186
8.7. Пересечения и примыкания автомобильных дорог
Транспортные развязки на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в разных уровнях являются сложнейшими узлами автомобильных дорог с точки зрения проектирования и выноса их на местность. При строительстве развязок требуется уметь выносить точки, линии, плоскости в плане и по высоте.
8.8. Геодезические работы при вертикальной планировке
Проекты вертикальных планировок входят составной частью в проекты городских улиц и дорог, автомобильных дорог, строительных площадок, аэродромов и т. д.
Основными задачами вертикальной планировки являются:
–отвод поверхностных ливневых, талых и хозяйственных вод за пределы площадки, либо в систему подземной ливневой канализации;
–приведение земной поверхности по направлению городских улиц и дорог, площадей, автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов к допустимым уклонам, обеспечивающим их нормальную эксплуатацию;
–организация земной поверхности, определение и устранение дефектов рельефа для удобства размещения инженерных сооружений и их последующего функционирования;
–проектирование всех наземных инженерных сооружений и подземных коммуникаций в их взаимной увязке.
187
Топографической основой для разработки проекта вертикальной планировки являются топографические планы и цифровые модели местности (ЦММ) различных масштабов. В зависимости от категории рельефа, характера проектируемого объекта и стадии проектирования масштабы топографических съемок принимают в пределах 1:2000 – 1:200 с высотой сечения горизонталей 1–0,25 м.
Топографические планы и ЦММ обычно получают в результате выполнения комплекса наземных полевых геодезических работ, включающего выполнение различного вида топографических съемок: тахеометрических, нивелирования по квадратам, комбинированных и т. д. Особое место в комплексе геодезических работ для обоснования проектов вертикальной планировки занимает топографическая съемка методом нивелирования по квадратам, обеспечивающая необходимую точность получаемой информации и быстроту подготовки регулярной ЦММ в узлах правильных прямоугольных сеток.
Обязательными элементами проекта вертикальной планировки являются вычисление объемов земляных работ и составление схемы перемещения грунта.
При переносе проекта вертикальной планировки в натуру выполняют следующий комплекс геодезических работ:
–проверка существующих и восстановление утраченных знаков плано- во-высотного обоснования, созданного на этапе предпостроечных изысканий;
–создание разбивочной основы строительства;
–разбивка основных осей и элементов инженерных сооружений;
–геодезический контроль за работой строительных машин и механиз-
мов;
–производство исполнительных съемок.
В современном строительном процессе при вертикальной планировке площадок совершенно необходимым является использование автоматизированных приборов и систем для контроля производства земляных работ и геодезического управления работой строительных машин и механизмов.
8.9. Системы управления строительной техникой
Здесь представлены системы управления строительной техникой, разработанные компанией TOPCON. Они выключают в себя управление автогрейдерами, бульдозерами, асфальтоукладчиками, экскаваторами. Всех их характеризуют такие преимущества, как:
–снижение доли инженерных работ (вынос в натуру, полевой кон-
троль);
–экономия топлива и моторесурса техники;
188
– увеличение эффективности и продуктивности производства земляных работ за счет значительного снижения количества проходов при подготовке проектной поверхности;
Системы управления автогрейдерами
Представляют собой универсальный инструмент, объединяющий возможности контроля отвала по высоте и поперечному уклону, в единый комплекс, обеспечивающий профилирование дорожного покрытия и подготовку сложных поверхностей в автоматическом режиме. Модульность систем управления автогрейдерами позволяет подобрать оптимальный комплект и впоследствии его модернизировать для выполнения
определенного вида работ.
По способу задания проекта на местности системы подразделяются Ha2D и 3D. Использование 2D систем требует закрепления на местности проектных направлений и отметок. Для этого используются монтажные струны, фиксирующие направление работ и копирующие положение проектного профиля, или лазерные построители плоскости, создающие на объекте ровные опорные поверхности: горизонтальные или с уклонами по двум направлениям.
