Lujiteruiskubetonin kerrospaksuuden työnaikainen seuranta tunnelissa
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2017-12-11
Department
Major/Subject
Säätötekniikka, robotiikka ja autonomiset järjestelmät
Mcode
ELEC3025
Degree programme
AEE - Master’s Programme in Automation and Electrical Engineering (TS2013)
Language
fi
Pages
52
Series
Abstract
Tunnelirakentamisessa ruiskubetonointi on työvaihe, jossa tunnelin seinämiä tuetaan niille ruiskutettavalla betonilla. Nykyisin betonikerroksen paksuutta tarkkaillaan silmämääräisesti sekä harvahkoilla tuhoavilla näytteillä. Kattavamman ja ajantasaisen kerrospaksuustiedon avulla suunniteltu paksuus on helpompi saavuttaa ilman työmaan viivästymistä tai tarpeettoman suurta betoninkäyttöä. Tunnelityömaaolosuhteiden sekä ruiskubetonointiprosessin itsensä asettamista haasteista huolimatta instrumentointiratkaisuja kerrospaksuuden mittaamiseksi on useita. Näistä lupaavimmasta, ruiskubetonointilaitteistoon kiinnitetystä 3D-laserskannerista, toteutettiin menetelmän toimivuuden selvittämiseksi yksinkertaistettu prototyyppiversio. Prototyyppimittausjärjestelmän toiminnasta tehtyjen havaintojen perusteella instrumentointiratkaisu on toimiva, saadut tulokset hyödyllisiä, eikä järjestelmä häiritse ruiskubetonointityötä. Lisäksi viive skannaamisesta kerrospaksuuden visualisointiin todettiin ruiskubetonointiprosessin tarpeet huomioiden riittävän lyhyeksi. Joitain kysymyksiä järjestelmän luotettavuudesta jäi avoimeksi, minkä lisäksi esitettiin useampia jatkokehitysmahdollisuuksia järjestelmän eri yksityiskohtien suhteen. Puutteistaan huolimatta prototyyppijärjestelmää voi pitää onnistuneena ja 3D-laserskanneriin pohjautuvaa mittausjärjestelmää jatkokehityskelpoisena.In tunnel construction, shotcreting is conducted to support the walls and roof of a tunnel with a concrete lining. Today the thickness of the lining is observed with crude visual inspection and sparse destructive testing. More comprehensive, close-to-real-time, information could be utilized to achieve the designed lining thickness both with less excess concrete and delays to the job site. Despite the challenges set by the environment of tunnel construction sites and shotcreting itself, multiple possible instrumentation solutions to measure the lining thickness exist. The most promising one was found to be a 3D laser scanner mounted on the shotcreting machinery. A prototype measurement system based on this solution was implemented to determine its applicability in a job site environment. Observing the prototype system it was concluded that the instrumentation solution is adequate, the acquired results are useful and the disturbance induced to the shotcreting process is minimal. Additionally, the delay from scanning to the visualization of the lining thickness was deemed to be close enough to real-time given the requirements of the process. Some questions on the robustness of the system remain unanswered and multiple details benefiting from further development were identified and possible solutions discussed. Regardless of its deficiencies the prototype system can be held successful and the 3D laser scanner based measurement system worthy of further development.Description
Supervisor
Visala, ArtoThesis advisor
Herva, VilleKeywords
ruiskubetonin kerrospaksuus, 3D-laserskannaaminen, pistepilvien kohdistaminen, reaaliaika
