Δομική Διαχείριση (Παρακολούθηση και Συντήρηση)

Εκτίμηση δομικού κινδύνου

Η εκτίμηση δομικού κινδύνου κατέληξε στο ότι εκτός από την κανονική γήρανση και υποβάθμιση λόγω των λειτουργικών φορτίων στη διάρκεια του χρόνου που πρέπει να ληφθούν υπόψη, ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στις επιπτώσεις του δυσμενούς περιβάλλοντος, συμπεριλαμβανομένων των ασυνήθιστων φορτίων σε περίπτωση έκτακτων συμβάντων, όπως οι ισχυροί σεισμοί, οι δυνατοί άνεμοι, η πρόσκρουση πλοίων κ.ά.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η ανθεκτικότητα του σκυροδέματος αποτέλεσε σημαντικό θέμα για τη γέφυρα Ρίου-Αντιρρίου, λόγω των δυσμενών περιβαλλοντικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή και της συμβατικής απαίτησης για διάρκεια ζωής 120 ετών. Η στρατηγική που επελέγη για την προστασία του χάλυβα κατά των τριών βασικών κινδύνων υποβάθμισης του οπλισμένου σκυροδέματος (επίδραση χημικών ουσιών λόγω θαλάσσιου ύδατος, διάβρωση από χλωριόντα, διάβρωση από CO₂) βασίζεται κυρίως στον κατάλληλο προσδιορισμό των ζωνών έκθεσης, τον προσδιορισμό των κατάλληλων επικαλύψεων σκυροδέματος και τον κατάλληλο χαρακτηρισμό και αξιολόγηση του ίδιου του σκυροδέματος.

Για τους παραπάνω λόγους, εκτός από τις περιοδικές οπτικές επιθεωρήσεις έχει προσδιοριστεί και διενεργείται ειδική παρακολούθηση των δομικών υλικών σε τακτά διαστήματα καθώς και παρακολούθηση της συμπεριφοράς των δομικών στοιχείων σε μόνιμη βάση (ενόργανη παρακολούθηση), ώστε να είναι δυνατή, σε κάθε περίπτωση, η ανάλυση και αξιολόγηση της κατάστασης της γέφυρας.

Σχέδιο δομικής διαχείρισης

Αναπτύχθηκε ένα ορθολογικό σχέδιο διαχείρισης ώστε να εκτιμά και να ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο δομικής υποβάθμισης. Χρησιμοποιούνται συμπληρωματικές μέθοδοι της οπτικής παρακολούθησης (οπτικοί έλεγχοι), όπως παρακολούθηση υλικών και ενόργανη παρακολούθηση.

Τα συλλεχθέντα στοιχεία από το σύνολο των μεθόδων παρακολούθησης αναλύονται από τους Μηχανικούς δομικής συντήρησης, τον Μελετητή και άλλους ειδικευμένους Προμηθευτές/Συμβούλους. Ακολουθεί αξιολόγηση του κάθε ευρήματος και καθορίζονται οι απαιτούμενες ενέργειες.

Εφαρμογή

Το μέγιστο επίπεδο ασφάλειας της Γέφυρας Ρίου-Αντιρρίου επιτυγχάνεται χάρη στη χρήση των τελευταίων επιτευγμάτων στον τομέα της Διαχείρισης γεφυρών, που την κατατάσσει στις πιο καινοτόμες γέφυρες ακόμα και σε αυτόν τον τομέα, πέρα των άλλων σχεδιαστικών και κατασκευαστικών καινοτομιών της.

