Iegūti ostas hidrobūvju 3D modeļi

Ar mērķi saņemt precīzu informāciju par Ventspils brīvostas hidrotehnisko būvju konstrukciju tehnisko stāvokli brīvostas pārvalde izmantojusi vienu no šobrīd modernākajiem tehnoloģiskajiem risinājumiem hidrobūvju apsekošanā – digitālo uzmērīšanu trīs dimensijās.

Skenēšana veikta piecām ostas hidrobūvēm, kas kopgarumā sasniedz nepilnus 5,7 kilometrus. Ventspils ir pirmā vieta Latvijā, kur veikti tik apjomīgi hidrotehnisko būvju skenēšanas darbi.

Gan no ūdens, gan no krasta

Par ostas hidrotehnisko būvju konstrukciju apsekošanu, uzmērīšanu un būvju trīsdimensionālu modeļu izveidošanu Ventspils brīvostas pārvalde noslēgusi līgumu ar inženierkonsultantu uzņēmumu SIA Witteveen+Bos Latvia. Trīsdimensiju skenēšanas galvenais mērķis bijis iegūt precīzu informāciju par ostas hidrobūvju konstrukciju tehnisko stāvokli pirms plānotā remonta, stāsta brīvostas pārvaldes Tehniskās nodaļas vadītājs Māris Petrovskis.

Veicot trīsdimensiju skenēšanu, kopumā apsekotas piecas Ventspils hidrotehniskās būves, tostarp Dienvidu un Ziemeļu mols, priekšostas krasta stiprinājums, kas sākas pie piestātnes nr. 34 un sniedzas gar naftas un ogļu muliņiem, piestātne nr. 24, kas atrodas aptuveni pie pieminekļa jūrniekiem un zvejniekiem, kam kaps jūras dzelmē, kā arī krasta nostiprinājums no paceļamā Ventas tilta līdz 13.b piestātnei, kur darbojas zvejniecības uzņēmums SIA Verģi. Apsekoto būvju kopgarums ir nepilni 5,7 kilometri. Kā norāda Petrovskis, Ventspils brīvostas pārvalde ir pirmais pasūtītājs Latvijā, kas veicis tik apjomīgus hidrotehnisko būvju skenēšanas darbus. Apsekošanas laikā speciālisti pilnībā uzmērījuši ostas hidrotehniskās būves, proti, gan to redzamo daļu virs ūdens, gan zemūdens daļu.

Mērījumus pārvērš punktu mākonī

«Neliels kuģītis lēni pārvietojas gar skenējamo objektu un ar īpaša skenera palīdzību iegūst datu apjomu ar būves faktiskajiem izmēriem. Nepieciešamības gadījumā no ūdens puses neredzamā būves virsūdens daļa tiek statiski skenēta arī no krasta ar stacionāru skeneri,» ieskatu trīsdimensiju skenēšanas procesā sniedz Petrovskis. Pēc tam kad ostas hidrobūvju trīsdimensionālā uzmērīšana veikta, iegūtais datu apjoms ar īpašu programmatūru un augstas jaudas datortehniku apstrādāts, tā iegūstot attiecīgās būves trīsdimensiju punktu mākoni, kas ar augstu precizitāti attēlo apsekotās būves konstrukcijas un tai piegulošās gultnes virsmu. Viena no šīs uzmērīšanas metodes priekšrocībām ir iegūto datu daudzveidīga apstrāde un izmantošana. «Trīsdimensiju punktu mākoni uz datora ekrāna var aplūkot kā trīsdimensionālu ķermeni, pagrozot to un apskatot no dažādiem rakursiem, kā arī veikt griezumus, un pēcāk izdarīt nepieciešamos secinājumus,» stāsta brīvostas pārvaldes Tehniskās nodaļas vadītājs. Pēc datu saņemšanas tie salīdzināti ar iepriekš veikto mērījumu rezultātiem un izdarīti secinājumi ar augstāku precizitāti par būvju faktisko stāvokli, to izmaiņām laikā un prognozēm nākotnē.

