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Es una tarea que requiere cientos de miles de metros c煤bicos de material y la instalaci贸n de millones de metros de drenajes verticales prefabricados, esencialmente grandes pajitas, para secar los materiales del subsuelo.

Andrew Schweitzer, gerente general de MGN Civil, dijo: 鈥淟os m茅todos convencionales para instalar drenajes de mecha eran rudimentarios en el mejor de los casos, ya que los contratistas los colocaban lo mejor posible, sin una manera f谩cil de garantizar que se instalaran con precisi贸n y en la ubicaci贸n o profundidad previstas. Sin registros digitales de obra, el control de calidad de decenas de miles de drenajes era casi imposible鈥�.

Los propietarios del puerto buscaban una soluci贸n precisa y automatizada. En 2017, se pusieron en contacto con MGN Civil, un contratista mar铆timo con sede en Queensland que se especializa en proyectos civiles complejos, para encontrar un proceso mejor. La soluci贸n deb铆a poder localizar autom谩ticamente la posici贸n planificada del drenaje de mecha, medir la profundidad de colocaci贸n y, en el mejor de los casos, funcionar las 24 horas del d铆a.

Software de control de m谩quinas

MGN Civil tuvo la idea de desarrollar una excavadora personalizada equipada con el software de control de maquinaria Trimble. Ahora, cinco a帽os despu茅s de la primera implementaci贸n, esta soluci贸n contin煤a generando avances para el puerto de Brisbane.

La recuperaci贸n de tierras de Fisherman Island en Queensland requiere una planificaci贸n detallada y paciencia. El primer paso es construir un muro de piedra perimetral para aislar el 谩rea de reurbanizaci贸n. Luego, los equipos de MGN dragan material del r铆o Brisbane, que se bombea a grandes potreros. El proceso suele tardar m谩s de dos a帽os. Una vez listo, los equipos dragan arena de Moreton Bay y la bombean a los potreros a una profundidad de dos metros.

Luego, los equipos comenzaron a insertar los drenajes verticales prefabricados, de entre 20 y 40 m de profundidad, en un patr贸n de diamante en cualquier 谩rea, generalmente una cuadr铆cula de 50 x 50 m. La cuadr铆cula se importa al software de a bordo y a un sistema de exploraci贸n terrestre.

A medida que la arena presiona la superficie, los drenajes act煤an como una pajita, permitiendo que el agua suba y salga, y vuelva al oc茅ano. Una vez colocadas, las mechas se cortan y la zona parece un potrero.

A continuaci贸n, las cuadrillas colocan una cantidad de material especificada en el dise帽o, que incluye arena adicional y relleno de roca, como roca est茅ril, roca de cantera o agregado, para asentar el suelo en el plazo requerido, normalmente de 18 a 24 meses. El peso del relleno de roca exprime m谩s agua de las capas inferiores de la tierra y la hace subir a trav茅s de las mechas.

La colocaci贸n eficiente de las mechas plantea el mayor desaf铆o y la parte m谩s esencial del proceso, ya que la ubicaci贸n de estas pajitas es crucial para garantizar que se extraiga la mayor cantidad de humedad posible de la tierra recuperada para una mayor estabilidad a largo plazo.

MGN Civil trabaj贸 primero con el fabricante de equipos para desarrollar una de las plataformas de instalaci贸n de drenaje vertical prefabricadas m谩s avanzadas y capaces de Australia, la excavadora de drenaje vertical prefabricada (PVD) Komatsu PC850.

Schweitzer afirm贸: 鈥淐on 60 m de altura, es una de las m谩quinas de instalaci贸n de drenaje por mecha m谩s grandes de su tipo. Esta m谩quina es capaz de alcanzar profundidades inalcanzables anteriormente de hasta 60 m鈥�.

Presentada por primera vez por MGN Civil en 2018, la plataforma incluye orugas anchas y estabilizadores de suelo para distribuir el peso (baja presi贸n sobre el suelo) para mejorar la seguridad operativa y reducir el riesgo de vuelco.

A continuaci贸n, MGN necesitaba un software que permitiera el posicionamiento y la medici贸n y registro de profundidades. 鈥淓l software de control de la m谩quina parec铆a una opci贸n viable, por lo que nos pusimos en contacto con nuestro socio local de SITECH Solutions鈥�, continu贸 Schweitzer.

