CC BY
93
УДК 528.48
АВТОМАТИЗАЦИЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА ЖЕЛЕЗНЫХ И АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
Владимир Васильевич Щербаков
Сибирский государственный университет путей сообщения, 630099, Россия, г. Новосибирск, ул. Д. Ковальчук, 191, профессор, зав. кафедрой инженерной геодезии, тел. (383)328-04-37, e-mail:[email protected]
Рассмотрены преимущества использования цифровых технологий при геодезическом обеспечении ремонта железных дорог, значительно повышающих эффективность и качество этих работ по сравнению с традиционными методами.
Ключевые слова: глобальная навигационная спутниковая система, традиционные методы геодезического обеспечения, система автоматизации управления, электронный проект.
GEODETIC SUPPORT REPAIR OF RAILWAYS AND REPAIR IRON AND HIGHWAYS, CURRENT STATE AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT
Vladimir V. Scherbakov
Siberian Transport University 630049, Russia, Novosibirsk, 191 D. Kovalchuk St., Ph. D., Prof., head department of Engineering Geodesy, tel. (383)328-04-37, e-mail: [email protected]
The advantages of using digital technology geodetic maintenance repair railways, significantly improve the efficiency and quality of these studies compared to conventional methods.
Key words: global navigation satellite system, the traditional methods, automation systems, electronic project.
Геодезическое обеспечение строительства и ремонта инженерных сооружений выполняется на всех этапах строительства (ремонта), обеспечивая технологию строительства и качество работ. Традиционно выполняются подготовительные работы по восстановлению и созданию опорной геодезической сети, расчет и составление разбивочных чертежей, непосредственно разбивочные работы, операционный контроль, кроме того на заключительном этапе выполняются исполнительные съемки и геодезический мониторинг.
Для обеспечения максимальной эффективности геодезического обеспечения разрабатываются технологические схемы и методы выноса в натуру инженерных объектов, включая методику измерений, контроля качества строительно-монтажных работ и другие организационные и технические мероприятия. При этом максимальной эффективности геодезического обеспечения можно достигнуть при автоматизации геодезического обеспечения на всех этапах работ от разбивочных и планировочных работ до управления процессом строительно-монтажных работ.
При строительстве линейных сооружений, таких как железные и автомобильные дороги, наиболее трудоемкие процессы геодезического обеспечения в
настоящее время автоматизированы. Так, при строительстве автомобильных дорог планировочные работы по земляному полотну, устройству дорожных одежд выполняются с использованием систем автоматизированного управления (САУ) на базе ГНСС, тахеометров, лазерных роторных нивелиров (построителей плоскости) на этапе укладки асфальтобетона применяется САУ с копир-струной. САУ оборудованы бульдозера, автогрейдера, уплотнители, асфальтоукладчики и другая техника.[ 1 ]. На этапе операционного контроля и исполнительных съемок геодезическое обеспечение выполняется с использованием специальной геодезической аппаратуры, например УДК «Ровность» [ 2,3 ].
При строительстве и ремонте железных дорог уровень автоматизации геодезического обеспечения выше по отношению к строительству (ремонту) автомобильных дорог и значительно выше к геодезическому обеспечению строительства (ремонта) в целом.
Наибольший объем работ на железной дороге, в настоящее время выполняется по ремонту и модернизации. Геодезическое обеспечение при выполнении данных видов работ трудоемкое и осложняется тем, что необходимо обеспечивать график движения поездов, например в 6 часовое «окно». Поэтому, требования к геодезическому обеспечению ремонта (модернизации) включают максимально возможное повышение производительности работ на всех этапах ремонта.
Сибирский государственный университет путей сообщения на протяжении последних 15 лет разрабатывает автоматизированные системы геодезического обеспечения ремонта и эксплуатации железных дорог, включая натурные съемки, разработку и создание систем автоматизированного управления тяжелой путевой (строительной) техникой: электробалластер, щебнеочистительные машины, выправочно-рихтовочно-подбивочные машины, комплексы машин для отделочных высокоточных работ и др.
