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Il gemello digitale semplifica la documentazione dei progetti di demolizione
Autore: Tobias Scharpenberg
Alla FISCHER Weilheim GmbH & Co. KG, le demolizioni e gli smantellamenti sono lavori precisi, con tempi e flussi di lavoro accuratamente definiti. In particolare, quando si tratta di ponti su collegamenti stradali importanti, che devono essere riaperti il prima possibile, i tempi di esecuzione dei singoli flussi di lavoro sono serrati. Per una documentazione efficiente e sostenibile dell'infrastruttura, l'azienda sta testando l'uso di scanner laser 3D.
Il ciclo di vita delle infrastrutture
Il ciclo di vita delle infrastrutture comprende le fasi di progettazione e pianificazione, costruzione, utilizzo e manutenzione, ammodernamento, nonché demolizione, riciclaggio e smaltimento. Il settore dell'edilizia pesante è un settore diversificato, con vari appaltatori e subappaltatori che eseguono quotidianamente un'ampia gamma di lavori di costruzione in queste fasi. Di solito, l'attenzione è rivolta alla pianificazione e all'esecuzione di lavori di sterro e alla manutenzione delle infrastrutture. Tuttavia, l'edilizia pesante non si limita a spostare la terra. La demolizione pianificata fa parte delle attività di molte imprese di costruzioni pesanti tanto quanto lo scavo, la livellazione fine e il trasporto.
Negli ultimi anni, le soluzioni digitali hanno assunto un ruolo centrale in tutte le fasi edilizie per realizzare progetti in modo efficiente, preciso, sicuro, sostenibile e redditizio. Dal posizionamento e dalla misurazione di superfici, spazi e cantieri alla preparazione e alla mobilitazione di risorse preziose fino all'esecuzione dei lavori di costruzione, i dati e la loro elaborazione assumono un ruolo fondamentale. Ciò vale anche per i moderni progetti di demolizione. Soprattutto la documentazione "as-built" con laser scanner 3D prima della demolizione dell'infrastruttura offre una serie di vantaggi ed è un vero e proprio fattore di cambiamento quando si tratta di fatture.
Tutto da un'unica fonte
In qualità di specialista leader nella logistica dei trasporti, nell'economia circolare e nel riciclaggio in Germania, FISCHER Weilheim GmbH & Co. KG si assume la responsabilità per l'ambiente, per le persone e per un futuro degno di essere vissuto. Per questo motivo l'azienda si affida a una gestione accurata dei dati e a tecnologie all'avanguardia per i propri progetti. Dopo un anno di test con prodotti di diversi fornitori, l'azienda ha deciso di equipaggiare il proprio parco macchine con la soluzione di machine control Leica MC1 di Leica Geosystems.
In FISCHER Weilheim, il lavoro di costruzione e il rilievo sono processi integrati. Sven Molt guida il team di otto geometri che, oltre al classico lavoro di rilievo, sono anche responsabili del machine control 3D della flotta. Un aspetto fondamentale del lavoro è la gestione dei dati digitali. Dal rilievo delle condizioni del terreno alla preparazione dei dati di progetto e al completamento della documentazione di costruzione per la fatturazione, il team è coinvolto in tutte le fasi dei progetti di edilizia pesante.
Le responsabilità del reparto comprendono anche la fatturazione dei progetti di demolizione. Finora il team ha eseguito manualmente i rilevamenti necessari. Poiché questo processo richiede molto tempo ed è soggetto a errori, l'azienda vuole investire in tecnologie all'avanguardia anche in questo segmento. Dopo l'esperienza positiva con gli strumenti topografici e il machine control 3D, ora si sta testando una soluzione di Leica Geosystems per l'acquisizione della realtà.
Smart Digital RealityTM: Un gemello digitale come base ottimale per la fatturazione
"È sempre più frequente la necessità di fornire una documentazione più dettagliata sulla fatturazione", spiega Molt. "I prezzi fissi e le offerte a pacchetto sono un rischio per entrambe le parti, che a volte può concludersi favorevolmente per una parte e a volte per l'altra". Per questo motivo, è preferibile utilizzare la cubatura, cioè il volume dell'oggetto, come base di calcolo. A tal fine, si misura l'involucro esterno dell'oggetto e si calcola il volume del materiale.
Per soddisfare gli elevati requisiti, il team di Leica Geosystems consiglia di utilizzare una soluzione di scansione laser 3D. Ciò consente di replicare il mondo fisico e di trasformarlo in un ambiente virtuale. Un gemello digitale dell'oggetto da demolire viene acquisito con una velocità eccezionale e la massima qualità. Tutte le informazioni preziose e utili possono essere visualizzate, estratte, analizzate e condivise per una migliore collaborazione attraverso soluzioni software di facile utilizzo. Questo crea un vantaggio competitivo e permette di acquisire geometrie complesse con la massima produttività anche nelle condizioni più difficili. Il calcolo esatto del volume di un oggetto viene effettuato con pochi clic.
