Новые «Глаза» на приз

Кевин Гарсия28 августа 2019

Конструкторы Tappan Zee 'See' ниже реки Гудзон с морскими строительными системами Trimble и морской визуализацией Teledyne.

С 1955 года мост Таппан-Зи является важной транспортной артерией для жителей Нью-Йорка, направляющихся между округами Рокленд и Уэстчестер, расположенных примерно в 20 милях к северу от Манхэттена и через реку Гудзон друг от друга. Однако значительное увеличение трафика и экспоненциально растущие расходы на техническое обслуживание в конечном итоге приводят к решению заменить исторический мост. Новый мост губернатора Марио М. Куомо, самый длинный переход в системе Thruway штата Нью-Йорк, предназначен для удовлетворения потребностей будущего при поддержке экономического роста.
В 2013 году был заключен контракт с Tappan Zee Constructors на проектирование и строительство двухпролетного перехода. Северный пролет моста официально открыт для движения в западном направлении в августе 2017 года, а пролет в восточном направлении был завершен в сентябре 2018 года. Компания Tappan Zee Constructors начала демонтаж старого моста в 2017 году - работа, которая продолжается в 2019 году.

Новая структура уже является вехой и имеет 3,1-мильную двухпролетную вантовую конструкцию. Угловые башни основного пролета моста делают его визуально ярким со всех сторон. Когда он будет полностью завершен, он будет включать восемь общих полос движения, четыре аварийных плеча, общую велосипедную / пешеходную дорожку и самые современные системы мониторинга дорожного движения. Также уникальным является то, что мост был спроектирован и сконструирован таким образом, чтобы быть готовым для общественного транспорта и вмещать пригородные железнодорожные пути.

Морские и экологические проблемы
Когда это началось в 2013 году, мост губернатора Марио М. Куомо был самым крупным инфраструктурным проектом в США, и он требовал тщательного проектирования и планирования на всех этапах. Для реализации проекта потребовалось вложить более 1000 цилиндрических свай в русло реки Гудзон, чтобы создать 41 столб, поддерживающий каждый пролет моста. Заключительный этап проекта включал тщательную разборку и удаление мусора со старого моста. Более сложным этапом деконструкции стало ускорение графика проекта, большой размер моста, переменная глубина воды в реке Гудзон ниже и ветреные условия. Течение реки Гудзон, широкие приливы, прозрачность и видимость воды также были основными проблемами.

«Как только ковш экскаватора, ковш с ракушкой или режущая головка на экскаваторе уходит под воду, вы больше не можете его видеть, так что вы действительно не знаете, что происходит», - сказал Лу Нэш, президент Measutronics Corporation, интегратор технологии Trimble Marine.

Tappan Zee Constructors проконсультировались с Нэшем, командой Measutronics и Trimble, чтобы преодолеть эти трудности. Используемые системы позиционирования и наведения включали компоненты Trimble и Teledyne - программное обеспечение, аппаратное обеспечение и датчики Trimble для позиционирования, наведения и отслеживания машин, а также морской гидролокатор Teledyne для подземных применений.

Устранение неизвестных: реальные условия против «плана»
Программное обеспечение Trimble Marine Construction использовалось по всему проекту для земляных работ, размещения конструкций и работ по сносу. Используемое тяжелое оборудование включало в себя экскаваторы, краны с гайковертами, режущую головку на экскаваторе и многое другое. Независимо от того, какой инструмент используется с машиной - ведра, клещи, ножницы, молотки, отбойные молотки, - при использовании морского программного обеспечения и гидроакустического оборудования у каждого было точное руководство, обеспечивающее оператору ясность и видимость работы.

Блейк Яффе, региональный менеджер по сносу проекта, объясняет, что его команда начала с использования системы для установления базовых условий в реке. Это началось с сбора данных о затопленных объектах в 3D-облаке с помощью съемочного судна с использованием сонара.

«Мы можем посмотреть на конструкцию заранее, а затем сделать эти снимки, оценить и подтвердить высоту, количество и условия», - сказал Яфффи. «Мы смогли разобраться с любыми предметами, которые могли создать проблемы, до выполнения каких-либо реальных работ на сооружении».

После установления базовой линии Tappan Zee Constructors затем использовали программное обеспечение TMC и многолучевой эхолот высокого разрешения Teledyne, чтобы создать план «разрушения» бетонных конструкций старого моста в руины, которые затем можно было безопасно удалить со дна реки. Затем данные о поверхности были предоставлены различным типам машин для руководства при деконструкции затопленных конструкций.

