Rura w kształcie litery D umożliwia "przełomowe" monitory ruchu naziemnego

Brytyjscy inżynierowie Osprey zrewolucjonizowali pomiary budowlane dzięki zautomatyzowanym monitorom geotechnicznym wykonanym z rur ze stali nierdzewnej Timeless.

Najmniejsza rurka w kształcie litery D, jaką kiedykolwiek stworzyła firma Timeless Tube, umożliwiła pionierskiej brytyjskiej firmie inżynieryjnej Osprey Measurement Systems stworzenie "przełomowego" nowego urządzenia, które sprawia, że kluczowa działalność polegająca na pomiarze przemieszczenia gleby staje się bardziej wydajnym, skutecznym i bezpieczniejszym procesem. Ekstensometry In-Place (IPX) są wykorzystywane do budowy nasypów, wykopów i tuneli i są już szeroko stosowane do monitorowania dużego projektu infrastrukturalnego HS2.

Firma Timeless Tube została zaangażowana na ostatnich etapach rozwoju, gdy inżynierowie rur kształtowali rury ze stali nierdzewnej, które zapewniają solidną elektronikę IPX. Inżynierowie musieli zbudować nowe oprzyrządowanie, aby stworzyć najmniejszą rurkę Timeless rurki w kształcie litery D o wymiarach 20×12,5×1,6 mm.

Bezpieczniejszy i skuteczniejszy sposób pomiaru i utrzymania stabilnych warunków podłoża

Przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac budowlanych lub infrastrukturalnych wymagane są znaczne zasoby, aby upewnić się, że teren jest stabilny i gotowy do budowy. Gleba jest nieprzewidywalnym, złożonym materiałem. Gdy duża ilość gleby jest dodawana lub usuwana z terenu, grunt jest podatny na zagęszczanie lub rozszerzanie. Szybkość i wielkość tego zagęszczania lub rozszerzania ma kluczowe znaczenie dla utrzymania stabilnych warunków gruntowych i ochrony zarówno prac budowlanych, jak i pobliskiej infrastruktury.

Zautomatyzowane urządzenia IPX, używane z nowymi lub istniejącymi tradycyjnymi ekstensometrami sond magnetycznych, mogą pozostawać w ziemi przez miesiące, a nawet lata, ponieważ nie trzeba ich już sprawdzać ręcznie. Dyrektor zarządzający Osprey, Peter Scott, mówi: "Do tej pory ekstensometry magnetyczne nie były zautomatyzowane. Automatyzacja to coś więcej niż tylko eliminacja kosztów pracy. Zapewnia bardziej wiarygodne informacje, szybciej. Zabiera pracowników z obszarów bardzo wysokiego ryzyka i umożliwia monitorowanie tam, gdzie dostęp nie jest nawet możliwy" - kontynuuje Scott.

Pomiary w czasie zbliżonym do rzeczywistego

Urządzenia IPX umożliwiają odbieranie danych co godzinę, zapewniając doskonały zestaw danych do lepszej analizy w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Inżynierowie są powiadamiani SMS-em lub e-mailem, gdy tylko zostanie osiągnięty akceptowalny poziom stabilności gruntu i można kontynuować prace lub gdy wystąpi nieoczekiwany ruch, aby można było podjąć natychmiastowe działania. Zapewnia to bardziej elastyczny proces budowy i eliminuje potrzebę wysyłania techników w celu dokonywania codziennych lub cotygodniowych ręcznych odczytów przez miesiące lub, w wielu przypadkach, lata.

Pojedyncze pionowe kolumny nie tylko zapewniają bardziej regularne, spójne dane niż inne systemy ekstensometryczne, ale także bogatsze dane, które pozwalają inżynierom na bardziej dynamiczne obserwacje i prognozy - szczególnie w odniesieniu do tempa i przyspieszenia zmian lub zmieniających się warunków spowodowanych wzorcami pogodowymi lub aktywnością na miejscu.

Rurki w kształcie litery D - kształt umożliwiający

Rurka w kształcie litery D umożliwia całkowite uszczelnienie elektroniki wewnątrz, eliminując ryzyko przedostania się wody. Konstrukcja w kształcie litery D minimalizuje również przestrzeń zajmowaną przez IPX w rurce dostępowej, co oznacza płynniejszą instalację.

