ЦИФРОВОЙ ПРОЕКТ - ОСНОВА ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ
|
Цифровой проект - основа для эффективного выполнения дорожно-строительных работ. Процесс строительства любых объектов включает в себя следующие работы (рис.1):
Рис.1. Этапы строительства объекта (традиционный подход)
|
|
|
В качестве геоподосновы для разработки проекта зачастую используется растровый картматериал, уточненный посредством более детальной съемки отдельных участков местности с помощью традиционных геодезических инструментов. В итоге проектировщик не имеет в своем распоряжении детальной цифровой подосновы на территорию проекта. Использование для целей проектирования цифровой карты либо цифровой модели рельефа (ЦМР) является скорее исключением из правил. В результате сам проект, хотя он и выполнен в цифровом виде, является дискретным, т.е. представляет собой набор профилей, между которыми детальные цифровые данные о рельефе отсутствуют. В итоге проектная организация предоставляет заказчику окончательный результат (проект) в виде набора печатной продукции (чертежей и карт с нанесенным проектом), ограничивающей возможности использования инновационных технологий строительства. В то же время наличие у субподрядчика цифровой модели проекта позволяет в полной мере использовать те преимущества, которые предоставляют современные разработки в области систем автоматического управления строительной техникой. |
|
|
Поясним о чем идем речь. Под системой управления дорожно-строительной техникой понимается система, обеспечивающая контроль положения рабочего органа машины по высоте и уклону. Другими словами система позволяет контролировать положение лезвия отвала у бульдозера или грейдера, зубьев ковша экскаватора, выравнивающей плиты асфальтоукладчика и пр. Этот контроль может осуществляться двумя способами:
Контроль может осуществляться относительно некоторой опорной поверхности (струны, бордюра, лазерной плоскости, уложенного асфальта и т.п.) - 2D-системы управления, либо относительно цифровой модели проекта, загруженной в бортовой компьютер, - 3D-системы управления. В случае наличия у субподрядчика цифровой модели проекта и ее использования в 3D-системе управления техникой процесс строительства объекта по сравнению с традиционным (см. рис.1) изменится следующим образом (рис.2): |
|
|
Рис.2. Этапы строительства
объекта (3D-система управления)
|
Рассмотрение конструктивных особенностей и элементарного состава 3D-системы управления техников выходит за рамки данной статьи. Отметим лишь, что 3D-система управления может быть установлена на все основные типы машин - экскаватор, бульдозер, автогрейдер, асфальтоукладчик. Примеры машин с установленными системами показаны на рис.3. Гораздо более важный вопрос - какие именно преимущества открываются пользователю 3D-системы управления техникой? Основные преимущества перечислены ниже:
Остановимся более подробно на каждом из этих преимуществ. |
 |
 |
|
Рис.3. Пример установки 3D-систем управления Topcon на различной технике
|
|
Контроль рабочего оборудования по высоте и уклону
Как уже отмечалось ранее, системы управления техникой позволяют контролировать положение рабочего органа машины (лезвия отвала, зубьев ковша и т.п.). Это означает, что при наличии цифровой модели проекта и использовании 3D-системы управления техникой вынос проекта в натуру осуществляется самой машиной автоматически. Это в свою очередь выражается в разком снижении "зависимости" от геодезистов на стройплощадке - не требуется простоев техники для геодезического контроля отметок. Пример экрана панели управления показан на рис.4.
|
Автоматизация процесса выравнивания Подключение 3D-системы управления к гидравлике машины позволяет автоматически выводить рабочий орган машины на нужную отметку и уклон. Это означает, что в значительной степени снижаются требования к "мастерству" операторов машин, таким образом, исключаются многие ошибки. Единственное требование к оператору- двигаться в рамках проекта, все остальное машина делает сама.
Повышение производительности работ Автоматический вывод рабочего органа машины на проектную отметку исключает необходимость "переделок". Кроме того, отсутствие простоев техники, связанных с промежуточным геодезическим контролем, повышает скорость выполнения работ. В зависимости от вида машины и типа грунты производительность работ в результате использования 3D-системы управления может вырасти в 2-4 раза!
|
 |
|
Рис.4. Пример экрана 3D-системы управления техникой Topcon
|
Повышение качества работ
Автоматизированная 3D-система управления позволяет строго соблюдать допуски на формирование различных слоев при строительстве дороги, что автоматически отражается на качестве выполнения работ. Результат установки 3D-системы управления на бульдозер проиллюстрирован на рис.3.
Повышение эффективности использования техники
Оптимальное использование техники ввиду отсутствия холостых простоев и повторных работ для устранения ошибок позволяет экономить ГСМ и ресурс двигателей машин.
Экономия затрат на материалы
Как уже ранее отмечалось, автоматизированная 3D-система управления позволяет строго соблюдать допуски на формирование различных слоев при строительстве дороги. Это означает, что каждый слой можно формировать по нижней границе допуска. Кроме того, исключен перерасход материала. В совокупности это позволяет оптимизировать расход материалов, в том числе дорогостоящих.
Экономия трудозатрат
Использование 3D-систем управления техникой позволяет сократить персонал, необходимый для выполнения строительства объекта. В частности, отпадает необходимость в разметке стройплощадки кольями, в натягивании струн для контроля высотных объектов и пр.
Быстрый возврат инвестиций
Несмотря на сравнительно высокую стоимость 3D-систем управления техникой, описанные выше преимущества их использования позволяют достаточно быстро вернуть средства, потраченные на приобретение таких систем. Так, специалистами компании Topcon был проведен анализ сроков возврата инвестиций на установку 3D-систем управления на различные типы машин для выполнения различных работ в Западной Европе, где эти системы активно и широко используются. В качестве примера можно рассмотреть установку системы 3D на автогрейдер, использующийся для строительства автострады шириной 12 м. Даже при максимальной стоимости системы 65 тыс. евро затраты на ее приобретение окупятся после строительства 7-9 км такой трассы...
В заключение хочется особо обратить внимание на тот факт, что текущая экономическая ситуация диктует свои условия экономии средств и оптимизации производственных процессов. Рассмотренные выше 3D-системы управления техникой позволяют значительно повысить производительность и эффективность выполнения работ при одновременном снижении трудозатрат и экономии материалов. Не это ли является наиболее насущной задачей сегодня?
В.Н.Гулин
директор по развитию
ЗАО "Геостройизыскания", Москва
Узнайте больше: |
Скачать каталог:
|
 |
