Автоматизовані системи Topcon для асфальто- та бетоноукладачів

Укладання верхніх шарів дорожнього одягу передує останньому етапу спорудження шляху – ущільненню асфальту. А при будівництві бетонної дороги це взагалі останній етап. Від того, наскільки точно машини при цьому відпрацювали, у великій мірі залежить якість дороги.

Ми вже писали, про обладнання Topcon, яке може зробити максимально ефективним кожен етап дорожніх робіт. Купуючи обладнання Topcon, клієнт одночасно отримує і встановлення, і навчання, і технічний супровід. Монтаж та навчання додаткової оплати не потребують. 

Незалежно від того, де перебуває машина, на місце виїде офіційний представник компанії і встановить комплект пристроїв та всі необхідні програми. Для монтажу та наладки обладнання, програмного забезпечення і навчання оператора вистачить одного-двох днів.

Технологія Topcon P32 для асфальтоукладача

Для асфальтоукладачів корпорація Topcon пропонує ті самі чотири продукти, що і для дорожніх фрез: P32, 3D LPS, RD-MC, 3D mm GPS. Перша система двовимірна, решта – тривимірні.

У двовимірній системі P32 Smoothrac для визначення висоти робочого органу відносно дороги застосовано ультразвук. Система керує вигладжувальною плитою. У базовій комплектації – обома її боками. Тому постачається з двома ультразвуковими датчиками ST-2 і двома панелями керування GC-35.

У комплекті P32 Plus застосовуються нові ультразвукові датчики ST-3. Окрім того, за бажанням клієнта у будь-яку конфігурацію можна встановити двосторонній датчик нахилу плити. Це підвищить точність нівелювання. Якщо автоматикою оснащується машина з шириною укладання до 7 м, можна обійтись одним комплектом “ультразвуковий датчик – панель керування” та датчиком нахилу плити. Ультразвукові датчики мають світлодіодні покажчики поточного стану і заданого рівня, рамки температурної компенсації.

P32 – універсальна система. Її можна встановлювати на асфальтоукладачі нових і старих моделей. На старих машинах комплект підключається за аналоговою схемою, на нових – через CAN-шину 

Зазвичай в комплект входить пристрій для усереднення ультразвукових показників Smoothtrac – так звана “ультразвукова лижа” довжиною від 8 до 14 м. Її застосування значно підвищує рівність покриття. Комплектуючі (кріплення та кабелі) постачаються з урахуванням моделі машини, на якій систему буде встановлено.

Дана система універсальна. Її можна встановити на машини різних моделей, обрати найкращу для конкретних умов застосування конфігурацію. Якщо на укладачі вже є прилади попередніх поколінь – System Four або System Five – лазерні або ультразвукові сенсори Topcon чи TSD, датчики ухилу, ними можна скористатися і не купувати нових. Тоді встановлення P32 вийде дешевше. Окрім того, складові можна за необхідності переставляти з машини на машину.

Таким чином, залежно від комплектації та кількості задіяних машин набір обладнання P32 може обійтись від 500 тис грн до 1 млн грн. 

Тривимірні системи 

Усі системи для асфальтоукладача Topcon із супутниковою навігацією можуть працювати з роботизованим тахеометром. Для цього досить зняти GNSS-антену та встановити призму і тахеометр. При роботі систем, заснованих на GNSS для кількох машин – фрез, бульдозерів, укладачів тощо досить однієї базової станції. На рівнині вона дає поправки на відстані до 15 км. При перепадах рельєфу, в зоні нещільної забудови впевнений радіус дії – 8 км. Робота оснащеної GPS техніки не залежить від погоди чи видимості з базою.

Автоматична система 3D mm GPS на базі обладнання Topcon P63 одночасно і лазерна, і супутникова. Приставка MC-R3 в одному корпусі містить усі приймачі, передавачі та контролери. До комплекту, залежно від потреби, може входити одна або дві щогли. Супутникові приймачі на щоглах отримують поправки від стаціонарної базової станції. В однощогловому варіанті висота однієї сторони плити визначається за допомогою лазера, а іншої – обчислюється за даними датчика нахилу. 

При ширині укладання більше 7-8 метрів використовують двощоглову систему. Друга щогла забезпечує постійну орієнтацію машини і висоту обох її боків. Тому така комбінація доцільна для широких асфальтоукладачів. 

У складі обладнання є ротаційний нівелір LZ-T5. Він будує лазерну зону висотою 10 м. Перебуваючи в ній, асфальтоукладач отримує поправку від нівеліра і приводить робочий орган до заданої висоти з міліметровою точністю. З відстані 125 мм похибка не перевищує 5 мм, а на дистанції 300 м – 1 см. Навіть у туман або при перешкодах між лазерним нівеліром і фрезою машина може не зупинятись, бо має супутникове позиціонування. 

