"Схід-трейд" також пропонує системи автоматизації для екскаваторів і асфальтоукладальників
При роботі землерийної техніки або ж укладальної машини необхідно підтримувати їх робочий орган в положенні, заданому проектом. Системи автоматичного управління, використовувані з цією метою, називають системами нівелювання.
На даний момент існує і активно використовується два види таких систем: 2D (вони бувають лазерні та ультразвукові) і 3D.
Відмінності 2D і 3D-систем нівелювання:
- 2D-системи нівелювання для контролю положення робочого органу використовують задані значення висоти і поперечного ухилу (як прив'язку виступає копірних струна, розбита на проміжки);
- системи 3D-нівелювання контролюють стан робочого органу за допомогою тахеометра або ГЛОНАСС / GPS-приймача.
3D-системи є більш точними, не мають обмежень у використанні і практично повністю виключають помилки з області «людського фактора».
Розбивка копірних СТРУНИ ДЛЯ РОБОТИ З УЛЬТРАЗВУКОВОЇ СИСТЕМОЮ
Розбивка копірних струни виконується геодезистом і повинна відповідати вимогам СНиП 3.06.03-85 пункт 12.14 «Відхилення копірних струни від вертикальних відміток не повинно перевищувати +/- 3 мм».
Після розбивки копірних струни по висотним позначок грейдер з встановленої на нього системою нівелювання встановлюється на захватку: відвал встановлюється на поверхню, а ультразвуковий датчик виставляється над копірних струною.
З панелі керування задається глибина виїмки або висота відсипання ґрунту, відвал автоматично переміщається на задану висоту. Машиніст починає прохід по захватке, при цьому відвал розподіляє матеріал автоматично утримуючись в проектних відмітках (завдяки ультразвуковому датчику встановленому над струною) і в проектному ухилі (за рахунок датчика нахилу, встановленого на відвалі).
РОБОТА З УЛЬТРАЗВУКОВОЇ СИСТЕМОЮ
Керуючи автогрейдером, машиніст повинен постійно утримувати ультразвуковий датчик над струною (або інший опорною поверхнею, виведеної з висотних позначок).
Використання копірних струни, особливо при розбивці врожай, процес трудомісткий, виконується бригадою з двох чоловік: геодезист і робочий з рейкою, який встановлює стійки по висоті і натягує струну.
На практиці опорні стійки виставляють з інтервалом 15-20 метрів і на віражах 5-10 метрів. Як копірних струни використовують капронову струну, волосінь або тонкий сталевий трос.
Основним недоліком традиційних систем з використанням копірних струни є труднощі утримання ультразвукового датчика над струною, так як ніяких видимих орієнтирів крім датчика, розташованого приблизно в 700 мм від копірних струни, немає.
ЛАЗЕРНІ СИСТЕМИ нівелювання
Коли проект не містить поздовжніх кривих або складних поперечних профілів, досить використовувати лазерний будівник площині (лазери). Системи, в яких в якості датчика для визначення висотного положення відвалу щодо проектної поверхні використовується лазер, відносяться до класу 2D-систем, так само як ультразвукові.
Лазерний нівелір являє собою прилад, який створює лазерну площину (горизонтальну, або похилу), за допомогою горизонтального лазерного променя, що обертається з високою швидкістю. Зміна швидкості обертання дозволяє працювати в різних умовах видимості (туман, пил), тому для роботи з дорожньо-будівельною технікою використовуються нівеліри з високою швидкістю обертання променя. З панелі керування нівеліром можна задати проектний ухил і частоту обертання приладу.
На панелі управління автогрейдером задається глибина різання щодо позначки, на якій встановлений лазери. На кромці відвалу кріпиться електрична щогла з лазерним приймачем, що приймає сигнал від лазерного будівника площині.
