Конструкторы Таппан Зи "Видят" ниже Гудзона

Изображение предоставлено Trimble

Изображение предоставлено Trimble

Previous Next

С Trimble Marine Construction Systems и Teledyne Marine Imaging проекты по реконструкции мостов теперь могут быть очень точными.

Проект @ Взгляд
Профиль клиента: Tappan Zee Constructors, LLC является консорциумом, в который входят Fluor Enterprises, Inc., American Bridge Company, Granite Construction Northeast, Inc. и Traylor Bros., Inc., который был нанят для проектирования и строительства нового губернатора Mario M. Cuomo Bridge, один из крупнейших в США контрактов на проектирование и строительство моста. Проект был начат в январе 2013 года, и после поэтапного открытия, которое началось в 2017 году, последние южные полосы движения были открыты в сентябре 2018 года. Работы по демонтажу старого моста продолжаются.

Задача бизнеса: вышедший на пенсию мост Tappan Zee был открыт в 1955 году и обслуживал более 140 000 автомобилей в день, что намного превышало ожидаемый объем перевозки. Команде Tappan Zee Constructors было поручено спроектировать и построить новый мост для размещения дополнительных полос движения (в том числе автобусных и велосипедных / пешеходных) и запасных частей, а также безопасно снести старый мост. Компания Tappan Zee Constructors обратилась к корпорации Measutronics и команде Trimble Marine Construction, чтобы повысить производительность при демонтаже старого моста.

Решение : Trimble Marine Construction Software (TMC), прецизионные GNSS-приемники Trimble, многолучевой эхолот высокого разрешения Teledyne SeaBat T20 для морской съемки для подземных работ.

Выполнения
● Первое в мире применение машинного наведения в реальном времени для кранов / экскаваторов / отбойных молотков на воде с верификацией гидролокатора: система объединяет возможности позиционирования Trimble Marine, машинного наведения и визуализации в реальном времени с возможностями гидролокатора Teledyne.
● Исключено «работа в шторке»: безопаснее, быстрее, точнее выемка грунта и снос.
● Ускоренное разрушение и удаление мусора: «вид с высоты птичьего полета» и точная точность показывают высоту, местоположение, глубину, положение ковша и трехмерный вид мусора в режиме реального времени.
● Улучшенный захват доходов благодаря документации с возможностями «на месте»: соблюдены контрольные показатели многолучевого сонара и документа захвата изображений; плюс определяет «дополнительную» работу

Новый ориентир в создании
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 затраты на техническое обслуживание в конечном итоге приводят к решению заменить мост.
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 через несколько недель временно начал перевозить движение в восточном направлении, пока в сентябре 2018 года не был завершен пролет в восточном направлении. Конструкторы Tappan Zee начали деконструкцию старого моста в 2017 году, работа в котором 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.
Image Courtesy Trimble Challenges Когда это началось в 2013 году, губернатор Mario M. Cuomo Bridge был крупнейшим инфраструктурным проектом в США, который 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, грейферный ковш, 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. Компания Measureutronics откалибровала оборудование и установила системы и все датчики. Как только система была откалибрована, Measutronics смогла проверить результаты опроса и начать обучение операторов использованию программного обеспечения. Команда также установила экраны машины в кабине и удостоверилась, что поток данных был точным.

«Мы слушаем операторов во время установки, и если они скажут:« Да, мне это нравится, но мне это действительно нужно », тогда мы добавим этот компонент», - сказал Нэш. «Конечные пользователи - это парни, которые сидят в кресле весь день, поэтому мы прислушиваемся к тому, что они говорят, и следим, чтобы система соответствовала их потребностям».

Устранение неизвестных
Программное обеспечение Trimble Marine Construction использовалось на всех инструментах 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 снимки, оценить и подтвердить высоту, количество и условия. Мы смогли разобраться с любыми предметами, которые могли бы создать проблемы даже до того, как мы поставили ногу или выполнили какую-либо реальную работу над структурой ».

Точный снос
После установления базовой линии Tappan Zee Constructors затем использовали программное обеспечение TMC и многолучевой эхолот высокого разрешения Teledyne SeaBat T20 для создания плана разрушения бетонных конструкций старого моста в руины, которые затем можно было безопасно удалить со дна реки Гудзон. Затем данные о поверхности были предоставлены различным типам машин для руководства при деконструкции затопленных конструкций. Программное обеспечение TMC также использовалось для мониторинга и визуализации процесса демонтажа подводных конструкций и компонентов моста. По мере того, как деконструкция переходила к этапу удаления, исследовательское судно постоянно собирало данные и обновляло существующую трехмерную модель поверхности, которая была передана почти в реальном времени в парк машин, чтобы предоставить операторам обновленные виды.

«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»
Эндрю Тиз, оператор машин с Международным союзом эксплуатационных инженеров 825 в Нью-Йорке, говорит, что использование оборудования для позиционирования Trimble стало значительным прогрессом 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. Используя программное обеспечение TMC и Teledyne, изнутри своей кабины Тиз может видеть точно под землей под водой, где его точка наклона сравнивается с местностью.

Программное обеспечение следует схеме «светофор», обозначенной зеленым на блоке управления оператора при необходимости проведения раскопок, и изменяет цвет на желтый по мере приближения оператора к уклону. Система предоставляет обновленную информацию, так как структура разрушается и перемещается под водой, изображения и цвета обновляются в режиме реального времени. На экране программное обеспечение Trimble TMC показывает высоту, местоположение и трехмерный вид в реальном времени. Операторы могут поворачивать эти виды так, чтобы за точкой стрелы следовало программное обеспечение, или они могли оставить само изображение и заставить кран входить и выходить из изображения. По словам Тиз, программное обеспечение обеспечивает очень точные местоположения и визуализацию. Он даже был в состоянии видеть и извлекать футбольные куски размером с футбольный мяч, которые было бы почти невозможно обнаружить без возможностей сонара.

Четкое представление
«У меня также есть глубина, у меня есть положение ковша в двух разных видах, что помогло мне найти мусор для удаления», - сказал Тиз. «Это дает мне точное местоположение, вид« с высоты птичьего полета », и я могу расположить точку штанги в любом месте на изображении и найти то, что было отсканировано ранее». Это тоже довольно точно.

Он объясняет, что сонарная картина значительно ускорила его работу, потому что он смог понять, что происходит под поверхностью воды.
«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, знаком с термином« работа в слепых », потому что это в основном то, что делают люди», - сказал Яфффи. «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."

В дополнение к быстрой идентификации и удалению мусора под водой, точное позиционирование от TMC и Teledyne помогло Tappan Zee Constructors разрушать 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 система Trimble в сочетании с возможностями гидролокатора от Teledyne также позволила команде тщательно оценить и задокументировать ход выполнения 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.

«Теперь у нас есть это многолучевое изображение облака точек, которое представляет собой нечто большее, чем просто изображение, это реальные точные данные, и мы можем сказать:« Это повышение этой точки и этого конкретного элемента », - сказал Яфффи. «Я использую его для оценки различных условий, когда мы имеем дело либо с субподрядчиком, который, как мы подозреваем, не выполнили свой объем работы, либо с условием, которое выходит за рамки нашей работы с владельцем, и нам необходимо доказать, что их."

Следуя этому новому морскому технологическому процессу, Яффе объясняет, что работа его команды была более безопасной, быстрой и точной. Мало того, 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».