Réponses aux questions sur les géomètres du Centre Lahta

Appareils laser, optiques, mécaniques pour calculer même un écart d'un millimètre par rapport à la cible ...


- J'ai besoin de vos vêtements, de votre casque et d'une station totale électronique!

Dans la première partie de notre grand levé géodésique, nous avons déjà découvert que cette richesse ne provenait pas de l'arsenal d'un tireur d'élite extra-classe, mais d'un «gentleman's set» du géomètre du Lakhta Center.

Qu'y avait-il dans la première partie?
La tâche des géomètres est de s'assurer que toutes les structures des bâtiments en construction occupent leur position de conception, et la tour du centre de Lakhta fonctionne verticalement. L'erreur autorisée ne dépasse pas 6 mm. tout au long du demi-kilomètre.
Ce serait probablement moins difficile à faire avec la tour dans le vide. Mais la réalité fait ses «corrections oscillatoires»: le bâtiment est toujours en mouvement. Ces fluctuations sont le résultat du comportement de la tour elle-même - ses structures, ses matériaux, le sol des fondations et l'environnement extérieur - le vent, le soleil, les travaux de construction eux-mêmes. Trouver la bonne voie "dans ce monde qui fait rage" est la tâche des enquêteurs du Lakhta Center.

Que se passera-t-il ensuite?
Dans la dernière partie de l'examen de la course derrière la verticale, il y a une analyse des instruments avec des réponses aux questions: quoi, pourquoi et comment les enquêteurs du Lakhta Center l'utilisent.



Le cours de la tour verticalement. Qui la conduit dans le bon sens et comment?


QUELS PROGRÈS ONT ATTEINT


Le processus de construction du centre de Lakhta est contrôlé par une trentaine de géomètres - un peu pour la "construction du siècle" de Saint-Pétersbourg, où plus de 3,5 mille personnes travaillent quotidiennement.

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Arpenteurs du Centre de Lakhta Le

petit nombre d'équipes montre clairement les résultats de la révolution scientifique et technologique qui s'est produite dans l'arpentage au cours des 20 dernières années: les nouvelles technologies ont considérablement augmenté la productivité du processus, malgré le fait que les défis auxquels sont confrontés les arpenteurs d'aujourd'hui deviennent de plus en plus compliqués de façon exponentielle.

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Il était une fois un simple fil à plomb suffisant pour la construction. Mais avec la croissance des bâtiments, tout a changé.

Lors de la construction de la tour du centre de Lakhta, plusieurs instruments et technologies géodésiques sont utilisés pour résoudre différents problèmes. Trois d'entre eux sont utilisés pour la première fois en Russie, les autres ont fait leurs preuves à Dubaï lors de la construction du Burj Khalifa et de Moscou (le complexe de la Fédération, Renaissance Construction était également l'entrepreneur général).

Ainsi, l'analyse des appareils précédemment promise.

DÉPLACEMENTS ANGULAIRES DU NOYAU DE LA TOUR


Dans la publication précédente, beaucoup étaient intéressés par «l'inclinomètre miracle». Regardons à nouveau la photo du héros: l'



inclinomètre est un capteur de déviation. Il mesure les déplacements angulaires dans l'espace le long des axes perpendiculaires X et Y, transmet ces données au système. Ensuite, à l'aide d'un logiciel spécial, le delta de mouvement le long de chaque axe est calculé. L'écart total est la somme des lectures de tous les inclinomètres installés. Cet indicateur final est utilisé comme un amendement pour les antennes GNSS, qui sera discuté plus tard.

Les inclinomètres sont situés sur les parois intérieures du noyau de la tour tous les 50 à 80 mètres (12 à 20 étages). Afin de ne pas endommager les capteurs, ils sont cachés dans une boîte de protection métallique. Plus de détails sur les inclinomètres peuvent être trouvés dans les commentaires ici .

DÉPLACEMENT DU CŒUR DU GRATTOIR À CIEL DANS L'HORIZONTAL


GNSS Trimble:



Cet équipement ressemblant à une soucoupe volante est une antenne du Global Navigation Satellite System (GNSS) déjà familière de la première partie de l'examen . Et elle a vraiment un lien avec l'espace. Le système est utilisé comme base de centrage pour le coffrage des parois centrales.

Les antennes sont situées au point le plus élevé du chantier - en fonction du diamètre des pare-brise du coffrage autoportant:

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Antennes satellites géodésiques sur le

coffrage du centre de Lakhta Le coffrage (coffrage pour les murs porteurs) prend des mesures - itérations:

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après chaque itération, les coordonnées actuelles des antennes sont déterminées et comparées aux indicateurs de conception. S'il y a un delta dépassant l'erreur tolérée, le coffrage est renvoyé à l'axe vertical lissé de conception.

Étant donné que le cœur de la tour est soumis aux fluctuations du vent - plus il est fort et plus les antennes oscillent avec lui, il est très important d'avoir un point de référence stable. Pour cela, six stations au sol supplémentaires sont situées sur le chantier de construction, à partir desquelles les données sont lues pour correction lors de la détermination de l'emplacement exact des antennes sur le coffrage central. Cette lecture a lieu en temps réel.