Відвал автоматично утримується паралельно створюваної лазерним нівеліром площині: горизонтальної або похилої
РОБОТА З лазерної СИСТЕМОЮ
Робота з лазерним нівеліром значно спрощує процес профілювання підстави. Немає необхідності робити розбивку всього фронту робіт. Зазвичай радіус лазерної площини, що створюється приладом, становить 500-700 метрів, що дозволяє за одну установку приладу, без розбивки і виконавчої зйомки, за короткий час спрофілювати чистової верхній шар, наприклад, під заливку бетону. При цьому немає необхідності в постійній виконавчої зйомці, а перевитрата бетону значно скорочується на увазі забезпечення точності в 5 мм.
Для початку роботи необхідно:
- встановити і включити нівелір в точці майданчика, максимально забезпечує видимість лазерного променя;
- встановити на край відвалу щоглу з лазерним приймачем;
- задати проектний ухил на панелі управління і опустити кромку відвалу на грунт;
- висунути щоглу до рівня лазерної площини;
- задати з панелі управління глибину різання і почати роботу.
Використання щогли, яка піднімає приймач на висоту більше 3 метрів, і 3 метрового штатива для установки нівеліра (нівелір управляється з пульта ДУ) дозволяє працювати при інтенсивному русі транспорту в зоні проведення робіт без порушення прямої видимості.
Лазерний нівелір (лазерний будівник площині) може використовуватися і на інших роботах, наприклад, контроль рівня заливки бетону.
Об'єкти, при будівництві яких використовувалися лазерні системи нівелювання:
- в Уфі при будівництві керамічного заводу;
- складських комплексів в Домодєдово.
Ще одна перевага лазерних систем нівелювання - це простота в роботі з ними. Прилад встановлюється на ділянці не геодезистом і навіть не майстром дільниці, а самостійно машиністом автогрейдера. Це дозволяє звільнити геодезиста від рутинної роботи по перевірці рівності покриття, і зайняти його на більш важливих ділянках робіт. Відсутність виконавчої зйомки і висока рівність спрофільованого підстави, дозволяють скоротити терміни і підвищити якість робіт.
3D-системи нівелювання активно застосування при зведенні на земляне полотно бульдозерами і екскаваторами і при профілюванні верхніх шарів автогрейдерами.
Подібне обладнання пропонують багато постачальників техніки, за характеристиками всі типи обладнання схожі і монтаж його не представляє ніяких складнощів. Основним завданням є підготовка цифрової моделі проекту, його завантаження та навчання замовника того, як все обладнання повинно працювати в комплексі, саме тому 3D-системи нівелювання вважаються доп.оборудования, а технологією, що дозволяє якісно змінити технологію робіт.
ЯКІСНИЙ РОСТ: ВІД копірних СТРУНИ ДО СУПУТНИКА
Процес доукомплектації систем нівелювання - це так само стандартна практика в багатьох дорожніх організаціях, які вже спробували працювати з обладнанням 2D, наприклад з ультразвукової або лазерною системою, і вирішили перейти на якісно новий рівень робіт. Така доукомплектация називається «апгрейд» (від англійського "upgrade" - удосконалення). Час апгрейда і період навчання на різних типах машин і з різними видами обладнання коливається від 1 до 2 днів
Наступний етап впровадження системи нівелювання - це навчання майстра дільниці роботі з цифровою моделлю проектної поверхні і тахеометром або ГЛОНАСС / GPS-приймачем. Розуміння технології роботи обладнання, знання геодезичних приладів і програмного забезпечення для проектування - це ті знання, які будуть необхідні майстру ділянки в роботі.
РОБОТА З ГЛОНАСС / GPS-СИСТЕМАМИ
Після проведення навчання машиніста і майстра дільниці, фахівець контролює процес робіт на об'єкті.
При роботі з ГЛОНАСС / GPS-приймачами машиніст завантажує проект в панель управління. Завдяки сигналам, отриманим із супутників і від базової станції, система визначає положення машини і кромки бульдозерного відвалу щодо проекту. Коли машиніст перемкне комп'ютер в автоматичний режим, відвал автоматично скоректує свій стан відповідно до проектної оцінкою. Система передбачає також можливість завдання товщини знімається або відсипається шару матеріалу, для пошаровим відсипання або виїмки.
Короткий опис технології Leica SP14 для збільшення точності роботи ГЛОНАСС / GPS систем і підвищення рівності
Що таке технологія Leica SP14?
