3D–kaivujärjestelmällä tarkkuus ja laatu paremmiksi

Kuljettaja on Kuljetusliike Pentti Äijälä Oy:n Tuomo Äijälä ja työmaa on Rakennusliike Lehto Oy:n 5000 neliömetrin kauppakiinteistö, jonka rakennuttajana on Masku-kiinteistöt Oy. Tuomo ei tunnusta omaavansa telepaattisia voimia eikä televisioruutu ohjaamossa olekaan itse asiassa televisio, vaan Scanlaserin 3D –kaivujärjestelmän näyttöruutu. Virtuoosi mies tuntuu kuitenkin olevan omassa lajissaan.

”Tämän järjestelmän avulla voisi kaivaa vaikka ikkunat teipattuina”, aloittaa Tuomo Äijälä ja mättää savea rakennuksen montusta kuorma-auton lavalle. Vieressä on toinen Pentti Äijälän kaivukone myös massoja kuormaamassa. Ja kuorma jos toinenkin alueelta ajetaan läjityspaikalle, sillä massojen poisajoa kertyy työmaalta kaikkiaan 35.000 kuutiometriä.

”Olen nyt käyttänyt tätä Scanlaserin 3D –järjestelmää vuoden päivät. Tämä on nyt kahdeksas työmaa, jossa pääsemme täysillä ottamaan hyödyt siitä irti. Kuten huomaat, tikkuja täällä ei näy yhtään. Mittamiehiä ei tällä työmaalla maarakennusvaiheessa myöskään tarvita. Kaikki tiedot esimerkiksi liikennealueista, putkilinjojen, kaivojen ja anturoitten koroista ja linjoista sekä tarkoista paikoista ovat täällä järjestelmässä. Kaivukone toimii tämän työmaan piirustuksina ja mittatikkuna . Vasta sitten kun anturoitten pulttiryhmiä ym. mitataan paikalleen, tarvitaan millimetritarkkuutta ja takymetriä. Mutta silloin maarakennustyöt onkin pohjan osalta jo tehty”, esittelee Äijälä.

Tikkujen väistely työmaalla on sekin historiaa. Yhtään tikkua ei työmaalle ole tarvinnut mitata.

”Alussa tuntui, että oppiikohan tätä käyttämään, mutta noin viikossa homma alkoi toimia. Ja nyt ei entiseen ole enää paluuta.”

Äijälän Hitachi Zaxis 225US LC -kaivukoneen kanssa jalkamiehenä työskentelee Heikki Autio, joka on hänkin vakuuttunut järjestelmän käyttökelpoisuudesta. Ennen mittamiehet piti tilata edellisenä päivänä esimerkiksi merkkaamaan tarkat anturoitten paikat.

”Koneen perässä saa nyt keskittyä esimerkiksi putkien asennukseen, kun linjat ja korkeudet hoituu tuolta ohjaamosta. Samalla turha massojen siirto ja ylimääräinen täyttö vähenee”, kehaisee Autio.

Järjestelmän hyödyntäminen alkaakin jo massansiirroista. Maanpinnan muodot voidaan tallentaa järjestelmän muistiin massalaskentaa hyödyntämään.

”Maan pinnalle kauha lasketaan esimerkiksi kahden metrin välein ja asemat tallennetaan. Näin saadaan kolmiulotteinen kuva maan pinnan muodoista. Massojen poiston jälkeen kartoitetaan pohja ja ohjelmalla voi laskea sen jälkeen tarkkaan poistetut kuutiot”, valaisee Autio.

”Ja myös täytössä järjestelmä auttaa jo tässä vaiheessa. Annamme montussa täyttöjä tasoittavalle pyöräkuormaimelle oikeat korot täältä järjestelmästä”, lisää Äijälä.

Putkienkin paikat tarkasti

Äijälä esittelee ohjaamossa näytössä selattavaa informaatiota.

