CZ35366U1 - Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy - Google Patents
Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ35366U1 CZ35366U1 CZ2021-39088U CZ202139088U CZ35366U1 CZ 35366 U1 CZ35366 U1 CZ 35366U1 CZ 202139088 U CZ202139088 U CZ 202139088U CZ 35366 U1 CZ35366 U1 CZ 35366U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- milling
- laying
- construction machine
- values
- submodule
- Prior art date
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 60
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 63
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 6
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003362 replicative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
- E01C19/48—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for laying-down the materials and consolidating them, or finishing the surface, e.g. slip forms therefor, forming kerbs or gutters in a continuous operation in situ
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/01—Devices or auxiliary means for setting-out or checking the configuration of new surfacing, e.g. templates, screed or reference line supports; Applications of apparatus for measuring, indicating, or recording the surface configuration of existing surfacing, e.g. profilographs
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/08—Construction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C1/00—Measuring angles
- G01C1/02—Theodolites
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Economics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Road Paving Machines (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Road Repair (AREA)
Description
Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení pro opravy povrchu cest, silnic nebo jiných dopravních komunikací a zemních těles v dopravním a pozemním stavitelství, používajícího způsob zaznamenání a budoucího funkčně závislého nastavení příčného sklonu práce stavebního stroje v závislosti na jeho prostorové poloze, dále již jen pod pojmem replikování sklonu. Jedná se zejména o replikování sklonu při pojezdu frézování silniční frézou nebo pokládání konstrukční vrstvy silničním finišerem.
Dosavadní stav techniky
Povrch silniční komunikace je v průběhu svého životního cyklu vystavován řadě vlivů, které mění jeho strukturální a geometrické vlastnosti. Nejběžnějšími negativními projevy změny geometrie povrchu vozovky jsou vyjeté koleje, výtluky, poklesy, praskliny. Z pohledu uživatele silniční komunikace, řidiče, dochází především k snížení plynulosti jízdy, k zvýšení otřesů celého dopravního prostředku, k snížení dynamické stability dopravního prostředku a k nedostatečnému odvodnění povrchu silniční komunikace.
Oprava způsobem výměny vrchní poškozené vrstvy se provádí následujícím postupem. Poškozený křivý povrch silnice, vyjeté koleje, výtluky, poklesy, praskliny se nejprve odfrézují určitou tloušťkou. Na výsledný povrch vrstvy po frézování se pak položí nová asfaltová, betonová nebo jiná takzvaná konstrukční vrstva. Tloušťka nové konstrukční vrstvy by měla být v ideálním případě konstantní v celé ploše opravy. Různé tloušťky nové konstrukční vrstvy způsobují opětovný vznik nerovností z důvodů různé stlačitelnosti různě tlustých vrstev. Proto je snahou operátorů silničních frézovacích strojů, aby vyrovnali veškeré nerovnosti frézováním a výsledný odfrézovaný povrch byl rovinatý, to je, aby zajišťoval v podélném směru maximální plynulost jízdy a v příčném směru odvodnění vozovky a bezpečnou jízdu. Zajištění příčného sklonu pro dobré odvodnění dále komplikuje fakt, že frézování a pokládka se provádí v jednom nebo více pásech rovnoběžných s osou komunikace, v tak zvaných pojezdech. Tyto pojezdy musí mít shodné příčné sklony ve stejných staničeních nebo sklony musí být na sobě funkčně závislé, aby bylo docíleno požadované topografie například pro zajištění dobrého odvodnění.
K dosažení požadované topografie povrchu konstrukční vrstvy po frézování nebo pokládce se využívají tři principiální postupy.
První princip je plně manuální ovládání nastavování hloubek a sklonů frézování nebo mocnosti a sklonů pokládky, dále již jen jako pracovní parametry, kdy obsluha stavebního stroje manuálně nastavuje pracovní parametry na základě odhadu situace tak, aby docílila určité požadované topografie výsledné plochy.