Це нове покоління систем з додатковим трехосевим датчиком SP14 працює за принципом акселерометра. Тобто це датчик на відвалу машини в кожен момент часу з частотою 100 Гц визначає напрямки руху осях. І інтегруючи - отримує вектор руху в будь-який момент часу. Працюючи спільно з GPS обладнання на машині, цей датчик дозволяє отримувати високоточні координати в кожен з моментів часу.
Таким образів відпрацювання відвалу проводиться зі швидкістю 100 Гц.
Бульдозери, оснащені системами з використанням технології SP, забезпечують точне виконання робіт, практично на будь-якій поверхні. Завдяки такій високій швидкості точність і якість GPS в 1,5 рази. Так, наприклад рівність формування поверхні буде близько 0,7 - 1 см. Це досягається шляхом високошвидкісний інтерполяції і екстраполяції руху машини трехосевим датчиком SP14. Він виключає будь-які відскоки по висоті і в плані, які можуть виникнути при використанні традиційного ГЛОНАСС / GPS обладнання. Навіть якщо з яких-небудь причин буде зовсім втрачений сигнал від супутників або виникнуть погані умови прийому, то високошвидкісний і вібро-стійкий датчик SP14 дозволить продовжити роботу без упину.
З'явилася можливість використовувати бульдозер для профілювальних робіт там, де раніше можна було обійтися без грейдера.
РОБОТА з роботизованою тахеометрах і GPS / ГЛОНАСС
Робота систем з роботизованими тахеометрами широко застосовується протягом останніх 5 років в провідних дорожньо-будівельних організаціях по всій Росії, в тому числі в республіці Татарстан.
Принцип роботи схожий з роботою ГЛОНАСС / GPS-систем, але визначення положення кромки відвалу здійснюється за допомогою спеціального приладу, що вимірює кут і відстань до мети, жорстко пов'язаної з крайкою відвал, і розташовується на щоглі, закріпленої на відвалі. Кріплення приладу на щоглі забезпечує найкращі умови прямої видимості між приладом і метою.
Саме через використання щогли і зовнішнього приладу багато хто плутає лазерні системи, про які говорилося вище, і системи з роботизованим тахеометром, які не тільки мають різну функціональністю, але і істотно відрізняються за ціною і використовується обладнання.
Для початку роботи необхідно прив'язати прилад до пунктів планово-висотної основи, щодо яких проектна організація виконувала проект дороги.
Після цього потрібно навести окуляр приладу на активний відбивач, і відновлення роботи апарата для зв'язку з машиною. Прилад передасть на машину дані про її місцезнаходження і визначить положення машини щодо проекту, який машиніст завантажив в бортовий комп'ютер. Решта роботи нічим не відрізняється від роботи з ГЛОНАСС / GPS- приймачем.
Єдине обмеження при роботі системи - це пряма видимість між приладом і метою. Тому для забезпечення найкращих умов в роботі також використовується високий штатив і щогла на кромці відвалу. Управління приладом здійснюється за допомогою виносної панелі управління - контролера, що працює на базі Windows CE. ПО контролера дозволяє виконувати такі роботи, як зйомка, розбивка, розрахунок обсягів земляних робіт і контролювати стан машини. Точність роботи системи 3-5 мм в плані і по висоті.
Радіус роботи за одну установку приладу, в залежності від виробника обладнання, становить від 700 до 1200 метрів
КОМПЕНСАЦІЯ НАХИЛУ щогли
Важливо, що при зміні кута атаки, при роботі автогрейдера значно змінюється кут нахилу щогли, що в свою чергу викликає похибка у визначенні висотного положення кромки відвалу. Уникнути виникнення цієї помилки можна двома способами:
встановити датчик подовжнього нахилу щогли;
не зраджувати в процесі роботи кут атаки відвалу.
Варто відзначити, що кут розвороту відвалу ніяк не впливає на роботу систем нівелювання, так як всі системи забезпечені датчиком розвороту відвалу. Це в свою чергу дозволяє враховувати цей кут при завданні вектора переміщення та для коригування кута нахилу з поточного положення в проектне.
