HBMが高い信頼性の測定を提供:GRASSL はこれをインフラストラクチャの監視に活用

輸送インフラストラクチャは、膨大な負荷と、絶え間ない疲労の蓄積につながる内外の要因にさらされています。重大な損傷を防ぎ、初期段階で弱点を検出するには、構造を定期的にチェックする必要があります。これは実際に GRASSL技術部の専門家チームによって行われています。

モデル計算によって弱点となる可能性のある箇所を探します。場合によっては、エンジニアは、問題となる箇所を含む構造体モデルを実際に作成してし長期試験測定を行い、計算結果を評価することを推奨します。これにより、多くの場合、クライアントに追加のオプションが使用され結果的には公的部門の負担を軽減することができます。

GRASSLは、 HBMのパートナーとして、インフラストラクチャ監視のための高性能測定ソリューションを完全なパッケージで提供しています。GRASSL技術部と HBM サービス&サポートチームが共同開発した 2つのモニタリングシステムは、信頼性の高い測定結果を提供しています。

問題

ドイツの交通インフラストラクチャの大部分は老朽化しており、改装が必要です。安全上の理由から、一部の構造物を交換する必要がある場合もあります。したがって、老朽化した交通インフラストラクチャの状態を定期的にチェックする必要があります。

ソリューション

HBM サービス & サポートは、インフラストラクチャを効率的に監視するためのターンキー測定ソリューションを提供します。国際GRASSL技術部は、 HBM が提供する総合的な測定技術パッケージと、関連サービスを選択しました。

結果

HBM サービス & サポートの個別測定ソリューションを採用して、 GRASSLは、ハンブルク高架鉄道(HHA)のグラスケラー(Graskeller)およびメンケダムフレー(Mönkedammfleet)高架橋など、文化的に保護されたサイトの信頼性の高い長期測定を行なっています。この結果に基づいて、コンサルタントの土木工事担当エンジニアは、これらのサイトの堅牢性の保全について確実な推奨を行うことができます。

インフラストラクチャ監視に重要ポイント

ドイツの交通インフラの大部分は、 1960年代から1980年代にかけて建設されました。多くの交通機関、特に鉄道の交通機関は、かなり老朽化しています。交通量も大幅に増加しています。したがって、これらの古い構造体を慎重に調査して、発生する可能性のある欠陥を、初期段階で検出する必要があります。

GRASSL エンジニアリング・オフィスの専門家は、まず、該当するガイドラインの安全仕様を再計算に使用して、法規制に従ってモデル計算を実行します。その結果、構造の耐荷重性、理論上の耐用年数、必要なアップグレード、または構造を新しいものと交換する必要性に関する報告書を作成できます。

モデル計算検証のために長期測定を実施

構造体の耐用年数に関する予測やモデル計算に基づくリスク評価に関して、意味があり信頼できるものであっても、 GRASSL では、モデル計算の結果に基づいて、ガイドラインに規定された構造体の長期的な測定を実施することを土木エンジニアに推奨しています。 実際の運用条件下で測定を実施します。

実際の現場テストでは、多くの場合、ブリッジの真の残り寿命が、モデルで以前に計算された寿命よりも長くなっていることが示されます。 また、モデル計算で推奨される部分的改装を無視することもできます。これは、対象を絞った改装により、構造体を安全に長期間使用できるためです。これにより、改装コストが大幅に削減され、多くの場合、面倒な運用の休止や遅延が減少します。

ハンブルク高架鉄道(HHA)のグラスケラーおよびメンケダムフレー高架橋のスチール製上部構造体の再検証については、 GRASSL技術部のチームがお客様のために長期測定を実施しています。HBMサービス & サポートは、 GRASSLのエンジニアに、カスタマイズされた監視ソリューションと関連サービスを通じてサポートを提供します。

グラスケラーおよびメンケダムフレー高架橋の安全な未来を確保

HHAに依頼されたGRASSL が1911年に建造のグラスケラーおよびメンケダムフレー高架橋をテストしています。ハンザ同盟都市のこの部分は保護された文化遺産であり、復元は2021から始まる予定です。GRASSL と HBM が実施する構造の長期測定は、必要な対策に関する情報を提供します。

監視対象の高架橋の条文構造体は、溶接ではなくリベット留めされていいる異なる断面を持つコンポーネントで構成されていることが特に課題となっている。したがって、計算の現実的な機械的応力の決定は非常に複雑です。

このため、 GRASSLは、ブリッジに影響を与える実際の応力を測定するために広範な範囲にわたり監視コンセプトの必須測定点を慎重に決定しました。このデータに基づいて、 HBMの構造的な健全性監視専門家は、測定に必要な技術要素部品を選択しました。

信頼性の高い測定データを得るために要素部品を特注でアップグレード

HBMチームは、わずか4週間で合計69個のリニアひずみゲージを 2つの測定セクションに設置しました。さらに、ひずみゲージローゼットと 4 個のPt100温度測定ポイントを設置して、記録されたひずみの温度誘発測定エラーを補正しました。GRASSLの指定した測定ポイントは、通常の動作条件によって発生する測定変数の重要な変化を記録および評価できる箇所に設定されています。このデータを使用して、サポートシステムのさらなる損傷や構造上の変化を特定できます。

その後、センサは各セクション別に1台の制御キャビネット集約され、1,000 メートルの測定ケーブルを使用してシステム接続されました。この場合、2 台の Quantum X MX1615B ひずみゲージアンプと 3 台の高耐久型SomatXR MX1615B-R 測定アンプを採用してデータ収集の精度と信頼性を保証します。すべての測定データは、HBMのCatman AP測定データ取得ソフトウェアを使用して 24時間365日記録され、中央測定コンピュータに保存されます。生データはサイトで直接統計処理されます。

Rainflowデータなどの最も重要な集約データは、モバイル LTE データリンクを介して技術オフィスに自動的に転送され分析されます。これにより、いつでもリモートアクセスが可能になり、測定システムの状態をチェックし、測定データをリアルタイムで分析できます。

タイトなタイムフレームにもかかわらず、グラスケラーおよびメンケダムフレー高架橋 の負荷の位置と強さを定義したテスト測定は、計画どおりに実施できました。その後、長期測定を開始して、関連するポイントでの実際の負荷を測定しました。

2021年の初めまでにインフラストラクチャの監視を完了した後、 GRASSLエンジニアリングオフィスの専門家は、実際の交通負荷の下でスチールにかかる確認された負荷に基づいて、構造に関する予測を行います。GRASSLによって決定された結果に基づいて、2つの文化遺産は将来にわたって安全性が確保されます。

土木技術者は、 HBM サービス & サポートの経験とノウハウを活用

ハンブルク高架鉄道の 2 つの高架橋の長期測定では、土木技術者のためのカスタマイズされた監視ソリューションの開発を担当する認定HBMプロジェクトエンジニアが、 GRASSLエンジニアリングオフィスのコンサルティングエンジニアに総合的な技術提案を行い了承されました。また、ターンキーインフラストラクチャモニタリングソリューションとその専門的なオンサイトインストールを単一のソースから提供できるだけでなく、厳しい納期管理、経験、 HBM の利用可能な人員リソース、および HBM の有能な担当者がいつでも利用できるという事実を考慮してHBMが採用されました。

GRASSL エンジニアリングオフィスについて

GRASSL は 70 年以上にわたりエンジニアリング分野で活動してきました。また、コンサルティングエンジニアや承認された試験技術者による構造の検査・評価サービスも国際的に需要があります。現在では、 8 拠点で約 200 名の従業員が勤務しています。