Druhý princip je automatické nebo poloautomatické zadávání těchto parametrů, kdy se požadované pracovní parametry stavebního stroje, vážící se k jeho okamžité poloze, vypočítávají nebo analogově nastavují na základě informací, které získává pracovní nástroj, například fréza nebo finišer, v místě práce v rámci stejného pracovního pojezdu z dotykových nebo bezdotykových měřících zařízení připojených k pracovnímu nástroji. Nastavení pracovních parametrů se provádí současně s měřením. Jedná se například o zařízení multiplex společnosti Wirtgen - tak zvané průměrující lyže nebo analogový dotykový systém využívající předem připravených vodících drátků k zajištění požadovaných hloubek, tlouštěk a sklonů.
Třetí princip, tzv. 3D dálkové navádění pracovního nástroje jako je silniční fréza nebo finišer, je
CZ 35366 UI automatické nastavování hloubek a sklonů frézování nebo pokládky na základě předem připraveného 3D digitálního modelu terénu povrchu konstrukční vrstvy a určené prostorové polohy stavebního stroje. Takovéto 3D řízení stavebního stroje může probíhat v celé šíři a délce silniční komunikace, a to plně automaticky.
V prvním a druhém principu frézování nebo pokládky dochází k následující situaci. Jelikož silniční komunikace má většinou větší šířku, než je šířka frézovacího válce silniční frézy nebo účinná šíře silničního finišeru, je často nezbytné frézovat nebo pokládat ve více pracovních pásech - pojezdech. Z důvodů dobrého odvodnění povrchu silniční komunikace a dobrých jízdních vlastností je nutné zachovat v každém staničení silnice stejné příčné sklony ve všech pracovních pojezdech nebo sklony upravovat tak, aby bylo zachováno dobré odvodnění. Proto je nutné mít pro každé staničení nového pojezdu silniční frézy nebo finišeru informaci o sklonu, který byl v daném staničení realizován v předešlém pojezdu. V současné době je běžnou praxí tyto informace nastříkat sprejem přímo na povrch silniční komunikace při prvním pracovním pojezdu a při všech následujících pojezdech tyto informace operátor silniční frézy čte a současně manuálně nastavuje do stavebního stroje, například silniční frézy nebo finišeru. Dochází tak k mnoha chybám způsobených nepřesnou interpolací diskrétně zaznamenaných hodnot příčných sklonů, k chybám způsobených lidským faktorem, nebo k chybám způsobeným extrémními vlivy například smazáním zaznamenaných hodnot z povrchu silnice.
Třetí princip používaný při frézování poskytuje možnost plné automatizace, ovšem jeho hlavní nevýhodou jsou velmi vysoké náklady na první zaměření a vytvoření 3D modelu skutečného stavu topografie povrchu vozovky a modelování požadovaného stavu po opravě. Další nevýhodu je, že toto zaměření a modelování musí být často provedeno dny nebo týdny předem z technických i formálních důvodů, kdy výsledné modely je třeba kontrolovat a schválit příslušným subjektem. Využívá se proto pouze u komunikací vyšších tříd.
Podstata technického řešení
Výše zmíněné nevýhody jsou odstraněny v tomto užitném vzoru popsaným zařízením k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy pozemní stavby, kde stavební stroj je opatřen ovládacím zařízením svého pracovního nástroje a komunikačním portem. Podstatou nového řešení je, že na stavebním stroji je připevněn systém pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému. Výstup tohoto systému je propojen se vstupem řídící jednotky osazené zobrazovacím zařízením pro vizuální kontrolu záznamu dat a jejich kvality a ovládacími prvky. Řídící jednotka je propojena s výstupem registračního zařízení aktuálních informací o nastaveném příčném sklonu pracovního nástroje. Současně je řídící jednotka propojena obousměrně s databází pro záznam hodnot příčných sklonů frézování nebo pokládky v jednotlivých pojezdech. Řídící jednotka je vybavená programem pro výpočet požadovaného příčného sklonu frézování na základě zaznamenaných hodnot v databázi v předešlém jednom nebo více pojezdech a korekčními prvky pro korekci zjištěných hodnot podle potřeby obsluhy stavebního stroje.
