УДК 622.1:622.271
ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ АВТОДОРОГ
, ,
КарГТУ (Караганда)
Научный руководитель – к. т.н.
КарГТУ (Караганда)
В настоящее время при строительстве и реконструкции линейных объектов подавляющее большинство дорожно-строительных компаний в нашей Республике сталкивается с одинаковыми проблемами: низкая производительность дорожно-строительной техники; нехватка по-настоящему квалифицированных операторов; невысокая эффективность геодезической поддержки строительства объектов.
Уровень развития современных информационных систем и ЭВМ позволяет создавать новые подходы и методы геодезического обеспечения при строительстве линейных объектов. Примером таких инновационных подходов может служить активное внедрение машинных Систем Автоматического Управления в процессе строительства линейных объектов.
Концепция Систем Автоматического Управления (САУ) для дорожно-строительной техники была разработана около тридцати лет назад, однако активное внедрение САУ в процесс дорожного строительства началось около десяти лет назад. Главной задачей машинных САУ является сокращение объема необходимой геодезической поддержки в ходе строительства линейных объектов, а также максимальная автоматизация рабочего процесса дорожно-строительной техники.
Внедрение Систем Автоматического Управления в процесс дорожного строительства поможет решить большинство проблем, стоящих перед дорожно-строительными компаниями на данный момент.
Практическое значение работы заключается в создании методологии геодезического обеспечения строительства линейных объектов при использовании Систем Автоматического Управления; в расчете экономической целесообразности и эффективности использования САУ в ходе строительства линейных объектов.
Анализ результатов расчетов позволил сделать следующие выводы и дать рекомендации по специфики использования Систем Автоматического Управления на участке строящейся трассы «Астана-Павлодар».
- системы целесообразно использовать на слоях земляного полотна и подстилающих слоях;
- для увеличения эффективности САУ необходимо иметь увязанную с максимальной точностью разбивочную геодезическую сеть;
- использование САУ наиболее эффективно при отсыпке, а не при профилировании слоев земляного полотна;
Системы Автоматического Управления активно используются в процессе строительства линейных объектов. Исследованиями в области применения САУ при дорожном строительстве занимаются ученые A. Dubrawski, B. Siemiatkowska, D. Mattive, P. Fave, , и др. [2].
Разработкой и повсеместным внедрением Систем Автоматического Управления в процесс дорожного строительства занимаются ученые и инженеры Trimble (США), Moba (Германия), Topcon (Япония), Leica (Швейцария) и др. [3].
Был проведен анализ принципов работы и классификации Систем Автоматического Управления (САУ). Постоянный рост требований к качеству и скорости производства строительства объектов линейного типа, ведет к необходимости внедрения новых технологий в процесс дорожного строительства, которые помогут максимально упростить и ускорить производственные процессы. Одним из наиболее ярких примеров прогрессивных технологий, внедряемых в современное дорожное строительство, служат Системы Автоматического Управления для дорожно-строительной техники. Разработаны конфигурации для автогрейдеров, бульдозеров, асфальтоукладчиков, для асфальтовых и грунтовых катков.
САУ для Бульдозеров
Система Автоматического Управления для Фрез
Результат фрезерования машин с 2D и 3D САУ
Применение САУ в процессе строительства линейных объектов, поможет решить целый ряд проблем современного дорожного строительства:
1) Нехватка квалифицированных операторов дорожно-строительной техники;
2) Низкая эффективность геодезической поддержки проекта;
3) Невысокая точность работы дорожно-строительных машин;
4) Плохое качество финальной поверхности различных конструктивных слоев дорожного полотна
Были проанализированы и даны рекомендации по особенностям геодезического обеспечения строительства линейных объектов с использованием Систем Автоматического Управления. Главным условием работы САУ является создание и использование цифровых моделей (ЦММ) конструктивных слоев дорожного полотна был создан коридор участка строящейся трассы «Астана-Павлодар»(рис.1).
Цифровая модель дороги
Помимо использования ЦММ трассы, для корректной работы 3D САУ необходимо использовать современное геодезическое оборудования, служащее источником поправок.
GNSS базовая станция Роботизированный тахеометр GNSS ровер
Благодаря использованию 3D САУ при строительстве линейных объектов, процесс геодезического обеспечения работ при формировании слоев земляного полотна и дорожной одежды, сокращается в несколько раз и ограничивается созданием ЦММ трассы и установкой специального геодезического оборудования. При этом выполнение разбивочных работ больше не требуется.
Внедрение 3D Системы Автоматического Управления на участок строящейся трассы «Астана-Павлодар», км 36-58 имело следующие результаты:
Объем геодезических работ сократился в 6 раз; Объем финишного профилирования, выполняемый Автогрейдером с установленной 3D САУ увеличился на 200%; Точность работы (профилирования) Автогрейдера с установленной 3D САУ увеличилась до +/-1см; Повысилось качество финальной поверхности конструктивных слоев дорожного полотна.Таким образом, внедрение 3D САУ в процесс дорожного строительства, позволило значительно сократить объем геодезических работ и значительно увеличить качество работы и производительность дорожно-строительной техники и всех производственных процессов в целом.
Список использованной литературы:
1. Инженерная геодезия в строительстве.-М.: Высш. школа, 1984
2. , , Прикладная геодезия. Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений.— М.: Недра, 1983.
3. Инженерная геодезия: Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 2002.
9. , , – «Геосибирь», 85с, 2015.
