Sls t apd-es_o
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  • 1. GmbHwww.vmt-gmbh.de Gesellschaft für VermessungstechnikSLS-T APD Sistema de guiado de TBM El SLS-T es un sistema de guiado comprobado en la práctica, el cual, gracias a sus rendimientos convincentes y a su fiabilidad operacional se ha vuelto estándar en todo el mundo. Características de • Determinación de la posición de la TBM con indicación en forma gráfica y servicio numérica • Determinación e indicación de la posición del anillo • Determinación e indicación de las tendencias de la TBM • Cálculo de una curva de corrección, para reconducir tangencialmente la TBM al eje nominal • Cálculo de la secuencia de construcción de anillos (en base a la curva de corrección existente) • Documentación completa del trayecto del escudo y de las posiciones de la construcción de anillos • Control completo de todos los componentes del sistema desde un ordenador • Control de dirección independiente de la orientación actual del láser teodolito • Cambio de sitio de la estación láser con asistencia del programa, por ejemplo durante la construcción del anillo • Indicación opcional de la posición de la TBM vía MODEM a cualquier ordenador seleccionado a escala mundialVisualización de la posición de la TBM • De forma opcional está disponible el Tablilla de mira ELS sistema de medición de separación en la cola del escudo (SLUM) Máquina tuneladora (TBM) Estación láserIndicación de la posición del anillo Prisma TúnelRepresentación de la traza del sistema VMT GmbH – Gesellschaft für Vermessungstechnik · Stegwiesenstrasse 24 · D-76646 Bruchsal 12/2003 Telefon: +49 (0)72 51 · 96 99-0 · Fax: +49(0)72 51 · 96 99-22 · E-Mail: info@vmt-gmbh.de
  • 2. GmbHwww.vmt-gmbh.de Gesellschaft für Vermessungstechnik 1SLS-T APD Sistema de guiado de TBM Sistema para la conducción de máquinas tuneladoras (TBM) en proyectos de construcción de túneles con revestimiento de dovelas, y de asistencia durante la construcción del anillo. Introducción L os conductores de las máquinas tuneladoras (TBM) requieren reci-bir constantemente informa- tablilla de mira activa, la cual se encuentra fijamente instalada en el escudo. La distancia útil entre el ción láser. Mediante el conocimiento de la posición absoluta de la esta- ción láser se puede determinar tam- ción referente a la situación actual láser teodolito y la tablilla de mira bién la posición absoluta y la direc- del eje de la máquina, tal y como dependerá del tamaño de la ventana ción de la tablilla de mira ELS, y por desviaciones y tendencias, en rela- del láser y de las condiciones de consiguiente la posición y la direc- ción al eje nominal. Con las veloci- curvatura momentáneas en el túnel. ción del escudo. dades de avance que actualmente se Por ello es necesario cambiar de vez Esta información se combina con alcanzan de varios centímetros por en cuando la estación láser a una el trazado indicado para el avance, minuto, el conductor del escudo nueva consola localizada más hacia para ofrecer así al conductor del precisa de una confirmación inme- delante. escudo información clara e inequí- diata de los efectos de sus manio- Una vez que los geodestas hayan voca acerca del lugar donde se en- bras de conducción, de forma tal determinado la primera posición de cuentra el escudo (comparación de que pueda mantener la TBM dentro salida del láser teodolito, las sigu- los valores teóricos y reales). El sis- de lo posible en el eje nominal. ientes posiciones del láser teodolito tema SLS-T APD no sólo pone a dis- El sistema de guiado SLS-T APD se determinarán en el curso del posición la medición de la posición con determinación automática de cambio de sitio con orientación exacta de la TBM en cualquier mo- posición ofrece al conductor del es- interactiva (característica de servi- mento, y especialmente durante el cudo información constante sobre la cio del APD). avance. También prepara los resul- posición y las tendencias de la TBM. Una vez que el rayo láser hace tados de forma clara y concluyente De esta forma se puede mantener la blanco en la tablilla del ELS; se mide para el operador del escudo, de for- TBM en el eje nominal sirviéndose de la ubicación exacta del punto de ma que éste pueda tomar las medi- medidas de conducción equilibradas incidencia relativo al centro de la das de conducción correctivas que dentro de un radio de tolerancia tablilla de mira. También se deter- sean necesarias. Finalmente se con- relativamente reducido. mina el ángulo de incidencia hori- sulta esta información para condu- La referencia principal del sistema zontal del rayo láser en la placa cir el escudo, lo más apegado como SLS-T APD se obtiene de un rayo frontal de la tablilla de mira. En la sea prácticamente posible, a lo