ניטורים

גיאוטק מציעה מגוון שירותי ניטור:

ניטור זעזועי קרקע

 

כללי

גיאוטק מציעה מגוון שירותי מדידת זעזועי קרקע והדף אויר, הנגרמים מפיצוצים, מצמ"ה (ציוד מכני הנדסי כבד) וממקורות שונים. מטרת המדידות למנוע נזקים למבנים או טרדה לבני אדם. כמו כן, המדידות מאפשרות תכנון מושכל של עבודת הקבלן בשטח ויעילות מקסימלית בביצוע העבודה בתנאים הנתונים.

שיטה

בעת ביצוע פיצוץ או הפעלת ציוד מכני הנדסי כבד, משתחררת אנרגיה. אנרגיה זו מתפשטת לכל הכיוונים וחלקה מתפשט בצורת גלים סייסמים (גלים אלסטיים). מהירות התקדמות הגלים הסייסמים נעה בין מאות מטרים בשנייה בקרקע לאלפי מטרים בשנייה בסלע. הגלים הסייסמים מתפשטים בצורה כדורית לכל הכוונים, כאשר מרכז הכדור הוא נקודת הפעלת האנרגיה. בעת מעברם, גורמים הגלים הסייסמים זעזוע שנמדד בארבע דרכים: תדירות, תזוזה, מהירות ותאוצה.


לצורך קביעת מידת הסיכון למבנים, מתייחסים בדרך כלל למהירות החלקיק של הזעזוע הנוצר בבסיס המבנה או בקרקע הסמוכה לבסיסו. מהירות זו היא מסדר גודל של מילימטריםשנייה עד סנטימטרים שנייה.

מלבד רמת האנרגיה, לתכונות הקרקע ואיכות הבנייה יש השפעה משמעותית על רמת הנזק הפוטנציאלי למבנה. מדידת הזעזועים כוללת הצבת סיסמוגרפים, הכוללים חיישן הנקרא "גיאופון". הגיאופונים הם תלת-רכיבים, כלומר, רגישים לתנודות בשלושה כוונים במערכת צירים ישרת זווית.

חוק אתר

  • מהו חוק אתר?

- חוק האתר מספק משוואת חיזוי של רמות הזעזועים כתלות במרחק מנקודת הפעלת האנרגיה וכן ברמת האנרגיה המופעלת.

- האנרגיה המופעלת, תלויה בסוג מקור האנרגיה ודרך הפעלתו. בפיצוץ. רמת האנרגיה המופעלת תלויה בכמות חומר הנפץ המירבית להשהיה. בהידוק דינאמי, לדוגמה, יש תלות במשקל המשקולת, בגובה ההטלה ובמספר ההטלות, וכן הלאה.


- "חוק האתר" (טרמינולוגיה,מינוח ולא חוק במובן המשפטי) הוא משוואה המתארת את מהירות החלקיק כפונקציה של ה- SD- Scaled Distance,  SDהוא מרחק "מקונם" (מלשון קנה מידה), מוגדר כמרחק אפקטיבי (או מנורמל) התלוי ברמת האנרגיה שהופעלה.

- בפיצוץ, ה- SD  יוגדר כיחס בין המרחק מנקודת הפיצוץ לנקודת המדידה, לכמות חומר הנפץ המרבית להשהיה בק"ג.

- בהידוק דינאמי, ה- SD יוגדר כיחס בין המרחק לאנרגיה הפוטנציאלית (המשקולת וגובה ההטלה).

- משוואת חוק האתר מתקבלת באמצעות הפעלה מבוקרת של מקור האנרגיה במרחקים משתנים ובעוצמות שונות. כלומר, בפיצוץ - ביצוע של מספר פיצוצים, במרחקים משתנים ובכמויות משתנות של חומר נפץ להשהיה. בהידוק דינאמי- באמצעות הטלת המשקולת מגבהים שונים וכו'.

- בעזרת רגרסיה ליניארית או קירוב חזקתי של הנתונים, ניתן לקבל את חוק האתר.