Οπτική παρακολούθηση

Το πρόγραμμα των οπτικών επιθεωρήσεων γίνεται με τον πιο προηγμένο τρόπο με χρήση των τελευταίων τεχνολογικών καινοτομιών. Οι πεπειραμένοι δομικοί επιθεωρητές του τμήματος δομικής συντήρησης της Γέφυρα Α.Ε. χρησιμοποιούν φορητούς υπολογιστές τύπου tablet για κάθε δομική επιθεώρηση. Το ειδικό λογισμικό που ανέπτυξε η εξειδικευμένη εταιρεία Advitam (του Ομίλου Vinci) έχει κατάλληλα προσαρμοστεί στις προδιαγραφές του έργου, όπως ορίζονται στο σχετικό Εγχειρίδιο Επιθεώρησης και Συντήρησης. Κατά την επιθεώρηση ο επιθεωρητής συμπληρώνει έναν κατάλογο ελέγχου (check list) για κάθε δομικό στοιχείο. Σε περίπτωση που εντοπιστεί κάποια ατέλεια, το είδος της επιλέγεται από έναν εκτενή κατάλογο και η θέση της ατέλειας σημειώνεται στο ηλεκτρονικό σχέδιο (e-drawing) που έχει ενσωματωθεί στο λογισμικό επιθεώρησης. Τέλος, μια φωτογραφία ή βίντεο δύναται να αντιστοιχιστεί με την αντίστοιχη ατέλεια. Κατά συνέπεια, η ποιότητα των δεδομένων που μεταφέρονται από τις επιθεωρήσεις στην ανάλυση, η οποία ακολουθεί, είναι υψηλού επιπέδου. Επίσης, μπορούν να δημιουργηθούν αυτομάτως εκθέσεις αποτελεσμάτων σε επεξεργάσιμη μορφή (π.χ. αρχεία word).

Τα δεδομένα από τα αποτελέσματα των επιθεωρήσεων αρχειοθετούνται σε μια ενιαία βάση δεδομένων και ακολουθούν το έργο σε όλη τη διάρκεια ζωής του. Πρόκειται για πολύτιμο υλικό για την κατάσταση και την εξέλιξη της Γέφυρας.

Οι οπτικοί έλεγχοι πραγματοποιούνται με μόνιμες και/ή προσωρινές πλατφόρμες πρόσβασης, όπως το φορείο συντήρησης καταστρώματος, τα φορεία για το εσωτερικό της βάσης βάθρου κ.ά. ή με ειδικευμένο εξοπλισμό/προσωπικό. Αξίζει να αναφερθούν οι επιθεωρήσεις για τις εξωτερικές επιφάνειες των πυλώνων, τα καλώδια κ.ά. που εκτελούνται από εναερίτες. Επίσης πραγματοποιούνται υποβρύχιες επιθεωρήσεις των εξωτερικών επιφανειών των βάσεων των βάθρων και της πέτρας προστασίας της θεμελίωσης με υποβρύχιο τηλεκατευθυνόμενο εξοπλισμό και/ή δύτες. Ας σημειωθεί ότι η χρήση εξοπλισμού προηγμένης τεχνολογίας δεν διασφαλίζει την ποιότητα του αποτελέσματος, αν δεν έχει προηγηθεί κατάλληλη προετοιμασία και μελέτη (π.χ. σε ειδικές μεθοδολογίες, εξοπλισμό hardware και λογισμικό) για τον προσδιορισμό των επιθυμητών αποτελεσμάτων. Επί παραδείγματι, η επιλογή ενός ROV για τις υποθαλάσσιες επιθεωρήσεις χωρίς την πρόβλεψη ενός αποδοτικού μηχανισμού για την καταγραφή της θέσης του (σε κάθε δεδομένη χρονική στιγμή) θα οδηγούσε σε ένα τεράστιο πλήθος πληροφοριών (βίντεο ωρών) που δεν θα ήταν πρακτικά επεξεργάσιμο και τελικά χρήσιμο.

