CADdy: автоматизация создания исполнительной документации в транспортном строительстве

В ноябре 1998 года в нашем журнале была опубликована статья о перестройке технологических схем выполнения работ на основе модернизации проектирования в ОАО «Метротоннельгеодезия». Это предприятие, созданное более 60 лет назад для обеспечения строительства Московского метрополитена, в последние годы существенно расширило круг выполняемых задач: от создания спутниковой геоподосновы до контроля качества строительно-монтажных работ. При этом и сегодня основные объемы работ связаны с выдачей полных комплектов исполнительной документации построенных сооружений и коммуникаций (как наземных, так и подземных). Предлагаем нашим читателям интервью, данное журналу «САПР и графика» генеральным директором предприятия И.Н.Соколовым, зам. генерального директора В.Б.Никоноровым и зам. начальника цеха геодезическо-маркшейдерской информации и исполнительной документации О.И.Копытиной

САПР и графика: Какие изменения произошли в работе вашего предприятия после публикации предыдущей статьи?

Игорь Соколов: После 1998 года мы существенно расширили спектр геодезическо-маркшейдерского обеспечения объектов генподрядчика — Корпорации «Трансстрой». Это метростроение и туннелестроение, строительство автомобильных, железных и монорельсовых дорог, речных и морских портов, аэропортов, мостов, эстакад и многих других сооружений, где нашему предприятию поручены функции головной организации по выполнению геодезическо-маркшейдерских работ (ГМР).

Если еще три года назад «Метротоннельгеодезии» поручали подобные строительные объекты эпизодически, то сейчас (благодаря нашим признанным заслугам за 60 лет метростроения и высокой точности работ) нам поручены основные и главные контрольные функции по производству ГМР на строительстве третьего кольца внутригородской транспортной магистрали в соответствии с «Регламентом организации топографо-геодезических работ».

Именно здесь при работах по вынесению объектов в натуру мы столкнулись с задачей создания единой опорной планово-высотной сети (рис. 1-2). Конечно, в некоторых других организациях подобная геодезическая основа также используется, но только в области строительства Московского метрополитена к ней предъявляются требования особо высокой точности, что позволило производить сооружение всего третьего кольца в единой опорной планово-высотной основе.

Подчеркнем, что эта геодезическая основа использована не просто «по умолчанию» (то есть без рассмотрения аргументов «за» и «против»). Она была полностью состыкована с городской геодезической системой координат 1932 года, что исключило все возможные противоречия процесса крупного строительства ведущегося в стесненных условиях города.

Здесь же возникла проблема раздробленности геодезическо-маркшейдерских служб, характерная для сегодняшней ситуации в России и за рубежом. Каждая проектная организация обладает подобными службами, имеющими право выполнять разбивочные обоснования при проектных или инженерно-геодезических изысканиях. Порой они получают планово-высотную основу, никак не увязанную с другими аналогичными основами, поэтому даже при безбраковом выполнении геодезических и строительных работ конструкции зачастую между собой не сходятся. Поэтому в результате дальнейшего расширения Регламента в него было внесено распоряжение, что все основные оси должна вносить одна организация на основании созданного — единого для всей трассы — планового обоснования. В данном случае — геодезической основы «Метротоннельгеодезии».

Виктор Никоноров: Очень важно, что теперь в соответствии с Регламентом выполняется контрольная съемка готовых монолитных и сборных конструкций (включая даже отдельные колонны и перекрытия), которая, хотя и требует ежемесячных дополнительных затрат в процессе строймонтажа, позволяет отслеживать нарушения геометрии сооружения по отношению к проекту. Если взять, например, Кутузовскую транспортную развязку, то она состоит из восьми частей. Поскольку каждый субподрядчик использовал свои геодезические службы, возникали серьезные ошибки. Вот почему было важно, чтобы каждая из таких организаций получала основные оси по акту от «Метротоннельгеодезии», которая и вела контроль геометрии строймонтажа, не допуская отклонений.