Iepriekš ūdenslīdējs un mērinstrumenti

Iepriekš Ventspils ostas hidrotehniskās būves apsekotas, ar primitīvākām metodēm uzmērot to faktisko stāvokli, stāsta Petrovskis. Tostarp būves zem ūdens apsekojuši ūdenslīdēji, bet būvju redzamā daļa virs ūdens mērīta, staigājot pa to un izdarot nepieciešamās atzīmes ar dažādiem mērinstrumentiem. Iepazīstot jauno tehnoloģisko risinājumu, secināts, ka šādi būves var apsekot krietni ātrāk. «Lai kuģītis apbrauktu apkārt, piemēram, molam, kaut arī lēni, paiet dažas stundas, taču ūdenslīdējam apsekošana var aizņemt pat vairākas nedēļas,» skaidro brīvostas pārvaldes Tehniskās nodaļas vadītājs. Tāpat jaunā metode atzīstama tās precizitātes dēļ, jo ar dažādiem mērinstrumentiem veiktajos uzmērījumos cilvēciskā faktora jeb neprecīzas uzmērīšanas dēļ var rasties kļūdas, turpretī trīsdimensiju skenēšana nodrošina augstu precizitāti, cilvēka (ūdenslīdēju) palīdzība tiek lūgta vien problemātiskākajās vietās, kur ir aizdomas par kādiem bojājumiem, un tad ūdenslīdējs padziļināti var pētīt lokālo bojājuma vietu, to aptaustot, fotografējot un papildus mērot parametrus, kur nepieciešams veikt kādu no kontaktu metodēm. Īpaši svarīgi tas ir tādēļ, ka tādas hidrotehniskās būves kā moli nav taisnas virsmas. Tetrapodu jeb masīvo akmens veidojumu krāvumu dēļ precīzi izmērīt faktiskās mola plaknes ir sarežģīti, taču trīsdimensiju skenēšanas metode visus izmērus – augstumu, garumu un platumu – uzrāda precīzi.

Pateicoties jaunās būvju uzmērīšanas metodes pielietošanai, brīvostas pārvaldei paveras plašākas iespējas iegūto datu tālākā izmantošanā. Mērījumi palīdzēs veikt kvalitatīvāku būvju rekonstrukcijas projektēšanas darbu, tostarp ļaus precīzi aprēķināt būvdarbu apjomus un izmaksas. Tāpat būs vieglāk plānot būvju uzturēšanas darbus. Vēl viens ļoti svarīgs ieguvums mūsdienu digitālajā laikmetā ir, ka būs iespējams nākotnē digitāli jeb datorā salīdzināt objektu tehniskā stāvokļa izmaiņas. «Ja šādu uzmērīšanu atkārtotu pēc, piemēram, pieciem vai desmit gadiem, šos digitālos attēlus savietojot vienu ar otru, varētu viegli salīdzināt un redzēt, kur notikušas kādas izmaiņas,» skaidro Petrovskis.

Trīsdimensiju skenēšana – uzmērīšanas veids, kas ļauj iegūt precīzu trīsdimensionālu informāciju par objektu un apkārtējo vidi īsā laikā, izveidojot objekta trīsdimensionālu modeli. Skeneris nosaka uzmērīto punktu atrašanās vietu uzmērīšanas brīdī. Izšķir skenēšanu no gaisa, no fiksētas pozīcijas jeb statīva un mobilo skenēšanu no braucoša transportlīdzekļa uz zemes vai ūdens.

Digitālā uzmērīšana veikta piecām Ventspils ostas hidrotehniskajām būvēm:

•Dienvidu molam;

•Ziemeļu molam;

•priekšostas krasta stiprinājumam;

•24. piestātnei;

•krasta nostiprinājumam no paceļamā Ventas tilta līdz 13.b piestātnei.

