Получены 3D модели гидросооружений

Сканированию подверглись пять портовых гидросооружений, общая протяжённость которых составляет неполные 5,7 км. Вентспилс стал первым городом Латвии, где были проведены столь масштабные работы по сканированию гидротехнических сооружений.

С воды и с берега

Управление Вентспилсского свободного порта заключило договор об обследовании, замерах и создании трёхмерной модели портовых гидротехнических сооружений с инженерно-консультационным предприятием ООО Witteveen+Bos Latvia. Основная цель трёхмерного сканирования – получить точную информацию о техническом состоянии конструкций гидросооружений перед запланированным ремонтом, – рассказывает зав. техническим отделом Управления свободного порта Марис Петровскис.

В рамках трёхмерного сканирования были обследованы пять гидротехнических сооружений Вентспилсского порта, в т. ч. Южный и Северный молы, берегоукрепление аванпорта, начинающееся около 34-го причала и ведущее вдоль нефтяного и угольного пирсов, 24-й причал, расположенный в районе Памятника рыбакам и морякам, погибшим в морской пучине, а также берегоукрепление от разводного Вентского моста до причала 13б, где работает ООО Верги. Общая протяжённость обследованных конструкций составляет неполные 5,7 км. По словам Петровскиса, Управление Вентспилсского свободного порта стало первым заказчиком столь масштабных работ по сканированию гидротехнических сооружений в Латвии. Во время обследования специалисты осмотрели и измерили портовые гидросооружения, а именно надводную и подводную части.

Облака точек

«Небольшое судно медленно передвигается вдоль объектов и при помощи сканера получает данные о фактических размерах сооружений. В случае необходимости надводная часть статически сканировалась также с берега», – поясняет Петровскис процесс трёхмерного сканирования. После этого полученный объём данных обрабатывается при помощи особой программы и компьютерной техники высокой мощности, в результате чего образуется трёхмерное облако точек, с высокой точностью показывающее поверхность обследуемых конструкций и прилегающего к ним дна. Одним из преимуществ такого метода замеров является разносторонняя их обработка и использование. «Трёхмерное облако точек на экране компьютера предстаёт как объект, который можно поворачивать и осматривать с разных ракурсов, а также в разрезе», – рассказывает зав. техническим отделом Управления свободного порта. Затем данные сравниваются с полученными ранее результатами замеров, после чего можно сделать более точные выводы о фактическом состоянии сооружений, произошедших изменениях, а также составить прогнозы на будущее.

Раньше – водолазы

Раньше гидротехническое сооружения Вентспилсского порта обследовали при помощи более примитивных методов, – рассказывает Петровскис. В том числе, подводную часть обследовали водолазы, а надводную – при помощью разнообразных измерительных приборов. Ознакомившись с новым методом обследования, управление пришло к выводу, что так сооружения можно изучить значительно быстрее. «Чтобы судно обошло вокруг, например, мола, пусть и медленно, требуется несколько часов, а водолазы проработали бы несколько недель», – поясняет Петровскис. Кроме того, новый метод имеет более высокую достоверность, так как привычные измерительные приборы и человеческий фактор могут привести к ошибкам в замерах, а трёхмерное сканирование обеспечивает высокую точность. Помощь человека (водолаза) требуется только для обследования самых проблемных мест, где возникают подозрения о повреждениях. Водолазы могут более детально изучить, пощупать, сфотографировать, замерить дополнительные параметры проблемных мест при помощи контактных методов. Это особенно важно потому, что такие гидротехнические сооружения, как молы, представляют собой неровную поверхность. Из-за тетраподов, или фигурных бетонных блоков, сложно измерить фактическое состояние плоскости мола, а трёхмерное сканирование точно определяет все размеры – высоту, длину и ширину.

