W branży budowlanej, a konkretnie w wymagającym obszarze prac podwodnych, takich jak pogłębianie koryt rzecznych, utrzymanie zarówno dokładności, jak i wydajności może stanowić ogromne wyzwanie. Tradycyjne metody w dużej mierze opierają się na procesach ręcznych, które, choć funkcjonalne, wiążą się z istotnymi problemami dotyczącymi bezpieczeństwa i dokładności. 

Jedno z takich podejść polega na tym, że geodeci stoją na łyżce koparki i używają pionów murarskich do pomiaru głębokości wody oraz oceny niezbędnego zakresu wykopu na podstawie danych RTK. Chociaż ta metoda sprawdzała się przez lata, jest daleka od ideału. W tym blogu opowiemy, jak system FJD G31 3D Excavator Guidance System zapewnia precyzyjne wyniki wykopów w wymagającym projekcie przekształcenia drogi wodnej.

Tło projektu

W projekcie pogłębiania drogi wodnej w południowo-zachodnich Chinach koryto rzeki obejmuje łącznie około 40 kilometrów w 4 odcinkach, a głębokość wykopu sięga niemal 8 metrów poniżej powierzchni wody przy szerokości dna rzeki wynoszącej 80 metrów. Rampy po obu stronach rzeki dodatkowo podkreślają złożoność tego projektu.

Ze względu na charakter prac podwodnych operatorzy koparek nie mogli zobaczyć obszarów znajdujących się pod wodą. Mogli jedynie polegać na intuicji i doświadczeniu, aby ocenić głębokość kopania. Powodowało to rozbieżności między rzeczywistymi pracami ziemnymi a specyfikacjami projektowymi określonymi w początkowych planach projektu.

W obliczu tych wyzwań zespół projektowy poprosił o instalację inteligentnych zestawów wspomagających we wszystkich koparkach wykonujących zadania podwodne, aby zapewnić operatorom precyzyjne współrzędne w czasie rzeczywistym oraz wizualne wskazówki.

„Prace podwodne są nieprzewidywalne. Jeśli nie mamy inteligentnego wsparcia, nasi pracownicy łatwo mogą wykopać za dużo, za mało albo nawet wykonywać poprawki. Dlatego dokładność i wydajność są dla nas ważne” — powiedział kierownik projektu w rozmowie z zespołem FJD na temat programu wdrożenia.

Rozwiązania FJD

Po pomyślnym przetestowaniu systemu FJD G31 3D Excavator Guidance System zespół projektowy zdecydował się zainstalować systemy FJD na trzech koparkach Hitachi 490/870/890. Ta decyzja dała operatorom dużą pewność, ponieważ wierzyli, że te inteligentne systemy sprawią, iż ich podwodne prace wykopowe będą przebiegać sprawniej.

„Wysłaliśmy dwóch starszych inżynierów, aby zapewnili wsparcie na miejscu w 4 odcinkach i pomagali operatorom rozwiązywać wszelkie problemy przy użyciu naszego systemu G31” — powiedział Fanjun Zeng, inżynier ds. zastosowań terenowych (FAE) produktów FJD Digital Construction. „Cieszyli się, że jesteśmy na miejscu, ponieważ daje im to poczucie bezpieczeństwa pod względem wsparcia technicznego.”

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

Przed rozpoczęciem wykopów inżynierowie FJD przeprowadzili krótkie szkolenie dla operatorów i szybko skalibrowali wszystkie koparki, zamieniając te ciężkie maszyny w precyzyjne narzędzia zapewniające bezpieczną pracę na drodze wodnej. „Nasz G31 zapewnia wskazówki 3D w czasie rzeczywistym przy każdym kopaniu. Operatorzy są zaskoczeni jego precyzyjnymi wynikami i wiedzą, że mają pod ręką świetnego asystenta” — dodał Zeng.

Duże zmiany, które naprawdę się opłacają

Wdrożenie systemów naprowadzania FJD G31 znacząco zmieniło sposób prowadzenia wykopów pod wodą. Problemy związane z widocznością, precyzją i bezpieczeństwem zostały skutecznie rozwiązane. Świadomość, że wszystko przebiega zgodnie z harmonogramem i w ramach budżetu, zdjęła ogromny ciężar z zespołu projektowego.

• Oszczędność czasu, oszczędność pieniędzy

Gdy do każdego wykopu potrzebni są geodeci, ogólna wydajność zwykle znacznie spada. Operatorzy muszą polegać na geodetach, którzy nadzorują zadania pomiarowe, zanim można rozpocząć jakiekolwiek kopanie, co może prowadzić do opóźnień w harmonogramie projektu.

 „Nasi operatorzy mogą teraz sami wykonywać pomiary głębokości. Nie muszą czekać na geodetów. Geodeci są nam potrzebni tylko do kontroli po zakończeniu prac. To dobry sposób na obniżenie kosztów pracy i jednoczesne zapewnienie bezpieczeństwa wszystkim” — powiedział z entuzjazmem kierownik projektu.

• Mniej zgadywania, więcej precyzji

Po profesjonalnej kalibracji przeprowadzonej na miejscu przez inżynierów FJD margines błędu zmniejszył się do 3 cm, co stanowi znaczącą poprawę w porównaniu z wcześniej akceptowalnym zakresem ±10 cm. „To ogromna ulga wiedzieć, że będzie mniej błędów i potrzeby poprawiania prac, zwłaszcza że to naprawdę może znacznie zwiększać koszty.”

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

• Jeden system, wiele zastosowań

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

Ta funkcja wyeliminowała potrzebę korzystania z ręcznych urządzeń RTK, jeszcze bardziej upraszczając cały proces. „System G31 oferuje wiele praktycznych funkcji, które ułatwiają nam pracę. Wszystko jest inne niż to, co robiliśmy wcześniej. To świetne doświadczenie z systemem FJD” — powiedział operator, mówiąc o korzyściach płynących z używania systemu naprowadzania FJD.

• Lepsza współpraca, szybsza praca

Ponieważ system naprowadzania FJD zapewniał precyzyjne wykopy, cały proces przebiegał sprawnie. Gdy koparka na barce usunęła muł z wyznaczonego obszaru, łodzie transportowe szybko przewoziły wydobyty materiał do nabrzeża, gdzie dodatkowa koparka ustawiona na brzegu rzeki ładowała usunięty muł na samochody do robót ziemnych. Następnie muł był wywożony z placu budowy.

Ta koordynacja zapewniła płynny przebieg prac, znacząco minimalizując ryzyko jakichkolwiek błędów lub konieczności poprawek. Dzięki utrzymaniu takiego poziomu wydajności projekt mógł postępować szybko, co ostatecznie skróciło całkowity czas realizacji i zapewniło, że na placu budowy nic nie poszło nie tak.

Podsumowanie

Wykorzystanie systemu naprowadzania koparki 3D FJD G31 w tym projekcie podwodnych wykopów rozwiązało problemy związane z precyzją i wydajnością, z którymi mierzył się zespół projektowy. Korzyści osiągnięte w tym studium przypadku stanowią wzór dla przyszłych projektów realizowanych w podobnie 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 większej liczby udanych realizacji w branży budowlanej.