Prace na odcinku kolejowym pomiędzy Bathgate i Airdrie. Wyraźnie widoczny przekrój i 100 mm uskok
Fot. Trimble

Zgodnie z warunkami zamówienia udzielonego przez Network Rail, spółka Balfour Beatty Rail (BBR) odpowiadała za część prac na kwotę 60 mln funtów, w tym za przywrócenie brakującego połączenia pomiędzy Bathgate a Airdrie. Firma BBR, której powierzono wykonanie na 20-kilometrowym odcinku wszystkich prac, aż do ułożenia wierzchniej warstwy podsypki włącznie, wiedziała od samego początku, że systemy sterowania maszynami będą najbardziej wydajnym rozwiązaniem przy pracach ziemnych wykonywanych w ramach złożonego projektu realizowanego na terenie równinnym.

Mark Wood, menedżer ds. Projektów Nawierzchni Kolejowych, wyjaśnia powody podjęcia tej decyzji: „Na początku oczywiście mieliśmy zastrzeżenia co do zastosowania przy tym projekcie systemu sterowania maszynami wykorzystującego GPS. Choć wiedzieliśmy, jak powszechnie i do tego z dużym powodzeniem technologia ta jest stosowana przy realizacji projektów drogowych, w kolejnictwie uważa się, że sterowanie maszynami za pomocą systemu GPS nie daje tak dokładnych wyników, jakie wymagane są w tej branży. Niemniej jednak na bazie własnego doświadczenia zakładaliśmy, że możemy osiągnąć tolerancje wymiarów ±20 mm, które są wymagane przy podsypce, i nasze późniejsze obserwacje to potwierdziły. Odcinek Bathgate – Airdrie jest długi na 20 km, więc chcieliśmy ustawić sprzęt i kontynuować pracę bez zbędnych przerw, a statywu i tachimetru używać tylko wtedy, gdy sygnał GPS będzie zanikał, np. pod mostami.”

Większa wydajność z GCS900
„Naszym zdaniem Trimble jest wiodącym producentem systemów GPS, więc uważaliśmy za rozsądne wypożyczenie na początku dwóch spycharek D37 Komatsu, z których każda posiadała system sterowania maszynami GCS900 marki Trimble, dostarczony przez brytyjskiego dystrybutora Trimble – firmę KOREC, która zajęła się również szkoleniem i zapewniła wsparcie w zakresie technologii stosowanych w ramach projektu. Firma Balfour Beatty Plant & Fleet Services, wewnętrzny dostawca maszyn i floty dla Balfour Beatty Group, zaopatrzył nas w cztery tachimetry Trimble SPS930, dziewięć odbiorników Trimble SPS882 Smart GPS Antenna, których można używać zamiennie do pozycjonowania stacjonarnego i mobilnego, oraz dziewięć kontrolerów TSC2, które zostały przez nas skonfigurowane i spersonalizowane do potrzeb każdego z inżynierów zajmujących się budową fundamentów i nawierzchni kolejowych. Oczywiście nie wszystko zawsze idzie gładko” – kontynuuje Mark Wood – „Wiedzieliśmy, że na obszarach, gdzie pojawią się zakłócenia sygnału GPS podczas używania systemów GCS900, będziemy musieli zamienić system GPS na tachimetry. Doszliśmy do etapu, na którym zmiana jednego narzędzia na drugie jest prostą operacją – nie dzieje się to za przyciśnięciem jednego przycisku, ale nie jest też skomplikowane.”


Złożone dane projektowe – dwie żółte linie przedstawiają odchylenie w pionie na ekranie w kabinie pojazdu
Fot. Trimble

W systemie Trimble GCS900 wszystkie urządzenia do pomiaru powierzchni, profilowania i osiowania znajdują się w kabinie operatora. Dane projektowe są konwertowane do formatu 3D przy pomocy oprogramowania Trimble Business Center, a następnie przesyłane na kartę danych w kabinie. Te same dane projektowe można wysłać do kontrolerów TSC2 w celu ich weryfikacji.

Na pokładzie spycharki zastosowano czujniki pozycjonowania umożliwiające obliczanie położenia lemiesza z szybkością 20 razy na sekundę i prowadzenie go zgodnie z projektem. Ponadto podczas pracy w trybie GPS informacje o prowadzeniu są przesyłane do pasków świetlnych LED stanowiących pomoc dla operatora. Choć operatorzy BBR, którzy nie używali wcześniej systemu sterowania Trimble GCS900 wykazywali początkowo niechęć, szybko dali się przekonać i uznali, że jego obsługa jest łatwiejsza i bardziej intuicyjna.

