Câștig de productivitate și înaltă precizie pentru ghidarea cu 3D GPS dublu a unui Malaxor pe un proiect de creare de bazine închise într-un centru de depozitare a deșeurilor
Bazinul, reprezintă aici 30 000 m² și când am trecut noi pe acolo se terminase faza de tratare a solului. O fază care pe acest șantier s-a dovedit cea mai rapidă de pe toate șantierele de tratare a solului pe care echipele de la fața locului le făcuseră până atunci. Un record datorat condițiilor meteorologice extrem de favorabile din lunile iunie și iulie (a plouat într-o singură zi), dar și utilizării pentru prima dată pentru acest tip de aplicație a unei soluții de ghidare 3D/GPS.
Bazinul este constituit din lut, un material special care poate înmagazina apa, ceea ce poate duce la depozite de apă la suprafață, șanțuri și daune pentru utilaje. Diferitele straturi care trebuie malaxate se descompun după cum urmează: primul, alimentat de camioane elevatoare și nivelat cu buldozere, la 0/50 în vrac.
Pe bazin se află un șef de șantier care îi supervizează pe operatorii celor două compactoare, unui utilaj special de îngropare (echipament remorcat de un tractor care permite procesarea și pregătirea solului la o simplă trecere), unui buldozer și unui malaxor; un tehnician de laborator măsoară în fiecare dimineață procentajele umidității. În funcție de rezultate, îi indică utilajuluispecial cantitatea de produs care trebuie deversată pe metru pătrat.
« Căutăm mereu stratul precedent cu stabilizatorul; este scopul ghidării malaxorului”, explică responsabilul de șantier. ”Se reglează la 0/50, și când stabilizatorul a trecut și înainte ca și compactoarele să treacă, știm că taie la 0/50. De îndată ce compactoarele au trecut, ajungem la 0/40; apoi punem la 0/30, malaxăm din nou la 0/40, se recompactează cu 0/10, punem din nou la 0/30, malaxăm din nou la 0/40, recompactăm cu 0/10, și așa mai departe. Repetăm aceeași procedură până la ultimul strat, care este puțin mai înalt decât precedentele.”
”Sistemele de ghidare a utilajelor există de foarte mult timp, dar adoptarea lor se face în mod inegal în funcție de utilaje, regiuni sau domenii de aplicare. Obișnuința este deseori greu de combătut și trebuie mereu să le explici profesioniștilor din domeniu ce câștigă dacă investesc mult în aceste sisteme.”
La sfârșit, buldozerul va tăia la 0/10 pe tot bazinul. Excedentul va fi malaxat din nou, format din nou apoi va fi depus pe margini. « Se face un reglaj final deoarece dacă am regla de exemplu la 0/5, s-ar forma pachete și rezultatul nu ar mai fi estetic. Cu o retragere de 0/10, tăietura este perfectă și, vizual, rezultatul este magnific”, adaugă responsabilul. ”Știind că aici se lucrează numai față de fundul stratului, adică toate schemele de delta reprezintă puncte, cu un punct pe strat și un punct pe utilaj, toate acestea pentru fiecare strat. Cum delta au toate aceeași bază, acest lucru permite să se vadă imediat caracteristicile straturilor.”
Pe acest șantier, stabilizatorul de sol WIRTGEN WR240i, cu o putere de 456 kW și o greutate de 30,4 tone, trasează lent dar sigur ruta sa. ”Conceptul stabilizatorului WIRTGEN WR240i este același pentru toate utilajele din gamă; acest concept constă în principal în dispunerea a 4 coloane independente care ajustează înălțimea roții următoare în funcție de o necesitate altimetrică”, detaliază Jérôme POTTIER, responsabil reciclare și stabilizare la WIRTGEN France. WR240i este dotat aici cu un sistem de ghidare TRIMBLE cu 3D/GPS care permite pilotarea poziției frezei în sol, prin intermediul unui proiect de referință. Cele 4 coloane vor poziționa astfel mașina la înălțimea dorită, și vor ajusta poziția frezei în adâncimea solului în timp real, în funcție de proiect.