Řídící jednotka má na svém vstupu submodul pro čtení a registraci hodnot příčného sklonu frézování nebo pokládky v daném pojezdu. Výstup tohoto submodulu je propojen přes databázi s jedním vstupem submodulu pro vyčtení dat z databáze. Druhý vstup submodulu pro filtraci registrovaných hodnot do podoby vyhlazené trajektorie je propojen s výstupem systému pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje a jeho výstup je přes submodul pro výpočet příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo pokládky propojen přes korekční prvky jednak se zobrazovacím zařízením a jednak přes submodul pro odesílání informace o korigovaných hodnotách příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo podkládky s ovládacím zařízením pracovního nástroje stavebního stroje.
CZ 35366 UI
Ve výhodném provedení je výstup submodulu pro čtení a registraci hodnot příčného sklonu frézování nebo pokládky v daném pojezdu s databází propojen přes submodul pro filtraci registrovaných hodnot do podoby vyhlazené trajektorie.
Systém pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému může být tvořen některým prvkem ze skupiny přijímač globálního navigačního satelitního systému, elektronický teodolit pro měření úhlů a délek, odrazné zařízení, dálkoměr, odometr, digitální kamera, mobilní komunikační síť 5G.
Pracovním nástrojem je silniční fréza nebo finišer.
Výhodou uvedeného zařízení je, že nevyžaduje nákladné 3D zaměření a 3D modelování a zároveň zajistí návaznost příčných sklonů jednotlivých pojezdů v celé šíři komunikace tak, aby bylo zaručeno například dobré odvodnění komunikace. Proces je při tom automatický a minimalizuje chyby lidského faktoru.
K nastavování sklonu frézování nebo pokládání nových pracovních pojezdů se využívají zaznamenaná data realizovaných sklonů v předešlých pracovních pojezdech a informace o poloze frézy vůči zvolenému referenčnímu systému.
Stavební stroj je doplněn o dodatečné zařízení zaznamenávající polohu a registrující sklon frézování nebo pokládání v určitém pojezdu a v pojezdech následujících tyto informace společně s aktuální informací o poloze využívá pro výpočet sklonu frézování nebo pokládky. Zajišťuje tak významnou automatizaci procesu rekonstrukce vozovky, která eliminuje řadu možných chyb způsobených lidským faktorem nebo extrémními podmínkami.
Popsané řešení má výhodu oproti třetímu principu ve značně snížených nákladech na tvorbu podkladů frézování, vytváření 3D modelu skutečného a plánovaného stavu. Může tak býť využito na libovolné dopravní komunikaci, kde není třeba nebo není možné provést předchozí 3D měření a modelování.
Výhody tohoto technického řešení spočívají v tom, že po frézování nebo pokládce a záznamu polohových údajů a údajů o manuálně, poloautomaticky nebo automaticky nastavených příčných sklonech při prvním pojezdu může frézování nebo pokládka následujících pojezdů vyžadujících totožné nebo funkčně závislé sklony probíhat automatizovaně a minimalizuje se tak negativní vliv lidského faktoru. Tímto způsobem je zaručen požadovaný sklon v celé šíři vozovky a docíleno správné odvodnění vozovky. Přičemž není potřeba předem provádět 3D zaměření terénu a tvorbu 3D modelů. Dále nejsou pro frézování nebo pokládku využívající popsané technické řešení třeba žádné další dodatečné nákladné navigační systémy. Operátor také může během jízdy přiřadit vybraným polohově zaznamenaným bodům dodatečné informace, které lze dále využít k usnadnění průběhu frézování nebo pokládky. Polohově zaznamenané trajektorie pojezdů mohou navíc sloužit jako kvantitativní podklady pro hodnocení průběhu a výsledků frézování nebo pokládky.
Výše popsané řešení pro záznam a replikování příčných sklonů je vyvinuté tak, že jeho využití nemá sloužit jen pro silniční frézy a finišery, ale je naopak využitelné i pro další stavební stroje, kterými mohou být například dožery nebo grejdry při pracích nejen na dopravních komunikacích, ale i na všech zemních tělesech v dopravním a pozemním stavitelství.
