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拓普康助力维拉-鲍尔菲尔德国际机场翻修项目

2020-06-02 15:15:20
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项目基本情况

维拉-鲍尔菲尔德国际机场(Bauerfield International Airport)位于瓦努阿图共和国谢法省维拉港,机场包括一条长度为2600 m、宽度为45 m的跑道,跑道由位于11号跑道末端和29号跑道末端的两个转弯节点构成,跑道中部1950米处有一个飞机转弯区。

最近一次翻修是在21世纪初,该项目由瓦努阿图政府和世界银行共同投资旨在延长现有机场资产的使用寿命。


维拉机场布局图

该机场翻修项目内容包括:跑道道面的翻修与坡度调整、转弯区的扩建、跑道两侧新增路肩以及新建停机坪。

项目面临的问题:
由于使用和沉降因素,导致跑道表层沥青厚度不均匀,结构强度不一致,飞机起降过程中,在高强度的冲击作用下,很容易对跑道造成进一步的破坏,同时会对飞机的起降架构成威胁,危及飞行安全。

在跑道起降位置破坏严重,曾经进行过的小范围修整已经难以满足安全飞行的标准。


严重损坏的跑道表层及底层

沥青道面顶部半透性加剧,呈现多孔状,降雨条件下会加剧对底基层的破坏。

由于沉降和设计原因导致坡度不合适,不符合飞行要求,需要分段对跑道进行摊铺,对坡度进行纵向坡度调整。整个跑道摊铺层数最多的地方需要摊铺5层,最少的地方需要摊铺一层。

道面摊铺层数计划

3D 毫米GPS摊铺自动控制系统
TOPCON 3D 毫米GPS摊铺自动控制系统是数字化施工在摊铺领域的创新之举,是将GPS RTK技术和激光技术,以及机械控制技术相结合的光机电液一体化3D自动控制系统,是当今世界上最先进的沥青整平作业技术之一。

其技术核心为:利用GNSS RTK技术对摊铺机熨平板平面位置进行厘米级实时定位,同时利用激光对熨平板高度进行毫米级定位。通过将获取的实时高程数据与设计数据中相应位置的高程信息进行对比,计算差值,将差值转换为强弱不同的电信号,驱动液压阀进行快慢不同的运动,最终控制摊铺机熨平板提升或降低液压缸,实现毫米级平整作业。


系统构成

TOPCON利用多年来在光学领域的技术积累,成功的研发出LaserZone域激光专利技术,该技术能够在自动整平的基础上向外发射与水平方向成10°夹角的激光束形成一堵垂直范围达10米“激光墙”。从而保证在此“激光墙”的范围内都能够有效接收激光信息,保证得到毫米级的高程精度。


GPS与LazerZone高程精度对比

左图为没有激光参与,仅依靠GPS定位获取的高程定位精度情况。右图为LaserZone域激光技术参与解算后获取的高程精度情况。


LazerZone域激光高程控制技术

毫米GPS技术在维拉项目施工中的应用
本次项目具体施工中对于平整度非常差以及薄厚不一致的地方需要考虑虚铺厚度,以保证平顺性。

前期准备
1. 数据准备
传统数据采集方式有两种:单独使用GPS接收机,采用RTK的作业方式进行数据采集;采用水准仪结合RTK的方式进行数据的采集。

毫米GPS技术采用RTK方式确定平面坐标,采用激光测定高程,结合二者优势,能够实现快速、高精度采集数据的目的。

三种方式的作业方式及优缺点对比如下表:

TOPCON 3D-Office软件可以在生成摊铺面层设计数据的同时,生成等高线。利用等高线的特点,结合外业现场的数据复查工作,可以排查出数据出现问题的地方。


数据内业检查

2.数据设计
通过3D-Office软件,可以对原始地面和设计数据进行对比,从中查看标高相差情况。在3D-Office中可以根据实际情况通过设置等高线间隔,用不同的颜色显示出需要挖填的情况,在实际铣刨和摊铺作业中进行调整。

等高线间隔为3cm时实测与设计数据对比

摊铺作业
1. 作业计划
在TOPCON 3D控制系统中,可以通过对设计数据(即当天摊铺面层)和实测的面层数据(即当天铣刨完面层)进行对比,从而计算出当天所需沥青的方量。


填方量计算结果

 

2. 实施联铺
维拉机场跑道宽45米,为保障摊铺施工时各幅之间沥青热接缝的完整和平顺,采用五台摊铺机联合摊铺的作业方式。

摊铺作业现场

3. 全程监控作业质量
传统的施工方式,施工现场需要大量人员,极易造成混乱,施工成果事后检测,容易造成返工。

TOPCON 3D控制系统中无需测量人员和架梁工人,只需一人跟在摊铺机后,实时检测摊铺道面的虚铺厚度,即可实时掌控摊铺作业质量。


实时检测摊铺质量

系统优势
TOPCON 毫米GPS摊铺系统相对于传统施工方式具有以下优势:

实时显示图形和数据信息,实现过程化施工控制。
无需测量放桩和架设参考基准线,实现无桩化摊铺。
保证施工精度,可大幅节省物料及施工时间。
系统施工不受光线影响,可以24小时全天候连续作业。
通过内业数据的设计就可以轻松查找出可能存在的问题。
通过设计数据与实测数据对比可以准确计算出工程量。

微信号 : Topcon_Group
拓普康索佳(上海)科贸有限公司

拓普康索佳“STS”介绍:
拓普康索佳(上海)科贸有限公司是美国拓普康定位系统公司在上海自贸区注册成立的全资子公司,是上海自贸区正式挂牌后注册的第一家外资独资企业,也是拓普康集团在中国设立的第一个独资企业。公司负责拓普康集团旗下测量定位、建筑施工和精准农业三大业务领域各品牌与产品线在中国(含港澳地区)及蒙古国的市场营销、渠道分销、技术支持、售后服务和业务拓展。

拓普康索佳办公地址:
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13901835998(索佳)
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