3D-koneohjaus tulossa maantiivistykseenkin

Olli Päiviö

Rotator, Novatron, 3D-Koppi ja Infrakit järjestivät tammikuussa koneohjaukseen ja älykkääseen maantiivistykseen keskittyvän luentopäivän Siilinjärvellä. 3D-koneohjaus valtaa alaa yhä enemmän, ja jatkossa sitä pyritään soveltamaan myös maantiivistyksessä homogeenisen tiivistystuloksen saavuttamiseksi. Bomag, Rotator, Novatron ja Infrakit kehittävät yhdessä ketjua, joka liittää jyrät osaksi työmaan 3D-järjestelmää. 3D-koneohjaus on ollut käytössä kaivavissa koneissa jo jonkin aikaa, mutta maantiivistyksessä asia on uusi. Koko 3D-prosessi suunnittelijan työpöydältä työkoneen ohjaamoon vaatii useamman pelurin yhteistyötä. Näitä kaikkia osapuolia kuultiinkin mielenkiintoisen päivän aikana.

Pilvipalvelu Infrakit tuo omien sanojensa mukaan digitalisaation infratyömaille. Startup-yritys on toiminut Suomessa yli viisi vuotta ja sen perustivat yhteistyössä Oulun Yliopisto, Destia ja Novatron. Tuolloin vuonna 2010 työmaan tiedot vietiin yleensä muistitikulla työkoneille, mistä aiheutui aina viivettä. Projektin tietojen pitäminen reaaliajassa oli myös jokseenkin mahdotonta. Infrakit perustettiin helpottamaan ja nopeuttamaan tämän tiedon kulkua. Homma vietiin niin sanotusti pilveen.

Infrakit tarjoaa pilvipalvelun helpottamaan tiedon kulkua ja dokumentointia. Yksi tehostava osa on liittää työn aikana otettuja valokuvia dokumentteihin.

”Meidän pilvipalvelumme on puuttuva linkki suunnittelun, toteutuksen ja valvonnan välillä. Olemme myös laitteistoriippumaton toimija eli teemme yhteistyötä Novatronin lisäksi esimerkiksi Leican ja Trimblen kanssa. Infrakit toimii kahteen suuntaan. Se tarjoaa suunnitelma-aineiston työmaalle ja kerää myös dataa työmaalta toiseen suuntaan. Järjestelmän avulla liikutaan työtilanteessa reaaliajassa ja työmaan todellinen tilanne on Infrakitin avulla kaikkien osapuolien tiedossa koko ajan”, kertoo myyntipäällikkö Toni Louhisola.

Infrakitia on käytetty useiden eri kaupunkien kuten Espoon, Oulun, Lahden, Turun ja Tampereen eri projekteissa. Myös Destia, YIT, Skanska, Liikennevirasto ym. hyödyntävät järjestelmää. Yksi mittavista projekteista, missä YIT hyödyntää Infrakitia, on E18 Hamina-Vaalimaa -moottoritietyömaa. Tämä käy selville Infrakitin referenssiartikkeleista. Laatupäällikkö Jussi Laamanen kertoo, että viiteen eri hankeosaan jakaantuneelle projektille oli tavoitteena saada yksi yhteinen käytäntö. Infrakitiä käyttääkin työmaapäälliköiden, työnjohdon ja mittahenkilöstön lisäksi 22 koneohjattua työkonetta.

Suunnitteluaineistoa kertyy kaikkiaan noin 40 000 sivua ja sen päälle erilaisia dokumentteja vielä noin 30 000 sivua. Infrakitin avulla tämä sivumäärä pienenee, ja kaikki kulkee mukana nyt sähköisenä tabletissa. Laamasen mukaan turhat päällekkäisyydet ovat niin ikään vähentyneet reilusti. Infrakitin dokumentteihin ja karttapohjiin voidaan liittää myös työmaan eri vaiheista valokuvia jotka automaattitoiminnon avulla lukittuvat oikeaan kohtaan kartalle.

Hamina-Vaalimaa hankkeessa hyödynnetään 3D-teknologiaa ja Infrakitia.

”Infrakit on helpottanut todella paljon projektien seuraamista. Nyt ei tarvitse joka asian takia ajaa pitkiä matkoja toimistolta työmaalle, kun kaikki tapahtuu reaaliaikaisena omalla tietokoneruudulla. Tämä Hamina-Vaalimaa -hankekin kun on yhteensä 32 kilometriä pitkä. Ennen jonkin tiedon kulkemiseen työmaalta toimistolle meni pahimmillaan useita kuukausia, nyt ollaan reaaliajassa”, päättää Laamanen.

Hamina-Vaalimaa -työmaalla on myös havaittu, että konekuskit hyödyntävät järjestelmää tehokkaasti. Kaivamalla mennään sentin tarkkuudella. Kustannus- ja aikasäästöt voivatkin olla merkittävät. Esimerkiksi Destian mallipohjaisesti toteutettujen urakoiden läpimenoajan on huomattu lyhentyneen parhaimmillaan jopa 25 prosenttia verrattuna perinteisiin työtapoihin.

”Nyt teemme yhteistyötä myös Rotatorin ja Bomagin kanssa maantivistyksen saralla. Pyrkimyksenä on saada jyriltä tuleva tiiveysmittarin tieto osaksi työmaan dokumentointia”, lopettaa Infrakitin Louhisola.

3D-Koppi mallintaa

Vuonna 2013 perustettu 3D-Koppi viittaa jo nimessään, mille sektorille se suuntautuu. Infra-alan digitaalisen rakentamisen palvelut, määrälaskenta ja dokumentointi ovatkin yrityksen toimintaa omimmillaan. Koneohjausmallien luominen suunnitteluaineiston pohjalta on yksi merkittävimmistä osa-alueista.

