利用3D数字化设计数据进行公路建设-案例研究-03方法
2018-04-11   点击:

【摘要】全面了解3D数字数据在公路建设中的应用。认识到在建筑中使用3D数字数据的全面观点以及强调更小,更典型的建筑项目是相互冲突的目标,研究团队选择研究多个州的多个项目。这项研究包括两个项目,其中没有3D数据用于施工,以识别在施工中使用3D数字数据可能无法增值的项目特征。3D数据在每个项目中的应用提供了数据和实例,可用于对数据的有效性,其起作用的工作流 . . .

选择案例研究项目

本节介绍了六个案例研究项目,这些项目在表1和本章中按大小和复杂程度递减排列。这些项目在地理位置上显示在图6中。

表1:最终案例研究项目清单
州_____销_____项目_____合约价值

纽约__D260140__南部高速公路第5部分(US 219)__$ 85,685,250.50

弗吉尼亚州__0060-127-106__路线60重建__$ 35,412,772.30

犹他州__10878__I-80重建__$ 35,795,397

密苏里州__4I1382-P__I-35无粘结混凝土覆盖层__$ 18,934,454.88

纽约__D262079__美国17桥和安全改进__$ 11,861,397,74

纽约__D262554__US 219 Mill&Resurface__$ 6,960,329.50
 


图6:地图。选定的案例研究项目地点。
 

此图显示了美国大陆的地图,标注了六个选定的套管研究的大致位置。 这些项目在犹他州,密苏里州,弗吉尼亚州和纽约。

选定的项目包括新建工程(南方高速公路),城市重建工程(60号线),农村改造工程(I-80银溪至Wanship),无粘结混凝土加铺层(I-35),沥青超高层改造17)和沥青碾磨机(US 219)。

新建工程:南高速公路,纽约
 


图7:地图。美国219南部高速公路的位置。

该图包含Google航空地图,显示美国219 Southern Expressway项目的位置和范围。

南高速公路位于纽约斯普林维尔,按图7所示。它的目标是成为纽约州运输部(NYSDOT)的第一个无纸化项目,因此,它是一个使用调查工具进行实时验证和测量的试点项目。这也是NYSDOT目前标准规范第625部分的第一次使用。(15)

表2:南方高速公路项目信息

所有者:纽约州交通部(NYSDOT)

顾问CE&I:WSP | 帕森斯布林克霍夫

承包商:冷泉建筑

项目ID#:D260140

合约价值:85,685,250.50美元(最终:1.29亿美元)

主要活动:新建9座桥梁的双车道公路

铺路长度:4.9英里

3D数据使用:实时验证,分级,混凝土摊铺

城市重建:60号公路,Midlothian,VA
 


图8:地图。路线60重建的位置。

该图包含Google航空地图,显示Route 60 Reconstruction项目的位置和范围。

这个项目通常被称为60号线重建项目,但它是分别设计的两个项目,在60号公路和德国学校路交汇处相遇,如图8所示。后者是重建的,而前者主要是重铺项目改善排水系统,包括设置路缘和排水沟。路边高度不符合道路标高的问题导致停工。该决议涉及高精度激光雷达测量,3D建模和3D铣削。这项工作在三周内重新开始。

表3:Route 60重建的项目信息

所有者:
弗吉尼亚交通部(VDOT)

顾问E&I:RK&K

承包商:美国基础设施(Prime),Flora&Associates(调查和3D数据准备分包商),Certainty 3D(调查分包商)

项目ID#:0060-127-106

合约价值:35,412,772.30美元(出价),45,363,769.03美元(最终)

主要活动:改造,磨坊铺路,公用设施搬迁,排水改善

铺路长度:2.5英里

3D数据使用:布局,分级,3D轮廓铣削,可施工性审查

乡村重建:I-80,银河至万斯奇,UT
 


图9:地图。I-80银河对Wanship的位置。

这张图包含一张Google航拍地图,显示I-80 Silver Creek至Wanship项目的位置和范围。

图9中用红色标示的I-80部分是在两个施工季节建造的,2014年东行改造,2015年西行改建。西行段更换了一座桥。在两部分的水泥处理过的沥青基层(CTAB)上使用3D研磨和分级; 然而,西行路段也采用了3D铺路。这个项目提供了一个直接比较有线和无线铺路的机会,但也有类似的技术挑战。

表4:I-80 Silver Creek至Wanship的项目信息

所有者:
犹他州交通部(UDOT)

承包商:日内瓦摇滚产品

项目ID # :10878

合约价值:35,795,397美元(最终支付33,591,502美元)

主要活动:3D沥青铣削,CTAB,混凝土摊铺,桥梁更换

铺路长度:14英里

3D数据使用:3D轮廓铣削,平地机和混凝土摊铺机上的RTS

无粘结混凝土覆盖层:I-35,MO 

 


图10:地图。I-35无粘结混凝土覆盖层的位置。
 

该图包含一张Google航拍地图,显示I-35无粘结混凝土覆盖物项目的位置和范围。

图10中以红色显示的I-35的原始部分是用沥青覆盖的混凝土路面。该项目旨在除去沥青,并在增加8英寸无粘结混凝土覆盖层的同时优化产量,几何形状和平整度。这是密苏里州运输部(MoDOT)的一个试点项目,该项目研究了风险均衡投标项目结构的潜力,该结构激励了MoDOT所期望的结果。

表5:I-35无粘结混凝土覆盖物的项目信息

所有者:
密苏里州运输部(MoDOT)

承包商:Ideker公司(主要),应用建筑技术(数据准备),激光专家(调查和AMG支持)

项目ID#:4I1382

合约价值:$ 18,934,454.88

主要活动:铣削和无粘结混凝土加铺层

铺路长度:16车道英里(8.3中心线里程)

3D数据使用:3D铣削,3D混凝土摊铺

桥梁和安全改进:美国17,纽约
 


图11:地图。美国17桥的位置和安全改进。

该图包含Google航拍地图,显示美国17号桥和安全改进项目的位置和范围。

该项目在图11中以红色显示,使用3D设计,但设计文件未交付给承包商。承包商试图使用3D数据。然而,在设备动员之后出现了问题,这阻碍了进一步的3D工作。如果使用3D铣削来执行超高修正,以及为什么问题比仅与3D数字设计数据相关的问题更大,那么该项目将探索承包商会产生的成本。

表6:美国17桥项目信息和安全改进

所有者:
纽约州交通部(NYSDOT)

承包商:冷泉建筑

项目ID:D262079

合约价值:$ 11,861,397.74

主要活动:铣削和摊铺以实现超高修正

铺路长度:零星的,仅限于斜坡和曲线

3D数据使用:3D设计

工厂和覆盖:US 219,纽约州康科德
 


图12:地图。美国219磨机和覆盖物的位置。

该数字包含Google航空地图,显示美国219磨机和覆盖物项目的确切位置和范围。

该项目在图12中以红色显示,未在设计和施工中使用3D数字设计数据。它被选中来说明一种不保证3D数字设计数据的情况。该项目利用磨机和摊铺机上的声波平均滑雪板,收集深度信息以实时调整磨机或摊铺机。在没有任何投资调查,设计,3D数据准备或定位设备以及船员运行定位设备的情况下取得了良好的结果。

表7:US 219铣削和叠加的项目信息

所有者:
纽约州交通部(NYSDOT)

承包商:冷泉建筑

项目ID:D262554

合约价值:$ 6,960,329.5

主要活动:磨房和铺路

铺路长度:13.4英里

3D数据使用:没有

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