3D-koneohjaus tienrakennuksessa: hyödyt, rajat ja usean merkin kalusto
3D-koneohjaus toimii tietyömaalla luotettavasti. Aikaa kuluu yleensä muualla: mallien jakamisessa koneille ja toteumien keräämisessä takaisin.
Pyydä demo
Miten 3D-koneohjaus toimii tienrakennuksessa, missä se on parhaimmillaan ja missä tarvitaan muita mittausmenetelmiä, sekä miten usean merkin kalusto hallitaan ilman tiedostojen siirtelyä.
3D-koneohjaus on tienrakennuksessa jo vakiintunut tapa tehdä massatyöt ja rakennekerrokset. Kone tietää tavoitepinnan koko linjauksella, joten vaihtuvat kallistukset, kaarteet ja liittymät eivät vaadi uusia paaluja.
Teknologia toimii. Ongelmat syntyvät yleensä tiedonkulussa: suunnitelmamuutos ei ehdi kaikkiin koneisiin, tai toteumat jäävät eri valmistajien palveluihin.
Tämä artikkeli käy läpi, missä 3D-koneohjaus on parhaimmillaan, missä sen rajat tulevat vastaan ja miten tietyömaan usean merkin kalusto hallitaan yhdestä paikasta.
Mitä 3D-koneohjaus on?
Koneeseen asennettu GNSS-vastaanotin käyttää useita satelliittijärjestelmiä ja RTK-korjausta tukiasemalta tai verkkopalvelusta. Kallistus- ja inertia-anturit hoitavat nopeat liikkeet ja lyhyet katkokset.
Koneelle ladataan suunnitelmamalli: valmis tie tai rakennekerroksen yläpinta sellaisena kuin suunnittelija sen tarkoitti. Näyttö kertoo leikkaus- ja täyttösyvyyden jatkuvasti.
2D-järjestelmä ohjaa yhtä tasoa tai kaltevuutta. 3D-järjestelmä tietää koko pinnan, mikä tekee siitä tienrakennuksen käytännön standardin. Tarkempi vertailu: 2D vai 3D-koneohjaus.
Puskukone, kaivinkone ja tiehöylä tienrakennuksessa
Eri koneet tekevät tietyömaalla eri vaiheet, ja koneohjauksen hyöty näkyy kussakin vähän eri tavalla.
Puskukone tekee usein ensimmäiset massatyöt: pintamaiden poiston, massansiirrot ja karkean pohjan. Koneohjatulla puskukoneella tavoitekorkoon päästään vähemmillä ajokerroilla, ja ylimääräinen kaivu ja täyttö vähenevät.
Kaivinkone tekee monipuolisimmat työt: kaivannot, luiskat, rummut ja rakennekerrokset. Siksi se on usein ensimmäinen kone, joka saa 3D-järjestelmän. Lisää aiheesta: kaivinkoneen koneohjaus.
Tiehöylä viimeistelee kerrokset tarkempaan toleranssiin. Puskukoneen ei tarvitse osua lopulliseen pintaan, kunhan se pääsee lähelle tehokkaasti. Viimeistely tehdään höylällä.
Missä GNSS riittää ja missä tarvitaan muuta mittausta
3D-koneohjaus ei korvaa kaikkea mittausta. Se korvaa mittauksen siellä, missä se ei tuo lisäarvoa.
| Työvaihe | Tyypillinen menetelmä | Miksi |
|---|---|---|
| Massatyöt, pohjat ja luiskat | GNSS-koneohjaus | Laajat alueet, hyvä satelliittinäkyvyys ja vaatimukset, jotka GNSS täyttää |
| Rakennekerrokset (jakava, kantava) | GNSS-koneohjaus, ensimmäisen osuuden tarkistus mittaamalla | Toleranssit ovat yleensä koneohjauksen ulottuvilla; tarkistus varmistaa kalibroinnin |
| Päällysteet ja reunakivet | Takymetri, laser tai jyrsimen/levittimen ohjaus | Toleranssit ovat tiukemmat kuin GNSS:n pystytarkkuuden vaihtelu |
| Sillat, tunnelit, syvät leikkaukset | Takymetri tai paikallinen tukiverkko | Satelliittinäkyvyys on heikko |
| Kaikki, mitä urakka erikseen vaatii | Urakan laatuvaatimusten mukainen | Tarkista vaatimukset urakka-asiakirjoista, esim. InfraRYL |
GNSS-satelliitit liikkuvat koko ajan. Sama piste voi antaa aamulla ja iltapäivällä hieman eri korkeuden, koska näkyvät satelliitit ovat eri paikoissa. Massatöissä sillä ei ole merkitystä, päällysteessä on.
Toinen raja on materiaali: karkeaa mursketta ei saa millin tarkkuuteen, näytti vastaanotin mitä tahansa.
Käytännön toimintatapa monilla työmailla: koneohjaus kaikkeen kantavaan kerrokseen asti, uuden kerroksen ensimmäisen osuuden tarkistus mittaamalla ja tarkimmat pinnat perinteisin menetelmin.
