Popis
Projekt „Schacht Konrad 2“ je součástí rozsáhlého záměru společnosti BGE přeměnit vyřazený důl na železnou rudu v Salzgitteru na první zákonem schválené konečné úložiště pro nízko- a středně radioaktivní odpad v Německu. Překladiště radioaktivního odpadu (tzv. „Füllort“, neboli šachtová stanice) se nachází přibližně 850 metrů pod zemí a tvoří ústřední dopravní uzel: sem dorazí kontejnery s odpadem, odkud jsou poté přes podzemní síť tunelů přepravovány do určených úložištních komor. Aby to bylo možné, prochází staré důlní zařízení zásadní přestavbou, která zahrnuje rozsáhlá nadzemní manipulační zařízení, novou výtahovou věž a vyztužené vyzdívky šachty, které musí splňovat přísné požadavky na jadernou bezpečnost. Pod zemí je nejdůležitější jedna věc: stabilita materiálu. Železobeton utěsňuje vyzdívku kavern, tvoří základy pro dopravu a nakonec vyplňuje všechny zbývající mezery, aby byly kontejnery s radioaktivním odpadem trvale uzavřeny. Práce ve šachtě provádí konsorcium ARGE Schacht Konrad 2 (ASK 2), tvořené společnostmi Redpath Deilmann GmbH a Thyssen Schachtbau GmbH, jménem společnosti BGE (Bundesgesellschaft für Endlagerung mbH, Spolková společnost pro likvidaci radioaktivního odpadu).
Výzvy
Hlavním problémem při bednění je zde betonáž proti stávající konstrukci šachty. Velké části nových výstelek a základů se provádějí jako jednostranné bednění opřené o desítky let staré skalní podloží, přičemž jak bednění, tak stávající konstrukce musí odolat tlaku čerstvého betonu. Inženýrské týmy vědí, jak vypočítat zatížení jednostranného bednění, ale při výpočtech započítávají bezpečnostní rezervy pro neznámé faktory, protože skutečný vývoj tlaku na stávající konstrukci nelze na stavbě potvrdit pouze výpočtem.
- Jednostranné bednění opřené o stávající skalní podloží: standardní výpočet zohledňuje daný zatěžovací případ, nikoli však skutečné chování při tlaku na staveništi, a nesprávně zvolená rychlost betonáže představuje přímé riziko pro bednicí systém i pro konstrukci, která slouží jako hlavní dopravní spojení do tunelové sítě úložiště
- Riziko související s kvalitou (dutiny) na styčných plochách: beton musí zcela pokrývat výztuž v místech styku se stávajícím skalním podloží a výstelkou; jakákoli dutina v těchto kritických úsecích představuje vadu, která je u stavby tohoto významu nepřijatelná, neboť po zasypání již není možné provést další kontrolu
- Zvýšená teplota v hloubce: je prostě součástí pracovního prostředí, stejně jako omezený přístup a dlouhé přepravní trasy, které jsou typické pro podzemní stavby
- V podzemí není mobilní signál: jakýkoli způsob monitorování, který k zobrazení živých dat vyžaduje stálé připojení k cloudu, tady dole nefunguje
Stručně řečeno: inženýři zde potřebovali dvě věci, které standardní výpočty a vizuální kontrola nedokázaly plně zajistit – naměřený tlak bednění při jednostranném betonování proti stávající konstrukci a ověřenou přítomnost betonu pro dosažení vysoce kvalitního výsledku v kritických styčných místech.
Řešení a výsledky
Vedení stavby vybavilo klíčové části bednění zařízeními PREMO a PHONO , aby při betonáži nahradilo vypočítané bezpečnostní rezervy a vizuální posouzení naměřenými a ověřenými údaji.
- PREMOSystém monitorování tlaku v betonu měřil v reálném čase skutečný tlak betonu na bednění, čímž poskytoval inženýrům přesnou křivku vývoje tlaku na stávající konstrukci a naměřený podklad pro úpravu rychlosti betonáže. Teplota jednotlivých prvků byla souběžně zaznamenávána jako referenční a dokumentační parametr.
- PHONO Systém Concrete Detection potvrdil, že beton se skutečně nacházel tam, kde měl být, zejména na styčných plochách se stávajícím skalním podloží a výstelkou, kde jednostranné bednění znemožňuje vizuální kontrolu, což inženýrům umožnilo ověřit pokrytí kolem výztuže a zabudovaných prvků přímo na základě dat ze senzorů.
- Hub A řešení společnosti Node to umožnilo i bez mobilního signálu v podzemí: data ze senzorů jsou shromažďována lokálně pomocí zařízení Node a zobrazována v reálném čase na stránce Hub, kterou inženýři sledují přímo na místě betonáže na tabletu. Zařízení Hub se musí dostat na povrch pouze pravidelně, aby synchronizovalo uložená data s cloudem a webovou aplikací pro účely dokumentace, zatímco samotná analýza v reálném čase probíhá zcela offline, přímo tam, kde se rozhoduje.
Během celého procesu lití se tým neustále vracel k „ Hub “ – ne proto, že by pochyboval o svém vlastním úsudku, ale aby si ho porovnal s tím, co skutečně ukazovala data, a aby znovu získal tu jistotu, na které v takové hloubce pod zemí záleží.
Díky kombinaci webových stránek PREMO a PHONO získali inženýři na stavbě v reálném čase přesné údaje o tlaku v bednění a množství betonu při betonáži. Tím byly nahrazeny odhady založené na bezpečnostních rezervách a vizuální posouzení konkrétními údaji o každém betonáži v souvislosti se stávající konstrukcí u portálu, který slouží jako hlavní spojovací článek mezi povrchem a sítí tunelů úložiště.
