Budowa boiska z wykorzystaniem technologii laserowej

PROBLEM
Podczas budowy boiska pojawia się problem związany z niwelacją ostatnich warstw frakcji żwirowych. Dotychczas robiono to ręcznie, poprzez zaciąganie tych warstw łatą – co było czasochłonne i wymagało korzystania z obsługi geodezyjnej na każdym etapie. Budowa boiska tą metodą jest długa i kosztowna, wymaga specjalizacji i dużej dokładności. Czy można to zrobić prościej, dokładniej i szybciej?

ROZWIĄZANIE
Proces ten można zautomatyzować, uprościć i skrócić, korzystając z techniki laserowej, która ułatwia i przyspiesza budowę boiska na każdym etapie. Przy budowie boiska opłaca się skorzystać z technologii laserowej przynajmniej na 2 sposoby:

  1. Wykonując niwelację za pomocą niwelatora laserowego i łaty laserowej. Wyznaczanie płaszczyzny poziomej i spadków za pomocą lasera jest znacznie szybsze i łatwiejsze niż za pomocą niwelatora optycznego. Nie jest do tego potrzebna wykwalifikowana ekipa pomiarowa.
  2. Dokonując niwelacji spycharką (lub koparko-ładowarką) z zainstalowanym systemem kontroli 1D. W rozwiązaniu tym system elektroniczny lasera, dzięki czujnikom zainstalowanym na lemieszu, może kontrolować wysokość i spadek wyrównywanej warstwy. Praca jest dokładniejsza i szybsza.

budowa_boiska_1

Rys. 1. W metodzie 1. wykorzystuje się ręczną kontrolę spadku za pomocą lasera i łaty laserowej

Metoda 1 to właściwie metoda klasyczna, w której niwelator optyczny zastąpiono niwelatorem laserowym. Pracę w dalszym ciągu wykonuje się ręcznie, ale szybciej, ponieważ pomiary łatą laserową są szybkie i intuicyjne. Nie są potrzebne specjalne kwalifikacje, nie trzeba wykonywać skomplikowanych obliczeń, które bywają źródłem błędów. Czujnik umieszczony na łacie laserowej sygnalizuje (za pomocą optycznego wskaźnika lub sygnału dźwiękowego) czy warstwa w badanym miejscu ma odpowiednią wysokość czy nie. Podstawowe zalety tej metody, w porównaniu z „klasyczną” techniką optyczną, to:

  • znacznie szybsza praca dzięki skróceniu czasu pomiarów – wystarczy przyłożyć łatę w dowolnym miejscu, aby określić wysokość względem płaszczyzny odniesienia
  • mniejsze ryzyko popełnienia błędu przez człowieka
  • nie trzeba na każdym etapie korzystać z ekipy pomiarowej
  • do pomiarów łatą laserową wystarczy jedna osoba (podczas gdy obsługa niwelatora optycznego wymaga dwóch osób, w tym przynajmniej jednej o wyższych kwalifikacjach)

budowa_boiska_2

Rys. 2. W metodzie 2 wykorzystuje się niwelator laserowy oraz czujniki laserowe, zamontowane na maszcie lemiesza spycharki lub koparko-ładowarki

Praca metodą 2 polega na zastosowaniu laserowego systemu wskaźnikowego do kontroli pracy maszyny. Systemy te oferowane są w postaci gotowych zestawów, mogą też zostać skonfigurowane na życzenie. Montaż ani demontaż nie sprawia problemu i może być przeprowadzony przez operatora spycharki lub koparko-ładowarki bezpośrednio przed rozpoczęciem niwelacji, a po pracy elementy można schować do walizki.

Czujniki umieszczone są na masztach zamontowanych do lemiesza spycharki. Kolorowe diody na czujnikach informują operatora, czy ma w danym momencie obniżyć czy podnieść lemiesz. Jeśli na niwelatorze zostanie ustawiony żądany spadek w dwóch kierunkach, operator może go zrealizować na podstawie wskazań czujnika, bez pomiarów, bez przeliczania i bez ryzyka błędu – a przede wszystkim znacznie szybciej!