”Eri ohjelmavalinnalla saadaan esille kaikki työmaan mittakuvat. Anturoitten paikat ja korkeudet nähdään kätevästi ja esimerkiksi sakkapesät saadaan tarkasti nyt oikean kokoisiksi. Kun kaivetaan esimerkiksi salaojia, näkyy siinä tasossa kaivon paikat ja putkilinjat kaatoineen. Nyt jokaisen kauhallisen näkee heti näytöllä ja kaikki linjat erottuvat kätevästi viivoina. Lattamiestä käytettäessä otetut kauhalliset näkyivät tavallaan jälkikäteen. Kun tekee esimerkiksi liikennealueen kaatoja, niin leikkaus tulee samassa muodossa koko ajan ja kerrosvahvuudet ovat varmasti oikein. Liikennealueen kuvissa näkyy myös vaikkapa tuleva asvaltin pinta. Mittaan täältä ohjaamosta itse kaiken. Jyväskylässä teimme Motonetin pohjatyöt ja kertaakaan ei mittamiestä silläkään työmaalla tarvittu”, kehuu Äijälä vuolaasti järjestelmää.

Puskulevy ei järjestelmään ole kytketty, vaikka Äijälä niin toivoisikin. Tosin puskulevyä käyttäessäkin järjestelmää voi hyödyntää. Kauhan voi laskea koron saamiseksi maahan ja tarpeen mukaan työntää lisää maata pois.

Vuoden työrupeamaan 3D –järjestelmällä on mahtunut myös kallioleikkauksissa kaivamista ja laitteet antureineen on altistettu ankaralle tärinälle ja nyt koville pakkasillekin. Äijälän mukaan minkäänlaisia häiriöitä ei ole ollut.

”Järjestelmää pystyy soveltamaan kaikilla työmailla, joista löytyy piirustukset. Ja työmaalla turvallisuus paranee. Tallennan esimerkiksi työmaan sähkökaapelit järjestelmään ja myöhemmin ne löytyvät tarkasti, vaikka olisivat peittyneet esimerkiksi lumeen. Tämän työmaan läpi kulkeva vesijohto löytyy myös järjestelmästä. Tiedän siten tarkkaan linjan ja syvyyden. Näin ei sitä kaiva vahingossa poikki. Samoin putkia lisätessä edellisen, alempana sijaitsevan putken sijainnin tallentamisesta on hyötyä. Voin kaivaa muutaman sentin tarkkuudella putken päältä. Jalkamiehet tykkää, kun ei tarvitse lapiolla kaivaa”, nauraa Äijälä.

Kahdella vastaanottimella

Pentti Äijälä Oy:n viidessä Hitachi -kaivukoneessa on jo Scanlaserin 3D –kaivujärjestelmä ja viidenteenkin se on tulossa. Kolme Pentin poikaa ja yksi vieras kuljettaja käyttävät jo järjestelmää sujuvasti. Pohjana koneissa on työmaan laserin kanssa neuvotteleva XC2 –järjestelmä, jonka ”päälle” on lisätty GPS eli 3D –ominaisuus, joka voidaan tarpeen vaatiessa myös siirtää koneesta toiseen.

Puomistossa, kauhanvarressa ja kauhanpyörittäjässä ovat liikkeen tunnistavat anturit. Tietokone laskee kauhan sijainnin ja asennon näiltä antureilta saatavan tiedon perusteella. Tämä data liitetään GPS –tietoon ja näin kauhan sijainti todellisessa koordinaatistossa saadaan selville. Kauha piirtyy reaaliaikaisesti näytölle.

Äijälän koneen ohjaamon takana on edelleen kaksi GPS –vastaanotinta. Näin päästään nopeasti ja häiriöttä jatkuvaan paikannukseen.

”Yksikin vastaanotin riittää, mutta heti kun kone siirtyy enemmän kuin syötetty toleranssi järjestelmä ei pysty laskemaan koneen suuntaa. Tässä vaiheessa täytyy tehdä käännösliike koneella. Liikkeen suuruus voidaan määritellä itse riippuen tarkkuusvaatimuksista. Kun käytössä on kaksi vastaanotinta, niin koneen suunta ja sijainti on jatkuva. Ahtaissa paikoissa ei tarvitse pyöriä suunnan saamiseksi”, selventää Scanlaser Oy:n toimitusjohtaja Jari Nygren.

GPS –signaalin vastaanottamista ja korjaamista varten työmaalle vaaditaan myös tukiasema, joka kommunikoi koneeseen asennetun vastaanottimen tai vastaanottimien kanssa. GPS –signaalin tarkkuus ei sinällään riitä ja se korjataan työmaalla tarkaksi. GPS –ominaisuuden avulla työmaan koordinaatit sijoittuvat oikeaan maailmaan. Tukiaseman yhden watin lähettimellä päästään kahden kilometrin etäisyyteen ja tehoa 10 wattiin kasvattamalla tukiasema voi maksimissaan ja maastosta riippuen sijaita noin kahdeksan kilometrin päässä työmaasta. Yhtä tukiasemaa voi käyttää monta eri konetta.