Într-adevăr, fiecare roată este atașată unei coloane, și în fiecare coloană segăsește un piston hidraulic. Chiar la interiorul pistonului se află un senzor care transmite o informare a poziției și care permite localizarea pistonului în cursa sa. ”Coloanele comunică hidraulic dar și electronic între ele, și în consecință traseul mașinii poate suferi o evoluție, obligând-o de exemplu să urmeze o pantă”, reia Jérôme POTTIER. ”Acestea fiind spuse, nu ne mai aflăm în optica de a vrea să se forțeze un utilaj să urmeze o pantă; în schimb, vrem să lucreze la o altitudine precisă, cu un releveu exact al poziției frezei în spațiu, astfel încât succesiunea straturilor să fie corect realizată și să nu existe omisiuni de procesare la momentul umplerii lucrării.”
Se aplică deci un principiu care aduce o corecție rapidă și precisă, păstrând totuși un randament ridicat, de ordinul a 15 m/min. Un randament ridicat posibil prin activitatea rapidă a 4 coloane, care generează o batere suficientă care îi permite utilajului WR240i să treacă peste problemele de portanță și prin prezența sistemului de ghidare TRIMBLE pe stabilizator.
”Până astăzi nimeni nu reușise să dirijeze comenzile hidraulice ale unui stabilizator și să gestioneze astfel automat poziționarea frezei, dar s-a reușit pe acest utilaj.”
Societatea de închiriere LHEUREUX a furnizat utilajul, un model cu care locatorul a lucrat mereu și pe care s-a sprijinit dintr-un motiv foarte simplu: deoarece utilajul este considerat polivalent, este capabil să răspundă ritmurilor ridicate, să realizeze volume mari de lucru, dar se poate ajusta și la ritmuri și volume mai mici. ”WR240i est considerat un utilaj care poate interveni la fel de bine pe șantiere locale mici cât și pe șantiere mari de terasamente”, afirmă Mohera LHEUREUX, de la societatea LHEUREUX Location TP.
” WR240i aparține acelei categorii de utilaje care, odată ajuns pe șantier, lucrează în general timp de aproximativ 2 luni. Și în timpul acestor 2 luni, funcționează în fiecare zi, fără întrerupere”, continuă Mohera LHEUREUX. În ceea ce privește ghidarea, decizia de a echipa stabilizatorul cu sistem TRIMBLE este o inițiativă a clientului. Societatea LHEUREUX a fost responsabilă, în ceea ce o privește, de studiul fezabilității proiectului; când locatorul a estimat că operațiunea este posibilă, și că WIRTGEN și SITECH voiau, de asemenea, să urmeze această cale, instalarea a fost posibilă.
LHEUREUX Location TP afirmă că primește din ce în ce mai multe cereri de la clienții săi pentru echipamente dotate cu sisteme de ghidare, pentru toate familiile de utilaje. ”Este o tehnologie din ce în ce mai adoptată deoarece aduce câștiguri de productivitate tuturor. Și dincolo de aspectul economic, ghidarea utilajelor este o garanție de fiabilitate și securitate”, subliniază Mohera LHEUREUX.
În acest caz, WR240i care intervine pe bazin constituie o premieră mondială, atât pentru WIRTGEN cât și pentru SITECH France și LHEUREUX…
Stabilizatorul WIRTGEN WR240i care intervine pe acest bazin este dotat cu un sistem de ghidare TRIMBLE 3D/GPS, deja utilizat pe diferite tipuri de utilaje și botezat GCS900 (pentru Grade Control System). Programul de ghidare Trimble a fost adaptat pentru a gestiona aplicațiile unui stabilizator ca WR240i. Permite furnizarea a două servicii esențiale: determină poziția în timp real a utilajului în raport cu proiectul, și gestionează automat poziția frezei. ”Până acum, nimeni nu putuse să automatizeze dirijarea atât de specială a comenzilor hidraulice ale unui malaxor” insistă Philippe DESHAYES, responsabil tehnic la SITECH France, distribuitorul soluțiilor Trimble în hexagon.
”Vorbim în mod generic de tehnologie GPS, când ar trebui mai mult să vorbim despre ghidare GNSS. Într-adevăr, GPS desemnează constelația de sateliți Americani. Europenii au și ei propria lor constelație – GALILEO – rușii au de asemenea – GLONASS – și chinezii au creat rețeaua BEIDOU: toate aceste constelații care formează rețeaua GNSS sunt gestionate de sistemele TRIMBLE” continuă Philippe DESHAYES. În realitate, cele două antene GPS care au fost instalate pe stabilizator permit poziționarea mașinii în 3D în spațiu, datorită corecțiilor aduse de o bază care se află pe șantier. Apoi, acțiunea prin care se încarcă un proiect digitalizat în 3d pe utilaj permite o comparație între poziția instrumentului și proiectul care trebuie realizat.
”Dirijarea hidraulicii garantează că freza stabilizatorului se poziționează exact la cota care trebuie respectat, în funcție de viteza de avansare a utilajului”, indică responsabilul tehnic. ”În practică, cele două antene GPS dau poziționarea dreapta/stânga a instrumentului, dar când freza intră în pământ, există o basculare a stâlpului, ceea ce face necesara prezența pe stabilizator a unui senzor care ia în considerare înclinarea acestui stâlp. Acest senzor corectează apoi acțiunea stabilizatorului astfel încât să se obțină cota reală.”
Chiar acest proiect de șantier este digitalizat în 3D: platforma inițială pe care se depun diferitele straturi de materiale este disponibilă vizual pe ecranele tuturor mașinilor care intervin pe șantier – buldozere, stabilizatoare, compactoare… Cealaltă particularitate a bazinului pe care lucrează utilajul WIRTGEN WR240i este că toate echipamentele au fost dotate cu modeme care permit trimiterea prin Internet a datelor înregistrate de fiecare utilaj pe un server TRIMBLE accesibil utilizatorului. Astfel, se înregistrează tot ceea ce face utilajul: ”Nu dispunem doar de datele de poziționare, ci și de o multitudine de informații; de exemplu, se cunoaște sensul de înaintare a utilajului, se pot identifica intervalele de lucru în timpul cărora este activat modul vibrație, poziția lamei buldozerului sau chiar și când se declanșează modul automat…”, mai spune Philippe DESHAYES.
”Conceptul stabilizatorului WIRTGEN WR240i constă în principal în dispunerea a 4 coloane independente care ajustează înălțimea roții următoare în funcție de o necesitate altimetrică.”
Pe ecranul din cabină proiectul este colorat cu verde de îndată ce stabilizatorul a trecut printr-o zonă. Astfel, aceste informații nu reprezintă numai un ajutor pentru șofer, dar înregistrarea lor prin modem îi permite, de asemenea, șefului de lucrări să exploateze aceste informații pentru a măsura progresul lucrărilor, lucrările care rămân de executat, volumele malaxate, etc… De la calculatorul său din birou, topograful poate valida activitatea efectuată fără a se deplasa pe șantier pentru a executa o ridicare topografică pentru stratul terminat.
Utilajul malaxează direct la înălțimea dorită pentru a obține sistematic valori în toleranțele proiectului. Toți colaboratorii care intervin pe platformă vor beneficia de câștigurile de productivitate aduse de sistemul de ghidare: operatorul vizualizează în permanență pe carcasa din cabină poziția în raport cu proiectul dar și datele de debleuri & rambleuri și beneficiază de automatizarea utilajului. Securitatea ridicată pe șantier, datorată reducerii numărului de persoane din jurul utilajelor, le permite tuturor lucrătorilor să fie mai liniștiți din acest punct de vedere. De exemplu, nu mai este nevoie să se bată picheți și să se controleze în permanență dacă operatorul se află la cota corectă, deoarece prin dirijarea automată a lamei utilajul va urmări direct cota proiectului cu o precizie centimetrică. Topograful nu se mai
deplasează pentru lucrări de terasamente. Faptul că se ajunge la cotă printr-un număr minim de curse permite realizarea economiilor de carburant, materiale auxiliare și uzură mașină.
Evident, echipele topografice sunt obligate în continuare să se deplaseze pe teren, în principal pentru a efectua controale. Totuși, topograful dispune de mai mult timp pentru a se concentra pe pregătirea proiectului dinainte, și pe analizele activităților efectuate, direct de la birou.
”Sistemele de ghidare a utilajelor există de foarte mult timp, dar adoptarea lor se face în mod inegal în funcție de utilaje, regiuni sau domenii de aplicare. Obișnuința este deseori greu de combătut și trebuie mereu să le explici profesioniștilor din domeniu ce câștigă dacă investesc mult în aceste sisteme” explică Philippe DESHAYES.
”În acest scop, se fac comparații între un utilaj neechipat și un utilaj ghidat, iar acestea evidențiază câștigul de productivitate indus de sistemele noastre. Bine înțeles, ghidarea reprezintă un cost, dar acesta va fi rentabilizat repede. În realitate, chestiunea nu este de a ști cât costă – chiar dacă în mod normal ar trebui să existe un buget pentru acest tip de echipamente – ci în cât timp investiția va fi amortizată și când va produce venituri pentru beneficiar”. Fără a mai enumera și avantajele numeroase ale ghidării, care nu pot fi cuantificate, cum ar fi îmbunătățirea securității sau a bilanțului carbon al șantierelor.
Ghidarea utilajelor are un viitor prielnic, mai ales când se știe că obiectivul echipelor SITECH France este de a generaliza acest gen de sisteme pentru toate familiile de utilaje. După tradiționalele mașini de nivelat, buldozere și alte compactoare, viitoarea etapă de dotare va fi pe excavatoarele hidraulice. Iar în ceea ce privește stabilizatoarele, testul pare mai mult decât concludent.
Pe acest site, proiectul prezentat pentru sistemele de ghidare ale buldozerelor este o simplă suprafață terasată, cu o pantă redusă. Apoi, se pleacă de la acest proiect înregistrat pe toate mașinile și nu se lucrează decât cu un delta pozitiv pentru fiecare strat. Scopul este ca toate utilajele să aibă aceeași referință pentru a evita orice eroare. Astfel, toți operatorii care intervin pe șantier dispun de același proiect și de aceleași date.
Compactorul echipat cu sistem de ghidare 3D va acționa mai mult într-o logică de releveu: înregistrează pozițiile curselor sale. Se vor putea recupera ultimele curse pentru comparație cu stratul.
Astfel, se poate extrage un punct la fiecare 5 metri, ceea ce permite apoi realizarea unui “model digital de teren”(MNT) pentru fiecare strat. Odată cu poziționarea frezei unui stabilizator, se dau și date altimetrice care ne ajută să aflăm mai multe lucrări și în special eventualele curse care trebuie făcute din nou. Scopul este ca la sfârșitul șantierului toate straturile să fie perfect uniforme și legate. Noile tehnici de ghidare a utilajelor, asociate modemelor instalate în mașini, permit un control mai bun și gestionarea lucrărilor de zi cu zi. Datele înregistrate de fiecare utilaj sunt expediate în permanență la serverul TRIMBLE de la care se poate programa o retrimitere automată de rapoarte la o adresă e-mail.
Pe fundul unui bazin de aproximativ 30 000 m² intervine un stabilizator de sol Utilaj WIRTGEN WR240i, echipat cu un sistem de ghidare TRIMBLE GCS900, pentru realizarea fazei de tratare a solului.
De îndată ce știu să lucreze cu ea, profesioniștii din domeniu spun că ghidarea le permite să consolideze interacțiunea dintre om și mașină. Tehnologia facilitează sarcinile fiecăruia pe șantier. Totuși, adoptarea acesteia nu se face fără eforturi și necesită o implicare puternică a tuturor actorilor. Ca în cazul fiecărei inovații, se începe prin descoperirea pas cu pas a modului de funcționare, înainte de a construi moduri de operare și o metodologie de lucru, (în acest caz recuperarea de date), și de a începe să nu ne putem lipsi de ea pentru dirijarea activității noastre.