Проводимый нами контроль геометрии сооружений (таких как балки и ригеля, коммуникации и буровые работы) вначале вызывал недовольство геодезических служб, но уже через полгода он стал делом само собой разумеющимся благодаря настойчивости головного заказчика (ООО «Организатор») и подрядчика. Все это позволило решить вопросы по качеству строящихся сооружений. Поэтому в дальнейшем, при переходе к Гагаринской транспортной развязке, указанные работы стали неотъемлемой составляющей производственного русла, обеспечивающей хорошее качество геодезическо-маркшейдерских работ.

СГ: Расскажите подробнее о некоторых интересных проектах последних лет.

В.Н.: Для геодезии и маркшейдерии интересны в первую очередь, сложные в пространственном отношении объекты, решаемые в трех осях координат (такие как Кутузовская транспортная развязка). Во-первых, там имеются эстакады для выезда «из области» на третье кольцо, выезд «из области» в тоннель, выезд с третьего кольца «в область», аналогичный выезд по направлению к центру Москвы, а также из центра на третье транспортное кольцо. Таким образом, здесь существуют разные пространственные уровни: коммуникации под тоннелем, сами тоннели и эстакады (рис. 3).

Кроме того, поскольку туннель расположен очень близко к Киевской железной дороге, там есть еще соответствующий путепровод. А расстояние от развязки до моста к Москва-сити не более 50 м. Геодезическое обеспечение Кутузовской развязки было сложным также потому, что по проекту там имеется шесть тоннелей (хотя автомобилист может их и не увидеть, так как не будет считать соответствующие перемычки и перегородки). Но тем интереснее было выполнять этот проект.

Если посмотреть на Гагаринскую транспортную развязку, то там есть автодорожный тоннель в двух направлениях и железнодорожный тоннель, расположенный не параллельно ему (поскольку в начале, на портале возле Москвы-реки, железнодорожный тоннель «ныряет» под автодорожный). Несущие стены железнодорожного тоннеля на этом участке являются продолжением автодорожного, что усложняло работы с соответствующей арматурой и конструкциями для правильного последующего выхода в транспортные сети. Ограждающие конструкции также представляли здесь определенную сложность: во многих местах они были и несущими, так что нарушение их положения могло вызвать нарушение габаритов и необходимые переделки (рис. 4).

СГ: Насколько вас удовлетворяет качество геоподосновы, передаваемой Мосгоргеотрестом?

В.Н.: «Мосгоргеотрест» обеспечивает своими данными проектные и инженерно-геодезические работы. Контуры на топоплане, размещенные с точностью до 10 см (на «пятисотых» планшетах) или 25 см (для коммуникаций), не могут удовлетворить существующие потребности. И не только в метростроении, но и при строительстве сложных инженерных наземных сооружений большой протяженности (так как сложно обеспечить необходимую стыковку инженерных сооружений внутригородской магистрали при одновременном строительстве на длине 54 км эстакад, мостов и дорог).

СГ: О каких проектах, кроме третьего кольца, вы хотели бы упомянуть?

И.С.: В этом году «Метрострой» сдает в эксплуатацию перегон от «Улицы академика Янгеля» до станции «Аннино», а также саму станцию. Мы в этом принимаем непосредственное участие. Благодаря очень высокой квалификации наших специалистов это — обычная работа для «Метротоннельгеодезии», хотя в случае привлечения других геодезических служб, не имевших дела с метростроением, подобную работу следовало бы признать уникальной.

Нужно подчеркнуть, что конструкция всех станций метро очень сложна, а их архитектура существенно различается. Если сегодня взглянуть на «Аннино», то каждому станет очевидно, что геодезическое и маркшейдерское обеспечение работ на ней — непростая задача (рис. 5).

СГ: Как изменилось за три года техническое оснащение работ?

В.Н.: За это время кардинально изменилась как технология работ, так и используемые приборы. Сейчас половина работ выполняется с помощью электронных тахеометров (при разбивке конструкций и сооружений, а также при их контрольных съемках), тогда как раньше использовались в основном оптические теодолиты. При этом три года назад мы не очень часто применяли автоматизированную обработку данных с электронных тахеометров, тогда как сейчас данные во всех случаях передаются непосредственно в компьютер (рис. 6).

