Автоматизированные системы Topcon для асфальто- и бетоноукладчиков

Укладка верхних слоев дорожной одежды предшествует последнему этапу сооружения пути — уплотнению асфальта. А при строительстве бетонной дороги это последний этап. От того, насколько точно машины при этом отработали, в большой степени зависит качество дороги.

Мы уже писали об оборудовании Topcon, которое может сделать максимально эффективным каждый этап дорожных работ. Приобретая оборудование Topcon, клиент одновременно получает и установку, и обучение, и техническое сопровождение. Монтаж и обучение также дополнительной оплаты не требуют.

Независимо от того, где находится машина, на место выедет официальный представитель компании и установит комплект устройств и все необходимые программы. Для монтажа и наладки оборудования, программного обеспечения и обучение оператора хватит одного-двух дней.

Технология Topcon P32 для асфальтоукладчика

Для асфальтоукладчиков корпорация Topcon предлагает те же четыре продукта, что и для дорожных фрез: P32, 3D LPS, RD-MC, 3D mm GPS. Первая система двумерная, остальные — трехмерные.

В двумерной системе P32 Smoothrac для определения высоты рабочего органа относительно дороги применен ультразвук. Система управляет выглаживающей плитой. В базовой комплектации — обеими ее сторонами. Поэтому поставляется с двумя ультразвуковыми датчиками ST-2 и двумя панелями управления GC-35.

В комплекте P32 Plus применяются новые ультразвуковые датчики ST-3. Кроме того, по желанию клиента в любую конфигурацию можно установить двусторонний датчик наклона плиты. Это повысит точность нивелирования. Если автоматикой оснащается машина с шириной укладки до 7 м, можно обойтись одним комплектом «ультразвуковой датчик — панель управления» и датчиком наклона плиты. Ультразвуковые датчики имеют светодиодные указатели текущего состояния и заданного уровня, рамки температурной компенсации.

P32 — универсальная система. Ее можно устанавливать на асфальтоукладчики новых и старых моделей. На старых машинах комплект подключается аналоговой схеме, на новых — через CAN-шину.

Обычно в комплект входит устройство для усреднения ультразвуковых показателей Smoothtrac — так называемая «ультразвуковая лыжа» длиной от 8 до 14 м. Ее применение значительно повышает ровность покрытия. Комплектующие (крепление и кабели) поставляются на основе модели машины, на которой система будет установлена.

Данная система универсальна. Ее можно установить на машины различных моделей, выбрать лучшую для конкретных условий применения конфигурацию. Если на укладчике уже есть приборы предыдущих поколений — System Four или System Five — лазерные или ультразвуковые сенсоры Topcon или TSD, датчики уклона, ими можно воспользоваться и не покупать новых. Тогда установление P32 выйдет дешевле. Кроме того, составляющие можно при необходимости переставлять с машины на машину. Таким образом, в зависимости от комплектации и количества задействованных машин набор оборудования P32 может обойтись от 500 тыс грн до 1 млн грн.

Трехмерные системы 

Все системы для асфальтоукладчика Topcon со спутниковой навигацией могут работать с роботизированным тахеометром. Для этого достаточно снять GNSS-антенну и установить призму и тахеометр. При работе систем, основанных на GNSS для нескольких машин — фрез, бульдозеров, составителей и т.д. достаточно одной базовой станции. На равнине она дает поправки на расстоянии до 15 км. При перепадах рельефа, в зоне неплотной застройки уверен радиус действия — 8 км. Работа оснащенной GPS техники не зависит от погоды или видимости с базой.

Автоматическая система 3D mm GPS на базе оборудования Topcon P63 одновременно и лазерная, и спутниковая. Приставка MC-R3 в одном корпусе содержит все приемники, передатчики и контролеры. В комплект, в зависимости от необходимости, может входить одна или две мачты. Спутниковые приемники на мачтах получают поправки от стационарной базовой станции. В одномачтовых варианте высота одной стороны плиты определяется с помощью лазера, а другой — исчисляется по данным датчика наклона.

При ширине укладки более 7-8 метров используют двухмачтовую систему. Вторая мачта обеспечивает постоянную ориентацию машины и высоту обеих ее сторон. Поэтому такая комбинация целесообразна для широких асфальтоукладчиков.

В составе оборудования есть ротационный нивелир LZ-T5. Он строит лазерную зону высотой 10 м. Находясь в ней, асфальтоукладчик получает поправку от нивелира и приводит рабочий орган с заданной высоты с миллиметровой точностью. С расстояния 125 мм погрешность не превышает 5 мм, а на дистанции 300 м — 1 см. Даже в туман или при помехах между лазерным нивелиром и фрезой машина может не останавливаться, потому что имеет спутниковое позиционирование.