”Infrakit tuo tiedon lähemmäs tuotantoa ja tukee päivittäistä tekemistä erityisesti monivaiheisissa projekteissa.”
Esa Hytönen Tekninen päällikkö · Tieluiska Oy Lue tarina →Mallit ja suunnitelmamuutokset tietyömaalla
Tiehankkeessa suunnitelmat muuttuvat. Linjaus siirtyy johtokonfliktin vuoksi, rummun korko tarkentuu tai liittymä suunnitellaan uudelleen. Muutos itsessään harvoin aiheuttaa ongelman. Ongelma syntyy, jos kone kaivaa vanhan mallin mukaan.
Infrakitissä mallitiedostot ovat projektin kansiorakenteessa. Kun saman tiedoston uusi versio ladataan, se tallentuu revisioksi. Mallit lähetetään koneille koneohjaustehtävinä, ja tehtävän voi käyttää uudelleen, kun työmaalle tulee uusi kone.
Suunnitteluaineistot tulevat samaan projektiin esimerkiksi Civil 3D:stä, Quadrista, Novapointista ja Geministä. Kartalla voi tarkastella LandXML-, IFC-, DWG- ja DXF-aineistoja sekä drone-ortokuvia ja maastomalleja.
Malleja voi tarkastella poikkileikkauksissa linjausta pitkin yhdessä toteumien ja maastopinnan kanssa. Näin näet ennen koneelle lähettämistä, että pinta sopii olemassa olevaan maastoon.
Massoja voi laskea linjausta pitkin, ja tilavuuksia pintojen, mallien ja pistepilvien välillä.
Yksi jakelupiste tietyömaan koneille
Novatron, Leica, Topcon, Unicontrol, Makin3D, DigPilot ja MTS samaan projektiin. Toteumat takaisin tarkistettaviksi.
Usean merkin kalusto tietyömaalla
Isolla tietyömaalla koneita tuovat useat aliurakoitsijat, ja jokaisella on oma koneohjausjärjestelmänsä.
Ilman yhteistä alustaa mittaaja vie saman mallin jokaisen valmistajan palveluun erikseen ja tarkistaa, mitkä koneet päivityksen saivat. Toteumat haetaan jokaisesta palvelusta erikseen.
Infrakit toimii valmistajien järjestelmien yläpuolella. Kuljettajat käyttävät oman järjestelmänsä hyttinäyttöä, ja muutos tapahtuu toimistossa: mallit lähtevät yhdestä paikasta ja toteumat palaavat samaan projektiin.
Destian mittauspäällikkö Markku Palkama kertoo Valtatie 4:n kokemuksista avoimesti: eri merkkisten koneohjauslaitteiden yhteensovittamisessa tuli alussa ongelmia, ja niistä selvittiin formaatin muunnoksilla ja jopa kahdella rinnakkaisella Infrakit-projektilla. Integraatioita kannattaa siis testata hankkeen alussa.
Novatron Xsiten integraatioon kuuluu myös ISO 15143-4 -telematiikka ja koneiden automaattinen siirto projektista toiseen.
Kalustosivulla näet koneiden online-tilan ja kulkureitit kartalla, ja koneiden paikannustarkkuutta voi seurata vertailupisteitä vasten, ja järjestelmä varoittaa, jos tarkkuus on vaatimusten ulkopuolella.
Laajempi kuvaus: koneohjaus ja usean merkin kalusto yhdellä alustalla.
Esimerkkejä tiehankkeista
Hanke suunniteltiin ja toteutettiin täysin mallipohjaisesti. Infrakit oli koko projektiorganisaation työkalu: mallit koneille, toteumamittausten tarkistus ja hyväksyntä sekä drone-kuvat tilannekuvaksi.
Lue Destian tarina →“Infrakitin avulla luodaan pohja tilaajan ja urakoitsijan väliselle luottamukselle mahdollistamalla muun muassa reaaliaikainen tiedonsiirto toimistosta maastoon ja päinvastoin kaikkien projektin osapuolten välillä.”
Markku Palkama Mittauspäällikkö · DestiaHankkeessa oli useiden toimittajien ja aliurakoitsijoiden erimerkkisiä koneita. AF Anlegg yhdisti koneensa Infrakitiin ja jakoi tuotantomallit samasta paikasta.
Lue AF Anleggin tarina →”Oli tärkeää, että tiedot voitiin lähettää automaattisesti ja luotettavasti koneille siten, että tiesimme aina tarkalleen, millä koneella oli mitkäkin malli- ja toteumatiedot.”
Kristen Petillon Koneohjaus- ja automaatiopäällikkö · AF AnleggUsein kysytyt kysymykset | Mitä 3D-koneohjaus tarkoittaa? Paljonko 3D-koneohjaus maksaa? Riittääkö GNSS-tarkkuus päällysteen alle? Missä muodossa mallit viedään koneille? Miten suunnitelmamuutos saadaan kaikkiin koneisiin? |