Благодаря применению нового метода замеров сооружений Управление свободного порта получает более широкие возможности для дальнейшего использования полученных данных. В первую очередь, замеры помогут более качественно разрабатывать проекты реконструкции сооружений, в т. ч. точно рассчитывать объёмы и затраты на строительство. Также станет проще планировать работы по содержанию сооружений. Ещё одно важное преимущество – возможность сравнивать изменения технического состояния при помощи компьютера. «Если такие замеры повторить, скажем, через пять-десять лет, можно будет наложить цифровые изображения друг на друга, сравнить и увидеть, где произошли те или иные изменения», – поясняет Петровскис.

Трёхмерное сканирование – способ измерения, позволяющий получить точную информацию об объекте и окружающей среде путём создания трёхмерной модели объекта. Сканер определяет место расположения точки в момент выполнения замеров. Различают сканирование с воздуха, фиксированной позиции или мобильное сканирование с двигающегося по земле или воде транспортного средства.

Трёхмерному сканированию в Вентспилсском порту подверглись пять гидротехнических сооружений:

• # Южный мол;
• # Северный мол;
• # берегоукрепление аванпорта;
• # 24-й причал;
• # берегоукрепление от разводного Вентского моста до причала 13б.

Более качественное проектирование

– Пять вышеупомянутых гидротехнических сооружений Вентспилсского порта сканировались по разным причинам, в т. ч. с целью установить техническое состояние сооружений, которые давно не обследовались, кроме того, мы выполнили экспериментальные замеры. Трёхмерное обследование Южного и Северного молов проведено, чтобы использовать полученные данные при планировании реконструкции. Так мы смогли получить более точную и оперативную информацию о техническом состоянии конструкций и расположении этих сооружений, прежде чем приступать к работам по проектированию.

Из-за нестабильного грунта фундаменты портовых сооружений также нестойкие, объекты оседают. Оба мола – не исключение, и особенно просели кладки тетраподов. Например, на Южном молу человек среднего роста практически не видит моря из-за тетраподов. Это значит, что кладка просела и её следует восстановить.

Планируемые ремонтные работы на молах похожи как в наземной, так и подводной частях. Мол, как айсберг, имеет видимую и невидимую части. Не зря около него установлен знак, запрещающий купание в зоне ближе 100 метров, так как при волнении моря человека может снести на одну из подводных конструкций сооружения. Мы отсканировали профиль мола, и теперь специалисты выяснят, где и в каком объёме следует восстановить кладку тетраподов. В ближайшем будущем планируется объявить тендер на разработку проекта, а реконструкция молов начнётся в 2018 году.

Метод даёт детальную информацию

– Трёхмерное цифровое исследование предназначено для портовых гидротехнических сооружений, так как даёт полную информацию об исследуемой поверхности, а прежние методы позволяли узнать сведения об отдельных точках поверхности. Таким образом, мы получаем более обширную цифровую информацию о состоянии поверхности конструктивных элементов сооружения. Сравнивая прежние методы с цифровым сканированием, следует отметить, что последнее даёт более полноценную и детальную информацию с высокой точностью. Потом данные можно использовать для проектирования. До сих пор информацию о состоянии гидротехнических сооружений можно было получать посредством геодезических или замеров глубины, однако это делают только в отдельных точках, не по всей поверхности. Возможность проводить подобные исследования, вероятно, появилась лет пять назад, однако технологии стремительно развиваются, и сейчас измерительные приборы стали более точными, меньшими по размеру, простыми в использовании.

Замеры в Вентспилсском порту мы проводили в последнюю неделю сентября. Нам повезло с погодой, и мы закончили работу за четыре дня. После физического исследования объектов пара недель ушла на обработку данных, чтобы избавиться от некоторых неправильных точек, которые всегда возникают при такого рода замерах. Затем мы обработали полученную информацию и сложили её с данными визуального осмотра.

Кораблик, перемещаясь на котором, сканировали гидротехниеские строения порта.

3D модель Южного порта.


Фото Южного мола.

Трехмерная модель причала №24.


3D модель Южного порта.