У «Метротоннельгеодезии» очень хорошие отношения с «Мосинжпроектом», который передает нам электронные версии своих проектов. Съемка конструкций производится нашей независимой бригадой, и данные передаются в цех камеральной обработки, где на экране немедленно возникает конструкция — проектная и фактическая.

И.С.: Качество геодезических работ позволяет нам более ответственно относиться к геодезическим службам других организаций: раз есть головная организация, контролирующая геометрию сооружений, то брак будет обязательно выявлен. Поскольку брак выявляется в течение двух недель после снятия опалубки с конструкции, корпорация «Трансстрой» смогла ввести в практику своих работ условие: если подпись «Метротоннельгеодезии» отсутствует на акте приемки готовой конструкции, то работа не подлежит оплате.

СГ: Какие технологические усовершенствования обеспечила вам САПР?

И.С.: Система CADdy приобреталась для полной автоматизации выпуска исполнительных чертежей по метростроению, а также по промышленному и гражданскому строительству. Достаточно напомнить, что для метротоннеля нужно иметь исполнительные чертежи сечений через каждые 20 м на всей трассе (а в случае непрямолинейного участка — через 10 м). Если же меняется обделка, то сечения нужны для каждого такого места. Кроме этого должны быть выполнены разрезы по всем сдаваемым линиям, а в случае станций метрополитена — для всех служебных помещений (причем и по вертикали, и по горизонтали). Разумеется, это огромный объем работы, и без внедрения CADdy мы не имели бы возможности выдавать полный комплект исполнительных чертежей непосредственно для готовой конструкции — к моменту ее пуска.

Сейчас исполнительная документация по коммуникациям вычерчивается автоматически, что уменьшило временные затраты в десятки раз (рис. 7). Если раньше у нас в соответствующем отделе более 20 сотрудников непрерывно выпускали исполнительные чертежи, то сейчас для этого требуется меньше пяти человек.

В.Н.: Нужно отметить не только возможности САПР CADdy по автоматизации графических работ, но и подход фирмы ПОИНТ к поддержке пользователей. «Горячая линия» действует безотказно все три года, в течение которых мы используем систему. Специалисты ПОИНТ не только хорошо разбираются в CADdy, но и обеспечили совместимость с теми внешними программами (например, для передачи в компьютер данных с электронных тахеометров и др.), которые позволяют автоматизировать работу на всех участках технологической цепи. При этом сама система CADdy работает очень устойчиво, так что за весь срок эксплуатации к ней ни разу не было нареканий.

СГ: Каковы основные стадии процесса получения документации?

Ольга Копытина: Создание исполнительных чертежей начинается с получения проектных чертежей на новую линию. В их состав входят:

• генеральный план в масштабе 1:500;
• геометрическая схема трассы;
• укладочные схемы;
• продольный профиль с геологическим разрезом (масштаб по горизонтали 1:2000, а по вертикали — 1:200);
• комплект чертежей конструкций сооружений.

Съемочные работы, ведущиеся в процессе строительства, необходимы для отображения всего цикла строительных работ (с целью своевременной корректировки хода строительства), а также для систематизации материалов съемки. Эти материалы представляются в виде рабочих чертежей, таблиц и зарисовок некоторых сложных узлов, используемых при составлении исполнительных чертежей.

По окончании строительства проводится исполнительная съемка сооружений и тоннелей (рис. 8), на базе которой в исполнительные чертежи наряду с проектными значениями вносятся фактические значения всех необходимых размеров и отметок.

Создание исполнительного плана поверхности в масштабе 1:500 проводится c использованием модуля CADdy–Топография/Картография. Сначала создаются базы данных координат, затем проводится построение координатной сетки и нанесение осей трассы. После этого на готовую основу наносится конструкция тоннелей, а с помощью сканирования и гибридной технологии имеющийся план (в масштабе 1:500) обрабатывается с привязкой к координатной сетке для отображения реальной наземной ситуации.