”Järjestelmällä päästään ”kananmuna” tarkkuuteen eli senttimetriluokkaan. Mikäli alkuperäiset työpiirustukset on tehty jo 3D –ohjelmalla, niin vienti kaivujärjestelmään onnistuu suhteellisen helposti. Järjestelmä syö useampaa formaattia sisäänsä. Enemmän työtä vaatii, mikäli piirustukset on tehty tasoon eli kolmiulotteisuus puuttuu”, kertoo Scanlaser Oy:n toimitusjohtaja Jari Nygren.

Järjestelmä asennetaan useimmiten uusiin koneisiin muun varustelun yhteydessä, mutta voidaan toki tehdä myös asiakkaan tiloissa. Asennuspakettiin kuuluu myös laitteiston kalibrointi ja kuljettajan koulutus.

Piirustusten kääntämisessä järjestelmään on vielä oma hommansa.

Scanlaserin GPS –asiantuntija Sven-Erik Emtö on muuntanut työmaitten piirustuksia Äijälänkin koneisiin . Piirustusten paperikoordinaatit pitää muuntaa oikeiksi maailmankoordinaateiksi.

”Kaikilla suunnittelijoilla ei ole vielä 3D –ohjelmia käytössä, joten vielä on matkaa koko ketjun tiivistämiseen. Rahasta asiassa on tietenkin myös kysymys. Tulevaisuudessa tarvittaisiinkin eri suunnittelijoiden ja työn toteuttajien palavereja. Välillä työmaan kuvissa esimerkiksi putkilinjat, sähkökaapit ja salaojat saattavat vieläkin törmäillä toisiinsa. Kaivujärjestelmän kannalta tärkeää olisi, että piirustuksissa kaikki elementit ovat omissa kerroksissaan”, tietää Emtö.

Työpäällikkö Mikko Kinnunen Rakennusliike Lehto Oy: 3D -suunnitteluun panostettava tulevaisuudessa

”Meillä on nyt käytetty vuoden päivät 3D –järjestelmää Äijälän koneissa. Käyttöönotto sujui heti aika kivuttomasti ja edut ovat vuoden aikana tulleet kiistatta selviksi. Työ on nopeutunut sekä kaivun että täytön osalta. Käsimittaukset ovat maarakennustöissä jääneet pois ja jalkamiehet voivat keskittyä työmaan muihin asioihin. Materiaalisäästöjä on niitäkin syntynyt, kun kaivutarkkuus on parantunut. GPS –järjestelmän avulla mittatarkkuus on itse asiassa parempi kuin perinteisillä menetelmillä. Kahden-kolmen senttimetrin luokkaa. Laatukin siis on noussut.”

”Nyt piirustukset joudutaan lähes pääsääntöisesti kääntämään 3D –maailmaan, mutta tavoitteena on tulevaisuudessa muuttaa asia. Olemme jo omien vakiosuunnittelijoiden kanssa viemässä suunnittelua siihen suuntaan, että kerralla tehdään järjestelmään sopivaa dataa. Scanlaser on toistaiseksi tehnyt meille muutostyöt. Järjestelmä onkin ajettu työmailla vahvasti sisään ja nyt sitä tehostetaan ja kehitetään niin suunnittelun kuin toteutuksen osalta. Paluuta entiseen ei enää ole”, kertoo Mikko Kinnunen Rakennusliike Lehto Oy:stä.

”Ja niin paljon kun järjestelmästä onkin ollut hyötyä, niin haittana pidämme sen korkeaa hintaa. Tuntuma kuitenkin on, että järjestelmän käyttöönotto kannattaa ja suuresta investoinnista huolimatta päästään plussan puolelle”, päättää Kinnunen.

Kaikki Pentti Äijälän viisi kaivukonetta ovat Lehdon töissä, olleet jo vuodesta 1999 lähtien. Työllisyystilanne näyttää hyvältä. Lehdolla oli helmikuussa menossa tai alkamassa 12 rakennustyömaata. Tilauskanta kuluvalle vuodelle on 35 miljoonaa euroa, kun vuoden 2009 liikevaihto oli 21 miljoonaa. Ruukissa sijaitseva Lehto rakentaa ympäri Suomea ja työllistää 40 ihmistä.

Internet -osoitteita: