重铺路面或跑道
几何如何消除效率低下
其中一个跑道需要在德国法兰克福机场重新铺设。对于机场,这意味着许多方面的严重中断。因此,法兰克福机场有兴趣与Topcon合作开发一个加速整个过程的系统。由此产生的测量和机器控制解决方案自动化大多数数据收集,数据馈送和测量 - 包括所涉及的重新铺设项目中的AS构建数据。该技术基本上减少了道路或跑道改造活动所涉及的停机时间。
预计到2050年,世界人口将从现在的75亿增加到97亿。鉴于人口的增长和汽车数量的指数式增长,以及对现有和新的道路网络缺乏历史性的投资,我们有理由在全球范围内改善基础设施。因此,基础设施建设行业面临着寻找创新的、具有成本效益的工作方式、限制道路封闭时间、提高道路工人的安全以及提高道路网络效率的压力。重铺路面是保养现有道路的有效方法,但传统方法既昂贵又费时。以上所有的考虑对机场跑道也适用:一个机场处理的乘客和货物越多,它的跑道被使用的频率就越高,需要更多的维护。
项目上最大的时间排水之一是必须关闭道路或跑道,以便进行调查。目前的数据收集方法涉及测量左右每15米的测量团队,不会产生高数据密度。另外,具有这样的低点密度使得难以平滑横梁和主轴斜率。支持质量数据收集自动化的技术是加快这些过程的关键,这就是为什么法兰克福机场和东康合作的跑道西部的翻新。
自动堆焊
就像道路一样,机场跑道的改造工作必须快速、高效地完成,尽可能减少对空中交通的干扰。作为欧洲第三大机场,法兰克福机场每年管理着超过6000万名乘客,其中50%来自需要重新铺设的西跑道。由于飞机跑道的需求如此之高,关闭它进行维护带来了操作上的挑战。因此,任何工作都必须迅速进行,不能出错。此外,由于现场的高度安全,每一个人、每一辆卡车和所有材料每次进入或离开现场都必须通过“海关”。
该项目需要6台铣床和相关的材料运输卡车同时在项目的不同部分并行工作。这在现场造成了高流量,并使其不可能通过光学仪器来管理机器控制。此外,该项目必须在120小时内完成;这种有限的时间窗口将不允许时间设置和移动光学仪器根据铣削工作流程的进展。
考虑到这一切,法兰克福机场和Topcon开发了一个名为“SmoothRide”的系统,包括七个步骤:表面扫描、新设计的规划、铣削、控制表面变化的扫描、铺装、压实和控制已建情况的扫描。第一阶段包括使用移动测绘车辆,以每小时80公里的速度扫描,提供跑道表面的精确描绘。扫描过程的结果是在正常高速公路的速度下创建一个精确的整个表面的地图。初次调查每20cm收集一次数据,数据密度高,数据准确。这个过程确保旧跑道表面的所有缺陷都被记录下来。这些数据在铺装和压实过程中被用来改变所需的沥青水平,以创造一个均匀平坦的表面。在项目现场进行控制,可以实时执行结果,这意味着可以在采集扫描结果的同一天进行铺路和/或铣削。
利用相同的作业文件
下一步是创建满足必要规范的设计。Topcon的磁铁办公软件可以管理和优化数百万数据点。在此之后,将传输进入“Resurfacing”模块,该模块具有满足平滑度和交叉斜率要求的功能,同时粘附到该项目指定的任何最小或最大厚度。然后将设计直接发送到机器,允许铣削和铺路立即开始。
传统的测量方法使用2D机器控制,而SmoothRide解决方案配备了3D机器控制。铣床的位置由GPS确定,铣床的高度差由声波传感器和机器内部传感器测量。这意味着机器控制的铣削深度在每个位置毫米精度。此外,自动变深度铣削可以精确地进行指定深度的铣削,从而实现铣削填充优化,并为摊铺机提供一个光滑的表面。通过管理材料的使用,实现了铺装的均匀厚度,提高了精度,并允许一次完成工作,从而节省时间和降低成本超支。在法兰克福机场,对于14cm的铣削深度,必须进行3D机器控制。该3D模型可以将精确的测量数据传输到铣床驾驶室的屏幕上,作为司机对需要移除的材料的准确数量的指导。为驾驶员提供这种级别的细节,消除了人为错误的可能性,并有助于确保表面的光滑。
摊铺机铺开沥青后,压实机将最后一层压实。这对于优化最终表面的质量和寿命是很重要的。利用铣刨机和铺路机产生的相同作业文件,在先进的热传感器的帮助下,操作人员可以准确地知道何时何地进行压缩。这防止了过度压实,因此提高了过程的效率。同时,压实过程是活跃的,滚轮收集建造表面上的数据和额外的测量是不需要的。从本质上说,这种技术允许对现实进行连续的表示。
结果
法兰克福机场项目将重新铺设45000米2跑道在短短五天内完成。传统的工作流程将持续三个时间更长,并且会有20%的价格。跑道也是超光滑的,这不仅对船员和乘客更舒适,而且还可以减少飞机上的磨损,增加了使用寿命并降低了维修费用。Topcon现在在所有相关主要基础设施项目中成功使用SloceRide,无论是跑道还是道路。