【案例分享】拓普康3D摊铺系统在济南绕城高速二环线的应用

济南绕城高速二环线北环段(含黄河大桥)工程起点位于滨州邹平市码头镇西南,济南市章丘区黄河镇北,设枢纽互通立交(预留远期继续南延接规划的章丘东外环高速)实现与规划的济南至高青高速联网;终点在禹城市梁家镇北,设置枢纽立交与京台高速联网,南距禹城互通6.5公里,北距平原南互通12.3公里,向西南顺接二环线西环段,路线全长约66公里。南环段路线起自曹范枢纽立交,下穿京沪铁路,止于京台高速。

济南绕城高速二环线北环段(含黄河大桥)工程

济南绕城高速二环线北环段(含黄河大桥)工程

路线全长约58公里,全线采用双向六车道高速公路标准,设计速度120公里/小时,路基宽度34.5米。其中由济南金曰公路工程有限公司(简称济南金曰)所承担的路面摊铺施工中,采用了3D数字化施工技术手段,即拓普康3D mmGPS摊铺控制系统,也是截至目前本项目中验证切实可行、且便于操作应用的3D数字化摊铺施工工艺。

不凡的复工路 Topcon 3D mmGPS 

2022年10月下旬,山东德州禹城市经历了一次严重的疫情爆发,全域静默两周,受本次疫情爆发的影响,济南金曰承建的项目施工段落位于禹城市境内,也因此被迫停工。至11月5日,禹城市局部得以解封,本项目也具备了部分施工条件。为挽回因本次疫情耽搁的工程进度和工期,济南金曰项目部克服种种困难、积极组织复工复产,并于当日上午调集机械操作手全部到位,但是受本次疫情影响依然有部分辅助工人处于封控状态,仅少量到岗。

得益于本次疫情爆发前,济南金曰的技术人员已熟练掌握拓普康3D mmGPS摊铺控制系统的使用,项目施工组成员间也已形成较好的默契配合,且采用拓普康3D摊铺系统时,完全节省了打桩、挂线和架导平梁(本次应用为双机并铺)的工序及相关辅助施工人员。当天中午在施工现场仅有少量辅助工人(包括边控手)的情况下,就实现了双机并铺的水稳作业的顺利施工,济南金曰也成为本项目疫情后第一家率先复工的施工单位。

本次疫情爆发带来的考验和实际应用效果表明,拓普康领先的3D摊铺技术,在提升工程质量的同时,减少了施工现场的人员投入数量,切实帮助用户缓解了在疫情持续的条件下所带来的用工压力。这也是数字化、智能化施工推广应用的重要内涵之一即真正实现少人化,并逐步向更高级阶段的无人化、智慧化过渡。

济南金曰的技术人员已熟练掌握拓普康3D mmGPS摊铺控制系统的使用

济南金曰的技术人员已熟练掌握拓普康3D mmGPS摊铺控制系统的使用

奋进的金曰人 Topcon 3D mmGPS 

本项目采用的拓普康3D mmGPS摊铺系统设备,前期在济南金曰的其他项目部使用,在3D摊铺系统设备调转到本项目即济南绕城高速的项目部之前,本项目一直采用的是传统挂线和架设导平梁的方式进行施工。

江苏狞猫智能的售后培训人员利用施工间隙,预先对本项目的技术人员进行再次的内业培训和外业视频模拟训练及必要的控制点加密和设计面检查复核等前期准备工作。在3D摊铺系统设备到场后,狞猫智能和济南金曰的现场人员又在摊铺机施工间隙,当天即完成了车载3D摊铺系统设备的安装和调试工作。

3D系统设备安装调试完成时,时间已接近晚上7点左右。为了第一时间采用拓普康3D摊铺控制系统,以有效降低施工现场工作人员的劳动强度、并进一步保障夜间施工的质量和连续性,济南金曰现场负责人当天即决定在夜间施工期间直接将传统摊铺方式转换为3D摊铺,具体工作安排是由白班的技术员提前设站,夜班无技术员值守的情况下保证3D摊铺系统设备连续供电即不关机即可。

拓普康3D摊铺系统最终实现了连续62小时不间断的高精度水稳摊铺作业

拓普康3D摊铺系统最终实现了连续62小时不间断的高精度水稳摊铺作业

在项目现场人员的共同努力下,拓普康3D摊铺系统最终实现了连续62小时不间断的高精度水稳摊铺作业,拓普康3D摊铺系统设备连续运转时长超过了66小时,整体工作性能和施工质量良好。

至此,在济南金曰项目施工团队的带领下,拓普康3D摊铺系统及狞猫智能的现场技术人员均通过了本次高强度连续施工作业的考验,也进一步验证了拓普康3D摊铺控制系统的稳定性和可靠性,真正发挥了3D摊铺系统设备带来的高精度、高质量施工和系统操作的便捷性。