«Из нашей системы оператор видит на первом этапе, где находится инструмент, чтобы он надлежащим образом освещал процесс внутренней деконструкции», - сказал Нэш. «Как только он почувствовал, что достиг определенного уровня, на котором они хотят начать удаление материалов, приходит гидролокатор и наносит на карту обломки, чтобы он мог отслеживать инструмент, пока он выполняет разборку, и он может дать указания машинам, которые Я должен удалить мусор. "

«С высоты птичьего полета» с высокой точностью
Эндрю Тиз, оператор машин в проекте, говорит, что оборудование для позиционирования значительно продвинулось по сравнению с обычными «охотой и клеванием», необходимыми для этого типа морских строительных работ. Используя традиционные методы, команда, скорее всего, будет выкапывать в виде сетки в общем месте старого пирса, от одного конца до другого. Вместо этого он смог использовать систему Trimble на гусеничном кране Manitowoc 999 с грейферным инструментом для очистки дна реки, где был демонтирован старый пирс.

Программное обеспечение следует схеме «светофор», обозначенной зеленым на блоке управления оператора при необходимости проведения земляных работ, и меняет цвет на желтый, когда оператор приближается к уклону. Система предоставляет обновленную информацию, так как структура «разбита» и перемещена под воду, изображения и цвета обновляются в режиме реального времени. На экране программное обеспечение Trimble TMC показывает высоту, местоположение и трехмерный вид в реальном времени. По словам Тиса, он даже мог видеть и извлекать куски бетона размером с футбольный мяч, которые было бы почти невозможно обнаружить без возможностей сонара.

«Это намного быстрее, потому что мы можем видеть, где мы были, мы можем видеть, как широко материал распространился, и мы можем точно пройти через пирс и груду щебня», - сказал Тиз. «Вещи, которые вы пропустили, проходя через область, на которой вы можете точно определить местоположение, вам не нужно искать вещи, вы просто знаете, где все».

С помощью точных изображений, включая наложенные контрольные точки и координаты на вершине опроса, команда затем нарисовала призмы вокруг этих «недостающих» кусков материала и импортировала эти данные в блоки управления операторов.

«Любой, кто выполнил снос воды, хорошо знаком с термином« работа в слепых », потому что это в основном то, что делают люди», - сказал Яффе. «Для нас инвестиции в продукт в масштабах проекта, а также тот факт, что гидролокатор и программное обеспечение можно перенастроить и использовать в следующем проекте, позволили нам очень легко принять решение о поставке этого оборудования. на."

Фокус: безопасность и окружающая среда
В дополнение к быстрой идентификации и удалению мусора под водой, точное позиционирование помогло Tappan Zee Constructors разбивать сложные компоненты и материалы под водой, не полагаясь исключительно на дайверов. У дайверов также есть более предсказуемый и хорошо документированный план перед тем, как они отправятся на работу, что повышает безопасность дайверов.

«Резать стальные сваи с помощью ножниц, установленных на экскаваторе, без поддержки дайвера или тратить значительное время на то, чтобы просто чувствовать себя вокруг, практически невозможно», - сказал Яфффи. «При таком уровне видимости и позиционирования мы, безусловно, можем проверить условия с дайверами, прежде чем они упадут».

Сканируя дно реки, команда также выявила разрушенные конструкции, компоненты и материалы, которые на протяжении многих лет собирались со старого моста. Конструкторы Tappan Zee записали эти сканы, и администрация штата Нью-Йорк попросила удалить материал. В результате сайт был возвращен в штат Нью-Йорк в более нетронутом состоянии, чем когда они начали работу.

Яффе считает, что технология также позволила команде тщательно оценить и задокументировать ход проекта. Возможности создания инструмента в режиме реального времени обеспечивают ежедневное понимание производительности и документирования того, как выполняются контрольные показатели. После того, как задачи были выполнены, команда собрала изображения местности и определила любую последующую работу, которую необходимо было выполнить.

Следуя этому новому рабочему процессу, Яффе объясняет, что работа его команды была более безопасной, быстрой и точной. Не только это; расширенная команда не может представить себе возвращение к обычным методам.

«Мы больше не проходили процесс оценки, который мы провели изначально, чтобы определить, стоит ли это инвестиций, и будет ли возврат инвестиций от установки этого оборудования», - сказал Яфффи. «Другими словами, для нас не будет никакого финансового смысла иметь здесь какое-то оборудование, которое будет« слепым », в то время как у всех других устройств есть глаза».

Кевин Гарсия - руководитель направления морского и специального строительства в отделе гражданского строительства и строительства Trimble. Он имеет более чем 15-летний опыт работы в сфере специального строительства, и с ним можно связаться по адресу Kevin_Garcia@Trimble.com.

Эта статья впервые появилась в печатном издании журнала Maritime Logistics Professional за июль / август 2019 года.

категории: дноуглубительные работы, контракты, порты, технологии