구조물 모니터링을 통해 홀메스트란 신축 역사의 강철 천장 안전성 확인

HENT AS는 많은 설비를 요하는 운송 분야에서 전체 계약, 공공 계약, 특수 프로젝트를 포함해 모든 종류의 건축 프로젝트를 시행하는 전국적인 종합 건설업체입니다. HENT가 세계 최초의 역사인 홀메스트란 역 개발을 이미 상당히 진행하고 있을 때 의뢰업체인 Bane NOR가 스틸 천장의 수명 기간 100년 동안 유용한 문서 기록을 수집할 수 있도록 선로 위 강철로 된 천장의 추가 확인 및 모니터링을 요청했습니다. HENT AS는 이 작업을 완료하기 위해 외부 지원을 모색했습니다. 세계 어디에서도 정확도, 정밀도, 문서 기록 요구를 추가로 강조한 이런 철도 역사가 건설된 적이 없었습니다. 승강장에서 기다리는 승객들에게 열차가 빠른 속도로 지나갈 때 생기는 압력으로인한 불편을 최소화하기 위함이었습니다.


HBM Test and MEasurement(HBM) 에서는 강철 천장을 받치는 바위에 스트레인 게이지를 장착하여 필요한 측정을 실시하고 소프트웨어가 설치된 단일 서버인 IT 솔루션을 지원하고 운영하는 일을 담당했습니다.

스트레인 게이지 4개로 장력과 휨 측정
스틸 천장을 고정하는 바위 앵커에 200개 이상의 스트레인 게이지 측정 지점 설치
HBM의 Lars Skaret이 DAQ 소프트웨어 catman을 사용하여 모니터링 시스템을 설정

High above ground

HENT AS는 이번에 처음으로 HBM과 계약했는데 실시된 작업에 매우 만족했습니다. HBM이 입찰 경쟁에서 이겨 선로 위 천장용 계기를 공급하게 되었습니다. 6미터 길이(이중 3미터는 특수 행거를 사용하여 시멘트로 고정)의 록볼트를 박은 바위에 스틸 천장이 매달려 있어 Bane NOR는 정확도, 정밀도, 문서 기록 요구를 가장 엄격하게 설정하고 압력 및 흡입 조건과 관련된 정확한 계산을 지속적으로 볼 수 있도록 요청했습니다. 산 내부와 지면에서 25미터 높은 선로 위에서 시행되는 이렇게 까다로운 작업에 따른 극한 조건 때문에 HBM에게 이 작업은 어려우면서 동시에 시간도 오래 걸렸습니다. 스틸 천장을 고정하는 바위 앵커에 200개 이상의 스트레인 게이지 측정 지점을 설치했습니다. 스틸 천장을 받치고 있어 동적 응력을 상당히 받는 스틸 로드를 측정하는 것이 목표였습니다. HENT와 의뢰업체인 Bane NOR 모두 HBM의 성과에 매우 만족했습니다.

 

"HBM은 주어진 업무를 훌륭하게 해냈습니다. 까다로운 작업 조건에서 효율적이고 유연하게 일했으며  헌신을 다했으며 결단력을 보여주었습니다. 기간이 촉박했음에도 HBM이 도움을 주었고, 설치는 물론 테스트할 때도 전문적 지원을 제공해준 점이 특히 좋았습니다.",

<HENT의 프로젝트 관리자인 Sebastian Nordahl>

이 스틸 구조물은 산 안에 박힌 6미터 길이의 볼트에 달려 있고 안쪽 3개만 주조되어 있습니다.
QuantumX 앰프 같은 측정 장비가 들어 있는 캐비닛입니다.
이와 비슷한 구조물이 제작된 적이 없었고 이 프로젝트는 정밀도, 정확도, 문서 기록의 측면에서 요구조건이 매우 엄격했습니다.

사용된 측정 앰프는 QuantumX 시리즈이며, 센서는 주로 스트레인 게이지 기술에 기반하지만 IEPE(integrated electronic piezoelectric) 및 피에조 저항 기술도 어느 정도 사용되었습니다.

226개의 스트레인 게이지 측정 지점 외에 시간 경과에 따른 볼트 변형을 모니터링하기 위해 스틸 천장의 일부 볼트에 로드셀 3개를 장착했습니다. 시간 경과에 따른 스틸 천장 내부의 3방향 동작을 모니터링할 수 있도록 가속도계(IEPE 센서) 3개도 설치했습니다. 이 외에 설치된 센서로는 바위 앵커의 움직임 변화와 결함을 감지하기 위한 이동 측정 장치 15개, 스틸 천장의 압력과 흡입을 모니터링하기 위한 압력/흡입 센서(피에조 저항) 15개, 소음 저감 조치의 장기 효과를 모니터링하기 위한 소음계 6개가 있습니다.

HBM의 catman 소프트웨어를 사용하여 필요한 설정을 실시하고, 센서의 데이터를 로그로 기록하며, 스트레인 게이지와 기타 센서의 값을 수집하고, 상기 모든 사항을 저장했습니다. 그 결과, 데이터를 통해 의뢰업체의 질문에 언제나 바로 답을 줄 수 있었습니다.

 

 

성공적인 설치

효과적인 의사소통과 협업을 통해 HENT AS는 정확한 설치가 이루어졌고 모니터링이 지속적으로 이루어진다는 확신을 얻게 되었습니다. 스트레인 게이지와 데이터 기록은 안전이 모니터링되고 있으며 모든 조건에서 장비의 품질이 최고로 유지되고 있다는 확신을 주는 필수 도구입니다.

HENT는 앞으로도 HBM과 계속 일할 것 같습니다.

"측정하기 위해 계속 천장에 들어가기가 어렵습니다. 따라서 시스템 점검을 얼마나 자주 해야 할지 확실히 모르지만, Bane NOR는 HBM과 유지보수 및 보정에 관한 서비스 협약을 체결하여 협력 관계를 지속하길 바란다는 의사를 분명히 표현했습니다. 그리고 스틸 천장에서 결함이 발생할 경우 Bane NOR로 경보 신호가 전송되기 전에 우리에게 한계값이 전송될 것입니다. 이것은 설비가 운영되는 한동안 지속될 것입니다. Bane NOR는 아직 운영의 초기 단계에 있고 이런 종류의 프로젝트가 전에 시행된 적이 없지만 HBM 직원들이 품질 보증 작업과 측정 데이터 검색에 참여하는 속도 테스트가 이미 실시되었습니다. 역사 내부의 모든 구조물을 대상으로 압력과 흡입력 테스트가 실시되었습니다"라고 설명했습니다."