Dle dostupných informačních zdrojů nebylo doposud zařízení pracující na tomto principu nikde realizováno.
Objasnění výkresů
Příklad zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu
CZ 35366 Ul silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy je zobrazen na Obr. 1. Na Obr. 2 je zobrazeno schéma propojení jednotlivých komponent systému umístěných na stavebním stroji. Princip funkce zařízení bude popsán pomocí Obr.3.
Příklady uskutečnění technického řešení
Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy pozemní stavby, kde stavební stroj 1 je opatřen ovládacím zařízením svého pracovního nástroje a komunikačním portem, bude dále prezentováno na příkladu silniční frézy nebo finišeru.
Na stavebním stroji 1, Obr. 1, je připevněn systém 2 pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje 1, zde silniční frézy nebo finišeru, vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému. Výstup systém 2 pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje 1 je propojen se vstupem řídící jednotky 4 osazené zobrazovacím zařízením 6 pro vizuální kontrolu záznamu dat a jejich kvality a ovládacími prvky 7. Řídící jednotka 4 je propojena jednak s výstupem registračního zařízení 3 aktuálních informací o nastaveném příčném sklonu pracovního nástroje a jednak obousměrně s databází 5 pro záznam hodnot příčných sklonů frézování nebo pokládky v jednotlivých pojezdech. Řídící jednotka 4 je vybavená programem pro výpočet požadovaného příčného sklonu frézování nebo pokládky na základě zaznamenaných hodnot v databázi 5 v předešlém jednom nebo více pojezdech a korekčními prvky 8 pro korekci zjištěných hodnot podle potřeby obsluhy stavebního stroje 1. Blokové schéma uvedeného zařízení je na Obr. 2.
Systém 2 pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje 1 vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému Může být tvořen některým prvkem ze skupiny přijímač globálního navigačního satelitního systému GNSS, elektronický teodolit pro měření úhlů a délek, odrazné zařízení, dálkoměr, odometr, digitální kamera, mobilní komunikační síť 5G. V uváděném příkladu je použit přijímač globálního navigačního satelitního systému GNSS nebo přijímač signálu telefonní sítě páté generace, tak zvaný 5G.
Obr. 3 zahrnuje příklad uspořádání řídicí jednotky 4. Řídící jednotka 4 má na svém vstupu submodul 4,1 pro čtení a registraci hodnot příčného sklonu frézování nebo pokládky v daném pojezdu. Výstup tohoto submodulu 4,1 je propojen přímo nebo přes submodul 4,2 pro filtraci registrovaných hodnot do podoby vyhlazené trajektorie a přes databázi 5 s jedním vstupem submodulu 4,2 pro vyčtení dat z databáze 5. Druhý vstup submodulu 4,2 pro vyčtení dat z databáze 5 je propojen s výstupem systému 2 pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje 1. Výstup submodulu 4,3 pro vyčtení dat z databáze 5 je přes submodul 4,4 pro výpočet příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo pokládky propojen přes korekční prvky 8 jednak se zobrazovacím zařízením 6 a jednak přes submodul 4,5 pro odesílání informace o korigovaných hodnotách příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo podkládky s ovládacím zařízením pracovního nástroje stavebního stroje L
Na stavebním stroji 1 silniční frézy nebo finišeru 1 je systém 2 určující polohu připevněn ke stavebnímu stroji 1 na vyvýšeném místě například pomocí výtyčky. Registrační zařízení 3 aktuálních informací o nastaveném sklonu frézy jsou společně s řídící jednotkou 4 umístěny v blízkosti místa pohybu obsluhy stavebního stroje 1 a provádějí registraci polohových dat a údajů o frézování nebo pokládce do databáze 5. Připevnění jednotek na stavebním stroji 1 může být realizováno například magneticky. Propojení zařízení 2, registračního zařízení 3 a řídící jednotky 4 je fýzicky realizováno například vhodnou kabeláží nebo bezdrátovými technologiemi.
