Het doel van PhD’er Sebastian P. Kuniewski is om real-life metingen mogelijk te maken door tunnelcomponenten continu te monitoren op degradatie, mechanische belastingen en vervorming. De gegenereerde gegevens worden vervolgens ingevoerd in modellen voor betrouwbare voorspellingen van degradatie en de status van de tunnelcomponenten voor proactieve onderhoudsprogramma’s, waardoor downtime effectief wordt geminimaliseerd. 

Materiaaldegradatie is afhankelijk van vele factoren en processen. Bij de exploitatie van een tunnel is het noodzakelijk de kritische onderdelen ervan te inspecteren en het geheel te beoordelen structurele integriteit van de tunnel. Inspecties zijn één manier om deze taak te volbrengen. Echter visuele inspectie, zoals momenteel de meest gebruikelijke manier is om een ​​tunnel te inspecteren, is niet altijd toereikend in het vaststellen van de exacte omvang van de schade en het nauwkeurig inschatten van het risico en de structurele integriteit.

Installatie van monitoringsystemen die materiaaldegradatie kunnen monitoren, omgevingsparameters die degradatie, mechanische belastingen en andere factoren beïnvloeden, zijn van belang, omdat het aanzienlijk inzicht kan verschaffen in het optreden, de snelheid en de oorzaken van materiële degradatie in tunnels. Dit onderzoek richt zich op het vaststellen welke componenten en materialen moeten worden gemonitord, welke monitoringsystemen en -sensoren moeten worden gebruikt en geïnstalleerd, en op welke basis moet worden besloten waar de sensoren moeten worden geïnstalleerd.

Lees het onderzoeksvoorstel van Sebastian P. Kuniewski: Research plan proposal Degradation of tunnel materials – version 2024 – Sebastian Kuniewski (pdf)

Deliverables

Nr.

Omschrijving

Verwachte opleverdatum

1

Literatuuronderzoek over tunnelconstructies, kritisch componenten, hun materialen en degradatie mechanismen.

Q1 2024
2

Identificeer welke tunnels zijn gepland voor inspectie, onderhoud en/of instrumentatie in de komende toekomst.

Q1 2024
3

Maak op basis van de geselecteerde tunnels een database aan kritische structurele componenten, hun materialen en materiaaleigenschappen en degradatiemechanismen, omgevingsinvloeden en interactie tussen de componenten. Dit zal worden gebruikt bij het vinden van de optimale monitoringstrategie.

Q1 2024
4

Schrijf een beschrijvend artikel over deze database en hoe het zal worden gebruikt bij het formuleren van monitoring strategieën. Presenteer het artikel op de TRA in Dublin
in april. 

Q1 2024
5

Formuleer materiaal op basis van de samengestelde database degradatiemodellen voor de geselecteerde materialen met behulp van een probabilistische benadering.

Q2 2024
6

Schat de bijbehorende kansverdelingen en onzekerheden. Test de modelprestaties op bestaande gegevens en informatie (lab). Lever degradatiemodellen op basis van de samengestelde database.

Q2 2024
7

Stel een lijst samen van beschikbare sensoren die kunnen worden gebruikt voor het monitoren van specifieke materiaaldegradatie. Gebruik het beschikbare document toezicht en inspectie sensoren gemaakt door het degradatienetwerk (Michel Boutz).

Q3 2024
8

Stel de installatie van bepaalde bewakingssensoren voor beschouwde tunnels op basis van de samengestelde geselecteerde materialen, bestaande sensoren en definieer en programmeer de gegevensstroom van de sensoren naar de interpretatie-algoritmen en het dashboard dat de geïnterpreteerde gegevens moet weergeven.

Q3 2024
9

Raadpleeg promovendi van de faculteit Civil engineering van de TUDelft, die bezig zijn met ontwikkeling van nieuwe sensoren en technologieën op mogelijk gebruik in tunnels.

Q3 2024
10

Beoordeel de effectiviteit van de overwogen sensoren in het detecteren en meten van materiaaldegradatie (NDT, Peul). Voeg deze lijst toe aan de database.

Q3 2024
11

Formuleer een beslissingsprobleem om de optimale sequentiële teststrategie te kiezen voor het bepalen van een geschikt sensortype om effectief te detecteren en meet  bepaalde degradatiemechanismen.

Q4 2024
12

Formuleer een beslissingsprobleem om ​​optimaal het aantal, typen en de locaties van bewakingssensoren in overwogen tunnels te selecteren. Controleer het voorstel. 

Q4 2024
13

Stel verschillende monitoringsystemen en strategieën voor gebaseerd op de oplossingen voor het optimalisatieprobleem. Dien het Python-programma in en herzie de methodologie bij de Instrumentatiegroep (geldt dit ook voor plaatsing van vervormingsinstrumenten).

Q4 2024

Activiteiten

Omschrijving

Draagt bij aan deliverable …

Bekijken voegen Drechttunnel

-

Bekijken voegen Willemspoortunnel

-

Andere PhD’ers

Naast deze kandidaat zullen nog twee (en uiteindelijk vier) promovendi werken aan verschillende aspecten van Future proof tunnels. De twee huidige andere kandidaten richten zich op Vervormingsmodellering/bodemstructuurinteractie (Arne de Jong) en op Deformatie monitoring zinktunnels (Ian Pierce). Tijdens dit doctoraat zullen deze medekandidaten bij veel van de tussenstappen betrokken worden bij de besluitvorming.

Begeleidingscommissie

C-Cube International B.V. -

Locatie: Delft, Molengraaffsingel 10
Sebastian Kuniewski, rol: PHD
Guus Coolegem, rol: Lid
Tje Wei Hu, rol: Lid

COB -

Locatie: Delft, Van der Burghweg 2
Bart Duijvestijn, rol: Coordinator
Ellen van Eijk, rol: Begeleider/Facilitator

Rijkswaterstaat West Nederland Zuid -

Locatie: Dordrecht, Steegoversloot 36
Marija Nedeljkovic, rol: Lid

Rijkswaterstaat West Nederland Zuid - Rijkswaterstaat GPO

Locatie: Dordrecht, Steegoversloot 36
Andreas Burki, rol: Lid

SGS INTRON B.V. -

Locatie: Waardenburg, Regterweistraat 7
Michel Boutz, rol: Lid

TU Delft Faculteit Civiele Techniek & Geowetenschappen -

Locatie: Delft, Stevinweg 1
Wout Broere, rol: Lid

Witteveen+Bos Raadgevende Ingenieurs -

Locatie: Amsterdam, Hoogoorddreef 15
Bas Bruins Slot, rol: Voorzitter