động cùng với phần mềm Trimble 4D Control, Settop M1 truyền dữ liệu từ máy toàn đạc sang T4D một cách đáng tin cậy để cung cấp dữ liệu cần thiết cho quá trình giám sát trong đường hầm, khai thác mỏ, tòa nhà, đập và các ứng dụng giám sát cấu trúc khác.
– Phần mềm Trimble T4D Control (T4D)
Phần mềm giám sát thời gian thực Trimble 4D Control cung cấp phân tích và hình ảnh chuyển động giúp người dùng dễ dàng quản lý nhiều địa điểm giám sát. T4D là cốt lõi của một dự án giám sát vì nó kiểm soát các phép đo từ cảm biến quang học, GNSS và địa kỹ thuật, quản lý và phân tích dữ liệu và cảnh báo, cung cấp dữ liệu cần thiết để đưa ra quyết định kịp thời.
Hình 7. Trimble 4D Control – Phần mềm giám sát thời gian thực.
Tại các quốc gia phát triển, việc quan trắc đường hầm Metro hoặc các tàu điện ngầm Metro có vai trò quan trọng trong công tác xây dựng thành phố, đô thị. Qua bài viết trên, hy vọng bạn đã hiểu thêm về cách vận hành, cũng như các thiết bị sử dụng trong quan trắc đường hầm. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào, cần tư vấn thêm về giải pháp quan trắc đường hầm Metro, hãy liên hệ ngay đến HOTLINE 0903 825 125, Đất Hợp sẽ giúp bạn giải đáp.
>>> Xem thêm: Trimble Tunneling – Giải pháp hoàn chỉnh cho dự án khảo sát đường hầm
Mọi thông tin xin vui lòng liên hệ:
CÔNG TY TNHH ĐẤT HỢP
Địa chỉ: Số 2, Đường số 4, Khu nhà ở Vạn Phúc 1, P. Hiệp Bình Phước, TP. Thủ Đức, TP. HCM
Tel: (028).3.6208.606
Mobile: 0903 825 125
Email: cskh@dathop.com.vn
Website: https://dathop.com/ – https://dathop.com.vn/
Fanpage: https://www.facebook.com/DatHopCompany