Et une autre station est située sur le toit de l'immeuble de l'entrepreneur général, Renaissance Construction, sur la rue Chatelene. Du chantier jusqu'à ce point - près de 11 km. Une station éloignée est nécessaire pour augmenter l'épaule de la triangulation.

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Le même toit

Toutes les antennes - sur le cœur, les antennes au sol sur le chantier et à l'extrême sur le toit Renaissance fonctionnent comme un seul système, où le nombre de capteurs et leurs points de localisation réduisent l'erreur des données reçues aux valeurs autorisées par la documentation de conception.

La technologie a d'abord été proposée par Leica pour la construction du Burj Khalifa. Après un début réussi, les "plaques spatiales" ont commencé à être activement utilisées. Par exemple, en Russie lors de la construction de la tour de la Fédération (ville de Moscou).

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"Plate" fera ses débuts au cœur du Burj Khalifa. (Photo d'ici )


VERIFICATION DE L'AXE


Sur les "plaques" est un autre appareil intéressant. Peut-être avez-vous déjà fait attention à ces prismes:

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ce n'est pas une partie des antennes, mais un composant d'un autre système, avec lequel la chose la plus importante est vérifiée - la correspondance du centre réel du gratte-ciel à son état de conception.

Une fois que le coffrage a franchi l'étape suivante et qu'il est prêt à bétonner l'étage suivant, vous devez vérifier l'exactitude de la position occupée. La station totale Trimble S6 entre en scène : La station totale

collecte des données à partir de prismes en fonction du diamètre du coffrage. En plus des prismes constants, des prismes supplémentaires sont configurés pour augmenter la précision. Les données sont lues et traitées immédiatement.



Le résultat est une image claire des points de la paroi extérieure et des prismes GNSS, à partir desquels les coordonnées du centre du cœur du gratte-ciel sont calculées.



Déviation dans la marge d'erreur (6 mm). La correction de la position du coffrage pour le prochain étage du noyau n'est pas nécessaire.

Noyau VERTICAL


Outil de conception verticale FG-L100:



un peu comme une cafetière - un laser vertical. Il est utilisé pour déterminer la présence d'un déplacement horizontal sur la tour.

Il transfère verticalement vers le haut, à travers des trous technologiques, la position du point au-dessus duquel il est centré. Il s'agit de l'équipement le plus précis - l'erreur par 100 mètres est de 1 mm (!). Dans la construction de la tour de Saint-Pétersbourg, ils utilisent en combinaison avec le système GNSS. Cet instrument et certains autres pour mesurer le déplacement vertical sont un analogue moderne d'un fil à plomb de bâtiment.

EXACTITUDE DE LA CONSTRUCTION, SOULAGEMENT ET AUTRES TÂCHES


NUMÉRISATION 3D


Le Leica ScanStation P20 est un scanner laser 3D pulsé à haute vitesse avec un compensateur à deux axes. Son erreur à 50 mètres n'est que de 4 mm. Dans ce cas, la portée maximale, jusqu'à 120 m, est atteinte même lors de la numérisation d'objets à faible réflectivité.

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Il est utilisé comme dispositif de contrôle. Le résultat du scan est la réponse à une question importante: le construit correspond-il au plan, le réel correspond au modèle BIM de conception.

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Par exemple, il est important de confirmer la position des poutres métalliques des planchers sur lesquels le plancher repose.

Le scanner est installé sur les points vérifiés (techeometer) sur le sol. Points de placement du scanner - strictement selon le plan.

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Le schéma des positions des points de balayage, désignés par "P."

À la suite du balayage, une image tridimensionnelle est obtenue:



Après traitement, cela ressemble déjà à ceci:

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Ensuite, les données sont converties en un diagramme avec des indicateurs de déviation précis:

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Aller au-delà de la zone d'erreur tolérée signifierait à la fois une analyse du plancher et une analyse des vols. Jusqu'à présent, aucun cas de ce type n'a été enregistré sur un chantier de construction à Saint-Pétersbourg.

STATION TOTALE MULTIFONCTION


Station totale Leica conventionnelle:

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C'est la bête de somme de l'arpenteur. Il est utilisé en construction depuis un certain temps, cette modification permet d'obtenir une précision angulaire de 1 seconde et une précision de distance de 1,5 mm + 2 mm par 1 km. Il est utilisé pour contrôler l'installation des équipements, créer une grille de support planifiée. Ils peuvent également rapidement et avec une grande précision obtenir une photo d'une section donnée "dans le plan" avec une image complète du relief.

Soit dit en passant, sur le chantier, cela est particulièrement important - ici, le «relief» change constamment, par exemple en raison des équipements de construction, des changements de hauteur et de configuration des bâtiments au fur et à mesure de leur construction.

