Корзина
Leica Geosystems Kazakhstan (Лейка Геосистемс Казахстан)
+77273031717
+77172554466
Корзина

«Осколок»: новый силуэт Лондона

Автор: Джеймс Витворс 
Когда в Лондоне решили построить самое высокое здание в Европе, ведущая мировая компания  по  строительству  опалубок  «Byrne  Bros» получила  заказ  от  ответственной  за  проект фирмы «Mace» возвести бетонную конструкцию для  «Осколка».  Здание  получило  такое  название благодаря необычной форме своего фасада. Сумма заказа составляла более 64 млн евро. Летом  2009  г.  «Byrne  Bros»  обратилась  к  Leica Geosystems, поскольку для строительства временной формы для бетона понадобилась система  позиционирования  подвижной  опалубки, действующая в режиме реального времени. 


Каркас здания был залит бетоном методом параллельного  создания  подвижной  опалубки.  Это  имело  значительные  преимущества,  так  как  создание подвижной опалубки является, вероятно, одним из самых  безопасных,  быстрых  и  экономичных  способов строительства высоких сооружений – за 24 часа можно возвести до 8 метров здания. Метод контроля позиции скользящей опалубки в процессе бетонирования обычно требует больших временных и трудовых  затрат:  команда  геодезистов  должна  вычислять на месте полигонометрический ход измерений, выполненных  тахеометрами  и  точными  оптическими  отвесами.  Так  определяется  заданная  позиция подвижной  опалубки  в  системе  координат  строительной площадки. Поскольку величина отклонения вертикального бетонного керна от подвижной опалубки  была  известна,  можно  было  гарантировать, что бетонный стержень по отношению к заданному положению будет установлен вертикально. 


Допущение небольших отклонений 

Норма  отклонений  для  «Осколка»  допускала  смещение  подвижной  опалубки  от  расчетного  положения  не  более  чем  на  25 мм.  После  оживленных обсуждений сотрудники Leica Geosystems и «Byrne Bros» выбрали комбинированную систему из тахеометров, GNSS приемников и двухосевых инклинометров. С помощью GNSS озиционирования в режиме реального  времени  можно  было  определить  положение  подвижной  опалубки.  Отклонение  и  вращение скользящей опалубки можно было установить с помощью GNSS системы Leica Geosystems. Однако с ее помощью невозможно было зафиксировать показатели крена квадратной опалубки, который теоретически по 20-метровой ее стороне мог составлять ± 75 мм – в зависимости от примененных поправочных коэффициентов. Следовательно, крен подвижной опалубки надо было рассчитать. 

Для  этой  цели  с  помощью  двухосевых  инклинометров были собраны данные, на основании которых в программном обеспечении Leica GeoMoS Monitoring было  рассчитано  положение  всех  четырех  углов подвижной опалубки.

Установка надежной системы мониторинга 

Работа  с  GNSS  технологиями  в  Лондоне,  как  и  в любом  другом  плотно  застроенном  городе,  представляла определенную сложность, поскольку здания и объекты инфраструктуры искажали спутниковые сигналы. Это, в свою очередь, могло привести к тому, что полученные данные стали бы ненадежными или вообще не получилось бы произвести расчеты. Чтобы избежать этого на высокоточную 360-градусную призму Leica AS10 были установлены GNSS антенны – это позволило одновременно наблюдать за  ней  с  помощью  тахеометров  и  GNSS  и  таким образом  осуществлять  контроль  над  результатами данных со спутника. Это было особенно важно, пока  скользящая  опалубка  находилась  низко  над землей, и существовала опасность плохого приема данных со спутника. Для корреляции данных с тахеометров и со спутников в программе Leica GeoOffice был вычислен набор параметров преобразования. 

Помимо  сложностей  применения  GNSS  в  условиях  плотной  городской  застройки,  проблему  представляла установка в городе надежных и стабильно работающих  базовых  станций.  Доступ  к  открытым точкам,  оборудованным  источниками  бесперебойного электропитания и необходимыми коммуникациями, на которых сигнал мог уверенно приниматься, было практически невозможно получить. Переговоры об этом с владельцами соседних зданий и предприятий стали бы чрезвычайно затратными. 

Именно поэтому было решено использовать данные со спутников в режиме RTK через систему корректировки данных Leica SmartNet RTK. Четыре приемника  Leica  GMX902  GG  связали  с  компьютером  на строительной  площадке,  находящемся  на  подвижной опалубке. Leica GNSS Spider получала данные от этих приемников и информацию в режиме реального времени от службы SmartNet. Доступ в интернет  был  установлен  через  систему  беспроводного  соединения,  состоящую  из  двух  направленных антенн. Благодаря этой системе компьютер на подвижной опалубке был надежно соединен с интернетом.

Положение  двух  антенн  на  подвижной  опалубке было вычислено относительно близлежашей к ним опорной  станции  Leica  SmartNet,  которая  находилась на расстоянии 2,4 км. Так получились трехмерные координаты, качество которых оказалось даже лучше требуемых 25 мм.

Ежесекундный расчет положения

Положения системы спутниковой связи расчитывались Leica GNSS Spider каждую секунду, и каждые десять  секунд  в  ПО  Leica  GeoMoS  передавалось среднее значение полученных наблюдений. В Leica GeoMoS  эта  информация  синхронизировалась  с данными двухосевых инклинометров. Одновременно в Leica GeoMoS производился расчет, по которому отслеживался вертикальный крен GNSS антенн.

Архитектура  программного  обеспечения  Leica GeoMoS  базируется  на  банке  данных  Microsoft-SQL.  Между  банком  данных  GeoMoS  и  индивидуально  выполненным  для  данного  проекта  интерфейсом  было  установлено  ODBC-соединение (Open  DataBase  Connectivity),  которое  представляло результаты в виде графика. Его легко мог понять начальник  строительного  участка,  который  затем корректировал  положение  подвижной  опалубки  с помощью  гидравлических  насосов.  Кроме  того,  впрограмме на дисплее отображалась система предупреждения  типа  «светофор».  Если  подсчитанные  результаты  показывали  боковое  отклонение от  проекта  более  чем  на  ± 25 мм,  на  дисплее  загорался  оранжевый  свет. Схематическое  изображение  скользящей  опалубки  и  уровневые  показания позволили  визуализировать  результаты  в  режиме реального времени. 

Итог

Это инновационное решение для контроля положения подвижной опалубки полностью оправдало себя при  строительстве  «Осколка».  Проверка  результатов данными, полученными традиционным методом, обеспечила  высокий  уровень  доверия  к  системе. Кроме того, служба поддержки по мониторингу Leica Geosystems  могла  круглосуточно  удаленно  контролировать  систему.  Эта  поддержка  гарантировала доверие  к  системе  у  всех  участников  строительства. Компании, возводящие другие высотные здания  в  Лондоне  с  помощью  метода  подвижной  опалубки, уже приняли на вооружение данную систему. Сама же строительная компания «Byrne Bros» планирует и в дальнейшем использовать этот успешный  метод. 

Об авторе: 
Джеймс  Витворс  –  инженер-геодезист.  Закончил университет Ньюкасла, в настоящее время работает техническим руководителем отдела мониторинга в Leica Geosystems Ltd, Великобритания.  (james.whitworth@leica-geosystems.com)

«При контроле над строительством мы не можем позволить себе пойти на риск. Поэтому мы выбрали Leica Geosystems и именно поэтому мы смогли выполнить столь масштабный строительный проект с абсолютной точностью» 
Дональд Хьюстон, компания «Byrne Bros»

Reporter '67 - Периодическое издание Leica Geosystems.