Trimble Luxemburg Flughafen Renovierung

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Der Flughafen Luxemburg in Findel, Luxemburg, ist der einzige Flughafen des Landes mit einer asphaltierten Start- und Landebahn. Neben dem ständig wachsenden Passagieraufkommen ist er auch ein wichtiges Frachtziel in Europa. Die Start- und Landebahn des Flughafens ist 4.000 m lang und 60 m breit - und musste nach 30 Jahren Betrieb komplett renoviert und repariert werden, damit sie den internationalen Standards entspricht.

Die Flughafenbetreiber brauchten eine Möglichkeit, die Start- und Landebahn neu zu profilieren, ohne die täglichen planmäßigen Starts und Landungen zu stören. Mit Blick auf Schnelligkeit, Flexibilität und Qualität entschieden sich die Betreiber dafür, im Wesentlichen eine neue Start- und Landebahn mit verschiedenen Asphaltschichten über der bestehenden zu bauen. Die Idee war, dass Fräsmaschinen das Profil der Bahn korrigieren, während die Asphaltfertiger jede Nacht den Asphalt auftragen, der notwendig ist, um das gewünschte Niveau zu erreichen, damit jeden Morgen der normale Flughafenbetrieb wieder aufgenommen werden konnte.

Es handelt sich um eine hochpräzise, hochkomplexe Aufgabe, die keinen Raum für Verzögerungen lässt - aber es hat geklappt. Die Operation wurde dank eines kompetenten Teams, der 3D-Maschinensteuerung, der hochmodernen Technologie von Trimble und der Unterstützung und Schulung durch SITECH France, dem lokalen Trimble-Vertriebspartner, ermöglicht.

Mobilisiert zum Fräsen
Zu Beginn des Projekts gewährte der Flughafen den Baufirmen ein Nachtzeitfenster von 23 bis 6 Uhr, um die Reprofilierung der Start- und Landebahn in 210 bis 220 Nächten, aufgeteilt in zwei Kampagnen, in den Jahren 2021 und 2022 durchzuführen.

Die Partner des Konsortiums SOMO Findel Airport (siehe Kasten), das die Ausschreibung des Flughafens gewonnen hat, haben sich einvernehmlich auf eine 3D-Steuerung für die Fräs- und Asphaltierungsarbeiten geeinigt.

"Karp-Kneip ist von den Vorteilen unserer Technologie überzeugt", erklärt Norbert Mattivi, Business Development Manager für Trimble Civil Construction. "Als Anwender von Steuerungssystemen für seine Bagger, Grader und Planierraupen hat das luxemburgische Unternehmen die 3D-Maschinensteuerungslösungen von Trimble auch für seine Frästochter Rabotech übernommen, die die Maschinen der Baustelle mit Colas bereitstellt."

"Es war nicht möglich, dieses Projekt ohne 3D-Maschinensteuerung mit einem klassischen Arbeitsablauf durchzuführen", fügt Christophe Latteur, Leiter der Vermessungsabteilung von Karp-Kneip, hinzu. "Wir kannten die Ausrüstung von Trimble und wussten, wie sie funktionieren."

"Und wir hatten ihre Zuverlässigkeit getestet", fügt Clément Larher, Projektleiter bei Colas Projects, hinzu. Bei dieser Gelegenheit kaufte Colas einen Bausatz für eine Fräsmaschine.

SITECH France war ebenfalls anwesend, nicht nur um das Gerät zu installieren, sondern auch als Berater, um die Planung und den optimalen Einsatz von 3D-Systemen in diesem besonders anspruchsvollen Kontext, mit dem gleichzeitigen Betrieb einer ungewöhnlichen Anzahl von Maschinen, zu unterstützen.

"Wir mussten die neuen Bediener schulen und in den ersten zwei bis drei Nächten vor Ort sein, bis alles optimal lief", so Damien Grosjean, Anwendungsingenieur bei SITECH France.

Hochpräzise Ziele
Das Start- und Landebahnprojekt begann mit der Erstellung eines digitalen Projekts auf der Grundlage einer Bestandsaufnahme durch einen Subunternehmer und einer Punktwolke, die mit Hilfe von Mobile Mapping gescannt wurde. Auf der Grundlage dieser Daten und des gewünschten Profils ermöglicht das digitale Projekt die Bearbeitung des detaillierten täglichen Arbeitsprogramms.

Als nächstes rüstet das Bauteam Fräsmaschinen und Asphaltfertiger mit 3D-Maschinensteuerungssystemen aus. Dieses System besteht aus einer Trimble CB460 Control Box und einem MT900 Machine Target. Für die Instandsetzung der Start- und Landebahn werden jede Nacht zwei bis vier Wirtgen-Fräsen W200 und W210Fi sowie bis zu 8 Vögele-Fertiger Super 1800-3 und Super 2100-3 eingesetzt. Mehr als 16 Trimble SPS930 Universal-Totalstationen werden zur Steuerung und Kontrolle der durchgeführten Arbeiten mobilisiert.

"Unsere Totalstationen sind mit einem hochpräzisen CCD-Sensor ausgestattet. Das vom SPS930 ausgestrahlte und vom Ziel reflektierte Signal ergibt eine Altimetrie-Genauigkeit von 1 mm auf 200 m", so Mattivi.