Gary Brown, menedżer ds. Odcinków Nawierzchni Kolejowych, jest przekonany, że podjęto właściwą decyzję: „Bez wątpienia trzeba podkreślić zalety tego, w jaki sposób system GCS900 radzi sobie nawet ze skomplikowanymi danymi projektowymi. Spycharka formująca łuki pionowe praktycznie za przyciśnięciem jednego przycisku robi wrażenie. W ok. 30% trasy ten złożony element projektowy jest wykorzystywany, a dzięki systemowi mogliśmy od razu wyprofilować przechyłki na podtorzu, które dają różnicę wysokości na poziomie ok. 100 mm. Zamiast przycinania łuków pionowych formujemy je zgodnie z zaprojektowaną niweletą, co z kolei podnosi jakość podbijania torów i skraca czas pracy. Oprócz ogromnych oszczędności na materiale, system GCS900 umożliwił zmniejszenie zakresu podbijania. Są to znaczące oszczędności. Po naszym doświadczeniu z GCS900 doceniamy obecnie korzyści płynące z używania systemu. W większości przypadków, począwszy od produkcji a skończywszy na zarządzaniu, udało nam się podwoić nasze wyniki i zaoszczędzić sporo czasu oraz pieniędzy przeznaczanych na wynajem sprzętu” – podsumowuje.

Podbijanie z GEDO CE
Podczas projektu firma BBR jako pierwsza w kraju zastosowała zatwierdzony przez Network Rail mobilny system pomiarów szlaków kolejowych GEDO CE do robót podbijania i prac geodezyjnych. Po położeniu nowych torów na odcinku Bathgate – Airdrie, przejeżdża po nich podbijarka w celu utwardzenia nawierzchni. Śledząc podbijarkę przy użyciu urządzenia GEDO CE, inżynier może dostrzec różnicę pomiędzy projektem a rzeczywistym wyosiowaniem na kontrolerze TSC2. Informacje te są następnie przesyłane do oprogramowania GEDO Tamp PC, znajdującego się w biurze, gdzie można zapoznać się z ciągiem projektowym i rzeczywistym ciągiem trasy. Utworzony zostaje plik WinALC, a dane z pliku zostają przesłane do podbijarki w celu określenia wymaganego przebiegu pracy maszyny. Urządzenie GEDO CE może być stosowane w taki sam sposób podczas kolejnych przejazdów, aż do osiągnięcia idealnego położenia torów.

Na dowolnej stronie urządzenia można zamontować pryzmat, a następnie śledzić go przy użyciu jednego ze zrobotyzowanych tachimetrów Trimble, umożliwiając tym samym rejestrowanie geometrii toru z jak największą dokładnością podczas jednego przejazdu. System jest skalowalny, posiada oprogramowanie do przygotowywania plików z danymi do osiowania i podbijania oraz generowania w czasie rzeczywistym porównań z projektowaną geometrią terenu.

Podbijanie to kosztowny proces, więc jak najszybsze przejście od fazy powykonawczej do projektowej ma sens. Zastosowanie urządzenia GEDO CE pozwala wyeliminować czasochłonne, tradycyjne metody prowadzenia tych robót, np. koło pomiarowe do oznaczania punktów w kilometrażu, mierzenie geometrii torów, tworzenie pliku WinALC, obliczanie różnic pomiędzy rzeczywistymi wymiarami a projektem – wszystko to wymaga powtarzania aż do osiągnięcia idealnego ułożenia torów.


Prace z wykorzystaniem urządzenia Trimble GEDO CE na odcinku Bathgate – Airdrie
Fot. Trimble

Gary Brown, wyraża swoją aprobatę: „Jako pierwsza firma w Wielkiej Brytanii zastosowaliśmy urządzenie GEDO CE zamiast tradycyjnych metod geodezyjnych. Trudno określić, ile dokładnie czasu zaoszczędziliśmy, ale oszczędności są znaczne, także na kosztach. Po pierwsze, na długości 20 km musielibyśmy ustawić i wbić 2000 palików dla obu linii, a udało nam się tego uniknąć. Poza tym gdybyśmy mieli przetwarzać plik ze szlaku o długości 7 km, wykorzystując tradycyjne metody, zajęłoby to nam 6–7 godzin, GEDO CE robi to w 15 minut. Wreszcie przez wyeliminowanie potrzeby ręcznego rejestrowania pomiarów w dzienniku polowym, a następnie wykonywania obliczeń dla nasuwania i podbijania, wyeliminowaliśmy ryzyko ludzkich błędów.”

Systemy sterowania maszynami Trimble GCS900 dla kolejnictwa dystrybuuje na terenie Polski firma Trimtech Sp. z o.o.