Varēsim kvalitatīvāk veikt projektēšanu

Māris Petrovskis

Ventspils brīvostas pārvaldes Tehniskās nodaļas vadītājs

– Piecas minētās Ventspils ostas hidrobūves skenētas dažādu iemeslu dēļ, tostarp, lai noteiktu ilgāku laiku neapsekotu būvju tehnisko stāvokli, kā arī tika veikti eksperimentāli mērījumi, lai novērtētu šīs metodes devumu dažādās situācijās. Savukārt Dienvidu un Ziemeļu molam trīsdimensionālā uzmērīšana veikta ar mērķi datus izmantot šo būvju rekonstrukcijas plānošanai. Šādi varējām iegūt precīzu un ātru informāciju par šo hidrotehnisko būvju konstrukciju tehnisko stāvokli un novietojumu, pirms uzsākam projektēšanas darbus.

Nestabilās grunts dēļ Ventspils ostas būvju pamati nav stabili un būvēm ir tieksme nosēsties. Abi moli nav izņēmums, un īpaši nosēdušies ir tetrapodu krāvumi. Ja iet pa Dienvidu molu, vietā, kur sākas tetrapodu krāvumi, ja vien cilvēks nav īpaši garš, skatoties jūras virzienā, jūru teju neredz, jo priekšā ir tetrapodi, bet, aizejot līdz mola galam, jūru jau var redzēt. Tas nozīmē, ka krāvumi ir nosēdušies un tie ir jāatjauno.

Abos molos plānotie remontdarbi ir līdzīgi – gan virsūdens, gan cilvēka acij neredzamo mola zemūdens daļu atjaunošana. Molam, tāpat kā aisbergam, ir redzamā un neredzamā daļa, kur ir tāda kā nogāze. Ne velti pie mola izvietota zīme ar aizliegumu peldēties zonā, kas ir simts metrus no mola. Jo, ūdenim viļņojoties, cilvēku var uzmest uz kādas no mola zemūdens konstrukcijām. Mola profils ir noskenēts, un tagad speciālistiem būs jāvērtē, kur un cik daudz šie tetrapodu krāvumi ir jāatjauno. Drīzumā paredzēts izsludināt projektēšanas darbu iepirkumu, bet molu rekonstrukcijas darbi plānoti 2018. gadā.

Metode ļauj ātri iegūt detalizētu informāciju

Oskars Zivtiņš

SIA Witteveen+Bos Latvia projektu vadītājs

– Trīsdimensiju digitālā uzmērīšana ir piemērota ostas hidrotehniskajām būvēm, jo tā sniedz pilnīgu informāciju par apsekoto virsmu, bet līdzšinējās metodes informāciju sniedz tikai par atsevišķiem šīs virsmas punktiem. Tādējādi tiek iegūta plašāka digitāla formāta informācija par būves konstruktīvo elementu virsmas stāvokli. Salīdzinot līdzšinējās metodes un digitālo uzmērīšanu, jāsecina, ka jaunākā dod pilnvērtīgu un daudz detalizētāku informāciju ar augstāku precizitāti. Tālāk informāciju var izmantot datu apstrādē un projektēšanas darbos. Līdz šim datus par hidrotehniskajām būvēm varēja iegūt, veicot ģeodēzisko uzmērīšanu vai dziļumu mērījumus, taču tos veic tikai konkrētiem punktiem, nevis virsmai kopumā. Iespējas veikt līdzīgu uzmērīšanu, iespējams, bija jau pirms aptuveni pieciem gadiem, taču tehnoloģijas attīstās strauji un tagad uzmērīšanas iekārtas kļūst arvien precīzākas, mazākas un ar tām ir vieglāk strādāt.

Uzmērīšanas darbus Ventspils ostā veicām septembra pēdējā nedēļā. Mums paveicās ar laika apstākļiem, un darbus paveicām četru dienu laikā. Pēc objektu fiziskās apsekošanas aptuveni pāris nedēļu ilga datu apstrāde, lai atbrīvotos no dažādiem kļūdainiem punktiem, kas šādu mērījumu rezultātā vienmēr rodas. Tad apstrādājām iegūto informāciju un salikām to kopā ar vizuālās apsekošanas datiem.