Comparez, par exemple:

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Relief il y a environ un an, octobre 2015,

et moins d'un an plus tard, août 2016:

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NIVELLEMENT


Mais revenons aux instruments - Leica DNA03 Electronic Level:

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il est utilisé pour un programme de suivi de l'avancement de la construction dans les domaines suivants: décantation des fondations, déformation du sol, raccourcissement des colonnes. Mesures aux points de contrôle dans le noyau et les colonnes qu'il produit avec une précision de 0,2 mm.

Et ceci est une version optique du même niveau:

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il est utilisé pour surveiller les structures métalliques. Sa précision est de 0,6 mm.

BALAYAGE LASER


Laser tracker Leica. Ce laser tracker est remarquable en premier lieu - gamme, et deuxièmement - tout temps.

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Il peut être utilisé dans les conditions extérieures les plus sévères. Ni la neige, ni la pluie, ni le vent, ni les «précipitations» de construction telles que les éclosions de soudage à l'arc ou la poussière de montage n'affecteront ses capteurs. Il est utilisé à de très grandes distances de mesure - le rayon de l'appareil peut atteindre 320 m et il peut tourner à 360 degrés.

À l'aide d'un laser tracker, les géomètres vérifient les écarts dans le cœur des colonnes.
Voici comment ça se passe.

Les colonnes de la tour (il y en a 15, mais nous y reviendrons dans les articles suivants) ont un «cœur» en acier dans une coque en béton - le noyau:

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Avant d'envoyer cette construction, qui rappelle la croix de Malte, à une hauteur, les enquêteurs la vérifient pour «l'aptitude professionnelle» - la base doit être exemplaire même.

Selon le plan, un prisme-réflecteur est installé à son tour le long du contour de la croix:

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Schéma d'agencement du réflecteur



Ensuite, à l'aide d'un tracker de balayage, les points sont balayés.

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Après avoir traité les données avec un logiciel spécial (enfermé dans un "syncpad chaud à tube", qui a reçu beaucoup d'attention dans les commentaires de la première partie de la revue), nous obtenons l'image suivante:



Les points verts fixent l'état idéal des choses, les autres écarts, dont le degré et le vecteur sont indiqués par la couleur. Si la colonne ne correspond à l'idéal que dans les limites de l'erreur autorisée, son chemin est à la hauteur. Et sinon, à la patrie, au fabricant, à la refusion. À l'honneur de ce dernier, aucune colonne n'est rentrée chez elle.

POUR REMPLIR


Il convient d'ajouter à la description de cette magnificence géodésique: bien que l'arsenal de mesure soit vraiment impressionnant, les instruments ne fonctionnent que dans les mains du maître. Ce sont eux qui mènent la tour dans la même direction.

Un fait intéressant: dans le gratte-ciel le plus célèbre du monde, la tour Burj Khalifa, l'écart permis par la conception pour les écarts lors de l'installation des structures et de l'érection du noyau était jusqu'à 10 mm. À Saint-Pétersbourg "Lakhta Center", la précision est presque deux fois plus élevée - 5-6 mm dans différents domaines des travaux géodésiques.

Les géomètres Yuri Gomzyakov, Petr Sokolov (IFC Lakhta Center JSC), Alper Cheken, Alp Ulusan (Renaissance Construction) ont parlé de leur travail et aidé à manipuler les instruments.

* * *

PS: GRATTOIR HORIZONTAL SKY


Après avoir pris connaissance de l'équipement géodésique, nous avons déménagé et regardé comment le complexe multifonctionnel du centre de Lakhta était en cours de construction. Il s'agit d'un complexe de deux bâtiments futuristes, d'une hauteur de 22 à 85 mètres. Le «remplissage» de la MFZ sera adapté à son apparence - par la suite, il abritera un planétarium, un centre scientifique divertissant, des laboratoires et d'autres objets intéressants.

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MFZ est absolument imméritée "à l'ombre" du bâtiment phare du complexe - la tour Lakhta Center. Selon le géomètre en chef du centre de Lakhta, Yuri Gomzyakov, l'architecture et la structure constructive du MPF sont plus compliquées que celles d'un supertoll. Ainsi, la superficie d'un étage est de 2,2 hectares, ce qui est plus que celui du Palais d'hiver. MFZ a la forme d'un boomerang et est divisé en deux blocs qui n'étaient pas interconnectés à l'origine.

Par la suite, ils seront unis par un toit translucide commun, qui sera soutenu par des noyaux en béton armé; c'est précisément sur eux que tombera toute sa gravité. Cela créera un atrium géant - celui-ci n'a pas encore été construit en Russie.

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Projet de conception de l'atrium de la MFZ. L'hémisphère de gauche est un planétarium sphérique.



Jusqu'à présent, le futur atrium ressemble à ceci. Gauche et droite - structures métalliques de deux blocs de construction MFZ.

Il existe également une immense frontière de travail pour les géomètres. Par exemple, pour l'installation précise d'énormes travées agricoles de 30 mètres. Ou pour l'installation de façades - il y en a vingt-trois types dans le MPF, en raison du bâtiment à plusieurs étages et de sa forme convexe-concave. Mais c'est une autre histoire.

Source: https://habr.com/ru/post/fr399503/


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