Мы уже писали, что при управлении асфальтоукладчиком и фрезой большую пользу могут дать результаты сканирования дороги с помощью лазерного оборудования RD-M1. Технология Topcon SmootRide объединяет функционирование этих машин в один поток и обеспечивает лучший результат. Имея данные сканирования и проект, машина не повторяет существующий профиль поверхности, а поможет его исправить. То есть там, где глубина старого полотна ниже средней, асфальтоукладчик добавит материала — так, чтобы после трамбовки поверхность стала идеально ровной и одинаковой по плотности.

Стоимость комплекта Topcon P63 составляет 2,5-3 млн грн.

RD-MC — одна из самых передовых систем Topcon. Для позиционирования имеет спутниковую навигацию. Положение рабочего органа относительно дороги определяет с помощью ультразвуковых датчиков, расположенных по обе стороны машины. Система состоит из пяти элементов.

Точно регулирует высоту выглаживающей плиты. Так же, как и в 3D mm GPS, возможно применение технологии SmootRide. То есть, машина может исправлять профиль полотна, выбирать оптимальное количество материала, принадлежащего укладке в любом месте, с запасом на уплотнение.

Полный комплект RD-MC стоит около 2 млн грн. Но если на машине уже есть датчик наклона плиты, новый можно не покупать. Это удешевляет набор оборудования. Систему можно быстро переустановить из машины одной модели на другую. Дополнительная настройка не требуется. Достаточно иметь соответствующий комплект кабелей за 200-300 тыс грн.

Автоматика 3D LPS выполнена на базе роботизированного электронного тахеометра. Прибор непрерывно следит за круговой призмой на специальной виброустойчивость мачте машины. 20 раз в секунду он определяет и передает на бортовой компьютер машины координаты призмы. С помощью этих данных электроника вычисляет текущее положение рабочего инструмента, подает команды гидравлике для коррекции.

Чаще всего применяют одну мачту с призмой в комплексе с датчиком наклона плиты. Мачту можно устанавливать на любую сторону выглаживающей плиты. При большой ширине укладки (более 7 м) устанавливают двухмачтовую систему в сочетании с GPS-приемником.

Система довольно требовательна к внешним условиям. На плане строительства обязательно следует иметь точки с точно определенными координатами: на них устанавливается тахеометр. При хорошей видимости расстояние между тахеометром и фрезой не должно превышать 400 м. То есть, необходимо обеспечить высокую плотность опорных точек. Если даже на короткое время видимость между призмой и тахеометром перекрывается, например, проезжает автомобиль, технику останавливают, чтобы прибор снова «захватил» зеркало. 3D LPS не функционирует в дождь или туман.

Среди преимуществ 3D ​​LPS — высокая точность менее 1 см. Так же, как и на фрезах, система 3D LPS на асфальтоукладчике подходит как для работы на открытых площадках, так и в тесной застройке, тоннелях. А роботизированный тахеометр можно использовать отдельно. Система также поддерживает технологию Topcon SmootRide, которая оптимизирует и согласовывает работу технологической цепочки машин и оптимизирует расходы.

Комплект стоит около 1,5 млн грн.

При применении 3D технологий Topcon возможно автоматическое управление курсом асфальтоукладчика. Это доступно на машинах Volvo, а также Vogele, оснащенных системой Navitronic Plus, некоторых других. Когда машина идет на автопилоте, для оператора нет разницы, какая погода, ведь по траектории следит пульт управления. Рабочие, которые работают рядом с машиной, не рискуют попасть под автомобиль, который проезжает по соседней полосе.

Технология Topcon для бетоноукладчика 

Для укладчиков бетонных оснований и бетонных профилей компания Topcon выпускает продукт 3D mm GNSS. Так же, как асфальтоукладчик он имеет спутниковое позиционирование и лазерные датчики-приемники. Комплектация может быть одно- или двухмачтовая.

К управляющему контроллеру оборудование подключается через CAN-шину.

Цифровой проект содержит сведения о форме поверхности, слои, точки, осевую линию, границы и другие пространственные параметры дороги. Система контролирует высоту и обеспечивает движение машины по заданной траектории.

Так же, как и для асфальтоукладчика, ротационный нивелир LZ-T5 строит лазерную зону высотой 10 м. В ней машина приводит рабочий орган с заданной высоты с миллиметровой точностью. Рекомендуется устанавливать нивелир на расстоянии до 125 м от места работ. Тогда погрешность не превышает 5 мм. Даже в туман или при помехах между лазерным нивелиром и датчиком машина может не останавливаться, потому что имеет спутниковое позиционирование.

Бетон укладывается от одного термического шва к другому, а на всем отрезке дорога должна быть ровной, монолитной. Поэтому для бесперебойной работы рекомендуется использовать одновременно два и более ротационных нивелира.

В двухмачтовой комплектации 3D mm GNSS для точного определения высоты достаточно иметь один ротационный нивелир вместо двух.

Технический комплекс может работать даже если потеряна оптическая связь с лазерным отражателем.

Персоналу не приходится отвлекаться на управление самим укладчиком. Поэтому есть больше времени на производственный процесс — подачу смеси, контроль качества профиля и тому подобное. Система работает с машинами Gomaco, Wirtgen и Power Curber.