自動化路面平整度 坡度 厚度鋪筑控制系統(tǒng)

拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統(tǒng)是世界上較早基于3D設計數(shù)據(jù)的GPS攤鋪控制系統(tǒng)，結合Laser Zone（域激光）技術，系統(tǒng)高程控制精度可達±2mm，擺脫了傳統(tǒng)施工工藝的束縛，在高精度的道面工程施工中擁有不錯的表現(xiàn)。

Topcon mmGPS 3D攤鋪系統(tǒng)是基于GNSS技術且達到毫米級高程精度的瀝青及水穩(wěn)、滑膜攤鋪控制系統(tǒng)。 Topcon mmGPS 3D攤鋪系統(tǒng)將GNSS技術與域激光定位技術和多個傳感器融于一體。系統(tǒng)兼容性好，即插即用型設 計，無需改動液壓或借助第三方傳感器即可實現(xiàn)對攤鋪作業(yè)的自動化控制。配套多功能GX-60控制箱作為操作人員與  mmGPS 攤鋪系統(tǒng)的人機交互界面，支持觸控和中文，易于操作。用戶可以靈活地將GX-60安裝到攤鋪機上的不同位置，以方便作業(yè)過程中實時監(jiān)控施工狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)置的3D-MC軟件為操作人員實時提供攤鋪機的精準位置、傳感器狀態(tài)、 攤鋪機熨平板與設計數(shù)據(jù)偏差等信息。

工作原理

Topcon mmGPS 3D攤鋪控制系統(tǒng)由GNSS基準站、域激光發(fā)射器、mmGPS流動站和P63攤鋪機自動控制系統(tǒng)四部分組 成。系統(tǒng)工作時，GNSS基準站通過無線通訊技術實時向流動站發(fā)送RTK差分信號，同時域激光發(fā)射器實時向流動站發(fā)送高 程信息；mmGPS流動站分別將接收到的GNSS衛(wèi)星信號、GNSS基站的RTK差分信號和域激光發(fā)射器的高程信息，實時進 行聯(lián)合處理解算，即時獲取實時厘米級的GNSS平面定位精度和毫米級的高程控制精度。 P63攤鋪機自動控制系統(tǒng)利用配套的PZS-MC域激光接收器和MC-R3 GNSS接收機同時進行厘米級的RTK平面定位和毫米級 的高程定位，實時定位的三維坐標數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾X-60控制箱，系統(tǒng)將獲得的當前3D坐標信息與事先導入的道路面層BIM模 型設計數(shù)據(jù)進行對比，并實時生成對應點位的高程修正信息，這些高程修正信息通過一系列的算法生成對應比例的驅(qū)動 信號，通過電磁閥驅(qū)動攤鋪機牽引臂的液壓油缸，進而使熨平板在相應方向上進行調(diào)整，彌補路面波動，實現(xiàn)按設計要求 的平整度、坡度和厚度等自動化鋪筑路面。在整個攤鋪過程中，攤鋪機會自動按照路面數(shù)字化設計實時調(diào)整熨平板工作狀 態(tài)。技術人員使用mmGPS流動站可實時檢測路面的鋪筑質(zhì)量，按需做對應微調(diào)，實現(xiàn)了施工的全過程控制，實現(xiàn)動 態(tài)質(zhì)量管理，滿足攤鋪施工的要求。

應用案例

?邯鄲機場跑道翻修項目

下圖為 2019 年在河北邯鄲機場實施的跑道翻修項目。跑道是機場的重要基礎設施，跑道質(zhì)量的優(yōu)劣直接關乎著飛行安全。因此對跑道瀝青鋪筑的厚度、平順性要求非常嚴格。3D 攤鋪控制系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的施工方式，基于道面的 3D 數(shù)字化設計實現(xiàn)攤鋪作業(yè)的自動控制施工，減少人工誤差，毫米級控制精度，確保施工質(zhì)量，整個施工現(xiàn)場除必須的操作人員外， 僅有的少量的檢測人員，施工現(xiàn)場更加安全。

?秦皇島首鋼車谷卡丁車賽道

下圖為 2019 年在秦皇島首鋼車谷卡丁車跑道建設項目進行的mmGPS 3D 攤鋪施工現(xiàn)場圖。國內(nèi)的車跑道通常采用傳統(tǒng)的施工工藝，但由于車道有大量弧形彎道需要鋪筑，且對路面的平順性要求遠高于普通路面。利用傳統(tǒng)施工工藝進行施工需要大量人力投入，進行測量、放樣、打樁、掛線、檢核等工作，不僅工作繁雜且耗費巨大，且實際架設標樁非常困難，極易在施工的過程中因缺少有效手段保證施工質(zhì)量和精度要求而進行返工，造成原料浪費及工期延誤等。本次施工中采用拓普康 mmGPS 3D 攤鋪系統(tǒng)，參與的施工人員減少到原來的一半，工期縮減了 1/5，且避免了返工現(xiàn)象的出現(xiàn)，完成了賽道的鋪筑工作。

?滑膜攤鋪

該系統(tǒng)不僅能夠在瀝青攤鋪機上使用，還可以根據(jù)不同的工況和施工設備應用到滑膜攤鋪機上，達到毫米級的作業(yè)精度。Topcon mmGPS 3D 系統(tǒng)可以應用在不同品牌的滑膜攤鋪機上，為不同攤鋪機廠商提供了相匹配的接口線纜，只需要在訂購時選擇相應的攤鋪機配件即可。如果擁有多臺不同類型的攤鋪設備，只需要預定不同規(guī)格的線纜，即可實現(xiàn)在不同設備之間的交替使用，節(jié)約大量的系統(tǒng)購置成本。

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