Modernizacja Trasy Transpennińskiej

Autor: Simon Hall

Elektryfikacja na starej infrastrukturze

Transpennine Route Upgrade (TRU) to duża inwestycja w linię kolejową między Yorkiem a Manchesterem przez Leeds i Huddersfield, 76 mil (122 km) północnej trasy przez Góry Pennińskie.  Zintegrowany plan kolejowy dla regionu North and Midlands, ogłoszony w listopadzie 2021 r., obejmował pełną elektryfikację między Manchesterem a Yorkiem.

W ramach projektu wymagane były nowe informacje pomiarowe dotyczące istniejących wiaduktów i otaczających je terenów, co pozwoliłoby projektantom na kontynuację nowej zabudowy. Końcowym celem prac geodezyjnych było uzyskanie dokładnych informacji topograficznych.

Wiktoriańska infrastruktura, słabe drogi dojazdowe i trudny teren, w tym 3-milowy tunel Standedge, oznaczają, że ulepszenia były bardzo trudne. W ramach projektu modernizowanych, wzmacnianych lub w inny sposób modyfikowanych jest kilka mostów i wiaduktów. Częścią procesu rozbudowy był pomiar tych wiaduktów w celu opracowania modeli 3D BIM. Pierwotnie wiadukty te były skanowane statycznie z brzegów rzek, jednak nie uzyskano wystarczających informacji, aby projektanci mogli ukończyć swoją pracę.

Rozwiązania - Dokładne informacje topograficzne

Zespół Storm and Severn Partnership montujący Leica Pegasus:Two na swojej jednostce pływającej.

W 2022 firmie Severn Partnership zlecono pomiar 3 z tych wiaduktów. Severn Partnership to specjaliści ds. pomiarów kolejowych, zaufani w zakresie wymagań pomiarowych dla projektów inżynierii kolejowej. Od 1994 roku mają udokumentowane doświadczenie w wykonywaniu pomiarów tysięcy kilometrów torów i setek mostów, tuneli, nasypów i stacji.

Od powstania firmy w 2006 r, Storm Geomatics uczyniła pomiary z wody swoją domeną, dostarczając inżynierom wysokiej jakości dane do tworzenia dokładnych modeli ryzyka powodziowego. Storm zapewnia bezkonkurencyjne rozwiązanie do pomiarów na wodach śródlądowych dzięki specjalistycznej wiedzy geodezyjnej i innowacyjnym systemom pomiarowym, zwiększając w ten sposób wartość projektów klientów dzięki wysokiej integralności danych, które są wykorzystywane w rozwiązaniach środowiskowych i inżynieryjnych. Dzięki doskonałym wynikom w zakresie bezpieczeństwa i udokumentowanej historii dostarczania danych bazowych do pomiarów hydrologicznych, ich klienci odnoszą korzyści i cieszą się z korzystania z czystych i wiarygodnych danych w celu formułowania skutecznych zaleceń na podstawie ich modeli.

Ten wspólny wysiłek zarówno Severn, jak i Storm oznaczał, że łącząc oba zestawy wiedzy, zebrali zespół do szybkiego, wydajnego i bezpiecznego prowadzenia prac geodezyjnych.

Severn Partnership jako pierwsza firma w Europie zainwestowała w Leica Pegasus:Two, oferując mobilne skanowanie konstrukcji mostowych z geodezyjną dokładnością. Leica Pegasus:Two usprawnia realizację tradycyjnych projektów i tworzy nowe możliwości biznesowe dla firm geodezyjnych, takich jak Storm i Severn Partnership. Jako rozwiązanie niezależne od pojazdu, Pegasus:Two doskonale nadawał się do realizacji wymagających prac geodezyjnych na wodzie. System pozyskiwał skalibrowane obrazy i chmury punktów w jednym przebiegu, a w połączeniu z oprogramowaniem Leica Pegasus: Manager, zapewniał również przetwarzanie danych, oszczędzając czas dzięki integracji z oprogramowaniem do projektowania CAD. Zespół Storm Geomatics zamontował Pegasus:Two na swoich jednostkach pływających, umożliwiając im przeprowadzanie skanów w znacznie bliższej odległości od konstrukcji, niż byłoby to możliwe z brzegów rzeki. 8 kamer FPS Pegasusa:Two pozyskiwało dane z szybkością 256 megapikseli na sekundę.

Pozyskane skany

“Dane te zostały pozyskane, aby umożliwić zaprojektowanie nowego wiaduktu zmieniającego trasę istniejących torów nad rzeką Calder w Ravensthorpe. Były w szczególności potrzebne do potwierdzenia projektu ścianek szczelnych, który zostanie wykorzystany do budowy tymczasowego miejsca na palowanie filarów wiaduktu.  Na rzece znajdują się cztery pomosty i dwa rozległe odcinki ścianek szczelnych.”

Alliance Survey Manager - TRU West

Leica Pegasus:Manager to klient do oprogramowania służącego do skanowania kinematycznego, jedna aplikacja komputerowa do przetwarzania, analizy i ekstrakcji obiektów z chmur punktów oraz obrazów pozyskanych przez systemy do skanowania kinematycznego Leica Pegasus. Moduł planowania misji Leica Pegasus:Manager wspierał firmę Storm and Severn w przygotowaniu pomiarów, obliczając najlepszy czas na zebranie danych na podstawie kilku kluczowych czynników. Jako wynik, moduł planowania misji dostarczył oszacowania dokładności pomiarów. Moduł do obróbki danych w Leica Pegasus:Manager połączył dane zebrane przez IMU, GNSS, kamery i skaner laserowy, tworząc zintegrowane rozwiązanie. Zintegrowane obliczanie trajektorii GNSS i IMU, automatycznie optymalizuje parametry przetwarzania w celu uzyskania najwyższej jakości trajektorii – bez ręcznej interakcji. Powstały zestaw danych 3D składał się ze skalibrowanej i georeferencyjnej kombinacji punktów oraz obrazów. Wszystkie dane można następnie wizualizować w darmowej przeglądarce lub po prostu eksportować do większości popularnych formatów plików.

Ta rewolucyjna technologia może być również wykorzystana w połączeniu z sonarem wielowiązkowym do skanowania dna i przyczółków konstrukcji mostowych.

Spojrzenie w przyszłość

“Pegasus jest idealny w tej sytuacji, ponieważ jest w stanie pozyskać ogromną ilość danych w ciągu jednego dnia w trudnym środowisku, którego zwykle nie można pomierzyć za pomocą tradycyjnego sprzętu.”

Luke Blakemore | Kierownik Projektu - Severn Partnership

Możliwość rejestrowania dużych sieci drogowych w ciągu jednego dnia, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod, które zajmowałyby tygodnie lub miesiące, pozwoliła firmie Severn i Storm bardzo zmniejszyć koszty, zwiększyć wydajność oraz poprawić bezpieczeństwo. Możliwość sprowadzenia geodetów z powrotem do biura w celu opracowania danych zamiast przebywania w środowisku wysokiego ryzyka była ogromną zaletą.

Patrząc w przyszłość, Severn Partnership ma wiele unikalnych projektów, w których wykorzystali system Pegasus:Two, od łodzi po quady, a nawet na dźwigach. Mają nadzieję kontynuować tę pracę i znaleźć nowe rozwiązania dla wszystkich środowisk, nie tylko wykorzystując Pegasus:Two jako narzędzie do pomiarów, ale także rozszerzyć działalność na sektor wizualny i symulacyjny.