Niwelator ustawia się w osi boiska (na jego obrzeżach), co pozwala wyznaczać płaszczyznę ze spadkami w dwóch kierunkach bez konieczności przestawiania lasera. Operator maszyny może zmieniać ustawienia instrumentu zdalnie, pilotem. Budowa boiska składa się zazwyczaj z 5 etapów: (1) niwelacji gruntu, (2) drenażu, (3) wykonania warstwy odsączającej piasku, (4) ułożenia trzech warstw kruszywa (o różnych frakcjach), (5) położenia nawierzchni syntetycznej (trawy lub poliuretanu). Technikę laserową można z powodzeniem zastosować na wszystkich etapach. Na 4. etapie laser bardzo ułatwia uzyskanie odpowiedniej grubości poszczególnych frakcji kruszywa. Zastosowanie czujników na lemieszu pozwala operatorowi przygotować warstwy z wyższą dokładnością, a ręczne wyrównanie ostatniej warstwy (za pomocą szyny) jest szybsze. Na wszystkich etapach prac system laserowy pozwala zaoszczędzić czas i pieniądze. Specjalistyczna firma, która przy wyrównywaniu warstw kruszywa stosowała niwelator optyczny, potrzebowała na to 7-10 dni, zaś po przejściu na technologię laserową firmy Topcon skróciła czas tej operacji do 2-4 dni. Zwiększona wydajność przejawia się także w ograniczeniu kosztów robocizny (krótszy czas pracy ludzi i oszczędność materiałów budowlanych).

budowa_boiska_3

Obie zaprezentowane metody są łatwe do zastosowania, zaś sprzęt jest poręczny, prosty do zainstalowania i obsługi. Przystępne koszty sprawiają, że technologia ta jest dostępna nawet dla najmniejszych firm.

PRZYKŁADOWY SPRZĘT

Metoda 1 (klasyczna)
•    Łata laserowa z czujnikiem (np. Topcon LS-80L, Nivel System RD500 DIGITAL)
•    Niwelator laserowy (najlepiej z funkcją wyznaczania spadków cyfrowo: zalecane modele firmy Topcon: RL-200 2S, RL-SV2S, Nivel System NL810, NL610, NL510 DIGITAL)

Metoda 2 (maszynowa)
•    Czujnik laserowy do zamocowania na maszynie (np. Topcon LS-B10, LS-B110 do laserowych systemów wskaźnikowych)
•    Niwelator laserowy (np. Topcon: RL-200 2S, RL-SV2S, Nivel System NL810, NL610, NL510 DIGITAL)
•    Spycharka lub koparko-ładowarka

Jak działa system 1D do laserowej kontroli pracy spycharki/koparko-ładowarki?

Niwelator emituje wiązkę lasera niewidzialną dla oka, odbieraną przez czujnik. Wiązka, wirując wokół pionowej lub pochylonej osi z prędkością kilkuset obr./min., tworzy płaszczyznę poziomą lub pochyloną, w jednym lub w dwóch kierunkach. Płaszczyzna ta (którą można precyzyjnie ustawić na panelu sterującym lasera) stanowi płaszczyznę odniesienia dla czujników zainstalowanych na maszynie. Operator, jadąc, obserwuje wskazania kolorowych diod na czujnikach. Pokazują one aktualne położenie lemiesza względem płaszczyzny odniesienia i podają proste komunikaty: „Opuść lemiesz”, „Podnieś lemiesz”, „Tak trzymaj”.

Zobacz jak działa system Topcon 1D przy kontroli spycharki i koparki:

OKIEM OPERATORA

budowa_boiska_6  budowa_boiska_5  budowa_boiska_4

„Laser jest łatwy w obsłudze, sam się poziomuje, a wpasowanie w oś nie sprawia żadnego problemu. Nie muszę już trzymać się kołków, linek, a jedynie wysokości wskazywanej przez czujniki laserowe. Pomiar jest ciągły, w każdym punkcie na placu budowy wiem, na jakiej wysokości ustawić lemiesz. Na dodatek nie muszę nawet wychodzić z kabiny w celu zmiany ustawień lasera, bo sterowanie niwelatora odbywa się za pomocą pilota. Najważniejsze, że praca, którą wykonuję, jest dokładna. Niwelacja odbywa się z dokładnościami ±6 mm lub ±3 mm. Laser nie zwalnia z obowiązku prowadzenia maszyny. Czujnik tylko wskazuje, a ja poruszam lemieszem, dlatego dobre oko i sprawna ręka wciąż się liczą.”

Operator spycharki (7 lat doświadczenia na maszynach budowlanych)

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany Obowiązkowe pola są oznaczone *