- בפיצוץ ניתן לקבל ממשוואת חוק האתר את משוואת כמות חומר הנפץ המרבית המותרת להשהיה, כתלות במרחק בין המבנה לאתר הפיצוץ. משוואת חוק האתר מאפשרת אופטימיזציה של הפיצוצים ועבודת החציבה, מבלי לפגוע במבנים הסמוכים עקב תופעות הלוואי של פיצוץ.

- חישוב חוק אתר חשוב גם לתכנון מושכל של עבודת ציוד מכני הנדסי כבד בקרבת מבנים. ניתן לקבל ממשוואת חוק האתר את מרחקי ההפעלה הבטוחים של הציוד ממבנים ומתקנים, כך שלא יגרם להם נזק.

- חוק האתר מותאם לטופוגרפיה, גיאולוגיה וגיאופיסיקה של אתר העבודה המסוים.

מדידה וניטור הדף אויר

כ- 90% מן האנרגיה המשתחררת בפיצוץ הופכת לחום ולריסוק הסלע. האנרגיה הנותרת, כ- 10%, הופכת לאנרגיה סייסמית ברובה, וכן להדף אויר. הדף האוויר אינו רעש אקוסטי, למרות שהוא מופיע בתקנות הרעש. הדף האוויר אינו נשמע, הוא מתרחש בתדרים הנמוכים מתדירות השמע של האוזן האנושית אולם ניתן לחוש בו כתוצאה מרטט קל של שמשות, תמונות וכו' (הנגרמות מההדף ולא מהזעזועים). הדף האוויר הוא שינוי לחץ האוויר בפתאומיות, ודעיכתו המהירה לאחר מכן. קיימים סוגים שונים של הדף אוויר, העלולים להיגרם בשלבים שונים בפיצוץ.


במקרים קיצוניים הדף האוויר עלול לגרום לנזקים כגון ניפוץ או סידוק של שמשות. בכל מקרה, כאשר מדובר בכמויות חומר הנפץ בהן משתמשים בעבודות החציבה ובפיצוצים בתוך קידוחים (ולא על פני השטח), הוא אינו יכול לגרום לנזק למבנה. ההדף עלול לגרום לפגיעות בבני אדם (ובבעלי חיים) בעוצמות הגבוהות בהרבה מן המותר בתקנות. את נזקיו האופייניים של הדף האוויר ניתן לראות בפיגועים, בהם מפוצצים מטעני חומר נפץ על פני השטח


הדף האויר מתקדם במהירות של כ-330 מטר/שנייה באוויר. מכאן, שמהירותו איטית באופן משמעותי ממהירות התקדמות גל הלחץ הסייסמי, המהיר ממנו כמעט בסדר גודל. לכן, השפעת הזעזועים תהייה ראשונה ומייד לאחריה (כמובן כתלות במרחק), באיחור מסוים, יגיע גל ההדף. הדף האוויר מושפע מאוד מתנאים אטמוספריים כגון עננות, טמפרטורה, עוצמת הרוח וכוונה וכן מהתנאים הטופוגרפיים


הדף אויר הוא תופעת לוואי, שבעוצמות גבוהות מהווה "תקלה" רצינית. ניתן למזער אותו ולמנוע ממנו להגיע לעוצמות בעלות סיכון כלשהו. הדף האוויר נמדד באמצעות מיקרופונים ייעודיים מסוג L. התחום הדינאמי בו עובדים מיקרופונים אלה הוא העושה אותם למתאימים ביותר למדידת הדף האוויר. המיקרופונים מחוברים למכשירי מדידת הזעזועים כערוץ נפרד.

ניתן לבצע גם חוק אתר להדף האויר מפיצוצים.