Al trabajar en estrecha colaboraci贸n con SITECH Construction Systems, el distribuidor de Trimble en Australia, MGN equip贸 la excavadora PVD con el software Trimble Groundworks, una soluci贸n de control de m谩quina dise帽ada originalmente para actividades de perforaci贸n, apilado y compactaci贸n din谩mica, para respaldar el modelado eficiente del sitio y la instalaci贸n de drenajes de mecha sin la necesidad de topograf铆a y mapeo seg煤n obra.

Con esta soluci贸n, el sistema de excavadora puede posicionar las mechas en el sitio con una precisi贸n de 50 mm, dentro de las especificaciones de dise帽o.

En la cabina con confianza

La excavadora Komatsu PC850 equipada con Trimble Groundworks se ha utilizado para respaldar sucesivos proyectos de recuperaci贸n de tierras. El a帽o pasado, las cuadrillas completaron la fase del proyecto de mejora del terreno de Paddock B1 del programa de recuperaci贸n de Fisherman Island. En este caso, MGN Civil fue responsable de instalar dos millones de metros de drenajes de mecha y m谩s de un mill贸n de metros c煤bicos de material de sobrecarga.

Para comenzar, el puerto de Brisbane establece los par谩metros para la cantidad, el espaciamiento y el rango de profundidad de los drenajes de mecha en un 谩rea determinada. Luego, MGN Civil realiza otra investigaci贸n del sitio y toma muestras para confirmar lo que hay debajo, que, como han aprendido con el tiempo, var铆a considerablemente desde lodo blando hasta escombros de construcci贸n.

Los datos del subsuelo y los par谩metros del proyecto se proporcionan a los top贸grafos de MGN Civil, quienes luego crean el archivo DWG 3D que muestra la ubicaci贸n planificada y la profundidad de cada drenaje de mecha en funci贸n de la informaci贸n proporcionada. Luego, el modelo se importa al software Trimble Groundworks para guiar la instalaci贸n.

En el monitor Trimble Groundworks de la cabina, el operador ve puntos rojos donde se deben colocar los drenajes de mecha. Para cada punto rojo, hay aproximadamente 30 datos asociados visibles, como la direcci贸n este, la direcci贸n norte, la profundidad de arena esperada, la profundidad de lodo esperada, la profundidad de arcilla dura esperada y m谩s. Las lecturas de presi贸n tambi茅n se registran en tiempo real a medida que se instala el drenaje para medir la profundidad y la resistencia de la instalaci贸n.

Luces visuales rojas y verdes y se帽ales de audio para guiar al operador a trav茅s del proceso de instalaci贸n en cada punto de drenaje. El rojo indica que el drenaje no est谩 instalado; el verde indica que la mecha est谩 instalada seg煤n las especificaciones.

Schweitzer dijo: 鈥淯na de las cosas brillantes del software Trimble Groundworks, y una de las cosas que exig铆an los funcionarios del puerto, es la alineaci贸n exacta con las ubicaciones especificadas del drenaje de mecha. Con este software, nuestro operador tiene que llegar a 150 mil铆metros de la ubicaci贸n del orificio antes de que la m谩quina permita que el mandril de acero comience a empujar el drenaje de mecha hacia el suelo鈥�.

Una vez que el mandril comienza a atravesar la tierra, el software mide y registra la presi贸n (rechazo), que se env铆a autom谩ticamente a la Nube, donde un operador de datos administra los datos entrantes, convirti茅ndolos en gr谩ficos e informes simples para el propietario.

Seg煤n Schweitzer, el software agiliza las operaciones y el control de calidad, lo que permite a MGN Civil instalar m谩s de 600 desag眉es por d铆a. El a帽o pasado, MGN Civil instal贸 dos millones de metros de desag眉es verticales prefabricados.

鈥淣os pagan por metro, as铆 que tratamos de instalar 16.000 m de mechas cada 24 horas, lo que supone una media de unas 600 mechas鈥�, afirma. 鈥湶衙〔� importante a煤n, tambi茅n hemos conseguido una tasa de 茅xito de posicionamiento extremadamente alta, de m谩s del 99,5 % en m谩s de 80.000 desag眉es instalados en la campa帽a m谩s reciente, es decir, m谩s de 300.000 mechas hasta la fecha鈥�.

MGN ha completado cuatro campa帽as en el Puerto de Brisbane, y est谩 previsto que una quinta comience en octubre de este a帽o, lo que requiere la colocaci贸n de m谩s de 84.000 drenajes de mecha adicionales.