largo láser visible que se emite desde un tablilla de mira ELS se encuentra del eje nominal. láser teodolito. El láser teodolito se integrado un inclinómetro biaxial En el caso ideal, la TBM seguirá encuentra montado a una pared, o para la medición de la inclinación exactamente el curso del trazado al revestimiento del túnel en un área longitudinal y de la rodadura de la indicado. La calidad de la construc- que se pueda designar como estable. tablilla de mira, la cual funge como ción del túnel será mejor y se podrá Este rayo láser transcurre general- representante del escudo en sí. cumplir más precisamente con la mente por una distancia de 100-200 En la parte frontal de la tablilla de planificación del proyecto. Por otra m (dependiendo de la intensidad del mira ELS se encuentra dispuesto un parte ninguna obra de construcción láser, de las condiciones atmosféri- prisma. La distancia entre la esta- de túneles se puede erigir con exac- cas en el túnel y de la porción de ción láser fija y la tablilla de mira titud matemática en el eje de túnel refracción). El rayo láser transcurre ELS móvil que se va incrementando planeado. Varios factores influyen por un espacio libre reservado en el durante el avance, se determina sir- en la dirección de la TBM tales escudo y a lo largo del remolque viéndose de la medición de distancia como: resistencias diversas, varia- (ventana para láser) hacia una electrónica (EDM) dentro de la esta- ciones menores de la forma efectiva VMT GmbH – Gesellschaft für Vermessungstechnik · Stegwiesenstrasse 24 · D-76646 Bruchsal 12/2003 Telefon: +49 (0)72 51 · 96 99-0 · Fax: +49(0)72 51 · 96 99-22 · E-Mail: info@vmt-gmbh.de
  • 3. GmbHwww.vmt-gmbh.de Gesellschaft für Vermessungstechnik 2SLS-T APD Sistema de guiado de TBM del escudo en comparación con la salirse rápidamente del ámbito tole- • Determinación e indicación de los forma teórica del cilindro, condi- rancia y por consiguiente será anillos construidos con la posición ciones del terreno diversas a lo largo igualmente más difícil reconducirla del anillo después de su construc- del trayecto a ser recorrido, datos a éste. En este caso la TBM deberá ción hidrológicos cambiantes, etc. Por conducirse a lo largo de una curva • Determinación e indicación de las ello es necesario realizar en cual- de corrección previamente calcula- tendencias de la TBM quier momento aún pequeñas cor- da, la cual desembocará, en una dis- • Cálculo de una curva de correc- recciones de conducción, indepen- tancia razonable, nuevamente en el ción, para reconducir la TBM de dientemente de si el eje nominal eje nominal (en lo posible de forma forma tangencial al eje nominal transcurre de forma recta o en cur- tangencial). • Cálculo sucesivo de la construc- va. Si el escudo tiene que seguir un ción de anillos (en base a la su- trazado con radios estrechos, las puesta curva de corrección) correcciones de conducción reque- Características de • Documentación completa del ridas se tornan especialmente críti- servicio trayecto del escudo y de las posi- cas y por ello resulta mucho más di- ciones de construcción de anillos fícil realizarlas que durante los El sistema SLS-T APD de la em- (juegos de datos de los avances, avances rectos. Una TBM con cilin- presa VMT GmbH ha sido diseñado archivos de protocolos, etc.) dros articulados es sin duda mucho de tal forma, que pueda deter- • Indicación de las extensiones de más móvil, pero también más difícil minarse toda la información nece- los cilindros previamente calcula- de conducir. saria para la conducción del escudo das para seguir una curva de cor- Sin embargo, debe tomarse en a todo lo largo del eje nominal. rección óptima cuenta que el margen para las El sistema de conducción SLS-T • Control completo de todos los correcciones de conducción es limi- APD ha sido comprobado en la prác- componentes del sistema desde tado, ya que el revestimiento del tica, éste pone a disposición las ca- un ordenador túnel tiene que seguir forzosamente racterísticas de servicio relevantes • Cálculo del eje en base a los ele- el recorrido real del escudo. Las di- sin cableados complicados o com- mentos geométricos de trazado mensiones límite para las correc- ponentes innecesarios. usuales ciones de conducción se tienen que Cualquier colaborador que cuente • Control automático de dirección deducir de la geometría especificada con una instrucción técnica puede de la orientación actual del láser de los anillos, cuando deban evitarse comprender la configuración del sis- teodolito daños al escudo o al revestimiento tema de forma fácil y rápida. Los • Control automático de posición del túnel. Si el revestimiento del colaboradores nuevos pueden ins- del láser teodolito túnel se realiza valiéndose de anillos truirse rápidamente