Тунелі завжди були важливою частиною інфраструктури, і хоча протягом останніх кількох десятиліть у багатьох країнах було побудовано значну кількість тунелів, традиційні методи їхнього будівництва часто були обмеженими. Наприклад, тунель під Ла-Маншем, який з’єднує Францію та Великобританію, потребував більше 15 років на реалізацію, коштуючи понад 15 мільярдів євро.
Сьогодні інноваційні технології, здатні змінити цей підхід. Нові методи можуть дозволити скоротити час на будівництво з 5-10 років до строку, що не перевищує 3-4 років, зберігаючи при цьому високу якість конструкцій.
Нові технології в тунельному будівництві
Однією з таких перспективних технологій у цій галузі є використання роботизованих систем та 3D-друку. Процес починається з прокладання труб діаметром 250 мм, в яких роботи формують майбутні стіни тунелів. Роботи-черви, шириною близько 3 м, оснащені фрезерними головками, вирізають порожнечі в гранітному або глинистому ґрунті, які потім заповнюються бетоном або іншими матеріалами.
Рої червів, працюють у кооперації: тисячі напівавтономних пристроїв виконують завдання одночасно, проходячи один мимо одного в обмежених просторах трубчастих отворів. Вони вільно переходять на місця, виконуючи обстеження та встановлення контрольних точок для збирання геологічних даних. Роботи вирізають точні порожнечі в ґрунті, заповнюючи їх відповідними матеріалами, що дозволяє створити постійні структури – модуль за модулем безпосередньо в землі. Таким чином, нові 3D-структури будуються крок за кроком і блок за блоком. Після завершення цього процесу ґрунт може бути безпечно вивезено з робочої ділянки, а стіни тунелів підготовлені для фінального використання, залишаючи “розумну” структуру, яку можна моніторити і обслуговувати протягом усього її життєвого циклу.
Однак це ще не все – завдяки сейсмічним, томографічним та тепловізійним даним, що постійно передаються роботами-червами до централі, створюється детальна картина підземної архітектури.
Таким чином повстає повністю параметризована 3D-модель (цифровий двійник) як самого тунелю, так і навколишнього ґрунту. Цей цифровий двійник, доповнений інформаційним моделюванням будівель (BIM), виконується з рівнем деталізації, який раніше не був доступним у будівництві.
Думаєте фантастика? А як щодо фірми HyperTunnel – вони вже опрацьовують відповідні рішення:
Переваги роботів-червів для будівництва тунелів
Цей підхід дозволяє уникнути необхідності виїмки значної кількості ґрунту, що зменшує часові витрати, а також негативний вплив на навколишнє середовище. Кількість витрачених ресурсів на зведення підземних об’єктів зменшується до 30%, а ефективність роботи автоматизованих систем дозволяє виконувати роботи на 50% швидше, ніж традиційні способи.
Використання нових технологій дозволяє усунути непередбачуваність, пов’язану з геологічними особливостями, та підвищує загальну безпеку будівництва. Інтеграція інформаційного моделювання будівель (BIM) дає можливість створювати точні цифрові копії проектів, що дозволяє виявляти потенційні проблеми на етапі планування, економлячи до 20% бюджету на реалізацію проектів.
За рахунок цього, будівництво нових об’єктів може враховувати зусилля з планування міст, зменшуючи соціальні та економічні витрати для суспільства.
Щоб не пропустити свіжі статті, корисні поради та ексклюзивні матеріали, пропоную підписатися на newsletter:
Дякую за увагу, Lumin Hopper