施工现场拍图

施工现场拍图

济南金曰现场负责人说:基于近两年来,我们公司对3D数字施工技术的充分市场调研、不断探索和使用体验,已经完全了解拓普康3D摊铺控制系统设备的精度和性能,我们对施工结果和质量充满信心,事实证明也确实如此。

济南金曰是济南城市建设集团旗下的大型国有企业,也是山东省最具影响力的道路施工企业之一。自2002年创立至今,奋进的金曰人始终秉持与时俱进、勇于创新的拼搏精神,以质量求信誉,以效益促发展,坚持科技创新的发展理念并得以不断发展壮大。金曰人始终将目光聚焦在行业和先进施工工艺发展的最前沿。

早在2020年8月,济南金曰即在山东省内首次将道路3D数字化施工技术成功应用于济南大东环高速公路项目,这也开创了山东省高速公路项目中采用3D数字化施工技术的应用探索和先河。通过本项目对拓普康3D数字化施工摊铺技术的进一步应用,加强了济南金曰公司对3D数字施工工艺的深化理解和认识上进一步提升,对今后山东省道路领域的3D数字化施工应用起到了很好的带头示范作用。

月升日落、暮色四合,不变的是金曰人在现场紧张有序进行施工的热情;灯火阑珊、机器轰鸣,那是奋进的金曰人夜间连续奋战在施工一线的真实写照;浩月当空、曙光乍现,迎接金曰人的一定是更加灿烂辉煌的明天!

夜间施工拍图

夜间施工拍图

成熟、易用的数字化施工工艺 Topcon 3D mmGPS 

数字化施工发展进程

继1997年全球首先发明并推出非接触式平衡梁之后,拓普康在1999年又发明了第一代由全站仪提供定位信号的道路3D数字化施工控制系统,并在年正式推向市场应用。2005年拓普康发明了第二代道路3D数字化施工控制系统,即目前在国内接受度和应用较为广泛的mmGPS数字施工技术,已在机场、赛车场、广场、试车场、高等级公路等等众多领域得到实际的应用和用户认可,并以其精准、易用和操作便捷的非凡的表现,获得广大施工用户群体的一致好评。

数字化施工工作原理 Topcon 3D mmGPS 

道路3D数字化以BIM建模为基础,利用GNSS差分定位和域激光控高技术,通过道路机械上面安装的数字化机械控制系统,使其按照BIM施工模型自动化作业。

道路3D数字化系统包括电脑BIM建模软件部分、仪器信号部分和机载控制部分,BIM建模提供施工数据,仪器部分负责提供平面和高程的基准信息,机载控制部分在接收到精准的定位信息以后,解算出机械在路面上的平面位置和高程,最后通过传感器解析并控制机械按照BIM施工设计数据进行作业。

建模的本质和打桩挂线一样,是对道路位置信息的一种表达。前者相对于挂了数字线,后者挂了钢丝线,挂线所使用的数据是通用的。

Topcon 3D mmGPS

Topcon 3D mmGPS

数字化施工的优势:

1)不需要打桩、挂线、架导梁、看电脑,节省劳动力和工序,有助于推进工期。

2)省去了测量、放样和挂线,杜绝了施工准备阶段的人为误差和潜在错误。

3)克服了钢丝线的垂曲,提高了纵向平整度,保证了横坡一致性,为平整度打下最坚实最关键的基础,较高的平整度可以很好的控制后续施工材料用量。

4)不用钢丝和中间导梁,减少了人机交叉作业,提高了安全性。

5)白天夜晚施工精度一样,提高了作业效率,保证了摊铺质量。

6)拓普康3D摊铺系统基站和发射器都是一对多即1+N模式,能保证所有设备信号同源同精度,还可以减少对技术人员依赖和劳动强度,大大提高设备的易操作性和不间断连续使用性。

7)拓普康GNSS高频数据更新率的技术优势,是满足机械行走等动态施工场景下实现高精度施工控制的核心条件之一。通常来说,如果测量数据更新频率偏低,不仅会限制机械行走速度,同时也会制约工期的有效推进,进而还会大大降低仪器得理论定位精度。最终导致设备能说能看不能用,即给客户带来了较大的损失,还给道路数字化施工带来极为负面的影响。

有力的售后服务保障 Topcon 3D mmGPS 

江苏狞猫智能工程有限公司作为拓普康智能化施工业务在山东地区的业务开展和售后技术服务代表机构,在本项目的销售和服务过程中发挥非常重要的表率和积极作用。充分利用区域覆盖和自身的技术优势,为山东乃至华东地区的拓普康用户,提供更全面的3D数字化施工产品咨询、销售和技术支持等服务。通过与金曰公司丰富的现场施工经验充分结合,得以使拓普康3D数字化施工技术更好地贴近现场实际应用,并获得更佳的使用效果。

(本文来自:拓普康 索佳)

责任编辑:Yaodl

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