en el manejo y • Cambio de sitio del láser teodolito cónicos, es de especial importancia funcionamiento del sistema. Nor- con asistencia del programa, por la conducción previsora con una malmente el ingeniero de turno res- ejemplo durante la construcción perfecta traza del escudo. pectivo opera el SLS-T APD en toda del anillo En caso de que se haya construido su extensión, también en lo refe- • Indicación opcional de la posición un anillo erróneo, la TBM puede rente al cambio de sitio de la esta- actual de la TBM en la oficina de ción láser. Para ello no será reque- la obra, o en cualquier otro lugar rida la ayuda activa del topógrafo de (vía enlace telefónico) la obra. Gracias a lo anterior el • Facilidad de manejo (programa trabajo del topógrafo podrá enfo- “Windows”) carse más intensamente a las medi- • Medición automática de la sepa- ciones de control principales. ración en la cola del escudo SLuM Las principales características de servicio del sistema son: Con todas estas características de • Determinación de la posición de servicio disponibles, el sistema SLS-T la TBM con indicación en forma APD ha llegado a ser rápidamente gráfica y numérica un sistema de guiado estándar paraEl sistema de guiado las TBM en todo el mundo.SLS-T opera con lasuperficie “Windows” VMT GmbH – Gesellschaft für Vermessungstechnik · Stegwiesenstrasse 24 · D-76646 Bruchsal 12/2003 Telefon: +49 (0)72 51 · 96 99-0 · Fax: +49(0)72 51 · 96 99-22 · E-Mail: info@vmt-gmbh.de
  • 4. GmbHwww.vmt-gmbh.de Gesellschaft für Vermessungstechnik 3SLS-T APD Sistema de guiado de TBM Manipulación Durante una medición de control escudo se deduce del ángulo de inci- dencia del rayo láser relativo al eje principal podrán consultarse tam- Los sistemas de coordenadas bién los puntos de referencia fija- ELS. fundamentales que se emplean en el mente instalados para determinar la La tablilla de mira ELS se encue- sistema de guiado SLS-T APD son los posición de la TBM. La posición tam- ntra montada en el escudo y su po- siguientes: bién puede definirse independiente- sición en coordenadas de la má- mente del programa de guiado, sólo quina se determina durante la fase Sistema global de coordenadas con la ayuda de un programa nor- de instalación en fábrica. De esta Toda la obra de construcción del mal de transformación tridimensio- forma se puede concluir la posición túnel se encuentra definida en este nal. Normalmente los ingenieros de actual del escudo relativa al eje teó- sistema de coordenadas. Se emplea la empresa VMT determinan previa- rico del túnel (eje nominal). para el cálculo de todos los puntos mente el sistema de coordenadas de de referencia y ejes a definir o pun- Yellow Box la TBM. tos detallados. Por lo general VMT Sirve para el abastecimiento de recibe de la obra para la preparación Sistema de coordenadas del eje corriente para el teodolito y el láser. de la instalación del sistema la si- En este sistema se comprueban Igualmente se organiza aquí la co- guiente información, la cual requie- los valores de estación así como las municación entre el ordenador y el re el sistema SLS-T APD: desviaciones para el punto de refe- teodolito. • Las coordenadas tridimensionales rencia delantero y trasero del eje del Láser teodolito de varios puntos de referencia de escudo. La función principal del con- Este se basa en el fundamento de medición en el sistema de coor- cepto SLS-T es el llevar a cabo la un concepto de la empresa VMT y es denadas del túnel como funda- determinación de coordenadas en un instrumento motorizado y geo- mento para los trabajos de avance, este sistema. Para ello se comprueba désico para la medición (horizontal y • la definición del eje del túnel a ser la posición de la TBM, siempre vertical) de ángulos y distancias. recorrido, y mediante las desviaciones horizon- Este proyecta un rayo láser visible a • otros datos posiblemente relevan- tales y verticales, así como mediante forma de dirección de referencia tes. la estación de avance actual. permanente. Si se emplea la opción del cálculo previo de anillos, serán requeridas Ordenador de guiado (PC) más indicaciones completas refe- Componentes del En este ordenador industrial, re- rentes a la concepción del anillo y a sistema sistente, con pantalla de contacto, las especificaciones pertinentes para se encuentra instalado el programa el montaje. Todos los componentes han sido de guiado, en el cual fluye y se eva- ampliamente inspeccionados en tu- lúa toda la información del sistema. Sistema de coordenadas de la TBM neladoras en funcionamientos y han Los resultados se presentan numé- En este sistema realiza y se calcu- demostrado su eficacia bajo rudas rica y gráficamente en la pantalla de la la determinación de las posiciones condiciones ambientales