Główny inżynier Osprey, Daniel Scott, wyjaśnia: "IPX musi niezawodnie działać w bardzo nieprzyjaznych środowiskach podziemnych, przy znacznych ciśnieniach i w obecności korozyjnych wód gruntowych. Po wielu badaniach i testach stwierdziliśmy, że zaawansowane polimery i kompozyty z włókna węglowego po prostu nie sprostają temu zadaniu. Stało się jasne, że odpowiednim materiałem będzie stal nierdzewna. Spędziliśmy trochę czasu przyglądając się standardowym kształtom i rozmiarom rur, ale nie mogliśmy znaleźć niczego, co spełniałoby nasze specyficzne potrzeby. Skontaktowaliśmy się z Timeless Tube z dość otwartą prośbą o rozwiązanie oraz listą naszych wymagań i ograniczeń, w tym bardzo specyficzną średnicą podyktowaną rozmiarem używanej rury dostępowej. Inżynierowie zaproponowali uformowanie rury w kształcie litery D - idealnie pasującej do naszych potrzeb. Dalsze testy i udoskonalenia zaowocowały rozwiązaniem spełniającym nie tylko nasze wymagania mechaniczne (spójność wymiarowa, sztywność i odporność na zgniatanie), ale także konieczność, aby stal była magnetycznie przepuszczalna".

Płytka drukowana idealnie pasuje do unikalnej rurki w kształcie litery D

Według dyrektora generalnego i głównego inżyniera Timeless Tube, Toma McMillana, "jesteśmy dumni, że nasza rura w kształcie litery D zapewniła rozwiązanie dla tego ważnego nowego produktu. Stworzenie kształtu, który z powodzeniem pomieści czujniki, było wyzwaniem. Uformowanie unikalnego profilu wymagało od nas stworzenia nowego oprzyrządowania: chociaż produkowaliśmy rury w kształcie litery D do innych zastosowań, wymiary nigdy nie musiały być tak małe lub z tak krytycznymi tolerancjami. Wykonana ze stali nierdzewnej 316L klasy morskiej, rurowa obudowa ma doskonałą sztywność i jest w stanie wytrzymać trudne warunki pracy".

Daniel Scott z Osprey dodaje: "Możliwość ścisłej współpracy z Timeless nad prototypem tuby była kluczowa. Posiadanie brytyjskiego producenta na tyle elastycznego, by eksperymentować z narzędziami i materiałami, pozwoliło nam znacznie szybciej wprowadzić ten produkt na rynek".

Wielu z większych zagranicznych producentów nie byłoby w stanie wprowadzić takich modyfikacji".

Jak działają czujniki IPX?

IPX jest instalowany wewnątrz rury dostępowej o małej średnicy w otworze wiertniczym, więc przestrzeń jest bardzo ograniczona. Urządzenie jest zamontowane na pręcie z włókna szklanego, aby zabezpieczyć jego pozycję w pionie. Rura w kształcie litery D bezpiecznie mieści elektronikę, pozostawiając jednocześnie miejsce na pręt z włókna szklanego biegnący wzdłuż urządzenia. Zaciski na górze i na dole rurki w kształcie litery D mocują IPX do pręta z włókna szklanego.

Konstrukcja ta pozwala na "boczne załadowanie" IPX na pręt z włókna szklanego, upraszczając proces instalacji i umożliwiając dostosowanie na miejscu. Inżynierowie mogą łatwo dostosować odstępy między czujnikami w zależności od warunków panujących na miejscu, uwzględniając nieoczekiwane warunki gruntowe.

Założona przez braci Daniela i Petera Scottów firma Osprey Measurement Systems opracowała to najnowocześniejsze oprzyrządowanie we współpracy z Wydziałem Inżynierii Lądowej, Środowiskowej i Geomatycznej University College London, gdzie główny inżynier Daniel Scott jest również wykładowcą Reality Capture. Opracowanie IPX zajęło kilka lat i zostało zbudowane przy dodatkowym wsparciu wiodących specjalistów w dziedzinie oprzyrządowania geotechnicznego SOCOTEC Monitoring Systems oraz we współpracy z brytyjskimi inżynierami Timeless Tube i brytyjskim łańcuchem dostaw elektroniki.

Dowiedz się więcej o Osprey Measuring Systems.

Rura w kształcie litery D jest najczęściej używana do poręczy. Dowiedz się więcej o tym wyjątkowym profilu.

‍