Skip to main content

New Technologies for Tunnelling and Underground Works

Article Category

Article available in the folowing languages:

Pionierskie podejście obejmujące cały cykl życia zrewolucjonizuje budownictwo tunelowe

W odpowiedzi na rosnące potrzeby społeczeństwa i ogromne inwestycje związane z budową obiektów podziemnych, jeden z unijnych projektów dostarczył w tym obszarze przydatnych narzędzi technicznych.

Gospodarka cyfrowa
Transport i mobilność
Technologie przemysłowe
Badania podstawowe

W ramach finansowanej ze środków UE inicjatywy NETTUN przygotowano systemy i oprogramowanie dla budownictwa tunelowego i podziemnego, aby zoptymalizować procesy w zakresie budowy, zarządzania i utrzymania tuneli. Partnerzy projektu opracowali system prognozowania przeznaczony dla maszyn drążących (TBM), który umożliwia szybkie i skuteczne wykrywanie znajdujących się przed maszyną obiektów podziemnych z wysoką częstotliwością. W różnych miejscach przetestowano kilka odrębnych podsystemów. Obejmowały one anteny radarowe, elektronikę, oprogramowanie do przetwarzania danych, źródło sejsmicznych fal poprzecznych, oprogramowanie służące do automatycznego wykrywania cech obrazów radarowych i sejsmicznych oraz do śledzenia procesów geotechnicznych, zintegrowany internetowy interfejs użytkownika końcowego oraz oprogramowanie sterujące odpowiedzialne za zarządzanie ogółem procesów systemowych. Aby umożliwić automatyzację rutynowych, aczkolwiek niebezpiecznych czynności, zespół inicjatywy NETTUN stworzył zautomatyzowany system konserwacji narzędzi tnących używanych w maszynach TBM. System wyposażony jest w ramię robotyczne, do którego mocuje się wymienne uchwyty dopasowane do różnych narzędzi, w tym tarcz tnących i świdrów skrawających. Zapewnia on niezawodną wymianę używanych komponentów. Członkowie zespołu zaprojektowali nowe tarcze tnące i świdry, których konserwacja może odbywać się za pomocą robota. Opracowano dwadzieścia różnych materiałów wykonania świdrów skrawających, a także zaprojektowano i skonstruowano tribometry pozwalające na ocenę ich właściwości. Sześć ze wspomnianych materiałów wykazało wzrost odporności na ścieranie aż o 20%. Naukowcy stworzyli szereg narzędzi programowych. Pierwszym z nich jest program informujący o wykonaniu zbyt głębokiego wykopu na jak najwcześniejszym etapie prac, zapewniając wystarczającą ilość czasu, aby podjąć odpowiednie działania, zapobiec dalszemu pogłębianiu wykopu i uniknąć negatywnych skutków dla budynków i obiektów użyteczności publicznej. Z kolei oprogramowanie do symulacji oblicza prawdopodobny podział czasu i kosztów budowy dla niepewności geologicznych i konstrukcyjnych. Przygotowano również dedykowane bazy danych w kontekście czynników ryzyka i wydajności budowy tunelu, a ponadto wdrożono system ekspercki, który pomaga użytkownikom uzyskać obiektywne dane wejściowe. Rozwiązanie to zostało następnie rozbudowane, tworząc kompleksowe narzędzie wspierające podejmowanie decyzji. Na końcowym etapie projektu zespół opracował program ułatwiający proces decyzyjny w obszarze diagnostyki stanu technicznego tunelu i wspierający specjalistów ds. utrzymania tunelu w opracowywaniu właściwej strategii kontroli i prac konserwacyjnych. Osiągnięcia inicjatywy NETTUN wesprą technologie wykorzystywane do prac podziemnych w inteligentnym górnictwie, udoskonalając tym samym ogół działań zmierzających do umożliwienia eksploatacji tunelu, od fazy projektowania po jego utrzymanie.

Słowa kluczowe

Budownictwo tunelowe, NETTUN, prace podziemne, maszyny drążące, kopanie

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania