Νέα «μάτια» στο βραβείο

Από τον Kevin Garcia28 Αυγούστου 2019

Το Tappan Zee Constructors 'See' Κάτω από τον ποταμό Hudson με τα Trimble Marine Construction Systems και την Teledyne Marine Imaging.

Από το 1955, η γέφυρα Tappan Zee αποτελεί μια κρίσιμη οδό για τους νέους να μετακινούνται μεταξύ των πόλεων Rockland και Westchester, που βρίσκονται περίπου 20 μίλια βόρεια του Μανχάταν και απέναντι από τον ποταμό Hudson. Ωστόσο, η μεγάλη αύξηση της κυκλοφορίας και το εκθετικά αυξανόμενο κόστος συντήρησης τελικά οδηγούν στην απόφαση αντικατάστασης της ιστορικής γέφυρας. Ο νέος Κυβερνήτης Mario M. Cuomo Bridge, η μεγαλύτερη διασταύρωση στο σύστημα New York State Thruway, έχει σχεδιαστεί για να καλύπτει τις ανάγκες του μέλλοντος, ενώ παράλληλα υποστηρίζει την οικονομική ανάπτυξη.
Το 2013, ο Tappan Zee Constructors ανατέθηκε να σχεδιάσει και να κατασκευάσει τη διασταύρωση με δύο διανύσματα. Το βόρειο άνοιγμα της γέφυρας άνοιξε επίσημα προς την κατεύθυνση προς τα δυτικά τον Αύγουστο του 2017 και το ανατολικό άνοιγμα ολοκληρώθηκε τον Σεπτέμβριο του 2018. Ο Tappan Zee Constructors άρχισε να αποικοδομεί την παλιά γέφυρα το 2017 - έργο που συνεχίζεται το 2019.

Η νέα δομή είναι ήδη ένα ορόσημο, που χαρακτηρίζεται από μια δομή διάρκειας 3,1 μιλίων με διπλό καλώδιο. Οι γωνιακοί πύργοι της γέφυρας του γέφυρα το καθιστούν οπτικό εντυπωσιακό από όλες τις γωνίες. Όταν ολοκληρωθεί πλήρως, θα περιλαμβάνει οκτώ γενικές λωρίδες κυκλοφορίας, τέσσερις ώμους έκτακτης ανάγκης, μια κοινή διαδρομή ποδηλάτου / πεζού και σύγχρονα συστήματα παρακολούθησης της κυκλοφορίας. Επίσης, μοναδική είναι ότι η γέφυρα έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί για να είναι έτοιμη για μαζική μεταφορά και μπορεί να φιλοξενήσει σιδηροδρομικό σταθμό.

Θαλάσσιες και περιβαλλοντικές προκλήσεις
Όταν ξεκίνησε το 2013, ο κυβερνήτης Mario M. Cuomo Bridge ήταν το μεγαλύτερο έργο υποδομής στις ΗΠΑ και απαιτούσε προσεκτικό σχεδιασμό και σχεδιασμό σε όλες τις φάσεις. Το πεδίο εφαρμογής του έργου απαιτούσε την οδήγηση περισσότερων από 1.000 κυλινδρικών σωρών στην κοίτη του ποταμού Hudson για τη δημιουργία 41 πυλώνων για να χωρέσει κάθε άνοιγμα της γέφυρας. Η τελική φάση του έργου αφορούσε την προσεκτική αποδόμηση και απομάκρυνση των συντριμμιών από την παλιά γέφυρα. Κάνοντας τη φάση αποδόμησης πιο δύσκολη ήταν το επιταχυνόμενο χρονοδιάγραμμα για το έργο, το καθαρό μέγεθος της γέφυρας, τα μεταβαλλόμενα βάθη νερού του ποταμού Hudson κάτω και οι άνεμοι συνθήκες. Η ροή του ποταμού Hudson, οι ευρείες τάσεις και η διαύγεια και ορατότητα του νερού ήταν επίσης σημαντικά ζητήματα.

"Μόλις ο κάδος του εκσκαφέα, ο κουβάς του κελύφους ή το κοπτικό κεφάλι σε μια βυθοκόρηση πηγαίνουν κάτω από το νερό δεν το βλέπετε πλέον, έτσι πραγματικά δεν ξέρετε τι συμβαίνει", δήλωσε ο Lou Nash, πρόεδρος της εταιρείας Measutronics Corporation ολοκληρωτής της τεχνολογίας Trimble Marine.

Οι κατασκευαστές Tappan Zee συμβουλεύτηκαν τον Nash, την ομάδα των μετρήσεων και την Trimble για να ξεπεράσουν αυτές τις προκλήσεις. Τα συστήματα εντοπισμού και καθοδήγησης που χρησιμοποιήθηκαν περιλάμβαναν τα εξαρτήματα Trimble και Teledyne - λογισμικό Trimble, υλικό και αισθητήρες για την τοποθέτηση, την καθοδήγηση και την παρακολούθηση μηχανών και το σόναρ Teledyne θαλάσσιας απεικόνισης για εφαρμογές υπογείων.

Εξάλειψη άγνωστων: συνθήκες πραγματικού κόσμου σε σχέση με το «σχέδιο»
Το λογισμικό Trimble Marine Construction χρησιμοποιήθηκε στο σύνολο του έργου για ανασκαφές, τοποθέτηση δομών και εργασίες κατεδάφισης. Βαριά εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε περιλαμβάνονται εκσκαφείς, γερανοί κοχύλι κέλυφος, κόπτης κεφάλι σε μια βυθοκόρο και πολλά άλλα. Ανεξάρτητα από το εργαλείο που χρησιμοποιείται με τα μηχανήματα - κουβάδες, ψαλίδια, ψαλίδια, σφυριά, βαρούλκα - χρησιμοποιώντας το ναυτικό λογισμικό και τον εξοπλισμό σόναρ καθένα είχε ακριβή καθοδήγηση, δίνοντας στους χειριστές σαφήνεια και ορατότητα στην εργασία.

Ο Blake Yaffee, υπεύθυνος περιοχής για το τμήμα κατεδάφισης του έργου, εξηγεί ότι η ομάδα του ξεκίνησε χρησιμοποιώντας το σύστημα για να δημιουργήσει μια βασική γραμμή των συνθηκών στον ποταμό. Αυτό άρχισε με τη συλλογή δεδομένων 3D cloud δεδομένων από τα βυθισμένα χαρακτηριστικά μέσω ενός σκάφους που χρησιμοποιεί σόναρ.

«Είμαστε σε θέση να εξετάσουμε τη δομή εκ των προτέρων και στη συνέχεια να πάρουμε τις εικόνες, να αξιολογήσουμε και να επιβεβαιώσουμε τις αυξήσεις, τις ποσότητες και τις συνθήκες», δήλωσε ο Yaffee. "Ήμασταν σε θέση να ασχοληθούμε με οποιαδήποτε στοιχεία που θα μπορούσαν να προκαλέσουν προβλήματα πριν από την εκτέλεση οποιασδήποτε πραγματικής εργασίας πάνω στη δομή".

Μετά από μια βασική γραμμή, οι Tappan Zee Constructors χρησιμοποίησαν στη συνέχεια το λογισμικό TMC και έναν υπερηχητικό ακροδέκτη υψηλής ανάλυσης Teledyne για να δημιουργήσουν ένα σχέδιο για τη «διάσπαση» των σκυροδέματος των παλιών γεφυρών σε μπάζα, τα οποία στη συνέχεια θα μπορούσαν να απομακρυνθούν με ασφάλεια από τον πυθμένα του ποταμού. Τα δεδομένα επιφανείας στη συνέχεια παρέχονται στους διάφορους τύπους μηχανών για καθοδήγηση στην αποδόμηση των βυθισμένων δομών.

