Trimble 3D 機器控制解決方案 - 盧森堡機場重建跑道實例分享

文章來源:https://heavyindustry.trimble.com/resources/customer-stories/luxembourg-airport-rebuilds-runway-with-trimble-3d-machine-guidance
 

 
盧森堡機場位於芬德爾,是歐洲重要的轉運站。隨著近年乘客流量增加,其中已使用 30 年 4000 米長、60 米寬的跑道需要翻新。為避免干擾航班起降,選擇在現有跑道上重建,並使用路面銑刨機校正跑道輪廓。每晚鋪設瀝青,確保早晨恢復正常運營。這項高精度任務得以成功完成,仰賴技術嫻熟的團隊、3D 機器引導和 Trimble 技術,以及當地經銷商 SITECH France 的支持。

在任務前期行程非常緊湊,機場同意建設公司晚上 11 點到早上 6 點,分為兩個階段進行跑道重建,總計 210 - 220 個晚上。該計劃由 Colas、Felix Giorgetti、Karp-Kneip Constructions 及 JDC Airports 組成的聯合團隊制定,於 2021 年和 2022 年使用 3D 引導技術進行銑刨和鋪設瀝青。Trimble 土木工程業務經理 Norbert Mattivi 指出:「總部位於盧森堡的 Karp-Kneip 作為挖掘機、平地機和推土機的引導系統使用者,相信我們的技術。同時為其子公司 Rabotech 也採用了Trimble 的 3D 機器控制系統。」

 
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Karp-Kneip 測量部主管 Christophe Latteur 補充說道:「我們熟悉 Trimble 的設備及操作方式,沒有 3D 機器控制和作業流程,我們無法完成這項任務。」

Colas 專案總監 Clément Larher 也表示:「我們測試過其可靠性,因此購買了一套銑刨機系統。」SITECH France 也參與其中,提供安裝、顧問服務,並協助在嚴苛條件下規劃和最佳化 3D 系統的使用。

SITECH France 應用工程師 Damien Grosjean 表示:「我們必須培訓新操作人員,每週兩到三個夜晚到工地操作,直到一切達到最佳狀態。」

高精度目標

跑道專案開始時,由承包商進行現況測量,利用點雲掃描進行數值製圖,根據這些數據制定每日工作計劃。施工團隊使用配備 3D 機器控制系統的銑刨機和鋪路機,包括 Trimble CB460 控制器與 MT900 機器,每晚有 2 到 4 台 Wirtgen W200 和 W210Fi 銑刨機,及多達 8 台 Vögele Super 1800-3 與 Super 2100-3 瀝青鋪路機進行跑道修復。超過 16 台 Trimble SPS930 全站儀用於引導和監控任務。

Mattivi 指出:「我們的全站儀配備高精度 CDD 感測器,SPS930 的訊號被反射後,在 200 米的測量精度達到 1 毫米。」全站儀透過無線電每秒向 CB460 控制器傳送 10 筆坐標,並使用 Trimble TCS3 和 TCS7 控制器檢查銑刨和鋪設平整度。整個專案需要超過 240 人及 100 多台機器和卡車完成任務。

作業流程

全站儀每晚 11 點會用於控制和引導機器。Larher 說:「每晚 11 點聽到汽笛聲,每個人都知道他應該去哪裡,如何到達以及該做什麼。」

Mattivi 補充:「第一個任務是將設備與全站儀配對,每個 MT900 發射編碼 LED 訊號,由正確的全站儀接收。」

Latteur 解釋:「這是 Trimble 系統的優勢,每個站只追蹤一個棱鏡,即使有卡車穿過兩者之間也能找到。」全站儀位於鋪路機後方,放置在高達 3 米的腳架上,以免訊號被壓實機干擾。

移動追蹤技術

每晚使用配備 Trimble SPS986 GNSS 智慧天線的 TinyRobots 標記即將銑刨的區域,每個區域約 2 米寬,具體取決於滾筒的寬度。然後由 Trimble PCS900 鋪路控制系統引導銑刨機進行作業。Larher 說:「首先處理側邊,以覆蓋整個跑道寬度。」

Mattivi 說:「這些機器攜帶 MT900 棱鏡,可以獲得高程點,結合 Trimble GS420 機器控制感測器,使銑刨精度達到每分鐘 25 米 ±3 毫米。」測量完銑刨深度後,進行清掃並使用乳化增黏劑,然後開始鋪設瀝青。

 
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分組作業

鋪路機以分組方式作業,第一台鋪路機在兩側受系統引導,在跑道左側進行超過 10 米的水平面和斜坡作業。第二台配備 10 米抹平板的鋪路機在右側作業,從左側第一台鋪路機的點位開始,右側第二台鋪路機由系統引導,持續作業直到完成整個跑道寬度。工程結束時,坡度按照國際標準(最大 1%)製作。

Larher 指出:「我們鋪設了兩至七層瀝青,每層厚度 4.5 毫米,最多達到 10 毫米的磨損層,層數取決於舊剖面與目標剖面間的間隙,最多鋪設 37 毫米的瀝青。」每晚工作人員完成 150 至 300 米的新跑道。

物流挑戰

瀝青由附近的兩個工廠供應,這也為物流帶來了一定的挑戰。Larher 指出:「實際上,銑刨工作大約在凌晨 1:30 結束,然後有兩個半小時來鋪設和壓實瀝青。我們需要兩小時讓瀝青從 160°C 冷卻到 60°C,這是重新開放跑道的最高允許溫度。每晚平均使用 2,500 噸瀝青,相當於 60 至 65 輛卡車的運量,卡車平均來回 1.6 次。」

Mattivi 補充說:「3D 模型的優勢在於,它不僅能準確滿足規格,還能計算每晚需要的瀝青數量。」 

Latteur 總結道:「施工完成後,跑道已為第一批貨機降落做好準備,看起來非常平坦彷彿從未進行過施工。而且設備也做好待命準備,能在隔日晚上繼續作業。」

 
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