Będąca w trakcie budowy linia C rzymskiego metra jest jednym z najbardziej imponujących przedsięwzięć kiedykolwiek zrealizowanych w kompleksie miejskim. Przebiegająca pod miastem trasa będzie miała długość 39 km, 42 stacje, a jej koszt szacowany jest na około 4,2 miliarda euro. Pod względem funkcjonalności, linia C stanowić będzie pierwszą tego typu infrastrukturę krajowego transportu publicznego, która będąc w pełni zautomatyzowana i wyposażona w bezobsługowe wagony, będzie w stanie przewieźć do 24 000 pasażerów na godzinę w jednym kierunku, przy maksymalnej częstotliwości przejazdu co 3 minuty w godzinach szczytu.

Drążenie w historii
Linia C ma przebiegać pod ziemią, pod ścisłym centrum historycznym miasta, od dzielnicy Clodio – Mazzini w kierunku Placu Weneckiego – Koloseum – Bazyliki Św. Jana na Lateranie, a następnie kierując się na wschód (dzielnica Pigneto – Centocelle – Alessandrino) będzie przechodzić wzdłuż ulicy Casilina, aby w końcu wyjść na powierzchnię za obwodnicą G.R.A, osiągając południowo-wschodnią granicę miasta na terenie gminy Montecompatri. W części konstrukcyjnej, budowla będzie realizowana przez konsorcjum, w którym liderem jest przedsiębiorstwo Astaldi S.p.A., pełniące funkcję Generalnego Wykonawcy, wyróżnia się poprzez zastosowanie licznych, innowacyjnych rozwiązań technologicznych nastawionych na ochronę istniejących budynków i infrastruktury. Problematyka pojawiająca się w związku z realizacją budowli podziemnej, wymagała uzyskania przekonywających i budzących zaufanie pomiarów, wynikających z kontroli parametrów projektu, osiadania oraz ogólnie ze zmian indukowanych na stany naprężenia, przez urządzenia używane w trakcie robót, w celu zapewnienia ochrony wszelkim istniejącym uprzednio konstrukcjom, znajdującym się na trasie nowopowstającej linii metra. Aby nie uszkodzić dochodzącej do 12 metrów grubości warstwy archeologicznej, szczególnie cennej w niektórych częściach starego miasta, oraz aby ograniczyć efekt zniekształcenia powierzchniowego, trasa została poprowadzona na dużej głębokości i przykryta warstwą o zmiennej grubości od 20 do 35 metrów. Trasa złożona jest z dwóch tuneli z pojedynczym torem oraz przegrody o zmiennej szerokości od 18 do 40 metrów, przy przekroju poprzecznym wykopu wynoszącym 6,7 metra. Zastosowanie technologii zmechanizowanego wykopu z wykorzystaniem tarcz zamkniętych równoważących parcie gruntu (E.P.B.), pozwala na bardziej skuteczną minimalizację osiadania, niż ma to miejsce w przypadku innych tradycyjnych technik drążenia, także dzięki zastosowaniu odpowiednich metod umacniania; w przypadku tuneli drążonych w skale, wykonywanych metodą tradycyjną, instalacje gwarantujące uszczelnienie na etapie drążenia, pozwolą na zapewnienie stabilności wykopu oraz jego czoła przy minimalnej deformacji.

Geotechniczny i strukturalny
W celu umożliwienia przeprowadzenia kontroli postępu robót, przestrzegania parametrów projektu, dla wartości technicznej oraz wsparcia procesów decyzyjnych, a także ze względu na priorytetowe znaczenie w zarządzaniu ryzykiem, jakie budowa stanowi dla tkanki miasta – firma Astaldi, czerpiąc z najnowocześniejszych dostępnych na rynku technologii pomiarowych, zaproponowała i zastosowała system monitoringu geotechnicznego i strukturalnego przewidziany dla każdego etapu prac, składający się na innowacyjny i jednolity system. Uruchomiony monitoring, w tym różnego rodzaju zainstalowane czujniki, przyrządy, mini pryzmaty wraz z elementami, które będą zamontowane w trakcie rozwoju prac w najróżniejszych miejscach (fot. 3), kosztował dziesiątki tysięcy euro. Poziom innowacji oraz rozmiar przedsięwzięcia sprawiają, że jest to jeden z najbardziej wyrafinowanych i rozbudowanych systemów na skalę międzynarodową. Między innymi może o tym świadczyć fakt, że dla będących w fazie realizacji odcinków funkcjonalnych między Placem Weneckim (początek odcinka T3) a Pantano-Montecompatri (koniec odcinka T7), przewidziano ponad 1500 instalacji przyrządów do pomiarów geotechnicznych zainstalowanych w otworach sondażowych, zorganizowanych w sekcje monitoringu rozmieszczone wzdłuż całego przebiegu metra, o łącznej ilości ponad 60 tys. otworów. Do liczby tej należy dodać ponad 30 tys. punktowych czujników do monitoringu oraz około 400 automatycznych systemów pracujących w trybie czasu rzeczywistego, w pełni zautomatyzowanych stacji, oraz jednostek do pozyskiwania danych pracujących w trybie samodzielnym. Do połączenia i zautomatyzowania systemów pomiarowych przewidziano zastosowanie około 500 tys. metrów przewodów elektrycznych i kabli. Cały system kontroli podzielono na Monitoring Linii, który obejmuje: • monitoring tuneli drążonych metodą zmechanizowaną; • monitoring budynków i budowli znajdujących się w strefie oddziaływania drążenia zmechanizowanego; oraz Monitoring Stacji i Budowli Pomocniczych obejmujący: • monitoring stacji; • monitoring budynków, budowli, infrastruktury i zabytków; • monitoring szybów wentylacyjnych i kanałów łączących; • monitoring budowli pomocniczych (poszerzeń, połączeń, tuneli, dla których przewidziano drążenie metodą tradycyjną).