"Από το σύστημά μας, αυτό που βλέπει ο χειριστής στην πρώτη φάση είναι όπου το εργαλείο ήταν έτσι ώστε να πάρει την κατάλληλη κάλυψη της εσωτερικής διαδικασίας αποδόμησης", δήλωσε ο Nash. "Μόλις αισθανθεί ότι έχει φτάσει σε ένα ορισμένο επίπεδο που θέλει να αρχίσει να αφαιρεί τα υλικά, το σόναρ έρχεται και χαρτογραφεί τα συντρίμματα ώστε να είναι σε θέση να εντοπίζει το εργαλείο καθώς κάνει μια αποδόμηση και είναι σε θέση να παρέχει καθοδήγηση στις μηχανές που πρέπει να αφαιρέσετε τα συντρίμμια. "

Μια «θέα των πτηνών» με ακριβή ακρίβεια
Ο Andrew Teese, μηχανικός του έργου, λέει ότι ο εξοπλισμός τοποθέτησης ήταν μια σημαντική πρόοδος σε σύγκριση με το συμβατικό «κυνήγι και ζευγάρωμα» που απαιτείται για αυτό το είδος ναυπηγικών εργασιών. Χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους, ένα πλήρωμα πιθανότατα θα εκσκαφεί σε ένα πλέγμα μοτίβο στη γενική θέση της παλιάς προβλήτας, από το ένα άκρο στο άλλο. Αντ 'αυτού, ήταν σε θέση να χρησιμοποιήσει το σύστημα Trimble σε έναν γερανό Crawler γερανού Manitowoc 999 με ένα εργαλείο clamshell για να καθαρίσει το κάτω μέρος του ποταμού όπου η παλιά αποβάθρα αποσυναρμολογήθηκε.

Το λογισμικό ακολουθεί ένα μοτίβο «φώτα οδικής κυκλοφορίας», που δείχνεται με πράσινο χρώμα στο κιβώτιο ελέγχου του χειριστή όταν χρειάζεται ανασκαφή και αλλάζει σε κίτρινο, καθώς ο χειριστής πλησιάζει την τάξη. Το σύστημα παρέχει ενημερωμένες πληροφορίες, έτσι ώστε η δομή να «σπάσει» και να μετακινηθεί κάτω από το νερό, οι εικόνες και τα χρώματα να ενημερώνονται σε πραγματικό χρόνο. Στην οθόνη, το λογισμικό TMC της Trimble δείχνει ανύψωση, τοποθεσία και προβολή 3D σε πραγματικό χρόνο. Σύμφωνα με τον Teese, μπόρεσε να δει και να ανακτήσει κομμάτια σκυροδέματος μεγέθους ποδοσφαίρου, τα οποία θα ήταν σχεδόν αδύνατο να εντοπιστούν χωρίς δυνατότητες sonar.

"Είναι πολύ πιο γρήγορο, διότι μπορούμε να δούμε πού βρισκόμαστε, μπορούμε να δούμε πόσο ευρύτατα το υλικό είχε εξαπλωθεί και μπορούμε να προχωρήσουμε με ακρίβεια μέσω της προβλήτας και του σωρού χαλιών", δήλωσε ο Teese. "Τα πράγματα που χάσατε καθώς περνάτε από την περιοχή μπορείτε να πάρετε μια ακριβή θέση πάνω, δεν χρειάζεται να κοιτάξετε γύρω για τα πράγματα, ξέρετε ακριβώς που είναι όλα."

Με τις ακριβείς εικόνες, συμπεριλαμβανομένων των επικαλυμμένων σημείων αναφοράς και των συντεταγμένων στην κορυφή της έρευνας, η ομάδα έβγαλε τότε πρίσματα γύρω από αυτά τα κομμάτια "που λείπουν" και εισήγαγαν τα δεδομένα στα πλαίσια ελέγχου των χειριστών.

"Ο καθένας που έχει εκτελέσει κατεδάφιση νερού είναι πολύ εξοικειωμένος με τον όρο« δουλειά στον τυφλό »επειδή αυτό είναι βασικά αυτό που κάνουν οι άνθρωποι», δήλωσε ο Yaffee. "Για εμάς, η επένδυση στο προϊόν σε σχέση με την κλίμακα του έργου, μαζί με το γεγονός ότι το ηχοσύστημα και το λογισμικό μπορούν να αναμορφωθούν και να χρησιμοποιηθούν στο επόμενο έργο, μας έκανε πολύ εύκολο να αποφασίσουμε να φέρουμε αυτόν τον εξοπλισμό επί."

