W branży budowlanej, a w szczególności w wymagających pracach podwodnych, takich jak pogłębianie koryt rzek, utrzymanie zarówno dokładności, jak i wydajności może być nie lada wyzwaniem. Tradycyjne metody w dużej mierze opierają się na procesach manualnych, które choć funkcjonalne, wiążą się z istotnymi zagrożeniami dla bezpieczeństwa i problemami z dokładnością. 

Jedno z takich podejść polega na tym, że geodeci stoją na łyżce koparki i używają pionów do pomiaru głębokości wody oraz oceny zakresu niezbędnych prac ziemnych na podstawie danych RTK. Choć metoda ta sprawdzała się przez lata, daleko jej do ideału. W tym artykule pokażemy, jak system prowadzenia koparki 3D FJD G31 zapewnia precyzyjne rezultaty prac ziemnych w wymagającym projekcie przebudowy koryta rzeki.

Informacje o projekcie

W ramach projektu wykopu w korycie rzeki w południowo-zachodnich Chinach kanał rzeczny ma łącznie około 40 kilometrów długości i obejmuje 4 odcinki. Wykopy sięgają niemal 8 metrów poniżej lustra wody, a szerokość dna rzeki wynosi 80 metrów. Rampy po obu stronach rzeki dodatkowo podkreślają skalę wyzwań związanych z tym projektem.

Ze względu na charakter prac podwodnych operatorzy koparek nie mogli zobaczyć obszarów znajdujących się pod wodą. Aby ocenić głębokość wykopu, mogli polegać jedynie na intuicji i doświadczeniu. Powodowało to rozbieżności między rzeczywistym zakresem prac a specyfikacjami projektowymi określonymi w początkowych planach projektu.

W obliczu tych wyzwań zespół projektowy zlecił instalację inteligentnych zestawów pomocniczych we wszystkich koparkach wykorzystywanych do prac podwodnych, aby zapewnić operatorom precyzyjne współrzędne w czasie rzeczywistym oraz wizualne wskazówki.

„Prace podwodne są nieprzewidywalne. Jeśli nie mamy inteligentnego rozwiązania, które nam pomoże, nasi pracownicy łatwo mogą wykonać wykop zbyt głęboki lub zbyt płytki, a nawet być zmuszeni do ponownego wykonania prac. Dlatego dokładność i wydajność są dla nas tak ważne” — powiedział kierownik projektu podczas rozmowy z zespołem FJD na temat programu wdrożenia.

Rozwiązania FJD

Po pomyślnym przetestowaniu systemu prowadzenia koparki 3D FJD G31 zespół projektowy zdecydował się zainstalować systemy FJD w trzech koparkach Hitachi 490/870/890. Decyzja ta dodała operatorom pewności, ponieważ wierzyli, że inteligentne systemy usprawnią wykonywanie prac podwodnych.

„Wysłaliśmy dwóch starszych inżynierów, aby zapewnili wsparcie na miejscu we wszystkich 4 odcinkach i pomagali operatorom rozwiązywać wszelkie problemy związane z korzystaniem z naszego systemu G31” — powiedział Fanjun Zeng, inżynier ds. zastosowań terenowych (FAE) w FJD Digital Construction. „Cieszyli się, że jesteśmy na miejscu, ponieważ zapewniało im to spokój dzięki wsparciu technicznemu.”

Ponieważ zespół projektowy musiał ściśle trzymać się projektu, przed rozpoczęciem prac zaimportował pliki projektowe do systemu G31. „Import rysunku jest łatwiejszy, niż myśleliśmy. Dzięki planowi projektu i diagramowi powierzchni 3D możemy teraz wyraźnie zobaczyć każdy szczegół podczas wykonywania wykopu” — wyjaśnił jeden z operatorów na placu budowy podczas prac na pierwszym odcinku.

Przed rozpoczęciem prac inżynierowie FJD przeprowadzili krótkie szkolenie operatorów i szybko skalibrowali wszystkie koparki, zmieniając te ciężkie maszyny w precyzyjne supernarzędzia umożliwiające bezpieczną pracę na korycie rzeki. „Nasz system G31 zapewnia prowadzenie 3D w czasie rzeczywistym podczas każdego nabierania urobku. Operatorzy są zaskoczeni precyzją rezultatów i wiedzą, że mają pod ręką świetnego pomocnika” — dodał Zeng.