Die Totalstationen übermitteln die Position der Prismen in x,y,z-Koordinaten zwanzigmal pro Sekunde per Funk an die CB460 Control Boxen. Zusätzlich zu diesem System gibt es Trimble TCS3- und TCS7-Controller zum Stationieren der Totalstationen und zur Überprüfung des Niveaus der gefrästen und befestigten Flächen. Für die gesamte Maßnahme sind mehr als 240 Personen und über 100 Maschinen und Lkw erforderlich.

Auf die Plätze, fertig, los
Jeden Abend um 23 Uhr werden die Totalstationen aufgestellt, um die Maschinen zu steuern und zu führen.

"Das Beeindruckendste ist der Ansturm, der jeden Abend um 23 Uhr beim Ertönen des Horns entsteht", erklärt Larher. "Jeder weiß, wo er hinmuss, wie er dorthin kommt und was er zu tun hat."

Der erste Vorgang ist die Verbindung der Geräte mit diesen Totalstationen. "Jeder MT900 sendet ein kodiertes, eindeutiges LED-Signal aus, das von der Totalstation, die für die Verfolgung dieses Ziels zuständig ist, empfangen wird", so Mattivi.

"Dies ist einer der Vorteile des Trimble-Systems", erklärt Latteur. "Jede Station verfolgt nur ein Prisma und findet es wieder, auch wenn ein Lkw dazwischen fährt."

Darüber hinaus sind die Totalstationen hinter den Fertigern und auf 3 m hohen Stativen positioniert, um eine Unterbrechung des Strahls durch die arbeitenden Verdichter zu vermeiden.

Aktive Zielverfolgung
Die zu fräsenden Flächen - je nach Walzenbreite etwa 2 m breit - werden jeden Abend von den TinyRobots markiert, einer autonomen Lösung zur Vormarkierung von Linien, die mit einer Trimble SPS986 GNSS Smart Antenna ausgestattet ist.

Dann können die vom Trimble PCS900 Paving Control System gesteuerten Fräsen zum Einsatz kommen. "Dann bearbeiten wir die Seiten der ersten Zone, um die gesamte Breite der Fahrbahn abzudecken", erklärt Larher.

"Diese Maschinen haben einen einzigen Mast, der das MT900-Prisma trägt", sagt Mattivi. "Damit haben wir einen Höhenmesspunkt, der in Kombination mit einem Trimble GS420 Machine Control Sensor eine Fräsgenauigkeit von ± 3 mm bei einer Arbeitsgeschwindigkeit von bis zu 25 m/min ermöglicht."

Nach dem Abkehren und dem Auftragen der Haftbrücke können die Teams dann den Asphalt einbauen. Dieser Vorgang wird jedoch erst ausgelöst, nachdem die Frästiefen nach und nach vermessen wurden.

Arbeit in Gruppen
Die Fertiger arbeiten in Gruppen. Der erste, beidseitig 3D-geführte Fertiger arbeitet links von der Achse und stellt das Niveau und die Neigung auf einer Breite von 10 m her. Der zweite, ebenfalls mit einer 10-m-Bohle ausgestattete Fertiger arbeitet rechts und orientiert sich von links mit einem Ultraschallgerät an der vom ersten Fertiger eingebauten Schicht. Auf der rechten Seite wird sie von 3D geführt. Dieses Muster setzt sich fort, bis die Mannschaften die gesamte Breite der Bahn abgedeckt haben. Am Ende des Projekts werden die Rampen gemäß den internationalen Normen für Start- und Landebahnen auf Flughäfen hergestellt (maximal 1 %).

"Für die Deckschicht tragen wir zwischen zwei und sieben Schichten Asphalt mit einer Dicke von 4,5 cm auf, bei einer maximalen Dicke von 10 cm", präzisiert Larher. "Die Menge hängt von den Flächen und dem Abstand zwischen Alt- und Sollprofil ab. Im Höchstfall werden wir 37 cm Asphalt eingebaut haben." 

Jede Nacht werden zwischen 150 und 300 m neue Oberfläche eingebaut.

Eine Kette von Lastwagen
Der Asphalt für die Fertiger wird von zwei Werken in der Nähe der Baustelle geliefert, was auch die Logistik etwas kompliziert macht.

"In dem uns zugewiesenen Zeitfenster sind die Fräsarbeiten gegen 1.30 Uhr abgeschlossen, für den Einbau und die Verdichtung des Asphalts verbleiben 2,5 Stunden, denn es dauert zwei Stunden, bis der Asphalt von 160° C zum Zeitpunkt des Einbaus auf 60° C abgekühlt ist, die maximal zulässige Temperatur für die Wiedereröffnung der Strecke", erläutert Larher.

Im Durchschnitt werden pro Nacht 2.500 Tonnen Asphalt eingebaut - das entspricht 60 bis 65 Lkw, nicht mitgezählt diejenigen, die das Fräsgut von den Fräsen abtransportieren, so der Projektleiter weiter. "Nicht alle Lkw haben Zeit, zum Asphaltwerk zurückzukehren. Im Durchschnitt fahren die Lkw 1,6 Runden", fügt er hinzu.

"Das ist ein weiterer Vorteil eines 3D-Modells", fügt Mattivi hinzu. "Nicht nur, um die Spezifikationen des Projekts genau einzuhalten, sondern auch, um die erforderlichen Asphaltmengen zu berechnen, die jede Nacht produziert, transportiert und eingebaut werden müssen."

"Wenn wir die Start- und Landebahn verlassen, um Platz für die ersten Frachtflugzeuge zu machen, ist es so, als wären wir nie da gewesen. Aber die Ausrüstung ist in der nächsten Nacht wieder einsatzbereit", schließt Latteur.
 

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