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El levantamiento de condiciones existentes y el control de obra son parte de los 25 usos BIM definidos por el Estándar BIM para Proyectos Públicos (https://planbim.cl/download/estandar-bim-para-proyectos-publicos/). La estación total de escaneo Trimble SX12 aborda ambos usos BIM de forma avanzada por medio de diversos sensores y técnicas, como su capacidad de escaneo, sistema de puntería automática, realidad aumentada, materialización de modelos BIM, inspección en tiempo real, entre otros. A través del análisis de datos geoespaciales se obtienen resultados que producen información vital para todos los actores interesados en la obra. Trimble SX12 se convierte en una gran herramienta para la administración del proyecto para controlar el avance y su correcta ejecución geométrica.
La ventaja de una estación total de escaneo en comparación con un escáner láser es la posibilidad de realizar medidas correctivas en el momento de la ejecución de la obra. Los escáneres láser por lo general necesitan de procesamiento de datos para obtener resultados, lo que en algunas actividades no es adecuado por razones de inmediatez en la solución.
Para poner a prueba Trimble SX12, nos propusimos poder representar geométricamente el puente Limarí el cual es parte de la Ruta 5 Norte contando con una longitud de 250 metros y una altura 30 metros aproximadamente. En este tipo de proyectos, donde por lo general hay difícil acceso, muchas veces no es posible ubicarse en el propio cauce para realizar las mediciones, tampoco funcionan bien los procedimientos tradicionales de escaneo 3D mediante esferas y tarjetas y el registro en base al traslape entre nube depende de factores externos a la observación. Esto es debido a las largas distancias que se necesitan, por consiguiente se produce una baja densidad sobre la estructura o muchas veces un nulo traslape entre posiciones para el proceso de registro.
En este proyecto, la estación total de escaneo Trimble SX12 se usa observando una red geodésica local tomando como referencia puntos establecidos a partir de jerarquías superiores. A través del sistema de enganche automático a los prismas se realizan observaciones de altísima precisión, garantizando, por medio de la medición de ciclos automatizados, la determinación de la posición y orientación del instrumento. Esto constituye la base referencial para la nube de puntos, es decir, a partir de una determinación geodésica de alta precisión Trimble SX12 permite orientar la nube de puntos así como también realizar operaciones de control topográfico.
Específicamente, se realizaron cinco posiciones con Trimble SX12: cuatro de ellas bajo el concepto de estación libre y sólo una estación de escaneo. Las estaciones libres se realizaron observando al menos dos puntos fijos a través de la observación de cuatro series en ambas caras del instrumento. Con esta operación se consigue la posición y orientación del instrumento directamente en terreno. Sin embargo, a pesar de haber determinado las coordenadas y orientación del instrumento, aún es posible ajustar la red geodésica para incluir una determinación de precisión.
Por ejemplo, la posición EL1 tuvo un error de 1.6” en la determinación de la orientación considerando que desde aquella posición se observaron 2 puntos fijos. Esto es extremadamente importante dado que en la estación libre no sólo se calcula la posición del instrumento sino que también su orientación la cual está profundamente ligada a la geometría de los puntos fijos.
Luego de esto, la red geodésica es ajustada obteniendo una precisión media al 95% de 3.5 mm en este, 8 mm en norte y 5.9 mm en la elevación. Por otro lado, la quinta estación fue determinada a partir del registro de la nube de puntos.
Trimble SX12 cuenta con una tecnología de escaneo patentada logrando combinar nubes de puntos altamente densificadas con fotografías. Dada la forma de posicionamiento y orientación que utiliza Trimble SX12, los datos resultantes son menos susceptibles a condiciones atmosféricas y a la variación de los tipos de superficies, por lo que es posible capturar datos precisos a mayores distancias, condición ideal para grandes obras de infraestructura.
Trimble SX12 ofrece una alta precisión en su nube de puntos, incluso a largas distancias, brindando en su modo de escaneo un ruido de alcance de 1.5 mm a 200 m sobre la mayoría de las superficies (18%-90% de reflectividad) y una precisión 3D de 2.5 mm a 100 m. En cuanto a la resolución de la nube de puntos, SX12 posee una densidad de puntos de 6.25 mm a 50 metros. Ideal para mediciones donde no es posible acercarse y donde se necesita alta representatividad de la realidad.
El replanteo topográfico ha evolucionado desde el uso de simples puntos a planos y superficies y ahora directamente desde modelos 3D a través del formato IFC con la posibilidad de incorporar un ambiente de realidad aumentada que simplifica el entendimiento de los resultados en el mismo terreno facilitando la ejecución y comprensión del proyecto.
Por otro lado, es frecuente en proyectos de construcción que existan desviaciones en la materialización de estructuras, las cuales son detectadas tardíamente afectando directamente en la calidad, planificación y costos del proyecto. Mediante la estación total de escaneo Trimble SX12 es posible controlar la materialización del diseño BIM en terreno, a través del replanteo topográfico directamente usando modelos 3D, inspección visual por medio de realidad aumentada y la inspección 3D en terreno del diseño para detectar cualquier desviación de la construcción con respecto a su diseño pudiendo realizar medidas correctivas en plazo y forma.
Esto es fundamental ya que los costos de reparación por lo general son altos e implican otros problemas. Es importante preocuparse del correcto emplazamiento de los elementos construidos tomando como referencia el diseño evitando desviaciones en la construcción que provoquen retrasos en la obra y sobrecostos.
La estación total de escaneo Trimble SX12 con su software de terreno Trimble Access permite realizar inspección en tiempo real a partir de la nube de puntos levantada a través de la comparación con un modelo 3D en formato IFC -estándar universal del BIM- consiguiendo identificar y medir las zonas de desviación producto de la falta de control topográfico o por el propio proceso de construcción de las estructuras. Además, es posible realizar múltiples inspecciones comparando la nube puntos de una campaña de medición anterior con la actual de un mismo sector logrando identificar cambios de forma ágil.
Una de las características del BIM es el trabajo colaborativo. Todos los datos levantados por SX12, ya sea nube de puntos o imágenes panorámicas, pueden ser compartidos a los diversos actores del proyecto, cuidando de que siempre sea información única, actualizada, trazable y con fácil acceso tanto para personal de oficina como de terreno.
Trimble Clarity es un visor basado en un navegador web para compartir datos de nubes de puntos y modelos 3D, que se puede utilizar en cualquier dispositivo con conexión a internet, sin tener un software de terceros instalado.
Los diversos actores en la obra pueden consultar el modelo de diseño y sus cambios, avance de la obra, dimensiones generales, etc. de manera simple y rápida.