Infrarakentaminen menee pilveen. Digitaalinen vallankumous on saavuttanut myös rakennustyömaat. Suunnitelmat muunnetaan nykyään enenevässä määrin 3D-malleiksi ja työmaan tieto kulkee reaaliajassa toimistolle ja takaisin. Tämä säästää kustannuksia, vähentää turhaa työtä ja nopeuttaa aikatauluja.

”Olemme tehneet koneohjaukseen malleja omakotitalon pohjatyömailta aina kymmenien miljoonien kaavahankkeisiin saakka. Autamme niitä, joilla ei ole omaa ammattitaitoa tai aikaa mallien luomiseen”, aloittaa Iiro Villman.

”Mikään suunnitteluohjelmisto ei tällä hetkellä tuota YIV-ohjeiden (Yleiset inframallivaatimukset) mukaisia malleja. Valmiita koneohjausmalleja ja tiedostomuotoja pitääkin muokata”.

”Tarvitsemme mallinnuksen lähtötiedoksi dwg-muodossa suunnitelmakartan/asemapiirustuksen. Tarkentavat suunnitelmat puolestaan voivat olla esimerkiksi pdf-muodossa. Ne
ja työselosteiden keskeinen sisältö siirretään koneohjausmalleihin. Mallinnusperusteet sovitaan urakoitsijan kanssa ja aineisto toimitetaan sitten sähköisesti asiakkaalle”, jatkaa Villman.

Edut ovat kiistattomat. Tarkkuus paranee ja odotusajat pienenevät. Aineisto saadaan kerralla oikein ja se on aina saatavilla. Muutoksia on helppo tehdä suunnitelmiin. Myös massojen kuljettamisen suunnittelu helpottuu ja toteutuneet massamäärät lasketaan toteumapisteiden mukaan. Koneohjausjärjestelmät ovat tärkeässä roolissa toteumatiedon keräämisessä. 3D-Koppi perustaa myös projektit Infrakitiin asiakkaan niin halutessa. Myös työmaa-aikaisessa käytössä opastetaan.

 Työkoneiden kuljettajilla on koneohjausjärjestelmien käyttäjinä tärkeä rooli.

3D-Koppi toimittaa tilaajan käyttöön perinteiset toteumapiirustukset tulosteina. Infrakit tarjoaa tätä laajemman aineiston tilaajan tarkasteltavaksi. Kaiken kaikkiaan urakoitsija pystyy näiden nykyaikaisten työvälineiden avulla helposti osoittamaan luotettavasti, kuinka työt on tehty ja vastaako toteuma suunnitelmia.

Paikannus jyriinkin

Novatronin koneohjausjärjestelmät hyödyntävät Infrakitin ja 3D-Kopin tarjoamia ratkaisuja. Koneohjausjärjestelmiä on tarjolla useita lähtien yksinkertaisesta Xsite Easystä päätyen täysverisiin 3D-järjestelmiin. Kaivavissa koneissa järjestelmiä on

Novatronin uusin koneohjausjärjestelmä tulee jyriin. Bomagin Variocontrol-järjestelmästä saadaan jatkossa ulos tiiveystieto, joka siirretään Xsite Pro 3D –jyräsovellukseen.

Suomessa jo laajalti käytössä. Nyt Xsite Pro 3D on saamassa myös jyräsovelluksen. Se sisältää kaikki samat ominaisuudet kuin muutkin Xsite Pro 3D -sovellukset. Yksinkertaistettuna voisi sanoa, että tiivistysarvo tulee Bomagilta ja paikkatieto Novatronilta.

”Jyräsovellus käyttää täysin samoja komponentteja kuin kaivavakin kalusto. Antenneja on kaksi. Bomag mahdollistaa meille pääsyn yksivalssijyrän koneen keräämään EVIB-tiivistysarvoon, joka kertoo milloin tiivistys on tehty optimiinsa. Järjestelmä voidaan ottaa käyttöön Terrameter Professional tiiveysmittarilla varustetuissa yli viiden tonnin painoisissa yksivalssijyrissä”, kertoo Teemu Virtanen Novatronilta.

Tiiveystiedon hyödyntämisen avulla ylityskerrat optimoidaan. Näytöllä värikoodaus kertoo kuljettajalle, milloin annettu tiivistysarvo on saavutettu. LED-valoin toteutettu ”kaistavahti” pitää jyrän oikeassa ajolinjassa. Ensimmäinen 3D-jyrä on tavoitteena esitellä Mansen Mörinöillä.Perinteinen jyrääminen ilman paikannusta kuluttaa enemmän aikaa ja rahaa. Dokumentointikaan ei ole välttämättä ajan tasalla. Saatu tiiveysarvo ei kerro maaperän kantavuudesta tai tiiveysarvot eivät ole vertailukelpoista eri jyrien välillä. Novatronin järjestelmän ja Bomag-yksivalssijyrän avulla voidaan jyräämistä tehdä jatkuvalla ajolla ja tarkkuudeksi luvataan noin 20 millimetriä eli RTK GNSS-tarkkuus.

Tiiveystiedon hyödyntämisen avulla ylityskerrat optimoidaan. Näytöllä värikoodaus kertoo kuljettajalle, milloin annettu tiivistysarvo on saavutettu. LED-valoin toteutettu ”kaistavahti” pitää jyrän oikeassa ajolinjassa. Ensimmäinen älykäs 3D-jyrä on tavoitteena esitellä Mansen Mörinöillä.

Lue myös: Variocontrol eliminoi turhat ylityskerrat

Järjestelmän antennit asennetaan jyrän katolle, jolloin kuljettajalla on esteetön näkyvyys työkohteeseen.