Cechy systemu
W trakcie przeprowadzania wstępnej analizy na etapie projektowania monitoringu, przewidziano pewną ilość specyficznych scenariuszy niemożliwych do zrealizowania przy pomocy tradycyjnych metod pomiarowych. Wymagały one bowiem spełnienia bardzo wielu wymogów, co jednoznacznie wskazywało na zastosowanie systemu mogącego zapewnić dostępność do pełnego zestawu informacji, pozwalającego na prawidłową prezentację zachowań naprężenia i deformacji istniejących budowli znajdujących się w strefie budowy. Wobec spodziewanego rozmiaru mierzonych parametrów, pomiary miały być niezawodne, kompletne i precyzyjne. Dzięki szybkim systemom transmisji i przetwarzania danych, zrealizowany system spełnia wymóg dostarczania informacji na czas oraz posiada elastyczną strukturę, która gwarantuje umiejętność jego dostosowania się do zmian i uzupełnień w projekcie niemożliwych do uniknięcia w trakcie budowy na tak dużą skalę. System monitoringu zastosowany przy okazji budowy linii C metra w Rzymie, gwarantuje: niezawodność, stabilność i pewność pomiarów; skalowalność i maksymalną automatyzację systemu; szybkość reakcji w przypadku zarządzania krytycznego; łatwe sterowanie i czytelną prezentację. Pierwszą i najważniejszą z zalet uzyskano poprzez spełnienie wstępnych wymogów począwszy od jakości elementów, niezawodności dostawców, poprzez prawidłowe sterowanie i instalację czujników pomiarowych, skończywszy na prostocie funkcjonowania ich platform sterowniczych. Skalowalność systemu dotyczy zmian w wymaganiach stawianych systemowi monitoringu, które mogą pojawić się w trakcie robót. Ponieważ projekt przewiduje ogromną ilość czujników zainstalowanych pod ziemią jak i na powierzchni, część z nich zostanie zamontowana lub będzie odczytywana przy wysokiej częstotliwości tylko w określonym czasie i wyłącznie wzdłuż ograniczonych odcinków trasy (na przykład podczas przejazdu maszyny TBM częstotliwość odczytu ulega znaczącemu podwyższeniu, aby obniżyć się po krótkiej chwili). W trakcie tych faz, pomiar parametrów geotechnicznych w czasie rzeczywistym pozwala na przykład obserwować zjawisko subsydencji zbiornika oraz śledzić jego postępowanie: szybka analiza ewentualnych tendencji deformujących pozwala z dużym wyprzedzeniem, jeszcze przed osiągnięciem poziomu wymagającego szczególnej uwagi oraz zanim zostanie osiągnięty przewidziany poziom dopuszczalny przez projekt, przewidzieć inne możliwości oraz pozwala projektantom na zastosowanie wszelkich działań zapobiegających. Deformacja, która dotyka obszar przebiegu trasy, musi być poparta nagłym wzrostem częstotliwości pomiaru na wielu punktach kontrolnych oraz analizą w czasie rzeczywistym monitorowanych danych.