de varios la cabina de mando. De esta manera de montaje para todos los compo- avances de túneles. A continuación se puede ver en detalle y fácilmente nentes instalados del sistema de se describirán brevemente. la posición actual de la TBM. guiado. Esto se refiere especialmen- te a la tablilla de mira ELS, el nivel Tablilla de mira ELS (Electronic Programa de guiado cero de los cilindros y a otros puntos Laser System) Este es el corazón del sistema diversos de referencia, como por Esta determina la posición del SLS-T APD. Recibe sus datos de to- ejemplo para la rodadura del escudo. punto de incidencia del láser en el dos los dispositivos anteriormente El sistema de coordenadas de la cristal delantero en dirección hori- mencionados. En base a ellos el pro- TBM se refiere al eje teórico del es- zontal y vertical. Además se medirá grama de guiado determina la posi- cudo. Abarca y documenta todos los la rodadura y la inclinación longi- ción actual de la TBM. puntos detallados del escudo nece- tudinal del escudo mediante un in- La indicación se realiza tanto deLáser teodolito basado en un forma gráfica como numérica. Laconcepto de VMT sarios para los controles de medi- clinómetro biaxial incorporado. La ción posteriores. tendencia horizontal del eje del facilidad de manejo se asegura VMT GmbH – Gesellschaft für Vermessungstechnik · Stegwiesenstrasse 24 · D-76646 Bruchsal 12/2003 Telefon: +49 (0)72 51 · 96 99-0 · Fax: +49(0)72 51 · 96 99-22 · E-Mail: info@vmt-gmbh.de
  • 5. GmbHwww.vmt-gmbh.de Gesellschaft für Vermessungstechnik 4SLS-T APD Sistema de guiado de TBM mediante la superficie usual de un dispositivo que permita las guiado del escudo. Este trabaja in- Windows. distancias variables sin que se dependientemente del sistema de ocasionen daños. La forma más con- guiado SLS-T y lo requiere el fabri- Caja central fiable para la prolongación del cable cante del escudo mismo y también La unidad de control establece la es mediante un tambor de cable con lo proporciona al SLS-APD. conexión a los sensores del sistema, contactos deslizantes. y convierte su señal de salida a un Medición de la separación en la formato apropiado para la ali- Otros aparatos cola del escudo (SLuM) mentación en el ordenador de guia- Por cada dos, un trípode sin plo- La separación en la cola del escu- do. Igualmente en la unidad de con- mada óptica, prisma estándar con do, entre el último anillo construido trol se convierten las señales de soportes de prismas, base para los y el deflector de la TBM, se mide guiado del ordenador en sentido soportes de prismas y pernos adap- automáticamente con los aparatos contrario y se transmiten a los sen- tadores para los puntos de referen- instalados en el erector de anillos. sores por separado. cia del eje de la máquina. Estos aparatos de medición de distancia los instala el fabricante de Cables de transmisión de datos Módem la máquina en el erector conforme a Con estos cables se conectan los El módem se requiere para pro- las condiciones respectivas. Esto componentes individuales del siste- pósitos de telemantenimiento o ahorra la medición manual y la ali- ma. asistencia. Se encuentra conectado mentación de los valores en el orde- a la red telefónica regular de la obra. Tambor de cable nador de guiado, como requisito in- De forma opcional también se puede Con cada avance de la TBM se dispensable para la realización de indicar en cada caso, la posición prolonga la distancia entre el láser cálculos previos acertados del anillo. actual del escudo en un ordenador teodolito, el cual se encuentra fijo a La unidad de control provista por localizado en la oficina de la obra. la pared del túnel, y los restantes la empresa VMT es el eslabón entre aparatos de medición, los cuales se TBM PLC (Programmable Logic las mediciones de los sensores de encuentran en el escudo mismo o en Controller) distancia y el elemento constitu- los remolques. Ya que entre estas Los datos actuales del avance del yente del programa “Cálculo de la dos partes del sistema se haya un escudo (por ejemplo las extensiones secuencia de construcción de anil- cable de datos, se debe contar con de los cilindros) los recibe el SPS del los” en el ordenador de guiado. Configuración de Segmentos del túnel aparatos Láser teodolito Yellow Box Tablilla de mira ELS Control Box Medición de sepa- Ordenador industrial ratión en la cola del TBM escudo (opcional) Extensión de los cilindros articu- lados (opcional) Extensión de los PLC Módem de tele- cilindros de pro- (Programmable manteniniento pulsión (opcional) Logic Controller) (optional) VMT GmbH – Gesellschaft für Vermessungstechnik · Stegwiesenstrasse 24 · D-76646 Bruchsal 12/2003 Telefon: +49 (0)72 51 · 96 99-0 · Fax: +49(0)72 51 · 96 99-22 · E-Mail: info@vmt-gmbh.de