Focus: Ασφάλεια και περιβάλλον
Εκτός από τον γρήγορο εντοπισμό και την αφαίρεση των υπολειμμάτων υποβρύχια, η ακριβής τοποθέτηση βοήθησε τον Tappan Zee Constructors να διαλύσει δύσκολες συνιστώσες και υλικό υποβρύχια, χωρίς να στηρίζεται αποκλειστικά σε δύτες. Οι δύτες έχουν επίσης ένα πιο προβλέψιμο και καλά τεκμηριωμένο σχέδιο προτού πάνε υποβρύχια για να εργαστούν, γεγονός που βελτιώνει την ασφάλεια των δύτες.

"Η κοπή χαλύβδινων πασσάλων με ψαλίδια που έχουν τοποθετηθεί στον εκσκαφέα χωρίς τη στήριξη του δύτη ή τη διατήρηση ενός σημαντικού χρονικού διαστήματος απλά να αισθάνεστε είναι σχεδόν αδύνατη", δήλωσε ο Yaffee. «Με αυτό το επίπεδο ορατότητας και τοποθέτησης είμαστε σίγουρα σε θέση να αναθεωρήσουμε τις συνθήκες με τους δύτες πριν πάνε κάτω».

Σάρωση του πυθμένα του ποταμού, η ομάδα εντόπισε επίσης διαβρωμένες δομές, συστατικά και υλικά που είχαν συλλέξει τα χρόνια από την παλιά γέφυρα. Οι κατασκευαστές Tappan Zee Καταγράφηκαν αυτές τις σαρώσεις και τους ζητήθηκε από το New York State Thruway να αφαιρέσουν το υλικό. Ως αποτέλεσμα, ο ιστότοπος επέστρεψε στην πολιτεία της Νέας Υόρκης σε μια πιο παρθένο κατάσταση, όταν άρχισε να εργάζεται.

Η Yaffee πιστεύει ότι η τεχνολογία επέτρεψε επίσης στην ομάδα να αξιολογήσει προσεκτικά και να τεκμηριώσει την πρόοδο του έργου. Οι δυνατότητες του εργαλείου σε πραγματικό χρόνο ως προς την οικοδόμηση παρέχουν καθημερινή εικόνα της παραγωγικότητας και της τεκμηρίωσης που ικανοποιούν τα κριτήρια αναφοράς. Μόλις ολοκληρώθηκαν οι εργασίες, η ομάδα συνέλεξε εικόνες της περιοχής και εντόπισε οποιαδήποτε συνέχεια που έπρεπε να γίνει.

Μετά από αυτή τη νέα ροή εργασίας, ο Yaffee εξηγεί ότι η δουλειά της ομάδας του ήταν πιο ασφαλής, ταχύτερη και ακριβέστερη. Οχι μόνο αυτό; η εκτεταμένη ομάδα δεν μπορεί να φανταστεί να επιστρέψει στις συμβατικές μεθόδους.

"Δεν περάσαμε πλέον μια διαδικασία αξιολόγησης που κάναμε αρχικά για να διαπιστώσουμε εάν αξίζει την επένδυση, αν πρόκειται να υπάρξει απόδοση της επένδυσης για να μεταφερθεί αυτός ο εξοπλισμός", δήλωσε ο Yaffee. "Με άλλα λόγια, δεν πρόκειται να έχει οικονομικό νόημα να έχουμε εδώ ένα εξάρτημα που είναι« τυφλό », ενώ όλα τα άλλα είδη εξοπλισμού« έχουν μάτια ».

Ο Kevin Garcia είναι διευθυντής της επιχειρηματικής περιοχής για την κατασκευή θαλάσσιων και ειδικών κατασκευών στο τμήμα Πολιτικών Μηχανικών και Κατασκευών του Trimble. Έχει πάνω από 15 χρόνια εμπειρίας στην κατασκευή ειδικών και μπορεί να φτάσει στο Kevin_Garcia@Trimble.com.

Το άρθρο αυτό εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην εκδοτική έκδοση του περιοδικού Maritime Logistics Professional, 2019 Ιουλίου / Αυγ.

Κατηγορίες: Βυθοκόρηση, Λιμάνια, Συμβάσεις, Τεχνολογία