Automatyzacja systemu
Aby spełnić ten wymóg zastosowano system cechujący się bardzo wysokim i rozwiniętym stopniem automatyzacji, która umożliwia jego skalowalność w krótkim czasie, sprzyja brakowi jego uzależnienia od udziału specjalistów (topografów, geodetów) powoływanych na potrzeby zarządzania ewentualnymi fazami krytycznymi, które następnie są przywracane do zwykłych faz roboczych. Przykładem może być system „śledzący” czujników przydzielonych do kontroli zjawiska subsydencji zbiornika wywoływanego przez przemieszczające się maszyny TBM. System ten przewiduje przygotowanie sekcji monitorujących wyposażonych w systemy automatyczne oraz ich migrację w ślad za postępującym czołem wykopu. Automatyzacja systemu pozwala na zwiększenie lub zmniejszenie częstotliwości odczytów za pomocą zwykłego, zdalnego sterownika. Czujniki zostały zainstalowane w najróżniejszych miejscach i często są znacznie oddalone od siebie. Aby zapewnić właściwą częstotliwość odczytu oraz zredukować do minimum czynnik ludzki, projekt systemu monitoringu na poziomie wykonawczym przewidział zastosowanie inteligentnych systemów scentralizowanych. Są to jednostki do pozyskiwania danych nazywane w skrócie UAD (Unitą di Acquisizione Dati), które mogą być programowane na odległość w zależności od bieżących potrzeb kontroli. Szybkość pozyskiwania pomiarów oraz liczebność danych są gwarantowane przez innowacyjny system informatyczny, platformę hardware i software, która nie jest wrażliwa na ciągle zwiększającą się liczbę opracowywanych danych, czas i obciążenie. Szybka dostępność danych jest cechą charakterystyczną dla całego procesu sterowania monitoringiem: od pozyskania danych do ich przekazania użytkownikom systemu – projektantom, kierownikom odpowiedzialnym za poszczególne odcinki, kierownikom budowy, kierownikom wyższego szczebla – w postaci czytelnego, łatwo dostępnego (*.pdf, *.xls; itd.), cyfrowego layoutu, gotowego do wydruku i prezentacji. Wszystko to zapewnia platforma WEB GIS oraz automatyzm pozyskiwania i przetwarzania danych, która pozwala na zdalne sterowanie siecią monitoringu przy jednoczesnym zminimalizowaniu czasu odczytu.

Centrum Przetwarzania Danych CED
Sercem całego systemu jest Centrum Przetwarzania Danych CED (Centro Elaborazione Dati), czyli system składający się z dedykowanych, wyspecjalizowanych operatorów software i hardware oraz złożonej sieci do przekazu danych poprzez kabel, sieci UMTS oraz radiomodemu. Struktura systemu jest w pełni innowacyjna i wymagała opracowania funkcyjnego oprogramowania zajmującego się: pozyskiwaniem wymiarów, automatycznym przetwarzaniem danych, weryfikacją pomiaru, automatycznym informowaniem o osiągnięciu zaprogramowanych progów wymagających uwagi bądź progów alarmowych, automatyczną archiwizacją dokumentów, rozpowszechnianiem danych poprzez WEB na specjalnej platformie WEB o nazwie SDD. Zautomatyzowane czynności rutynowe spełniające wyżej wymienione funkcje są charakterystyczne dla każdego z instrumentów i dla każdego z trybów wysyłania danych (ręcznego/automatycznego). Mają za zadanie zminimalizowanie błędu ludzkiego poprzez zastosowanie masek do wprowadzania danych (dla tych instrumentów, które są odczytywane ręcznie i nie są zautomatyzowane ani zdalnie sterowane) lub ryzyka utraty czy pomieszania danych, co jest tym bardziej niebezpieczne, jeśli towarzyszy temu fałszywy alarm lub, co gorsza, brak alarmu.

System Dystrybucji Danych SDD
Jest to system Web GIS, który wraz z systemem do przetwarzania danych CED stanowi główny, innowacyjny element w systemie monitoringu. Jest to użytkowe oprogramowanie wyszukiwarki oparte na technologii web. Pozwala na prostą i intuicyjną obsługę, która nie wymaga od użytkowników specjalistycznych kursów, ani instalacji żadnego specjalnego oprogramowania, lecz które jest dostępne za pośrednictwem każdej wyszukiwarki internetowej (Explorer, Firefox, Safari itp.). Mając na celu realizację systemu modułowego, rozszerzalnego i elastycznego, zdecydowano się na udostępnienie użytkownikom dwóch odmiennych interfejsów: widoku z dominującą mapą oraz widoku z dominującymi danymi (poszukiwanie dokumentów, zarządzanie alarmami). Widok z dominującą mapą oferuje ponadto możliwość wyszukiwania monitorowanych instrumentów i budowli poprzez eksplorowanie terenu w typowym interfejsie Web-GIS (zbliżonym do popularnych systemów do przeglądania map takich jak Google Maps czy Via Michelin). Za jego pośrednictwem wybiera się narzędzia, czujniki (pojedyncze lub w grupach) lub inne monitorowane elementy (np. budynki lub monitorowane sekcje) przy pomocy wskaźnika zmieniającego się w zależności od kontekstu. Wybierając daną jednostkę na mapie uzyskuje się spis przypisanych do niej dokumentów (arkusze obliczeniowe, arkusze z przetworzonymi danymi, tabele instalacyjne). Wychodząc naprzeciw potrzebom kontroli, system SDD (Sitema di Distribuzione Dati) został wyposażony w moduł, który umożliwia użytkownikom dostęp przez Internet do prawdziwych i właściwych baz danych, pozwalając jednocześnie na ich eksportowanie w standardowych formatach (xls, csv, dat) oraz wizualizację w formie wykresów bezpośrednio w samej wyszukiwarce internetowej. Dzięki temu możliwe jest przeprowadzenie bardzo szczegółowej kontroli na odległość przez kierownictwo budowy, przedsiębiorstwa budowlane, projektantów, kierowników placów budowy, kierownictwo wyższego szczebla oraz zleceniodawców.

Stefano Moretti, Ottavio Tripoli

więcej na www.builder.pl

powrót

Liczba wyświetleń: 746