Řídící jednotka 4 obsahuje zobrazovací zařízení 6, ovládací prvky 7, kterými může operátor přiřadit dané poloze stavebního stroje dodatečné informace, a dále korekční prvky 8 pro případné manuální upravení dat předávaných stavebnímu stroji 1. Řídící jednotka 4 je umístěna v blízkosti ovládacího
CZ 35366 UI panelu stavebního stroje 1 tak, aby obsluha mohla informace snadno číst a kontrolovat, případně korigovat.
Při použití uvedeného zařízení například pro záznam informací průběhu frézování nebo pokládky silničními frézami nebo finišery, jsou registrované údaje vztaženy k poloze bodů trajektorie, a následnou generalizaci řídících dat pro silniční frézu nebo finišer dle jejich aktuální polohy. Poloha stavebního stroje je přitom určena vzhledem k zvolenému referenčnímu souřadnému systému. Referenční souřadný systém může být realizován globální souřadnou soustavou globálních navigačních satelitních systémů, referenčním souřadným systémem státní polohové a výškové sítě, referenčním souřadným systémem stavby, nebo systémem staničení a kolmice trajektorie dopravní komunikace. V dalším textu obecně označíme výše popsané jako systém určující polohu.
Hlavními součástmi uvedeného zařízení je systém 2 určující polohu stavebního stroje 1, například silniční frézy nebo finišeru, registrační zařízení 3 registrující aktuální informace o nastaveném příčném sklonu frézování nebo pokládky a řídící jednotka 4, která realizuje vzájemné propojení registračního zařízení 3, která ukládá registrovaná polohová data a údaje frézování nebo pokládky do databáze 5. Řídící jednotka! a registrační zařízení 3 může být tvořena jedním fyzickým prvkem, například průmyslovým počítačem nebo tabletem.
Řídící jednotka 4 je dále osazena nebo připojena k zobrazovacímu zařízení 6 pro vizuální kontrolu záznamu dat ajejich kvality, ovládacím prvkům 7, kterými může operátor frézování přiřadit dané poloze stavebního stroje dodatečné informace, a dále korekčním prvkům 8, kterými může operátor manuálně upravit realizovaný sklon, případně může nastavit automatické korekce sklonů dle zvolené funkční závislosti. Technické zařízení tak může zaznamenávat informace o poloze a aktuálním sklonu frézy společně s případnými dodatečnými údaji v reálném čase pro libovolný pojezd stavebního stroje 1, například silniční frézy nebo finišeru. Zobrazovací zařízení 6 tedy zobrazuje informace pro obsluhu zařízení, kterými může být informace o aktuální poloze ajejí přesnosti získané z GNSS přijímače, panel pro výběr jednotlivých záznamů, do kterých se mají zaregistrovat nová data odpovídající pojezdu, nebo z kterých se bude replikovat, tlačítka na spuštění/zastavení registrace, popřípadě replikování pojezdu, údaj, na jakém staničení se nachází, aktuální sklon frézy nebo finišeru, vyinterpolovaná hodnota příčného sklonu.
V průběhu frézování nebo pokládky prvního pojezdu může operátor manuálně nastavovat pomocí ovládacího panelu frézy, nebo jsou tyto hodnoty nastaveny dle výše popsaného druhého principu automatického nebo poloautomatického řízení například způsobem zařízení Wirtgen Multiplex. Údaje sklonu jsou přitom společně s polohovými údaji ukládány automaticky do databáze 5.
V okamžiku frézování nebo pokládky nového pojezdu, u kterého je požadován příčný sklon totožný nebo fúnkčně závislý na příčném sklonu již realizovaného předešlého pracovního pojezdu, řídící jednotka přijímá polohové údaje ze systému určujícího polohu v reálném čase a vypočítává sklon s využitím databáze sklonů například vyhledáním nejbližšího sousedního bodu vedlejšího pojezdu nebo vyinterpolován v bodě paty kolmice předchozí trajektorie k aktuální pozici. Společně s vyhodnoceným frézovaným nebo pokládaným sklonem jsou na zobrazovacím zařízení 6 prezentovány dodatečné informace uložené operátorem při předchozích pojezdech. Operátor může také korekčními prvky 8 případně frézovaný nebo pokládaný sklon manuálně upravit nebo nastavit automatické korekce sklonů dle zvolené fúnkční závislosti.
