Cầu sập: Phát hiện sớm nguy cơ nhờ thiết bị cảm biến

Đơn giản nhưng hiệu quả

Các chuyên gia thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia (Hoa Kỳ), dưới sự hướng dẫn của kỹ sư Dennis Roach, đã chế tạo thành công thiết bị “Comparative Vacuum Monitoring” (tạm dịch: giám sát chân không so sánh) – một loại cảm biến có chức năng giám sát an toàn cấu trúc để phát hiện các dấu hiệu hư hại của cầu.

Theo nhóm nghiên cứu, thiết bị này được sáng chế dựa trên cùng một kỹ thuật dùng để giám sát sức chịu đựng của cấu trúc máy bay.

Trông giống như một chiếc băng y tế cá nhân trong suốt, thiết bị cảm biến mềm dẻo và đơn giản này là một miếng đắp cao su tự kết dính, có những hàng rãnh rất nhỏ được khắc bằng tia laser và liên thông với nhau, trong đó có một dòng áp suất không khí được duy trì.

Thiết bị giám sát này hoạt động giống như các đầu dây thần kinh trong cơ thể con người, có khả năng cung cấp thông tin ngay lập tức. Khi có bất cứ vết nứt hay gãy nào – dù rất nhỏ, hệ thống rãnh nói trên sẽ bị ảnh hưởng và sự thay đổi về áp suất sẽ được ghi nhận ngay, giúp các chuyên gia biết trước nguy cơ hư hại của cầu.

Khi được lắp vào cầu, một hệ thống gồm nhiều thiết bị cảm biến này sẽ giám sát những thanh dầm, cũng như những cấu trúc khác của cầu, để phát hiện những bất thường về độ rung, cường độ chuyển động cũng như các yếu tố khác của cấu trúc cầu.

Ý tưởng về thiết bị cảm biến giám sát an toàn cấu trúc vẫn đang được nhóm nghiên cứu phát triển. Lợi ích của những hệ thống giám sát này bao gồm việc cung cấp dữ liệu ngay lập tức và tiết kiệm nhân lực trong việc quản lý chất lượng cầu.

Tuy nhiên, điều quan trọng là các kỹ sư phải biết rõ về chất lượng của công nghệ mà họ đang sử dụng, và đồng thời họ cũng phải biết sử dụng công nghệ đó một cách thích hợp.

Hư hại nhỏ có thể gây hiểm họa lớn

Cầu Interstate 35W ở Minneapolis (Mỹ) sập ngày 1/8/2007