利用3D数字化设计数据进行公路建设-案例研究-043美国I-80号州际公路银溪至万希普段重建
2018-05-09   点击:

【摘要】日内瓦宁愿使用静态激光雷达来收集数据,为DTM提取一个5英尺×5英尺的网格,如图48左侧所示。这将提供一个紧密的DTM,用于控制材料体积。但是,随着CTAB建设已经开始,需要更快的解决方案。峡谷造成了GNSS的多路径误差,因此Geneva Rock使用机器人全站仪(RTS)来收集新的地形测量数据。在一个假期周末,三名独立工作人员收集了东行车道的地形测量数据。考虑到时间限制, . . .

技术影响

东行有40英里的线路和枢纽,西行则没有。用于设置在西行使用AMG系统消除的字符串行的时间和人力成本减少了600小时。这些劳动力成本并没有完全消除

谁以前设置字符串线现在将操作RTS。用于设置集线器的手动劳动被运行复杂设备的智能劳动力所取代。东线和西线的每条线路上设置枢纽的报价为10万美元。调查成本的节省而不是设置纵横线有助于抵消AMG系统的购买价格。数据准备的成本不受影响; 使用相同的数据来设置字符串行的集线器或AMG系统。

字符串行会影响工作区域的可访问性。船员们喜欢能够将他们的卡车靠近工作区域。抛光者过去不得不停下来,跨过电线,并继续完成混凝土。如图51所示,带有混凝土的自卸卡车的铺位更加宽广,如图51所示。凭借无绳摊铺机,Geneva Rock能够将运输混凝土的卡车车队减少10%至15%。船员不得不每天晚上拆下绳索,为水车腾出空间。需要在摊铺机前30英尺处设置字符串线。在铺设交叉路口时,需要通过流量控制来设置字符串行,完成铺路并删除字符串行。AMG节省时间,因为只有在摊铺完成后移动摊铺机才需要进行流量控制。
 

这张图显示了一辆自卸卡车轻松穿过宽敞开阔的道路施工现场的照片,而且没有受到绳索线条的阻碍。 通过无绳运行,承包商能够将运输船队减少10%。
图51:照片。无线铺路提供了更好的工作区域。

图52中看到的东行(弦线)和西行(无弦)铺路取得了良好的平滑度。完全闭合使得更容易达到良好的平滑结果。无绳的铺路取得了更好的平滑效果,但是磨损成本更高。然而,研磨成本的增加并不能抵消平滑奖金的增加。东行和西行的光滑度结果对照表13。

表13:弦线和无绳摊铺结果的对比
结果测量---
桥东---西行

等级控制方法---字符串行---弦

最终平滑度(PI)---3.29英寸/英里---3.29英寸/英里

磨削费用---$ 27,680---$ 41,145

平滑奖金---$ 51,000个---$ 75,000名
 

该图包含一张照片,显示2014年向东完成的路面。在图像右侧,集线器和字符串线是可见的。
图52:照片。弦线和无绳铺路具有良好的平滑度。

AMG摊铺对承包商来说风险较小。有能力控制产量,深度和等级。每25英尺从摊铺机后面记录三次等级检查。等级检查存储的站点,偏移量和相对于铺路表面理论底部的深度(英尺)。深度记录为负增量。从Rail Trail(Sta 495 + 00)到Wanship(Sta 629 + 35),距离超过13,250英尺,记录了近1600次深度检查。平均摊铺深度为1.039英尺(12.47英寸),方差为0.001。

在2014年,使用管线生产线的摊铺员达到了8%的产量。2015年,无绳摊铺机产量提高至7%。图53显示了2015年(无弦)摊铺季节的日产量和累计产量。虽然日产量是可变的,但在整个季节,累计产量表现出持续改善。
 

该数据包括一张图表,显示了5月至9月期间无绳摊铺机完成的日产量和累计产量情况。 日收益率点差异很大,但累计收益率从7%左右稳步提高到近7.5%。
图53:图表。用无绳摊铺机绘制日产量和累计产量。

铺路宽度与日产量结果完全不相关。如图54所示,每日铺路长度和产量之间的相关性也没有很好的相关性。值得注意的是,在铺路距离短的日子里有更多的异常值。
 

该图显示了一个图表,其中显示了日常产量与无绳摊铺每日摊铺长度的关系,以表明它们之间的关联性不好。 短铺路的天数有更多的异常值,低端为4%,高端为28%。 最佳拟合线的R平方值为0.1902。
图54:图表。每日铺路长度为无绳摊铺机的日产量。

铺线需要三名工人检查厚度:两个拉动绳子,一个检查并记录刺深度。使用AMG,等级检查是一项单人作业,用于检查等级和深度,并将数据存储在数据收集器中。批量工厂的材料需要交付时间,摊铺人员的劳动力成本大约为每分钟90美元。通过摊铺机后部的坡度和深度检查,对摊铺结果有更高的信心,并有机会识别问题并迅速作出反应以纠正问题。

UDOT的规范将罚款分配给薄板。如果一个核心很薄,则需要另一个核心来确认。东行(弦线)有两个薄的核心。一个通过了第二个核心,另一个导致了一个摊位的支付率为90%。

AMG系统使承包商能够检查摊铺机平底锅上的高度,以确保摊铺机处于水平位置。重新调平摊铺机是一项重大任务。在开始操作之前确定摊铺机是否水平的能力有助于质量控制。

该项目的一个重大好处是能够使用3D数据识别并迅速解决原始测量精度问题。材料数量会超限,并且可能需要进口材料或将其从工地上移除。当决策者信任3D数据并愿意合作使用数字评论时,有机会加快进度或对问题做出快速反应以避免延误。

承包商愿意合作并提供可行的解决方案来解决调查问题和随之而来的物料平衡,从而最大限度地减少施工开始时的延误。通常情况下,一个项目将继续待命,直到UDOT解决了控制问题。UDOT没有内部能力来尽快解决这个问题。不过,这只是由于天气异常暖和导致铺路作业继续进行到11月份,东行在冬季才能通车。

表14列出了截至2015年11月30日的费用。该投标额度为35,795,397美元,因此尽管原始地面调查存在问题,该项目的预算总额为220万美元(6%)。

表14:成本汇总
费用类别:
成本

施工管理:$ 2,102,401

施工:$ 33,591,502

初步工程:$ 1,063,512

用地路权:$1,252

项目总支出:$ 36,758,667

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