Taisei Corporation / Tự động đo phân bố biến dạng của kết cấu chống đáy (invert support) / Dễ dàng lắp đặt và tái sử dụng thiết bị
Ngày 18/9/2025
(Hình: Tổng quan về phương pháp đo phân bố biến dạng của kết cấu chống đáy bằng công nghệ mới – từ tài liệu thông cáo báo chí)
Giải thích sơ đồ
-
多点連続式変位計 (T-Invert Monitor) (500 mm 間隔)
Thiết bị đo chuyển vị đa điểm liên tục (T-Invert Monitor) (khoảng cách 500 mm) -
計測ガイド管 (φ65 mm)
Ống dẫn đo (φ65 mm) -
埋戻し土
Đất đắp trả -
インバート支保
Kết cấu chống đỡ phần đáy hầm (invert support) -
盤膨れ
Hiện tượng phồng đáy (nổi đáy hầm) -
隆起 / 沈下
Nâng lên / Lún xuống -
分布計測により影響範囲を特定可能
Đo phân bố cho phép xác định chính xác phạm vi bị ảnh hưởng
Ý nghĩa kỹ thuật:
Hình minh họa cho thấy cảm biến được bố trí dọc theo phần đáy hầm, cách nhau 500 mm, để đo liên tục chuyển vị (nâng lên hoặc lún xuống). Dữ liệu được tổng hợp thành biểu đồ, cho phép kỹ sư nhanh chóng phát hiện và xác định khu vực có hiện tượng phồng đáy hoặc lún để đưa ra giải pháp xử lý kịp thời.
Taisei Corporation đã phát triển một thiết bị đo biến dạng có khả năng tự động giám sát biến dạng của toàn bộ kết cấu chống đáy (invert support) trong các hầm đường bộ vùng núi. Thiết bị này cho phép nắm bắt chi tiết phân bố biến dạng, bao gồm hiện tượng nền hầm trồi lên hoặc lún xuống – những mối lo ngại trong quá trình thi công. Hệ thống này có thể phát hiện chính xác hiện tượng “bùng đáy” (盤膨れ – sự trương nở của nền đất dưới đáy hầm) và hỗ trợ triển khai các biện pháp xử lý phù hợp tùy theo biến dạng thực tế của nền địa chất. Trước mắt, Taisei sẽ tập trung triển khai tại các hầm đường bộ ở khu vực ven biển Nhật Bản – nơi địa chất có xu hướng trương nở, sau đó mở rộng ứng dụng sang các loại công trình khác ngoài hầm.
Thiết bị được phát triển với tên gọi “T-Invert Monitor”, thuộc loại biến dạng kế nhiều điểm đo liên tục (multi-point continuous displacement meter). Sau khi tiến hành thử nghiệm đo đạc thực tế tại công trường thi công hầm Nezugaseki trên Quốc lộ 7, thành phố Tsuruoka, tỉnh Yamagata (chủ đầu tư: Cục Phát triển Vùng Đông Bắc – Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch Nhật Bản), Taisei đã xác nhận được độ chính xác cao và hiệu quả công việc vượt trội của hệ thống.
Thiết bị có khả năng đo tự động theo khoảng thời gian cài đặt tùy ý, và cho phép giám sát liên tục từ xa sự biến dạng của kết cấu chống đáy. Cụ thể, hệ thống sử dụng thiết bị đo dạng cáp đường kính 25 mm tích hợp cảm biến dịch chuyển. Mỗi đơn vị đo có chiều dài 50 cm, được nối với nhau bằng khớp nối (knuckle joint), giúp thu thập đồng thời biến dạng tại nhiều điểm theo số lượng đơn vị được lắp đặt. Nhờ đó, có thể nắm bắt được phân bố biến dạng – điều trước đây rất khó thực hiện với phương pháp đo từng điểm – và đánh giá được biến dạng tổng thể của toàn bộ kết cấu chống đáy theo mặt cắt ngang hầm.
Thiết bị cũng được thiết kế để dễ dàng lắp đặt và tái sử dụng. Cáp đo được đưa vào trong ống dẫn đo đường kính 65 mm chôn dọc theo kết cấu chống đáy, sau đó tiến hành đo tự động. Khi cần di chuyển, thiết bị được rút ra khỏi ống dẫn để thu hồi, rồi có thể tái sử dụng tại các ống dẫn ở vị trí khác.
Tại công trường hầm Nezugaseki, Taisei đã triển khai hệ thống đo cho toàn bộ mặt cắt ngang của invert với bề rộng 16 m. Quá trình lắp đặt vào ống dẫn mất khoảng 1,5 giờ với 3 nhân công, còn thu hồi chỉ mất khoảng 5 phút với 2 nhân công.
Trong các công trình hầm đường bộ thông thường, việc theo dõi biến dạng địa chất sau khi thi công kết cấu chống đáy vẫn cần được tiếp tục. Tuy nhiên, khu vực đáy hầm thường được dùng làm đường vận chuyển vật liệu nên bị lấp đất hoặc vật liệu, khiến việc đo đạc biến dạng bên dưới mặt đường trở nên khó khăn bằng phương pháp truyền thống. Công nghệ mới này giúp giám sát phân bố biến dạng như hiện tượng bùng đáy một cách liên tục và chính xác.