Кроме того учитывая специфику работ на железных дорогах строительной техники, включая подготовку проектной документации, электронных проектов, методы геодезической привязки и разбивочные работы, наличие ограничений на движение и работу по графику, для строительной техники (бульдозеров, автогрейдеров) в СГУПС также разработаны оригинальные САУ на базе ГНСС. Для обеспечения работы САУ на базе ГНСС, при подготовке электронных проектов, операционном контроле, исполнительных съемках разработан АПК «Профиль» и АПК «Профиль-М»[2,4]. Одним из важнейших этапов внедрения автоматизированных методов геодезического обеспечения является разработка СГУПС под руководством автора инструкции по геодезическому обеспечению ремонта (модернизации) железнодорожного пути с применением ГНСС и систем автоматизированного управления на их базе (распоряжение ОАО «РЖД» №3214 от 31.12.2015 г). Таким образом, разработки СГУПС позволили автоматизировать наиболее трудоемкие работы на автомобильных и железных дорогах, обеспечили строителей эффективной автоматизированной системой управления (САУ) строительной техникой для различных типов машин, про-
граммным обеспечением для создания электронных проектов и нормативной базой. [5, 6, 7, 8 ].
Создание современных автоматизированных систем управления (САУ) на базе ГНСС ограничено из-за отсутствия технической политики РФ в области геодезии. Так, практически нет оборудования и приборов, созданных в России т.к. отечественное геодезическое приборостроение со времен СССР свернулось и деградировало, особенно удивительно то, что нет достойной спутниковой аппаратуры геодезического класса при наличии ГЛОНАСС, при этом другие страны активно используют ГЛОНАСС при создании собственной аппаратуры. Модульное сборочное производство, которое организовано продавцами оборудования, нельзя считать разработкой и изготовлением собственного Российского оборудования.
В данной статье нет необходимости углубляться в проблемы, они известны как ученым, так и практикам. Инженерная геодезия последние годы значительно изменилась в связи с возможностью создавать и работать практически с ЗД-моделями, создавать электронные проекты и в автоматизированном режиме выполнять реализацию этих проектов, управлять процессами по организации работ и их контролю. Многие вопросы геодезического обеспечения, включая автоматизированные системы, не регистрируются, отсутствует государственный контроль систематизация и управление геодезическими процессами. Опыт, полученный при создании аппаратно-программных средств и их внедрения, показывает, что инженерная геодезия, возможно, как и другие направления геодезической деятельности требуют систематизации, структурирования, создания современных классификаторов и стандартов. За последние годы в Российской Федерации значительно сократилось количество кафедр «Инженерная геодезия», в том числе в транспортных ВУЗах. Для обеспечения будущего инженерной геодезии необходимы координация геодезической деятельности и создание соответствующей структуры, обеспечивающей развитие и регулирование в области геодезии.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Щербаков В. В. Выправка пути при реконструкции и ремонте железнодорожных путей с использованием ГИС-технологий и ГНСС // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. IX Между-нар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 3. - С. 14-20.
2. Metrological testing of road curvimeters and path-measuring devices, Measurement Tech-nigues / V. V. Kopytov, V. V. Scherbakov, A.N. Nosov, S. A. Zagarskikh, T. V. Naboka. - 2009. T. 52. - № 11. - С. 1153-1158
3. Щербаков В. В., Барсук М. Н. Технология и приборы для определения ровности автомобильных дорог, Строительство: изв. высш. учебн. заведен. - Новосибирск : НГАСУ, 2011. -№ 11. - С. 63-69
4. Способ определения пространственных параметров рельсового пути и устройство для его осуществления: пат. на изобретение 2261302 Российская Федерация, МПК 51 Е01В35/00 / В.В. Щербаков [и др.]; заявитель и патентообладатель СГУПС. -№ 2003111110/11; заявл. 17.04.2004, опубл. 27.09.2005.
5. Устройство для выправки железнодорожного пути: пат. на полезную модель 136048 Российская Федерация, МПК 51 Е01В29/02 / В.В. Щербаков [и др.]; заявитель и патентообладатель СГУПС. - № 2013134278/11; заявл. 22.07.2013, опубл. 27.12.2013.
6. Путевая машина: пат. на полезную модель 112209 Российская Федерация, МПК 51 Е01В35/00 / В.В. Щербаков [и др.]; заявитель и патентообладатель СГУПС. - № 2011333389/11; заявл. 09.08.2011, опубл. 10.01.2012.
7. Щебнеочистительная машина: пат. на полезную модель 126011 Российская Федерация, МПК 51 Е01В27/10 / В.В. Щербаков [и др.]; заявитель и патентообладатель СГУПС. -№ 2012124581/11; заявл. 14.06.2012, опубл. 23.03.2013.
8. Система для управления выправкой железнодорожного пути: пат. на полезную модель 2454498 Российская Федерация, МПК 51 Е01В29/04 / В.В. Щербаков [и др.]; заявитель и патентообладатель СГУПС. - № 2011104400/11; заявл. 08.02.2011, опубл. 27.06.2012.
© В. В. Щербаков, 2017