Wielkie zmiany, które się opłacają

Wdrożenie systemów prowadzenia FJD G31 znacząco zmieniło sposób wykonywania prac podwodnych. Problemy związane z widocznością, precyzją i bezpieczeństwem zostały skutecznie rozwiązane. Świadomość, że wszystko przebiegało zgodnie z harmonogramem i mieściło się w budżecie, była dla zespołu projektowego ogromną ulgą.

• Oszczędność czasu i pieniędzy

Gdy geodeci są potrzebni przy każdym wykopie, ogólna wydajność znacznie spada. Operatorzy muszą polegać na geodetach, którzy nadzorują pomiary przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac, co może prowadzić do opóźnień w harmonogramie projektu.

 „Nasi operatorzy mogą teraz samodzielnie mierzyć głębokość. Nie muszą czekać na geodetów. Korzystamy z ich usług tylko podczas kontroli po zakończeniu prac. To dobry sposób na obniżenie kosztów pracy i jednoczesne zapewnienie wszystkim bezpieczeństwa” — powiedział z entuzjazmem kierownik projektu.

• Mniej zgadywania, większa precyzja

Po profesjonalnej kalibracji przeprowadzonej na miejscu przez inżynierów FJD margines błędu zmniejszył się do 3 cm, co stanowi znaczną poprawę w porównaniu z wcześniejszym akceptowalnym zakresem wynoszącym ±10 cm. „To ogromna ulga wiedzieć, że będzie mniej błędów i mniej konieczności wykonywania prac ponownie, zwłaszcza że takie sytuacje mogą naprawdę znacząco zwiększyć koszty”.

„Kopię, obserwując dane na ekranie. Odległość od końcówki łyżki do celu jest łatwa do zrozumienia. System FJD jest bardzo prosty w obsłudze” — powiedział jeden z operatorów. Geodeci sprawdzili i zaakceptowali dane dotyczące końcówki łyżki przed rozpoczęciem prac i po ich zakończeniu, stwierdzając, że dokładność nachylenia była bardzo dobra i zgodna z rysunkami projektowymi. 

• Jeden system, wiele zastosowań

Oprócz wizualnego prowadzenia w czasie rzeczywistym system G31 umożliwiał operatorom również łatwe uzyskiwanie współrzędnych dowolnego punktu poprzez umieszczenie końcówki łyżki koparki na celu i natychmiastowe wyświetlenie informacji o współrzędnych na terminalu sterującym.

Funkcja ta wyeliminowała potrzebę korzystania z ręcznych urządzeń RTK, dodatkowo upraszczając cały proces. „System G31 oferuje wiele praktycznych funkcji, które ułatwiają naszą pracę. Wszystko różni się od tego, co robiliśmy wcześniej. Praca z systemem FJD to wspaniałe doświadczenie” — powiedział operator, omawiając korzyści wynikające z zastosowania systemu prowadzenia FJD.

• Lepsza współpraca, szybsza praca

Ponieważ system prowadzenia FJD zapewniał precyzyjne prowadzenie prac wykopowych, prace przebiegały sprawnie. Po usunięciu mułu z wyznaczonego obszaru przez koparkę na barce łodzie transportowe szybko przewoziły wydobyty materiał do nabrzeża, gdzie dodatkowa koparka ustawiona na brzegu rzeki ładowała usunięty muł na ciężarówki do robót ziemnych. Następnie muł był wywożony z placu budowy.

Koordynacja ta zapewniła płynny przebieg prac, znacznie zmniejszając ryzyko błędów i konieczności wykonywania poprawek. Dzięki utrzymaniu tak wysokiej efektywności projekt mógł szybko posuwać się naprzód, co ostatecznie skróciło całkowity czas realizacji i zagwarantowało, że na placu budowy nic nie poszło nie tak.

Podsumowanie

Zastosowanie systemu prowadzenia koparki 3D FJD G31 w tym projekcie podwodnych prac wykopowych pozwoliło rozwiązać problemy związane z precyzją i efektywnością, z którymi mierzył się zespół projektowy. Korzyści odnotowane w tym studium przypadku stanowią wzór dla przyszłych projektów realizowanych w podobnych, wymagających warunkach. Dzięki wdrażaniu innowacji, takich jak system FJD G31, prace wykopowe mogą być prowadzone z większą dokładnością i przy niższych kosztach, torując drogę do osiągania lepszych rezultatów w branży budowlanej.