יישומים

- מדידות הדף אויר מפיצוצים

- מדידות זעזועי קרקע מפיצוצים

- מדידות זעזועי קרקע מתחבורה ומציוד מכני כבד 

קביעת "חוקי אתר" עבור פיצוצים, ציוד מכני הנדסי, תחבורה, החדרת שיגומים וכלונסאות:

1. חישוב רמות הזעזוע כתלות במרחק וברמת האנרגיה

2.  חישוב כמויות חומר הנפץ המרביות להשהיה כתלות במרחק

3.  חישוב מרחקי הפעלה בטוחים עבור ציוד מכני הנדסי

4.  חישוב חוק האתר להדף אויר

פרוייקטים לדוגמה

  • ניטור זעזועים וחוקי אתר לכל אורך פרוייקט מנהרות הכרמל.
  • ניטור זעזועים וחוקי אתר לכל אורך פרוייקט מנהרות גילון- רכבת כרמיאל-עכו.
  • ניטור זעזועים וחוקי אתר לאורך מנהרות הרכבת לירושלים (מנהרה מס' 4)
  • ניטור זעזועים וחוקי אתר חניון שז"ר ליד תחנת האומה בירושלים.
  • ניטור זעזועים וחוקי אתר בפרוייקט תחנת הרכבת התת קרקעית "האומה" בירושלים.

ניטור בריאות מבנים ותשתיות SHM- Structural Health Monitoring

כללי

גיאוטק משתפת פעולה במיזם משותף (Joint Venture) עם חברת אוסמוס הצרפתית, ועם חברות נוספות בכדי לספק ללקוחותיה מענה כולל בכל תחום ניטור המבנים. אנו מספקים מידע לגבי המצב הסטטי והדינאמי של המבנה, הכולל:

  • נטיית קירות
  • עיבורים בעמודי תמך ובקורות
  • שקיעות
  • מעוותים
  • סדקים

 

כל אלו, מספקים יחד, ולחוד, מידע קונקרטי אודות המבנה ומשפרים את קבלת ההחלטות של הלקוח בכל אירוע.

שיטה

בגיאוטק, יחד עם שותפתנו אוסמוס, אנו מומחים לתכנון הניטור, התקנה, ניטור בריאות המבנה בפועל כולל ניתוחים מורכבים,  וייעול תחזוקה של מבנים.

גיאוטק מספקת את שירותיה בתחום זה בשלבים שונים של חיי המבנה:

בשלב תכנון- לפני תחילת הפרויקט, גיאוטק מספקת תכנית ניטור לאורך חיי הפרויקט שמביאה למקסימום את השליטה במצב המבנה ובשלבי הבנייה בכדי לוודא כי התכנון והביצוע ייעשו בתיאום מיטבי.

בשלב ביצוע- כאשר ישנן שינויים מהתכנון, או תוספות בנייה, רצוי לנטר את ההשפעות על המבנה הקיים. כמוכן, ישנם שלבים במשך הביצוע הדורשים תשומת לב מיוחדת או כרוכים בסיכון מסויים ביחס לתכנון. בשלבים אלו ניטור בריאות המבנה מהווה פתרון כוללני וייחודי לכל חשש שעשוי להתעורר ומספקת ללקוח תמונה בהירה ומלאה של מצב הקונסטרוקציה לאורך כל השלב.

מבנה בו יש חשש לשינויים- לעיתים מתפתחים סימנים מדאיגים כגון סדקים או תלונות של דיירים על ויברציות במבנה. במצבים אלו ניתן לעקוב אחר התפתחות של אלו בכדי לוודא את הבטיחות של הדיירים, ושל הנכס עצמו, לפני שיהיה מאוחר מדי.

מבנה במצב מסוכן- כאשר מבנה מוגדר כמסוכן, או שכבר אירע בו נזק מסויים, ניתן לנטר את ההתפתחות של הנזקים הקונסטרוקטיביים הכדי לוודא כי בטיחותם של דיירים, עוברי אורח ופועלים נשמרת. כך למשל, אוסמוס, השותפים של גיאוטק, ניטרו קמפוס המשלב מרכז מסחרי ודירות מגורים, לאחר שהתגלו סדקים בחניון התת קרקעי

הטכנולוגיה המתקדמת בה גיאוטק משתמשת, מאפשרת ניטור אירועים סטטים ודינאמיים וסנכרון של כלל האירועים לכדי תמונה בהירה אחת. גיאוטק מעבדת את הנתונים כך שניתן לראות כיצד מגיבים החיישנים השונים באותו הרגע (דיוק של מיל'/שניה). כך למשל ניתן לראות בסרטון הבא כיצד השותפים של גיאוטק, אוסמוס, מנטרים גשר מעל נהר הסן בפאריס