Παρακολούθηση υλικών

Με τον όρο «παρακολούθηση υλικών» εννοούμε τους ελέγχους (καταστροφικούς και μη) που πραγματοποιούνται στα διάφορα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται τα δομικά στοιχεία. Η παρακολούθηση αυτή συμπληρώνει την οπτική παρακολούθηση. Έτσι οι έλεγχοι στις συγκολλήσεις των μεταλλικών δομικών στοιχείων, οι δοκιμές κόπωσης στους τένοντες, οι δοκιμές ανθεκτικότητας σε διάρκεια του σκυροδέματος κ.ά. διασφαλίζουν ότι οι επιδόσεις των υλικών παρακολουθούνται λεπτομερώς στο περιβάλλον τους. Για παράδειγμα, έχει εκπονηθεί ειδικό πρόγραμμα παρακολούθησης που ορίζει ότι ειδικοί έλεγχοι θα πραγματοποιούνται στο σκυρόδεμα κατά τη διάρκεια ζωής σε τακτά χρονικά διαστήματα, ώστε να μετρούνται τα χλωριόντα, να προσδιορίζεται η διάχυση των χλωριόντων και να εκτιμάται η συνολική διάρκεια ζωής του έργου.

Ενόργανη παρακολούθηση

Εκτός από την παρακολούθηση με συχνές οπτικές επιθεωρήσεις και την παρακολούθηση των υλικών, η Γέφυρα Ρίου-Αντιρρίου είναι εξοπλισμένη και με ένα καινοτόμο (μόνιμο) σύστημα για τη συνεχή και αδιάλειπτη «επιτήρησή» της σε πραγματικό χρόνο και επιβεβαίωση της «υγείας», που ονομάζεται σύστημα Παρακολούθησης Ανέμων, Σεισμών και Δομικής Υγείας (WEASHM).

Το σύστημα WEASHM σχεδιάστηκε και εγκαταστάθηκε από την Advitam. Οι πυλώνες, το κατάστρωμα, τα καλώδια ανάρτησης και οι αρμοί διαστολής είναι εξοπλισμένοι με περισσότερους από 100 αισθητήρες/300 κανάλια. Οι δυνάμεις και οι ταλαντώσεις των καλωδίων, οι ταλαντώσεις του καταστρώματος και των πυλώνων, οι μετατοπίσεις των αρμών διαστολής κ.ά. καταγράφονται διαρκώς με δειγματοληψία υψηλής συχνότητας (100Hz) με τη χρήση ειδικού εξοπλισμού και λογισμικού. Τα δεδομένα ψηφιοποιούνται σε ειδικό εξοπλισμό που είναι εγκατεστημένος στους 4 πυλώνες και γίνεται μια πρώτη επεξεργασία σε σχέση με τα καθορισμένα όρια. Ταυτοχρόνως, μετράται η ταχύτητα και η διεύθυνση ανέμου, η θερμοκρασία περιβάλλοντος και καταστρώματος, αφού είναι απαραίτητες παράμετροι για την επαλήθευση των εσωτερικών δυνάμεων της Γέφυρας.

Όλα τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω δικτύου οπτικών ινών σε έναν Η/Υ εγκατεστημένο για τον σκοπό αυτόν στο Κτήριο Λειτουργίας, όπου και αναλύονται περαιτέρω. Επίσης, σημαντικές πληροφορίες για την ασφαλή λειτουργία της Γέφυρας μεταφέρονται στις οθόνες των Η/Υ του Κέντρου Ελέγχου είτε με μορφή μετρήσεων είτε μηνυμάτων.

Σε περίπτωση ειδικών συμβάντων, όπως σεισμών, ισχυρών ανέμων κ.ά., ειδικά ενημερωτικά μηνύματα διαχείρισης κυκλοφορίας και προτεινόμενου επιπέδου επιθεώρησης αποστέλλονται στο Κέντρο Ελέγχου σε πραγματικό χρόνο, ενώ προεπιλεγμένα άτομα μπορούν να λάβουν μηνύματα σχετικά με το γεγονός καθώς επίσης και μια αυτοματοποιημένη έκθεση η οποία δημιουργείται σε περίπου 5’ από την έναρξη του γεγονότος και στέλνεται μέσω διαδικτύου.

Τέλος, πραγματοποιείται γεωμετρική παρακολούθηση με κλασικές γεωδαιτικές μεθόδους σε τακτά χρονικά διαστήματα (μη μόνιμο σύστημα), ώστε να ελέγχεται η γεωμετρία της Γέφυρας καθώς και οι μόνιμες τεκτονικές κινήσεις στις δύο ακτές και στις θέσεις των βάθρων.