nieuws

Grondradar zorgt wereldwijd voor veiligheid

bouwbreed Premium

R. van Ingen, oprichter en directeur van T&A Radar, is ervan overtuigd dat de 3D Borehole Radartechnologie een flinke bijdrage kan leveren aan de veiligheid bij tunnelboringen.

Zowel financiële als technische risico’s kunnen zo worden verkleind. Van Ingen: “Het boren van tunnels is op dit moment een blind proces. Boorbedrijven weten niet wat voor obstakels of grondslag zich direct voor de boor bevinden. Het is belangrijk om informatie te vergaren over obstakels, gelegen tot een afstand van 30 tot 50 meter vóór de tunnelboormachine. Op korte termijn is het met de 3D BHR technologie mogelijk om het gehele tracé vooraf te scannen door een pilotboring uit te voeren.”

In de voorbereidingsfase van de tunnelboring wordt nu zoveel mogelijk informatie over de bodem van een tunneltracé verzameld met behulp boringen die op een bepaalde afstand naast het tracé worden geplaatst. Om de bodem niet te verzwakken worden deze boringen met opzet niet binnen het tracé geplaatst. Tijdens een boorproces ligt de tunnelboormachine ongeveer de helft van de tijd stil voor onderhoud of het plaatsen van tunnelsegmenten. Deze periodes zouden benut kunnen worden benut door metingen te verrichten.

Binnen enkele minuten is vervolgens bekend of er zich obstakels of geologische overgangen voor de boormachine bevinden, waarop geanticipeerd moet worden. Deze informatie draagt bij aan een aanzienlijke verhoging van de veiligheid en zekerheid tijdens het boorproces. Op deze wijze kan de bouwer het hele tunneltracé verkennen. “De techniek kan wereldwijd toegepast worden. In principe is de techniek inzetbaar tijdens elke boring, of dit nu een spoortunnel is in de harde bodem van de Alpen of de zachte Nederlandse bodem ten behoeve van de HSL”, aldus Van Ingen.

Bodemopbouw en obstakels in kaart

De 3d Borehole Radar van T&A Radar is volledig nieuw. Tot nu toe is men er nooit in geslaagd zender en ontvanger te integreren in een systeem dat vanuit één boorgat met voldoende bereik en precisie de bodemsamenstelling kan meten. T&A Radar heeft inmiddels patent aangevraagd op de 3D Radar technologie.

Grondradar is een niet-destructieve geofysische onderzoekstechniek die is gebaseerd op de penetratie van elektromagnetische golven in de ondergrond. Met deze techniek kan afhankelijk van de bodemeigenschappen de ondergrond tot enkele tientallen meters vanaf het maaiveld (aardoppervlak) of vanuit een boorgat snel en met grote nauwkeurigheid in kaart worden gebracht. Grondradar werkt met elektromagnetische golven die via een zendantenne de grond in worden gestuurd. Deze golven reflecteren in een bodem of constructie daar waar de materiaaleigenschappen veranderen. De gereflecteerde golven worden met behulp van een ontvangstantenne gemeten. Door het softwarematig verwerken van de gemeten reflecties kunnen obstakels en bodemopbouw in kaart worden gebracht .

Dipool antennesysteem

Feitelijk is er bij de vinding van T&A Radar sprake van twee patenten. Eén betreft de verwerking en omzetting van analoge data in digitale data, waardoor een snelle meetmethode mogelijk is geworden. Het tweede patent betreft het dipool antennesysteem. Achter de antennes worden reflectoren geplaatst die zich bevinden in een medium, in dit geval een waterkolom. De plaats van de reflector ten opzichte van de antenne luistert zeer nauw. Koen van Dongen, werkzaam bij T&A, promoveert sinds 1998 op dit onderwerp onder leiding van twee professoren die werkzaam zijn aan de TU Delft. Het type antenne, de vorm van de reflector en de positie van de reflector ten opzichte van de antenne zijn zeer gevoelige parameters die bepalend zijn voor de nauwkeurigheid van het meetresultaat.

Blindganger

Het Amsterdamse bedrijf T&A Radar, opgericht in 1992, heeft sinds 1997 gewerkt aan de 3D Radar techniek in samenwerking met het onderzoeksinstituut TNO-FEL en het Nationaal Lucht en Ruimtevaart Laboratorium. Samen met het Ministerie van Defensie heeft het bedrijf onlangs testen in ’t Harde uitgevoerd. Daarbij is aangetoond dat het instrument de exacte positie van een blindganger of een geologische overgang kan bepalen.

De vraag naar apparatuur die vanuit boorgaten metingen kan uitvoeren, waarbij nauwkeurig de positie bepaald kan worden van obstakels en geologische overgangen, wordt de laatste jaren steeds groter. T&A zal de 3D Borehole Radar systemen op de markt brengen maar ook licenties uitgeven voor de bijbehorende software.

Op dit moment zijn er enkele producenten van grondradarsystemen in de wereld actief die opereren vanuit Engeland, Canada, de Verenigde Staten en Zweden. Deze producenten concentreren zich voornamelijk op het fabriceren van 2 D apparatuur die geschikt is voor onderzoek vanaf het maaiveld. Hierbij worden de antennes over het maaiveld voortgetrokken om aldus een 2D beeld van de ondergrond te verkrijgen.

Het radarapparaat wordt aan het uiteinde van de injectielans in het boorgat gehangen.

Reageer op dit artikel