数字化3D摊铺,让道路施工平整度更高、现场更安全
发布日期:2023-05-17
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作者:Li
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出于施工质量、人工成本、现场安全等因素,项目经理Mike Viehdorfer对应用于他全新的GOMACO GHP-2800混凝土摊铺机上的徕卡测量数字化控制系统青睐有加。Mike为一家总部位于美国爱荷华州布鲁克林的家族式建筑公司——Manatts Inc. 工作。该建筑公司经营业务广泛,作为一名项目经理,Mike负责爱荷华州西北部美国71号公路的建设,这是他经手的第二个主要的数字化摊铺项目。

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这项耗资700万欧元的项目涉及在克莱县和迪金森县重新铺设一条长达14 公里长的四车道分隔公路。Manatts建筑公司需要在平整过的沥青路面上放置厚度为15 厘米的混凝土覆盖层。在同一道路上,GOMACO GHP-2800摊铺机正在执行将路面从7米拓宽到10米的任务,并在道路每侧铺设20厘米厚的混凝土。


卓越成效

传统施工中,混凝土摊铺机的施工基准通常依赖车道两侧的两条钢线控制。然而,在徕卡测量3D机械控制系统的助力下,建筑公司无需在施工道路上开展人工详细测量,因而相应的人力消耗与运输成本将被消除,此举为建筑商节省了大量的时间与金钱,自动化3D控制技术还消除了人为挂线设置失误以及对摊铺机周围的后勤保障限制。


为了完美建设该项目以及为后续新项目提供可靠的保障,Manatts公司决定与徕卡测量进行合作,选择在该公司新型的GOMACO GHP-2800混凝土摊铺机上搭载徕卡3D摊铺控制系统。“在过去,当我们在挂线上进行摊铺时,如果能达到项目预期平整度的50%,那就算得上是成功了。”项目经理Mike Viehdorfer表示:“但现在,借助徕卡测量先进的摊铺系统,我们对达成70%至80%的平整度这一目标有了更多的信心。”
Manatts建筑公司在建设71号公路项目的表现堪称卓越——在高达95%的路面上取得平整度的最高标准。项目经理Mike Viehdorfer将此归功于徕卡测量系统对GOMACO GHP-2800摊铺机的精准控制,以及施工经验丰富的团队的用心投入。Manatts公司用轮廓指数 (PI) 系统衡量平整度,该系统的计算逻辑为将沿表面的各个测量点的数据进行总计,以此得出结论。据爱荷华州交通部规定,当前道路平整度的最高标准为PI每公里偏差小于35厘米,而在71号公路上,Manatts公司的PI偏差一直维持在20到24厘米这一范围。

Manatt公司的机械控制经理Tim Tometich 表示,公司从GOMACO与徕卡测量系统的组合中受益匪浅。“这得益于GOMACO的设备能够与与徕卡3D摊铺控制系统相集成。GOMACO与徕卡测量系统数字化摊铺技术的融合宛如一体。”

控制施工质量,提升项目效益

Manatts公司的项目经理Mike表示:“当考察工地路面摊铺项目的时候,你可不想踩到路面两旁的钢钎、钢线或被它们绊倒。当然,最吸引我的还是在这个系统的帮助下,路面更加光滑平整。有了徕卡3D摊铺控制系统,我们可以在任意处进行一次横截面检核,而使用传统弦线则每 7.5 米才能进行一次横截面检核。除了能够获得更为平滑的路面,还能对工作量进行更好的控制。”
Manatts公司现今拥有两台GOMACO GHP-2800摊铺机,配置了徕卡3D摊铺控制系统支持无挂线运行。“我们还有几台GOMACO 9500绿篱修剪机,也可以无挂线运行。”Mike Viehdorfer说:“此外,我们还拥有两台铣刨机,它们也安装了徕卡3D铣刨控制系统。”
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Manatts公司还使用徕卡3D摊铺/铣刨系统来控制铣刨机,主要用于在摊铺机运行前期对沥青道路进行平滑处理。因此,铣刨沥青的控制程度和坡度是精确设置的,这意味着实际铺设的沥青会被严格控制,从而实现材料设计与实际用量匹配的目标,在符合施工标准的情况下,保障优质材料不被浪费。


“在我们开始传统铣刨工作方式之前,混凝土的用量大多为设计量110%,甚至更高。”Mike Viehdorfer 表示:“当我们运用系统对铣刨和摊铺进行控制后,我们将混凝土用量控制在104%到 105%的范围内。”自然地,对材料成本的节省为Manatts公司带来积极影响,使得该公司能够在现今艰难的经济环境中更具竞争力地参与道路项目竞标。

即插即用,适配多种机型

徕卡3D摊铺控制系统在沥青铣刨过程中完全“即插即用”。“它们在铣刨机上运行得非常好。”机械控制经理Tim Tometich说道:“我们可以将高程和坡度控制在非常完美——这与摊铺道路的设计数据一致。我唯一需要注意的是铣刨齿的磨损。铣刨齿的磨损会随时间不断变化,因此我们会额外关注铣刨齿的磨损情况。此外,我们也可以在任何时候检查坡度,3D铣刨系统对坡度的控制做得非常到位。”

事实上,在 2010 年时,Manatts公司建造的一个完整项目——爱荷华州埃尔斯沃思附近10 公里的35号州际公路,就没有使用任何挂线或砸桩工作环节该公司在两台推土机和一台平地机上安装了徕卡测量GPS产品,并依靠这些设备完成了整个土方工程。“之后我们使用相同的GPS推土机和平地机来铺设路基层,”机械控制经理Tim Tometich表示:“我们使用搭载徕卡3D摊铺/铣刨控制系统的GOMACO 9500铣刨机修整路面,并使用3D摊铺控制系统自动调节GOMACO 摊铺机,对州际公路开展铺设施工。

无缝集成,简单高效

徕卡测量系统和GOMACO之间的合作超越13年。自从1999年两家开展合作,徕卡测量系统旗下产品在GOMACO设备上的集成愈发紧密。在任意一款GOMACO的摊铺机或修整机上,徕卡3D摊铺系统可调节摊铺机的转向、标高横向坡度,无需改装复杂的液压系统,该系统依据高速公路的数字化三维模型进行摊铺机引导及控制。

GOMACO摊铺机配备两个棱镜,作为徕卡测量系统测量机器人的跟踪目标, 两个全站仪自动跟踪摊铺机上两个棱镜的移动,并通过无线电将摊铺机的精确位置传达给控制面板,之后计算摊铺机的实际位置与三维模型之间的差异,输出平面和高程差值给机器的控制面板,完成GOMACO GHP-2800设备转向和坡度进行自动控制。

在GOMACO GHP 2800的前方与后方,分别设置另外两个测量机器人,用于棱镜跟踪和检查施工质量。当GOMACO GHP 2800行驶经过它位于前方的全站仪时,工作人员则将位于后方的全站仪移动到前面,通过不断“跨越”高速公路上的测量机器人。GOMACO GHP 2800 可以持续工作——这是徕卡测量系统施工技术的独家功能。

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