Nghiên cứu sử dụng camera bay phục vụ khảo sát công trình cầu ở Việt Nam

 Tác giả: ThS. NGUYỄN NGỌC LÂN; TS. NGUYỄN XUÂN TÙNG; PHẠM TUẤN DŨNG - Trường Đại học Giao thông vận tải

Cầu Keystone Wye

Khảo sát kết cấu công trình là quá trình tổng hợp các công việc từ thu thập, xử lý số liệu, hệ thống hóa và phân tích tình trạng của từng bộ phận kết cấu, trên cơ sở đó đánh giá tình trạng và mức độ hư hỏng của công trình. Các công việc chính trong quá trình khảo sát kết cấu công trình thông thường bao gồm việc kiểm tra, thí nghiệm, phân tích và đánh giá kết cấu nhằm mục đích làm rõ tình trạng, chất lượng sử dụng của kết cấu, xác định nguyên nhân gây hư hỏng, dự đoán khả năng làm việc của kết cấu và công trình trong tương lai.

Công tác khảo sát kết cấu công trình thông thường được tiến hành theo hai giai đoạn là khảo sát sơ bộ và khảo sát chi tiết. Có hai phương pháp khảo sát phổ biến hiện nay là khảo sát đánh giá bằng thí nghiệm phá hủy mẫu và không phá hủy mẫu. Nhóm phương pháp khảo sát bằng phương pháp phá hủy mẫu có thể xác định gần đúng các tính chất cơ lý của vật liệu, kết cấu công trình thông qua thí nghiệm. Tuy nhiên, cần phải tiến hành thí nghiệm trên mẫu được lấy từ các bộ phận của công trình, ảnh hưởng trực tiếp đến kết cấu hoặc cần tìm các vị trí lấy mẫu mà vẫn không ảnh hưởng đến điều kiện làm việc bình thường của kết cấu công trình. Với nhóm phương pháp khảo sát không phá hủy như khảo sát bằng mắt thường, kính lúp và ống nhòm chỉ xác định được hiện trạng ban đầu của kết cấu công trình; thí nghiệm siêu âm kết hợp súng bật nảy xác định được đặc trưng hình học, cơ lý của kết cấu nhưng độ tin cậy không cao bằng thí nghiệm phá hủy mẫu.

Đặc điểm chung của các phương pháp khảo sát trên là phải tiếp cận được vị trí của kết cấu để tiến hành các thí nghiệm, kiểm tra kết cấu. Điều này phù hợp với các công trình thông thường, dễ tiếp cận, chưa xuất hiện các hư hỏng nặng có thể gây sập đổ công trình. Đối với các công trình đặc thù như chiều cao tĩnh không lớn, vị trí kết cấu nằm ở khu vực khó tiếp cận hoặc hư hỏng lớn có nguy cơ sập đổ công trình bất ngờ yêu cầu người khảo sát phải bố trí thêm các phương án tiếp cận đặc biệt để đảm bảo an toàn cho người khảo sát và có thể thực hiện công tác khảo sát, thí nghiệm một cách an toàn, đạt hiệu quả. Đây là cơ sở để đặt ra một hướng đi mới trong công tác khảo sát là sử dụng thiết bị bay không người lái (còn gọi là camera bay).

Ở Việt Nam hiện nay, camera bay đã được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau. Các ứng dụng phổ biến như chụp ảnh, quay phim giải trí từ trên cao; hỗ trợ phục vụ công tác báo chí, truyền thông; ứng dụng quản lý rừng ngập mặn [5]; tính toán khối lượng các mỏ đá ở Việt Nam [3], ứng dụng phòng ngừa sự lây lan của dịch bệnh Covid-19 [4]; nghiên cứu cấu trúc hệ sinh thái núi khu vực Tây Nguyên [1]...

Đối với công tác khảo sát kết cấu công trình giao thông, việc sử dụng camera bay phục vụ khảo sát còn chưa phổ biến, đặc biệt là ở Việt Nam, mặc dù việc sử dụng camera bay để khảo sát công trình có các ưu điểm vượt trội hơn phương pháp kiểm tra truyền thống về thời gian, công sức, nhân công và chi phí khảo sát, đặc biệt là khả năng tiếp cận.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây