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拓普康:将3D数字化施工带入更广阔天地

  • 发布时间:2020-12-25 09:59
  • 来源:《建设机械技术与管理》杂志
  • 作者:白洋
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【概要描述】3D数字化施工是指将精密测量定位、液压自动化控制及BIM建模等多项技术融合,集成一套完整的高精度机械自动控制系统并应用在施工领域。

拓普康:将3D数字化施工带入更广阔天地

【概要描述】3D数字化施工是指将精密测量定位、液压自动化控制及BIM建模等多项技术融合,集成一套完整的高精度机械自动控制系统并应用在施工领域。

  • 分类:装备
  • 作者:白洋
  • 来源:《建设机械技术与管理》杂志
  • 发布时间:2020-12-25 09:59
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  3D数字化施工是指将精密测量定位、液压自动化控制及BIM建模等多项技术融合,集成一套完整的高精度机械自动控制系统并应用在施工领域。

  3D数字化施工解决方案是实现施工动态质量控制、BIM设计与施工环节充分融合的有效手段,对于我国交通基础设施建设,尤其是高速公路、机场跑道等对品质有高要求的工程建设,提供非常有利的技术支撑。

  在提高工程施工安全、质量、效率和效益等方面成效显著,是真正为项目投资提供正向收益的理想的BIM施工解决方案,必将在我国品质工程建设方面起到非常积极促进作用。

  有业内人士指出,疫情之下的工期压缩是3D数字化施工系统在国内迅速推广的催化剂。但客观的情况是,随着国内交通基础设施投资及建设管理模式的变革,以及对品质工程建设即质量的更高追求,才是使得近年来国内3D数字化施工迎来发展春天的真正动因。

  bauma CHINA 2020展会期间,拓普康索佳(上海)科贸有限公司(以下简称“拓普康”)展示了多款拓普康3D数字化施工系列解决方案。展出产品主要覆盖路面施工、土方施工和BIM放样&验收智能施工三大领域的配套解决方案。

  具体产品主要有拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统、拓普康mmGPS 3D铣刨控制系统,拓普康SmoothRide平顺道路翻修控制系统、拓普康3D-MC2推土机和平地机控制系统,拓普康3D挖机控制系统等。

  拓普康BIM智能施工解决方案展出的产品有拓普康LN-150放样机器人、拓普康3D激光扫描仪和拓普康单人测量系统等。值得一提的是全新升级后的拓普康2D平衡梁摊铺控制系统也亮相展台,并受到业内专业人士的广泛关注。

  作为全球领先的3D数字化施工解决方案提供方,拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统是世界上较早基于3D设计数据的GNSS摊铺控制系统。

  该系统结合GNSS卫星定位及拓普康创新的LaserZone(域激光)技术,可为摊铺系统提供高程控制精度达±2mm的优异表现。该系统的应用,可帮助用户摆脱传统施工工艺的束缚,在高精度的道面工程施工中拥有亮眼的表现。

  今年是拓普康成立88周年,拓普康品牌植根中国市场也已愈20年的历史。

  近年来,拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统成功应用于邯郸机场、香港机场、成都天府机场和首都机场跑道翻新工程,以及博世东海试车场、京德高速公路、包茂高速、柳墩高速、敦当高速、周南高速等国内重点工程项目。并与国内摊铺机制造商合作在无人智能路面摊铺施工领域进行了积极的探索和尝试。

  “交通基础设施已经进入数字化、智能化时代,减少人力介入、降低施工成本和提高施工效率、质量等,看似矛盾,实质是承载数字化、智能化的多重重要因素,恰是3D数字化施工的着力点,拓普康将在中国工程建设及装备智能化浪潮中,担当更加重要的推动者角色。”拓普康索佳(上海)科贸有限公司总经理陈新先生接受记者采访时说。

  起步与认可

  拓普康集团下辖全球知名的两大测量品牌,即拓普康和索佳。两个品牌最初皆是做专业测量仪器起家,于2008年完成合并。

  拓普康索佳(上海)科贸有限公司作为集团的独资子公司,公司命名即取“拓普康”和“索佳”两个品牌名称的叠加。目前,拓普康业务涉及“医食住”三大领域,涵盖医疗眼科、农机具精准导航,以及测绘与工程机械自动化控制等。

  从3D数字化施工概念到开始尝试应用,拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统在2018年才正式进入发展快车道,陈新说:“2019年,我们明显感觉到整个行业,包括工程机械厂商、施工单位开始认可3D数字化施工技术。”

  从认知到认可,3D数字化施工技术的推广速度在2020年愈发加快。受疫情影响,复工复产后的施工单位在不同程度上都面临着工期压力。这也为拓普康3D数字化施工技术的推广提供了发展契机。

  对于施工企业来说,采用装备了拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统的摊铺机,在摊铺施工前就建立3D数字化施工模型(BIM),将模型验证检查后,直接导入机械设备控制系统中,即可进行施工作业,从而解决了传统的打桩、拉钢线和平衡梁等人工参与作业可能导致的施工质量问题,并为施工过程质量控制提供实时的检测手段和解决方案。

  3D摊铺系统的应用还可大幅减少施工辅助人员的数量。以双机联铺为例,相比传统方式,采用拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统(拓普康技术路线对操作3D系统的专业技术人员数量要求较少,1〜2人即可满足施工要求)后可有效节省8〜10人。

  在机场的不停航施工时,施工窗口期短,且需要长时间夜间多机联合、连续作业。在拓普康3D摊铺控制系统的加持下,摊铺机的熨平板完全按照设计自动进行作业,即使是在夜晚施工也不会对施工质量产生影响,并大幅节省人力投入。

  在施工精度和工程质量控制方面,3D数字化施工技术克服了打桩、拉钢线等人为操作因素,施工过程数据可以自动记录并完整保存,并实现施工数据可追溯。

  2020年,在拓普康的组织邀请下,一批批用户到工程现场切身感受到了3D数字化施工技术带来的诸多益处。记者同时还了解到,拓普康计划在国内建设一座3D数字化施工、智能化演示中心,以更加直观立体地让中国用户感受数字化、智能化浪潮为工程施工带来的震撼体验。

  高速与机场

  我国新建高速公路投资主要集中在中西部地区,对于一些偏远地区施工里程较长的高速公路建设来说,3D数字化施工技术的推广更加具备优势。

  G65高速第二标段由内蒙古路桥集团负责施工,项目路基建成后,从水泥稳定层开始到最后的面层,全程使用拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统进行施工。

  作为内蒙古道路施工领域首家使用该系统进行道路摊铺的项目,在施工作业中完成了对作业面毫米级精度的精确控制,为后续内蒙古全面使用数字化高精度作业开了先河,助力内蒙古的道路施工真正进入了数字化、智能化时代。

  “mmGPS 3D摊铺控制系统在高速公路水稳层应用更多,水稳层施工找平效果好,面层摊铺相对就更容易控制。”

  陈新认为,重视高速公路路基结构的施工质量,是道路施工进步的一项重要标志,如果能在土方施工作业阶段,就引入3D数字化施工系统,则可以更好地控制施工精度,对于高速公路建设来说则是一项更大的进步。

▲ 拓普康索佳(上海)科贸有限公司总经理陈新(中间)。

  传统的机场跑道施工摊铺方式,已经难以适应跑道多机联铺的施工要求,尤其是在跑道坡度要求更加精准的情况下,传统的摊铺方式更是举步维艰,这也为拓普康mmGPS 3D摊铺控制系统提供了更好的发挥空间。

  拓普康智能施工产品总监马东红介绍:“作为京津冀交通一体化重点建设项目,邯郸机场三期改扩建工程为夜间不停航施工,每天施工时间只有凌晨1点到早晨7点共计6个小时。除去前期准备和机械设备、人员撤场及已铺沥青冷却等必须花费的时间,实际每天摊铺作业可用的时间不到5个小时,并需要在1个月内完成。”

  “mmGPS 3D摊铺控制系统将GNSS卫星定位、域激光、机械自动化控制和3D数字化建模等诸多技术融为一体,主要由GNSS基准站、域激光发射器、mmGPS流动站和P63摊铺机自动控制系统四部分组成。其中,mmGPS流动站是实现摊铺过程控制和动态质量管理的重要手段。”马东红说道。

  在正式摊铺作业前,技术人员首先采用mmGPS流动站检查3D数字化设计和待铺工作面的符合情况,完成质量控制的事前检查。

  在实际铺筑过程中,再利用mmGPS流动站实时检测摊铺后的作业面是否符合设计要求,若出现超出设计容许范围的偏差,可实时动态调整摊铺机,以确保熨平板始终稳定且高质量按照设计数据完成摊铺作业。

  “经过16天奋战,在施工人员和3D摊铺技术团队的密切配合下,该工程于6月19日实现“底面层摊铺工程”顺利合拢,mmGPS 3D摊铺技术为快速推进工程进度、确保施工质量发挥了不可替代的作用,也由此成为我国机场不停航施工的一项重要成果。”马东红总结道。

  全流程解决方案

  拓普康在本届宝马展期间展出的SmoothRide平顺道路翻修系统,是专为道路翻修和养护设计的系统解决方案,可以有效解决传统翻修作业中面临的无法有效控制铣刨深度的困扰,以及传统铣刨和摊铺方式难以控制坡度和平顺性,难以实现精准施工,而造成的物料和燃油等方面的浪费,开创了业内变量铣刨和变量摊铺的先河。

  针对现阶段国内一些路面的改扩建或者养护工程,SmoothRide系统会在施工前快速完成数公里长的道路扫描,瞬间获取以百万计的点云数据,基于配套软件向技术人员直观展现当前路面情况。而基于这样的路面情况,系统会进一步生成相应的施工设计,铣刨机和摊铺机再通过读取相关设计数据,精准完成现场施工。

  在保证路面平整度方面,SmoothRide系统可以通过压实差异补偿来实现变量摊铺厚度的精准控制。并在结束后,再次对路面进行扫描,形成施工前和施工后平整度的对比。

  这套系统也体现了拓普康所提倡的全流程解决方案理念。解决方案覆盖施工前、施工中,以及施工后。

  而就在前不久,拓普康3D数字化施工方案还与无人驾驶智能摊铺机进行了结合。陈新认为,未来随着道路施工智能化、无人化的推进,3D数字化施工技术将被更加广泛地得以应用,专业测绘人员也将在3D数字化施工过程中发挥更大的作用。

 

(责任编辑:茶几)

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走进沃尔沃红点产品设计奖选手——TA15自动电动运输车
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实现100%安全、采用100%非化石燃料、提升100%产能的目标,是沃尔沃集团矢志不渝的目标。获得了红点产品设计奖的TA15自动电动运输车,就是沃们创新之路上的代表案例。  
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实现100%安全、采用100%非化石燃料、提升100%产能的目标,是沃尔沃集团矢志不渝的目标。获得了红点产品设计奖的TA15自动电动运输车,就是沃们创新之路上的代表案例。  
2022-01-12
徐工这项数字化成果荣获全国管理创新一等奖
徐工这项数字化成果荣获全国管理创新一等奖
近日,中国企业联合会发布第二十八届全国企业管理现代化创新成果,共发布一等成果34项、二等成果203项。凭《基于数字孪生产品的智能服务管理》,徐工荣获一等奖,再次上榜国家级名单,充分彰显数字赋能能力。  
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近日,中国企业联合会发布第二十八届全国企业管理现代化创新成果,共发布一等成果34项、二等成果203项。凭《基于数字孪生产品的智能服务管理》,徐工荣获一等奖,再次上榜国家级名单,充分彰显数字赋能能力。  
2022-01-12
山推股份发布公告:拟收购德州德工、山东德工两公司全部股权
山推股份发布公告:拟收购德州德工、山东德工两公司全部股权
山推工程机械股份有限公司于2022年1月10日发布公告,拟收购德州德工机械有限公司、山东德工机械有限公司全部股权。  
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山推工程机械股份有限公司于2022年1月10日发布公告,拟收购德州德工机械有限公司、山东德工机械有限公司全部股权。  
2022-01-12
总书记点题数字经济 工程机械5G再加速
总书记点题数字经济  工程机械5G再加速
2021全球数字经济大会数据显示,我国数字经济规模已经连续多年位居世界第二。截至2021年11月,我国已开通5G基站139.6万个,占全球5G基站总数超过70%,5G终端用户达4.97亿。1月17日,习近平总书记署名文章《不断做强做优做大我国数字经济》在《求是》杂志发表。文章指出要推动数字经济和实体经济融合发展,发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用,推动互联网、大数据、人工智能同产业深度融
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2021全球数字经济大会数据显示,我国数字经济规模已经连续多年位居世界第二。截至2021年11月,我国已开通5G基站139.6万个,占全球5G基站总数超过70%,5G终端用户达4.97亿。1月17日,习近平总书记署名文章《不断做强做优做大我国数字经济》在《求是》杂志发表。文章指出要推动数字经济和实体经济融合发展,发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用,推动互联网、大数据、人工智能同产业深度融
2022-01-18
水利建设进入新一轮增长期 重大项目支撑工程机械创新
水利建设进入新一轮增长期 重大项目支撑工程机械创新
新年伊始,四川、浙江、上海、江苏、河南、安徽等多地举行重大项目集中开工仪式或重大项目建设动员会,公布2022年重点项目投资数据及投资方向。广东、山东、河北等地也在近期公布了新一年重点项目投资计划,规模均在数千亿级别。从重大项目投资方向来看,以轨道交通、能源水利为代表的传统基础设施建设仍占据重要地位。

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新年伊始,四川、浙江、上海、江苏、河南、安徽等多地举行重大项目集中开工仪式或重大项目建设动员会,公布2022年重点项目投资数据及投资方向。广东、山东、河北等地也在近期公布了新一年重点项目投资计划,规模均在数千亿级别。从重大项目投资方向来看,以轨道交通、能源水利为代表的传统基础设施建设仍占据重要地位。

2022-01-17
交通基建投资雄起 有望增强工程机械周期韧性
交通基建投资雄起 有望增强工程机械周期韧性
尽管2021年早些时候,交通部门曾预计2021年全年将完成交通固定资产投资在2.4万亿元左右。但交通运输部最新公布的数据显示,2021年1月-11月,全国已完成交通固定资产投资3.28万亿元,其中铁路6401亿元、公路水路2.53万亿元、民航1050亿元。对于2022年基建投资,交通运输部日前也表示,要把稳投资摆在交通运输工作的突出位置,适度超前开展基础设施投资,应对需求收缩、供给冲击、预期转弱三
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尽管2021年早些时候,交通部门曾预计2021年全年将完成交通固定资产投资在2.4万亿元左右。但交通运输部最新公布的数据显示,2021年1月-11月,全国已完成交通固定资产投资3.28万亿元,其中铁路6401亿元、公路水路2.53万亿元、民航1050亿元。对于2022年基建投资,交通运输部日前也表示,要把稳投资摆在交通运输工作的突出位置,适度超前开展基础设施投资,应对需求收缩、供给冲击、预期转弱三
2022-01-10
数字化赋能打造极致质量!中联重科Z-QMS质量信息系统获得全国金奖
数字化赋能打造极致质量!中联重科Z-QMS质量信息系统获得全国金奖
近日,2021年“华中数控杯”全国机械工业产品质量创新大赛获奖名单正式公布,中联重科“集成开发Z-QMS质量信息系统,支撑混凝土泵车产品创新品质高度”项目荣获大赛金奖,有力地展现了中联重科数字化实力和对质量的极致追求。
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近日,2021年“华中数控杯”全国机械工业产品质量创新大赛获奖名单正式公布,中联重科“集成开发Z-QMS质量信息系统,支撑混凝土泵车产品创新品质高度”项目荣获大赛金奖,有力地展现了中联重科数字化实力和对质量的极致追求。
2022-01-05
国海公司与卡特彼勒签署合作框架协议
国海公司与卡特彼勒签署合作框架协议
近日,国海海工资产管理有限公司(以下简称“国海公司”)与卡特彼勒SARL新加坡分公司(以下简称“卡特彼勒”)在北京签署合作框架协议(以下简称“协议”),旨在深化合作,实现互利双赢、共同发展。国海公司副总经理安玉民、卡特彼勒油气事业部大中华区总经理张勇分别代表双方参加协议签约仪式。
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近日,国海海工资产管理有限公司(以下简称“国海公司”)与卡特彼勒SARL新加坡分公司(以下简称“卡特彼勒”)在北京签署合作框架协议(以下简称“协议”),旨在深化合作,实现互利双赢、共同发展。国海公司副总经理安玉民、卡特彼勒油气事业部大中华区总经理张勇分别代表双方参加协议签约仪式。
2022-01-05
RCEP生效!徐工拿下“中国出口第一单”!
RCEP生效!徐工拿下“中国出口第一单”!
1月1日,《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)正式生效首日,徐工迎来出口开门红。徐州工程机械集团进出口有限公司通过南京海关审核认定,成为RCEP实施后中国首批经核准出口商,并随即为其即将出口泰国的一台混凝土搅拌机开具了全国首份RCEP项下原产地声明。  
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1月1日,《区域全面经济伙伴关系协定》(RCEP)正式生效首日,徐工迎来出口开门红。徐州工程机械集团进出口有限公司通过南京海关审核认定,成为RCEP实施后中国首批经核准出口商,并随即为其即将出口泰国的一台混凝土搅拌机开具了全国首份RCEP项下原产地声明。  
2022-01-04
三个世界级首创!温州瓯江北口大桥主桥合龙
三个世界级首创!温州瓯江北口大桥主桥合龙
12月30日9时,随着主桥最后一根吊索连接成功,世界首座三塔四跨钢桁梁悬索桥——温州瓯江北口大桥,迎来了主桥合龙这一最关键的节点胜利。
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12月30日9时,随着主桥最后一根吊索连接成功,世界首座三塔四跨钢桁梁悬索桥——温州瓯江北口大桥,迎来了主桥合龙这一最关键的节点胜利。
2021-12-31
2021总结篇|不够完美的10件大事 您的身影一定在里面
2021总结篇|不够完美的10件大事 您的身影一定在里面
2021即将挥手告别 一年来陪伴您的身边 描绘行业精彩 挖掘深度价值 理性客观分析 贡献媒体责任 我们倾力 变身您成功路上的基石 与您相伴 不辜负当下时光 点亮一盏盏星灯 收获钦佩与赞赏 尽管不够完美 但我们深知 保持一颗初心 方能不畏浮沉 多一份阳光 方能披荆斩棘 学会坚强 才能丰盈事业的底色 痛苦和烦恼 通通留在逝去的2021 2022仍然荆棘丛生 我们选择坚信 超越自身 伴您迎风奔跑 更
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2021即将挥手告别 一年来陪伴您的身边 描绘行业精彩 挖掘深度价值 理性客观分析 贡献媒体责任 我们倾力 变身您成功路上的基石 与您相伴 不辜负当下时光 点亮一盏盏星灯 收获钦佩与赞赏 尽管不够完美 但我们深知 保持一颗初心 方能不畏浮沉 多一份阳光 方能披荆斩棘 学会坚强 才能丰盈事业的底色 痛苦和烦恼 通通留在逝去的2021 2022仍然荆棘丛生 我们选择坚信 超越自身 伴您迎风奔跑 更
2021-12-30
世界首台全断面硬岩竖井掘进机顺利贯通
世界首台全断面硬岩竖井掘进机顺利贯通
12月28日,浙江宁海抽水蓄能电站排风竖井施工现场,伴随着井筒岩石破碎掉落的声音,由中国中铁装备自主研制的世界首台全断面硬岩竖井掘进机刀盘从地下厂房排风竖井破孔而出,至此,宁海抽水蓄能电站排风竖井顺利贯通。全断面硬岩竖井掘进机的成功运用,标志着以中铁装备为代表的中国隧道掘进机企业,成功攻克全断面硬岩竖井掘进机世界级技术难题,首次实现井下无人掘进,在竖井掘进机领域取得突破性进展。 
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12月28日,浙江宁海抽水蓄能电站排风竖井施工现场,伴随着井筒岩石破碎掉落的声音,由中国中铁装备自主研制的世界首台全断面硬岩竖井掘进机刀盘从地下厂房排风竖井破孔而出,至此,宁海抽水蓄能电站排风竖井顺利贯通。全断面硬岩竖井掘进机的成功运用,标志着以中铁装备为代表的中国隧道掘进机企业,成功攻克全断面硬岩竖井掘进机世界级技术难题,首次实现井下无人掘进,在竖井掘进机领域取得突破性进展。 
2021-12-29
匠心智造再获肯定 中联重科挖掘机获评“陕西工业精品”
匠心智造再获肯定 中联重科挖掘机获评“陕西工业精品”
近日,在陕西省工信厅组织主办的2021年度“陕西工业精品”遴选活动中,中联重科土方机械公司研制的ZE60E-10履带式液压挖掘机成功入选2021年度“陕西工业精品”目录,其优异的性能和卓越的品质得到广泛认可,彰显了中联重科在技术创新和智能制造方面的雄厚实力。
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近日,在陕西省工信厅组织主办的2021年度“陕西工业精品”遴选活动中,中联重科土方机械公司研制的ZE60E-10履带式液压挖掘机成功入选2021年度“陕西工业精品”目录,其优异的性能和卓越的品质得到广泛认可,彰显了中联重科在技术创新和智能制造方面的雄厚实力。
2021-12-27

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