הפתרונות של גיאוטק מהווים כלי אמפירי, קל להבנה ולשימוש, לניהול מצבי חירום על ידי מתן תוצאות מהירות לגבי מצב מבנה וההתכנות להתפתחות של נזקים קיימים ועתידיים. גיאוטק  תומכת בקבלת החלטות של מנהלים בכדי להפחית הוצאות מיותרות ולשמור על מבנים ותשתיות הלקוח במצב בטיחותי ובעיקר מנוהל. כי "מה שאינו נמדד, אינו מנוהל".

 

יישומים

ניטור מבנים בסמוך לעבודות- ניטור בזמן קידוחים, חפירות, פיצוצים. ניטור זה כולל מעקב אחר שקיעות, נטייה, עיבורים ועוד.

ניטור גשרים- ניטור במשך הקמה למדידת דפורמציות וכשלים בביצוע; ניסויי העמסה להערכת השפעת התנועה על הגשר;  מדידה סייסמית לאיתור תדר עצמי להיערכות לרעידות אדמה; ניטור לאורך חיי גשר לאופטימיזציה של עבודות התחזוקה הנדרשות.

רכבת ותשתיות אחרות - ניטור פסי רכבת, גשרי רכבת, מעברי מים ועוד.

ניטור עירוני- חבילת ניטור לניהול תחזוקת נכסים בעיר היישר מהטאבלט האישי או ממרכז בקרה ייעודי (מבני ציבור, מבנים מסוכנים, גשרים, הכנה לרעידות אדמה)

תמ"א 38 ועבודות שימור- ניטור במבנים בהם ישנם דיירים או הסמוכים למגורי דייירים. הניטור עשוי להבטיח מעקב רציף ולאורך כל משך הפרויקט ולהבטיח יכולת קבלת החלטות מיטבית בזמן אמת על ידי מערכת התרעות חכמה וחדשנית.

פירים ומנהרות- ניטור בזמן עבודות מינהור; ניטור מנהרה קיימת לבחינת השפעות שונות עליה (מעוותים, שקיעות, פערי תכנוןביצוע, מעקב אחר סדקים ומשמעותם)

תעשייה- ניטור מילוי וריקון מיכלים; סילו; מנופים; עגורנים ועוד

ניטור צנרת בסמוך לעבודות- מעקב אחר מעוותים בצנרת עקב שינויים בקרקע

פרויקטים לדוגמה

הטכנולוגיה של אוסמוס מיושמת באלפי מבנים בעולם כולל גשר שמפלן, קנדה; מוזיאון ד'אורסיי, צרפת; מגדל אייפל, צרפת; כנסיית סגרדה פמילייה, ספרד; קתדרלת בווה, צרפת; איצטדיון הלאומי לכדורגל "סטאד דה-פראנס", צרפת.

פרויקטים לדוגמה בעולם

Maison Alfort- ניטור בנין משרדים בצרפת

Maassluis – ניטור מבני מגורים ומבני מסחר לצד תעלת מים בהולנד

RER E- ניטור מנהרה של הרכבת התת קרקעית בצרפת

Paris Habitat- ניטור שקיעות בקומפלקס של דיור ציבורי בצרפת

Saint Luis Cathedral- ניטור מבנה לשימור תוך כדי עבודות שימור, ורסאי, צרפת.

פרויקטים לדוגמה בישראל

ניטור התחדשות עירונית בבית לסין- מבנה לשימור, תל-אביב

ניטור גשר האלה בזמן מעבר עומס כבד, נתיב-הל"ה

ניטור עבודות שימור והעמקת יסודות בית פרומין (underpinning), הכנסת הראשונה בישראל, ירושלים

ניטור מבנה בסמוך לעבודות הקמת קמפוס אינטלמובילאיי, בהר-חוצבים, ירושלים

ניטור דריכת כבלים בגשר המיתרים, נהריה

גיאוטק גיאופיסיקה הנדסית וסביבתית בע"מ
לראות מעבר..