Системы 3D-нивелирования для дорожно-строительной техники

3D-системы обеспечивают высокий уровень автоматизации процесса строительства. В основе работы таких систем лежит использование цифровой трехмерной модели запроектированной дороги. Файл поверхности загружается в бортовой компьютер, установленный в кабине машины.

В ходе работы система отслеживает положение рабочего органа машины, бортовой компьютер анализирует эти данные и автоматически устанавливает рабочий орган в проектное положение.

Технология охватывает все виды дорожно-строительной техники: грейдеры, бульдозеры, дорожные фрезы, асфальто и бетоноукладчики. Использование 3D-систем в комплексе с другими новейшими разработками в области дорожного строительства позволяет ускорить темпы работ и добиться высокой ровности дорожного покрытия.

В состав системы автоматического нивелирования входят:

• GNSS-антенна установлена на мачте, которая крепится на средний нож грейдера и на передний нож бульдозера.
• Панель управления, которая обрабатывает всю информацию и управляет строительной техникой.
• Приемник GNSS, принимающий все данные и передающий их на панель управления.
• Датчик наклона и датчик поворота отвала, который ставится на центральный нож грейдера.
• Базовая станция или тахеометр, установленные на точку с известными координатами.

«Техника управляется автоматически: устанавливаются базовые станции, машинисту в панель управления загружается проект поверхности. Он автоматически устанавливает высотные отметки на дороге. Грейдеристу остается только двигаться вперед, управлять машиной. Система автоматически поднимает средний отвал грейдера на ту отметку, которая задана проектом и не требует постоянного присутствия геодезиста на объекте», – рассказывает о технологии ведущий инженер ПТО Азнакаевского УАД «Татнефтедор» Марат Котлыкаев.

Специалисты провели анализ и выяснили, что использование 3D-системы позволяет ускорить работу в три раза. Например, участок дороги шириной 8 метров и длиной 200 метров был построен всего за один день, хотя при традиционном подходе на это ушло бы три дня.

Использование 3D-систем управления строительной техникой обеспечивает следующие преимущества и дополнительные возможности:

• Повышение точности и скорости работ.
• Сокращение времени и стоимости геодезических работ, а также времени простоя техники, благодаря уменьшению объема разбивочных работ и мероприятий по контролю качества.
• Недопущение перерасхода инертных материалов, благодаря обеспечению постоянной ровности слоев дорожной одежды.
• Уменьшение корректировок проекта, упрощение сдачи объекта. Системой обеспечивается комплексное выполнение проекта, включая переходные кривые, вертикальные кривые, виражи и пр.
• Машинист ориентируется на строительной площадке «по приборам», поэтому проведение работ возможно не только днем, но и ночью. 
• Возможно введение зон отчуждений, система оповестит специалиста о приближении к опасным зонам (высоковольтные опоры, нефтепроводы, газопроводы и т.д.).
• Сокращение количества проходов – экономия топлива, смазочных материалов и жидкостей.

При использовании 3D-систем для управления строительной техникой могут возникать определенные сложности:

1. «Мертвые зоны», в спутниковой связи могут быть вызваны различными внешними факторами, такими как деревья, высокие здания, горы, а также недостаток спутников. В таких случаях для решения проблемы могут быть использованы дополнительные спутники или специальные приборы, например, тахеометры.
2. Стоимость одного комплекта оборудования составляет 4 млн 980 тыс. рублей. Однако срок окупаемости этого оборудования не превышает одного строительного сезона.
3. Санкции (проблемы с прямыми закупками у поставщика).

Опыт показывает, что несмотря на некоторые сложности, связанные с внедрением и эксплуатацией 3D-систем управления строительной техникой, их использование в большинстве случаев несет значительную выгоду. Отмечается и повышение точности строительства, и заметное ускорение работ. Преимущества заметны не только строителям, заказчики зачастую настаивают на максимальном использовании 3D-систем.