Лазерное сканирование московского метрополитена

ava
Максим Хмелевский


«Акрополь-Гео»

Сегодня хочется рассказать о весьма важном проекте. Он одновременно сложный, интересный и полезный, без преувеличения, для миллионов москвичей и гостей столицы! Сразу хочу отметить, что проект выполнен и успешно сдан в срок, несмотря ни на сжатые сроки и сложные условия работы!

Итак, пожалуй, начнем с истории: 80 лет назад, 15 мая 1935 года, состоялось знаковое событие - первые пассажиры смогли проехать под землей на поезде между станциями «Сокольники» и «Парк культуры». Так в Москве появился новый вид общественного транспорта – метрополитен.

Этому событию предшествовали многолетние этапы изысканий, проектирования, строительства и отделки сооружений метрополитена. Прошло 80 лет, и вот уже 12 линий метро насчитывают 196 станций с общей протяженностью тоннелей 327,5 км. Цифры эти растут с каждым годом, а старые станции стали уже памятниками архитектуры Москвы. Между тем, на многих первых станциях Московского метрополитена с момента их открытия ни разу не проводилась реконструкция. Это, конечно же, свидетельствует о высочайшем качестве как проектирования и строительства, так и всей последующей работы эксплуатирующих служб. Но время берет свое. Многие конструкции, архитектурные и декоративные элементы станций требуют ремонта, модернизации и приведения к общему стилю современной Москвы.

Наши работы по сканированию выполнены в рамках программы «Развитие транспортной системы Москвы» до 2020 года. Непосредственно проектированием занимался ГУП МосгортрансНИИпроект, все исходные данные поставлялись туда.

Обмерные работы выполнены на 89 станциях столичной подземки. С использованием современных технологий лазерного сканирования выполнена съемка самих станций, вестибюлей, эскалаторов, подуличных переходов, фасадная съемка надземных вестибюлей и съемка кровли. Работы выполнены за очень короткий срок – 1,5 месяца! За это время выполнено более 6000 сканов и 30 000 фотографий!

Результаты совместной работы не заставляют себя долго ждать: например, в конце апреля открыт реконструированный вестибюль станции метро Марксистская. А закрытый в мае 2015 года на реставрацию вестибюль станции Проспект Мира (кольцевая) открыт уже в мае 2016 года. Вестибюль полностью обновлен, отреставрированы элементы декора, смальтовая мозаика восточной стены, тамбуры, фасады, а самое главное – заменены 3 старых эскалатора, постройки 1952 года, на 4 новых. Теперь в вестибюле красиво, безопасно, он соответствует новому стандарту комфортного обслуживания пассажиров Московского метрополитена!

И все это было бы невозможно сделать так быстро и эффективно без современных технологий трехмерного проектирования на основе данных лазерного сканирования!

Так вот из-за кого в подземке были заторы и кошмарные очереди! - скажете Вы.  Вовсе нет.  Даже наоборот, наша работа существенно уменьшает этап предпроектных изысканий и последующий контроль работ по реконструкции. Чтобы выполнить предпроектное обследование объекта, а именно: исследовать техническое состояние основных несущих конструкций и инженерных сетей, выявить геометрические деформации элементов, выполнить инженерные и архитектурные обмеры, провести фасадную съемку и сделать это быстро, точно и качественно, при этом не повредив исторический облик объекта, в наше время для этого применяются современные трехмерные технологии.

Таким образом, трехмерное лазерное сканирование на сегодняшний день - это самый лучший способ сбора реальных и точных данных для проектирования. Более того, на всех последующих этапах выполнения проекта реконструкции или ремонта необходимо осуществлять авторский надзор, контроль соответствия проектной 3D-модели, выполнять финальную исполнительную съемку и последующий мониторинг состояния. Вы скажете: «Можно и рулетками все измерять, как деды наши делали 80 лет назад». Можно, но представьте, что вы производите не обмеры помещения типового дома, а платформу метро длиной 150 метров с двумя рядами пилонов и потолком высотой до 10 метров. Плюс каждый архитектурный элемент богато украшен лепниной или мозаикой. При этом постоянно грохочут поезда и вокруг снуют тысячи пассажиров. Непросто? В подобных условиях контактные измерения практически невозможны. Только наземное лазерное сканирование легко решает эту проблему. Извините, наверное, тут правильнее говорить: «Подземное Лазерное Сканирование» :-)

Работы по сканированию производились поздним вечером-ночью, когда нет большого пассажиропотока. За одну ночь бригадой из двух человек удавалось отсканировать до 2-х отдельно стоящих станций или 3-х смежных, связанных переходами. Самыми сложными элементами для производства обмерных работ оказались эскалаторы. Особенно для станций, расположенных на глубине 40-50 метров.

Вот тут в очередной раз подтвердила свою незаменимость наша собственная технология работ «Тотальное Сканирование». В целом, в таком месте, как метро, крайне проблематично использование любых марок, мишеней и сфер, необходимых для последующего уравнивания сканов по «классическому» методу: 

  • бумажные марки нельзя клеить на мрамор (чтобы не портить архитектурный облик); 
  • для использования марок с магнитными основаниями в обстановке отсутствуют металлические элементы в достаточном количестве; 
  • использовать несколько штативов с марками – нереально, учитывая движение людского потока вечером и уборочные/сервисные работы ночью, не исключается также и генетическая пытливость ума россиян.

В результате использования тотального сканирования проектировщик получает чистый массив измерений без марок и сфер, без ошибок сшивки сканов, без людей с чемоданами, без поездов и полотеров. При этом покрытие поверхностей объекта измерениями составляет 90-100%, то есть практически без теней и слепых зон. По таким шикарным исходным данным возможно издание любого вида проектной документации: ортофотопланы, чертежи узлов и деталей, разрезы, сечения, развертки, поэтажные планы, 3D-модель станции и даже демонстрационное приложение с красивой 3D-визуализацией.

Таким образом, в результате проведенной нами работы, этап предпроектного обследования 89 станций метрополитена выполнен оперативно и качественно. Полученные трехмерные данные лазерного сканирования будут использованы для разработки проектной документации по реконструкции и ремонту станций, развитию и благоустройству пассажирских зон.

Пользуясь случаем, от всей души поздравляем Метрополитен и всех кто пользуется Метро с праздником, с замечательной круглой датой – 80 лет!