СГ: Проводите ли вы работы на этапе эксплуатации уже построенных сооружений?

И.С.: Во-первых, мы являемся владельцами всей исполнительной документации на построенные и сданные объекты (например, на все 280 км московского метрополитена, начиная с 1932 года). Аналогично, у нас хранятся полные альбомы по всем сооружениям Кутузовской развязки и т.д. Сейчас мы работаем над полным переводом такой документации в электронную форму.

Если же организации, эксплуатирующие сданные объекты, нуждаются в контроле состояния сооружений, то мы выполняем для них все необходимые работы. Например, рядом с метро «Войковская» строится новый торговый центр. Возникли естественные проблемы увязки этого строительства с уже имеющимися подземными сооружениями метро. Поскольку координаты подземных объектов являются секретными, строительная организация принесла в «Метротоннельгеодезию» разрешение из Московского метрополитена на привлечение нас к проведению инженерно-геодезических работ, а мы, соответственно, выполнили разбивку всех конструкций этого здания, расположенных вблизи сооружений метро.

В.Н.: Еще примеры. Станция метро «Ленинский проспект» расположена вблизи Гагаринского тоннеля (рис. 9). Соответственно, мы выполнили работы по оконтуриванию станции в зоне работ. Аналогичные работы проведены для тоннелей на Волгоградском проспекте и др. В среднем за год нам приходится выполнять пять-десять просьб о выноске и разбивке построенных конструкций или определении их положения. Кроме того, мы и сами пользуемся исполнительными чертежами при выполнении новых проектов.

СГ: Расскажите о технологии создания исполнительной документации в CADdy.

О.К.: Даже использование одного только Базового пакета CADdy значительно ускоряет работу по созданию чертежа. Одной из основ для построения чертежей являются создаваемые в CADdy графические А- и В-символы. После составления подземного тоннеля его записывают в виде А-символа и впоследствии загружают на чертеж плана поверхности по опорным точкам.

Построение исполнительного плана и профиля с геологическим разрезом в масштабе 1:5000 или 1:500 с послойной закраской пластов (рис. 10) начинается с применения функций Базового пакета и модуля CADdy V3–Цифровая модель рельефа. Мы также используем проектные чертежи, которые вводятся в компьютер и обрабатываются с помощью гибридной технологии.

При создании исполнительного плана поверхности и подземных сооружений мы используем как проектные материалы, представленные другими организациями, так и результаты тахеометрической съемки поверхности и подземных инженерных сетей. Одним из преимуществ подсистемы CADdy—Геодезия является то, что создание базы данных координат может быть полностью автоматизировано путем подключения тахеометра к компьютеру и переноса информации непосредственно в его память.

Возможности CADdy проявляются и гибкостью ее настроек в соответствии с индивидуальными пользовательскими требованиями. Например, при создании исполнительного плана поверхности у нас периодически возникали трудности с компоновкой объемных чертежей, занимающих 50-100 листов формата А3. После настройки системы CADdy на стоящие перед нами задачи процесс обработки и вывод на плоттер протяженного плана трассы производятся фрагментами по заданным форматам.

СГ: Назовите ваших партнеров из строительных организаций.

И.С.: Давний партнер — московский «Метрострой», который многих из нас научил строить. Да и сама «Метротоннельгеодезия» создавалась в рамках метростроевской структуры.

Сегодня наши достижения в значительной степени связаны с корпорацией «Трансстрой», которая поверила нашим старым метростроевским заслугам и сразу привлекла «Метротоннельгеодезию» к полномасштабной работе с мостами и автодорогами. Здесь нужно вспомнить ныне покойного О.Н.Макарова, который своей властью принял такое решение, а также нашего сегодняшнего «покровителя» в корпорации «Трансстрой» — первого вице-президента В.Л.Шварцмана и, кроме того, по-настоящему отеческое отношение нашего заказчика — генерального директора ООО «Организатор» Г.И.Муравина.

СГ: Желаем вашему предприятию дальнейших успехов. 

(Материал подготовлен Дмитрием Красковским)

«САПР и графика» 10'2001