Systém určující polohu frézy nebo finišeru slouží pro určení prostorové polohy frézy nebo finišeru a je připevněn k silniční fréze nebo finišeru na místě zajišťujícím kvalitní podmínky pro určení polohy.
Registrační zařízení 3 a řídící jednotka 4 jsou často umístěny v blízkosti místa pohybu obsluhy stroje frézy nebo finišeru a provádějí záznam a čtení do a z databáze 5. Dodatečné informace přiřazené aktuální poloze může operátor stavebního stroje 1 uložit do databáze 5 pomocí
CZ 35366 UI ovládacích prvků 7.
Pracovní parametry nového pojezdu vypočtené na základě dat v databázi 5 zasílá řídící jednotka 4 na zobrazovací zařízení 6. Dále jsou údaje předávány fréze nebo finišeru jedním z následujících způsobů: manuálním zadáním obsluhou do ovládacího zařízení frézy nebo finišeru; automatickým předáním do ovládacího zařízení frézy nebo finišeru; automatickým odesláním na komunikační port frézy nebo finišeru s kontrolním zobrazením na ovládacím zařízení frézy nebo finišeru. Hodnoty vypočtené na základě dat v databázi mohou být manuálně upraveny buď korekčními prvky 8, nebo na ovládacím zařízení frézy. Korekčním prvkem 8 je myšlena úprava zaznamenaného sklonu, buď o konstantní hodnotu, popřípadě o hodnotu fúnkčně závislou na vzdálenosti a hodnotách sklonu předchozího pojezdu nebo pojezdů. Korekčními prvky 8 mohou být například klávesy nebo ikony dotykového displeje sloužící ke korekci vypočteného příčného sklonu podle potřeby obsluhy frézy. Fréza nebo finišer poté na základě převzatých hodnot nastavuje hodnoty sklonu frézování nebo pokládky automaticky.
Řídící jednotka 4 připojená k nebo osazená zobrazovacím zařízením 6, ovládacími prvky 7 a korekčními prvky 8 je výhodné umístěna v blízkosti kontrolního panelu ovládacího zařízení silniční frézy nebo finišeru tak, aby obsluha mohla informace číst a kontrolovat, případně korigovat.
Databáze 5 je uložena v paměti počítače nebo je přístupná na vzdáleném úložišti. Databáze 5 obsahuje informace o bodech, jimž je přiřazena poloha určená systémem určujícím polohu stavebního stroje 1, hodnoty sklonů frézování nebo pokládky realizované v předešlém pojezdu, případně dodatečné informace zadané manuálně operátorem frézování nebo pokládky.
Schématické zobrazení fimkčních kroků programu zobrazena na Obr. 3.
V průběhu frézování nebo pokládky prvního pojezdu, tak zvaného registračního pojezdu, operátor manuálně nastavuje hodnoty příčného sklonu pomocí ovládacího zařízení frézy nebo finišeru. V kroku a jsou nastavené údaje příčného sklonu společně s polohovými údaji vyčteny ze senzoru sklonu, respektive polohy, dále v kroku b zpracovány do podoby vyfiltrované trajektorie a následně automaticky uloženy do databáze 5. V okamžiku pracovního pojezdu stavebního stroje, u kterého jsou požadovány příčné sklony totožné nebo funkčně závislé se sklony v předešlém pojezdu stavebního stroje, řídící jednotka 4 přijímá polohové údaje ze systému 2 pro určení polohy pracovního nástroje určujícího polohu v reálném čase a v krocích c a d vypočte požadovaný příčný sklon na základě zaznamenaných příčných sklonů v databázi 5, které byly zaznamenány v předešlém jednom nebo více pojezdech ve staničeních odpovídající staničení aktuální pozice stavebního stroje. Společné s vypočteným příčným sklonem jsou na zobrazovacím zařízení 6 osazeném nebo připojeném k řídící jednotce 4 prezentovány dodatečné informace uložené operátorem při předchozích pojezdech. Operátor může také korekčními prvky 8 případně frézovaný nebo pokládaný sklon manuálně upravit.
Údaje pro frézování nového pojezdu určené na základě dat v databázi 5 zasílá řídící jednotka 4 na zobrazovací zařízení 6. Údaje jsou dále v kroku e předávány fréze nebo finišeru jedním z následujících způsobů: manuálním zadáním obsluhou do ovládacího zařízení frézy nebo finišeru; automatickým předáním do ovládacího zařízení frézy nebo finišeru; automatickým odesláním na komunikační port frézy nebo finišeru s kontrolním zobrazením na ovládacím zařízení frézy nebo finišeru. Hodnoty vypočtené na základě dat v databázi 5 mohou být manuálně upraveny operátorem buď korekčními prvky 8, nebo na ovládacím zařízení frézy. Stavební stroj poté na základě převzatých hodnot nastavuje hodnoty sklonu frézování nebo pokládky automaticky.
Průmyslová využitelnost
Předkládané technické řešení slouží k záznamu příčných sklonů povrchu konstrukční vrstvy a jeho
CZ 35366 UI replikování. K záznamu dochází pracovním nebo pouze registračním pojezdem stavebního stroje v místě povrchu konstrukční vrstvy, jejíž příčný sklon má být replikován. Dále je možné registrovat polohově určené dodatečné informace. Replikování může být přesné nebo funkčně odvozené od předešlých záznamů. Při záznamu a replikování jsou využívány informace o prostorové poloze 5 stavebního stroje získané z globálního navigačního satelitního systému.
Uvedené zařízení je vyvinuté tak, že jeho využití nemá sloužit jen pro silniční frézy a finišery, ale je naopak využitelné i pro další stavební stroje, kterými mohou být například dožery nebo grejdry při pracích nejen na dopravních komunikacích, ale i na všech zemních tělesech v dopravním 10 a pozemním stavitelství.
Claims (5)
- NÁROKY NA OCHRANU1. Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy pozemní stavby, kde stavební stroj je opatřen ovládacím zařízením svého pracovního nástroje a komunikačním portem, vyznačující se tím, že na stavebním stroji (1) je připevněn systém (2) pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje (1) vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému, jehož výstup je propojen se vstupem řídicí jednotky (4) osazené zobrazovacím zařízením (6) pro vizuální kontrolu záznamu dat a jejich kvality a ovládacími prvky (7), tato řídicí jednotka (4) je propojena s výstupem registračního zařízení (3) aktuálních informací o nastaveném příčném sklonu pracovního nástroje a obousměrně s databází (5) pro záznam hodnot příčných sklonů frézování nebo pokládky v jednotlivých pojezdech, přičemž řídicí jednotka (4) je vybavená programem pro výpočet požadovaného příčného sklonu frézování nebo pokládky na základě zaznamenaných hodnot v databázi (5) v předešlém jednom nebo více pojezdech a korekčními prvky (8) pro korekci zj ištěných hodnot podle potřeby obsluhy stavebního stroj e (1) a tato řídicí j ednotka (4) má na svém vstupu submodul (4.1) pro čtení a registraci hodnot příčného sklonu frézování nebo pokládky v daném pojezdu, jehož výstup je propojen přes databázi (5) s jedním vstupem submodulu (4.3) pro vyčtení dat z databáze (5), jehož druhý vstup je propojen s výstupem systému (2) pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje (1) ajehož výstup je přes submodul (4.4) pro výpočet příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo pokládky propojen přes korekční prvky (8) jednak se zobrazovacím zařízením (6) a jednak přes submodul (4.5) pro odesílání informace o korigovaných hodnotách příčného sklonu pracovního nástroje frézování nebo pokládky s ovládacím zařízením pracovního nástroje stavebního stroje (1).
- 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že výstup submodulu (4.1) pro čtení a registraci hodnot příčného sklonu frézování nebo pokládky v daném pojezdu, je s databází (5) propojen přes submodul (4.2) pro filtraci registrovaných hodnot do podoby vyhlazené trajektorie.
- 3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že systém (2) pro určení polohy pracovního nástroje stavebního stroje (1) vzhledem ke zvolenému referenčnímu souřadnicovému systému je tvořen některým prvkem ze skupiny přijímač globálního navigačního satelitního systému, elektronický teodolit pro měření úhlů a délek, odrazné zařízení, dálkoměr, odometr, digitální kamera, mobilní komunikační síť 5G.
- 4. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pracovním nástrojem je silniční fréza.
- 5. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že pracovním nástrojem je finišer.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39088U CZ35366U1 (cs) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy |
| CA3227032A CA3227032A1 (en) | 2021-08-13 | 2022-08-08 | Method of setting the working parameters of the construction machine when repairing the road surface or laying the construction layer and a device for carrying out this method |
| PCT/CZ2022/000033 WO2023016588A1 (en) | 2021-08-13 | 2022-08-08 | Method of setting the working parameters of the construction machine when repairing the road surface or laying the construction layer and a device for carrying out this method |
| EP22789460.7A EP4384960A1 (en) | 2021-08-13 | 2022-08-08 | Method of setting the working parameters of the construction machine when repairing the road surface or laying the construction layer and a device for carrying out this method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39088U CZ35366U1 (cs) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ35366U1 true CZ35366U1 (cs) | 2021-08-31 |
Family
ID=77553041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2021-39088U CZ35366U1 (cs) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4384960A1 (cs) |
| CA (1) | CA3227032A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ35366U1 (cs) |
| WO (1) | WO2023016588A1 (cs) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10428472B1 (en) * | 2018-10-18 | 2019-10-01 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Method of controlling a cross slope of an asphalt paver screed |
| CZ33276U1 (cs) * | 2019-06-05 | 2019-10-07 | Exact Control System a.s. | Zařízení pro transfer řídících dat pro silniční frézy využívající princip rozdílové hloubky |
| EP3795748B1 (en) * | 2019-09-20 | 2022-08-31 | MOBA Mobile Automation AG | Levelling system for a road construction machine |
-
2021
- 2021-08-13 CZ CZ2021-39088U patent/CZ35366U1/cs active IP Right Grant
-
2022
- 2022-08-08 WO PCT/CZ2022/000033 patent/WO2023016588A1/en active Application Filing
- 2022-08-08 EP EP22789460.7A patent/EP4384960A1/en active Pending
- 2022-08-08 CA CA3227032A patent/CA3227032A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4384960A1 (en) | 2024-06-19 |
| WO2023016588A1 (en) | 2023-02-16 |
| CA3227032A1 (en) | 2023-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11060245B1 (en) | Method for operating paving train machines | |
| US11823131B2 (en) | Method and device for determining an area cut with a cutting roll by at least one construction machine or mining machine | |
| US11761763B2 (en) | Self-propelled civil engineering machine system with field rover | |
| US8352188B2 (en) | Apparatus for generating high resolution surface topology map using surface profiling and surveying instrumentation | |
| CN111593625B (zh) | 一种基于路基填筑智能指挥系统及其作业方法 | |
| US11555278B2 (en) | Autowidth input for paving operations | |
| US9869063B1 (en) | Stringless paving train method and apparatus | |
| CZ35366U1 (cs) | Zařízení k nastavování pracovních parametrů stavebního stroje při opravě povrchu silničních komunikací nebo při pokládce konstrukční vrstvy | |
| CN117029744A (zh) | 一种多机联合摊铺装置的控制系统及控制方法 | |
| US20240352686A1 (en) | Method of setting the working parameters of the construction machine when repairing the road surface or laying the construction layer and a device for carrying out this method | |
| US9200414B1 (en) | Stringless paving train method and apparatus | |
| JP6667939B2 (ja) | 転圧機械 | |
| CZ33276U1 (cs) | Zařízení pro transfer řídících dat pro silniční frézy využívající princip rozdílové hloubky | |
| Snyder | Stringless Paving [techbrief] | |
| CZ202262A3 (cs) | Způsob a zařízení pro frézování povrchu dopravní plochy v alespoň dvou vrstvách |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20210831 |