Ми вже писали, що при керуванні асфальтоукладачем та фрезою велику користь можуть дати результати сканування дороги за допомогою лазерного обладнання RD-M1. Технологія Topcon SmootRide об’єднує функціонування цих машин в один потік і забезпечує найкращий результат. Маючи дані сканування і проєкт, машина не повторює існуючий профіль поверхні, а допоможе його виправити. Тобто там, де глибина старого полотна нижче від середньої, асфальтоукладач насипле гірку матеріалу – так, щоб після трамбування поверхня стала ідеально рівною та однаковою за щільністю. 

Вартість комплекту Topcon P63  становить 2,5-3 млн. грн. 

RD-MC – одна з найбільш передових систем Topcon. Для позиціонування має супутникову навігацію. Положення робочого органу відносно дороги визначає за допомогою ультразвукових датчиків, що розташовані по обидва боки машини. Система складається з п’яти елементів. 

Точно регулює висоту вигладжувальної плити. Так само, як і в 3D mm GPS, можливе застосування технології SmootRide. Тобто машина може виправляти профіль полотна, обирати оптимальну кількість матеріалу, що належить постелити у кожному місці, із запасом на ущільнення. 

Повний комплект RD-MC коштує близько 2 млн грн. Але якщо на машині вже є датчик нахилу плити, новий можна не купувати. Це здешевлює набір обладнання. Систему можна швидко перевстановити з машини однієї моделі на іншу. Додаткове настроювання не потрібне. Досить мати відповідний комплект кабелів за 200-300 тис грн.

Автоматика 3D LPS виконана на базі роботизованого електронного тахеометра. Прилад безперервно стежить за круговою призмою на спеціальній вібростійкій щоглі машини. 20 разів на секунду він визначає і передає на бортовий комп’ютер машини координати призми. За допомогою цих даних електроніка обчислює поточне положення робочого інструменту, подає команди гідравліці для корекції.

Найчастіше застосовують одну щоглу з призмою у комплексі з датчиком нахилу плити. Щоглу можна встановлювати на будь-яку сторону вигладжувальної  плити. При великій ширині укладання (понад 7 м) встановлюють двощоглову систему в комбінації з GPS-приймачем. 

Система доволі вибаглива до зовнішніх умов. На плані будівництва обов’язково слід мати точки з точно визначеними координатами: на них встановлюється тахеометр. При хорошій видимості відстань між тахеометром і фрезою не повинна перевищувати 400 м. Тобто необхідно забезпечити високу густоту опорних точок. Якщо навіть на короткий час видимість між призмою і тахеометром перекривається, скажімо, проїздить автомобіль, техніку зупиняють, щоб прилад знову “захопив” дзеркало. 3D LPS не функціонує в дощ або туман. 

Серед переваг 3D LPS – висока точність, менше 1 см. Так само, як і на фрезах, система 3D LPS  на асфальтоукладачах підходить як для роботи на відкритих майданчиках, так і в тісній забудові, тунелях. А роботизований тахеометр можна використовувати окремо. Система також підтримує технологію Topcon SmootRide, яка оптимізує та узгоджує роботу технологічного ланцюга машин та оптимізує витрати. 

Комплект коштує близько 1,5 млн грн.

При застосуванні 3D технологій Topcon можливе автоматичне керування курсом асфальтоукладача. Це доступно на машинах Volvo, а також Vogele, оснащених системою Navitronic Plus, деяких інших. Коли машина йде на автопілоті, для оператора немає різниці, яка погода, адже за траєкторією слідкує пульт керування. Робітники, які працюють поруч із машиною, не ризикують потрапити під автомобіль, що проїздить сусідньою смугою. 

Технологія Topcon для бетоноукладача 

Для укладачів бетонних основ та укладачів бетонних профілів компанія Topcon випускає продукт 3D mm GNSS. Так само, як і на асфальтоукладачах він має супутникове позиціонування та лазерні датчики-приймачі. Комплектація може бути одно- або двощоглова.

До керуючого контролера обладнання підключається через CAN-шину.

Цифровий проєкт містить відомості про форму поверхні, шари, точки, осьову лінію, межі та інші просторові параметри дороги. Система контролює висоту і забезпечує рух машини за заданою траєкторією. 

Так само, як і для асфальтоукладача, ротаційний нівелір LZ-T5 будує лазерну зону висотою 10 м. В ній машина приводить робочий орган до заданої висоти з міліметровою точністю. Рекомендується встановлювати нівелір на відстані до 125 м від місця робіт. Тоді похибка не перевищує 5 мм. Навіть в туман або при перешкодах між лазерним нівеліром і датчиком машина може не зупинятись, бо має супутникове позиціонування.

Бетон укладається від одного термічного шва до іншого, а на всьому відрізку дорога має бути рівною, монолітною. Тому для безперебійної роботи рекомендується використовувати одночасно два і більше ротаційних нівеліри.   

У двощогловій комплектації 3D mm GNSS для точного визначення висоти досить мати один ротаційний нівелір замість двох. 

Технічний комплекс може працювати навіть якщо втрачено оптичний зв’язок з лазерним відбивачем. 

Персоналу не доводиться відволікатись на керування самим укладачем. Відтак є більше часу на виробничий процес – подачу суміші, контроль якості профілю тощо. Система працює з машинами Gomaco, Wirtgen та Power Curber.