La soluzione di acquisizione della realtà 3D fornisce dati affidabili in tempi record
Molt vuole testare questa soluzione in condizioni reali. Nell'ambito di un progetto più ampio, FISCHER Weilheim è stata incaricata di demolire sette ponti in totale. Il progetto inizierà con due ponti sull'autostrada A8 nel sud della Germania. Come di consueto in questi progetti, i tempi per il processo di rilievo sono molto stretti: Entrambi i ponti devono essere scansionati in un solo giorno, poiché i lavori di demolizione si svolgeranno già il giorno successivo.
Il giorno prima del rilievo, i pali del ponte sono già stati demoliti. Questa fase è necessaria per riciclare correttamente il materiale di demolizione dei ponti e consente di acquisire l'intera cubatura dei ponti senza spese aggiuntive. Per una documentazione rapida e affidabile della costruzione nei tempi previsti, Leica Geosystems consiglia il laser scanner 3D terrestre Leica RTC360.
La soluzione garantisce la massima produttività in quanto è portatile, veloce e precisa. Allo stesso tempo, offre un elevato grado di automazione ed è facile da usare. Ogni scansione produce nuvole di punti ad alta risoluzione e immagini HDR (High Dynamic Range) in meno di due minuti. Grazie all'avanzata tecnologia VIS (Visual Inertial System), lo scanner laser registra automaticamente la sua posizione relativa e l'orientamento mentre viene spostato tra le postazioni. Ciò consente di visualizzare istantaneamente i dati di scansione nella loro posizione effettiva nell'app Leica Cyclone FIELD 360 su un tablet o uno smartphone in cantiere. Le scansioni e le immagini vengono acquisite, preregistrate e verificate automaticamente, consentendo il controllo di qualità in tempo reale e la registrazione dei dati in loco e riducendo al minimo i tempi di elaborazione in ufficio.
Dopo una breve ispezione del cantiere, vengono determinate le posizioni di installazione del laser scanner, tenendo conto delle zone di pericolo. Per acquisire l'intero oggetto nonostante il traffico in movimento, i ponti vengono scansionati da circa 12 posizioni diverse ciascuno. Inoltre, tre o quattro punti per ogni ponte vengono sorvegliati con il rover Leica iCON gps 70. In questo modo è possibile combinare le singole scansioni in un'unica nuvola di punti georeferenziata, fornendo dati precisi con un'elevata densità di informazioni.
Per calcolare la cubatura dei ponti, i dati delle nuvole di punti vengono inizialmente ottimizzati e registrati nel software Leica Cyclone REGISTER 360 con flussi di lavoro automatizzati. I dati vengono poi trasferiti al software Leica Cyclone 3DR, che offre una gestione completa delle nuvole di punti con analisi e modellazione automatizzate, compresi semplici passaggi per il rilievo, la modifica e l'ispezione del gemello digitale.
Per calcolare il volume dei ponti, i dati della nuvola di punti vengono convertiti in un modello 3D mesh: Ogni tre punti di misura geometricamente vicini formano un triangolo per rappresentare la superficie degli oggetti scansionati. Il software fornisce le informazioni necessarie per la fatturazione del progetto di demolizione e consente una facile convalida delle informazioni attraverso la visualizzazione dei dati.
Cyclone FIELD 360
Cyclone REGISTER 360
Cyclone 3DR
I dati precisi non lasciano spazio a discussioni
A Sven Molt apprezza molto il processo della soluzione Leica Geosystems: "Dal mio punto di vista, è un dispositivo fantastico. Funziona in modo semplice, rapido e intuitivo. Abbiamo scansionato entrambi i ponti in mezza giornata. Senza lo scanner laser, tutto sarebbe stato molto più impegnativo. Avremmo dovuto fissare molti obiettivi ai ponti e rilevarli con una stazione totale. Se ci sono errori o un'area è stata saltata, il giorno dopo il ponte non c'è più. Non ci sarebbe un gemello digitale".
Con la soluzione RTC360, le infrastrutture possono essere digitalizzate in modo rapido e accurato prima di essere demolite. I processi automatizzati massimizzano la produttività e il controllo qualità in loco elimina gli errori. Il risultato è la base di una Smart Digital RealityTM che permette di convalidare le misure ed esaminare i dettagli del gemello digitale in qualsiasi momento, anche dopo la demolizione dell'oggetto fisico. Questa tecnologia fornisce a Molt una base completamente nuova per la fatturazione dei progetti di demolizione: "Anche dopo, si ha sempre davanti a sé l'oggetto originale come prova. È possibile esaminare ogni minimo dettaglio e misurarlo. In questo modo si eliminano molte discussioni e il processo di fatturazione risulta molto più semplice".
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