Грейдер, оснащенный системой 3D, может свободно перемещаться по всему рабочему объекту, автоматически создавая проектную поверхность на местности с точностью 1–2 см в плане и по высоте с выдержкой проектных уклонов. При этом работа может выполняться в любое время суток. В настоящий момент компанией TOPCON предлагаются два типа систем 3D: 3D LPS и 3D GPS, использующих в качестве основных измерительных средств соответственно роботизированные электронные тахеометры GRT–2000 и приемники сигналов спутников GPS+ГЛОНАСС.
Системы управления бульдозерами
Позволяют выполнять предварительные земляные работы в автоматическом режиме с контролем поперечного уклона и высоты отвала с беспрецедентной точностью Ë2 см.
Системы 2D управления бульдозерами, состоящие из лазерного датчика, блока управления и гидроклапанов, наиболее эффективны при подготовке ровных поверхностей. А комплект простейшей индикаторной системы с ручным управлением отвала со-
стоит всего из одного лазерного датчика, что уже дает значительное увеличение эффективности и качества земляных работ.
189
Для реализации больших и сложных проектов идеально подходит система 3D GPS. Во время работы координаты отвала постоянно сравниваются с загруженными в бортовой компьютер проектными данными. Управление отвалом полностью берет на себя автоматика. Информация о работе системы и о положении бульдозера на объекте выдается на дисплей, размещенный в кабине машиниста. Особенности и преимущества: быстрый монтаж и простая настройка модулей; возможность переустановки системы на другую машину.
Системы управления асфальтоукладчиками
Полностью бесконтактные системы управления асфальтоукладчиками, разработанные компанией TOPCON, предназначены для выполнения асфальтирования с автоматическим контролем поперечного уклона, ровности и толщины покрытия с точностью
Ë1.5 мм по высоте. При подготовке ровной поверхности, в качестве источника формировать лазерную плоскость на большие расстояния.
На рабочем органе асфальтоукладчика устанавливается датчик на специальной штанге, постоянно передающий на бортовой компьютер информацию о своем положении относительно лазерной плоскости, связанной с проектом. При обнаружении вертикального смещения датчика вместе с рабочим органом бортовой компьютер вырабатывает корректирующий сигнал в систему гидропривода для возвращения рабочего органа в проектное положение. В других случаях используются акустические датчики, работающие по принципу дальномера. С их помощью выполняется точное копирование проектного профиля, закрепленного на местности с помощью монтажных струн. С помощью датчика наклона выполняется контроль поперечного уклона подготавливаемого покрытия. Бортовой компьютер исполняет роль блока управления и настройки системы, аккумулирует информацию, получаемую со всех датчиков, выполняет мгновенный анализ соответствия текущего полотна проекту и необходимую корректировку в положение рабочего органа машины.
Особенности и преимущества: непрерывность работы (без остановки); жесткий контроль над расходом материалов; исключение постоянного полевого контроля укладки; улучшение сглаженности профиля дороги.
Системы управления экскаваторами
Позволяют выполнять выемку грунта до заданной глубины и уклона с сантиметровой точностью. Возможны три режима работы: с заданным уклоном, с заданной глубиной и комбинированный (с лазерным построителем плоскости). Режим уклона обеспечивает ви-
190
зуальный контроль положения ковша при создании поверхностей с уклоном до Ë100 %. Значение уклона задается оператором на панели управления бортового компьютера, расположенного в кабине машины. Режим фиксированной глубины обеспечивает выемку грунта до заданной отметки относительно поверхности земли или опорной высотной точки (репера). Это идеальный режим при подготовке площадок под фундаменты строений. При использовании лазерного построителя плоскости (комбинированный режим) TOPCON в качестве источника постоянной опорной плоскости экскаватор может свободно перемещаться по всему рабочему объекту, формируя поверхность, параллельную лазерной и не превышая заданной глубины и уклона.
Особенности и преимущества: подготовка поверхности, строго соответствующей проекту; исключение необходимости в сложном выносе проектного уклона в натуру; исключение времени на полевой контроль выполненных работ; возможность работы при полном отсутствии видимости ковша.