Verruiming Julianakanaal

Van GPS, 3D-laserscanning en multibeam tot dronemeting

Bij de verruiming van het Julianakanaal leggen Rijkswaterstaat en hoofdaannemer Van den Herik de lat hoog als het gaat om kwaliteit en snelheid. Alle werkzaamheden, van het ontgraven van de bestaande bodem tot het storten van de stenen, worden tot in detail gemeten en gecontroleerd. Hiervoor worden diverse meettechnieken ingezet zoals RTK-GPS, total station metingen, 3D-laserscanning en dronemetingen. Landmeetkundig bedrijf PS-Survey is hoofdverantwoordelijk voor de metingen en heeft het specifieke maatvoeringsplan opgesteld.

“In feite komt ons werk neer op de opvolging van het grondverzet en de geometrische controle van de bodembescherming,” legt Peter Strigencz, projectleider PS-Survey uit. “Wij meten het Julianakanaal vier keer in: na het ontgraven, wanneer de betonietmatten zijn aangebracht, als de filterlaag met grind erin ligt en als laatste op het moment dat de breukstenen zijn aangebracht. Van al deze lagen maken we een 3D scan. De 3D-modellen die hieruit volgen worden vergeleken met het ontwerp.”

Goede vakmensen

PS-Survey is verantwoordelijk voor de volledige maatvoering op het project en is het aanspreekpunt voor alle landmeters en maatvoerders. Voor de buitenwerkzaamheden werkt ze samen met landmeters van IGL en Van den Herik.

Er wordt hierbij gebruik gemaakt van de expertise die is opgebouwd gedurende de afgelopen 27 jaar in onder andere de vele ontginningsprojecten.  Als landmeetkundig bedrijf heeft PS-Survey namelijk grote aannemers en ontginners als opdrachtgevers. “We zijn goed bekend in de wereld van de zand- en grindontginning. In dit soort projecten worden we ingezet als totaaloplossing voor het volledige survey-gebeuren omdat we veel kennis, goed opgeleide vakmensen en gespecialiseerde technieken in huis hebben. Die combinatie onderscheidt ons. Zo doen we bijvoorbeeld de gehele maatvoering en de grondverzetberekeningen voor het Grensmaas project.”

Het proces van meten

De metingen in het Julianakanaal hebben als doel de laagsgewijze opbouw van de bodembescherming aan te sturen, te controleren en vast te leggen. Dat komt neer op het in kaart brengen van de volgende lagen: onderzijde ontgraving, de bentonietmatten, de bovenzijde van de grindlaag en de bovenzijde stenen. Deze zorgvuldige controle heeft twee doelen, namelijk het controleren van de kwaliteit van het werk en bewaking van de hoeveelheden materiaal.

“Het begint met het controleren van de plaatsbepaling van de machines en het aanleveren van de machinemodellen in het juiste formaat”, legt Peter uit. “Werkt dit correct, dan kan de machinist aan het werk. Tussentijds meten we de verschillende laagdiktes/lagen. Wanneer een bepaalde laag is afgewerkt, voert onze landmeter een eerste controle uit met RTK-GPS. Constateren we een afwijking, dan communiceren we dit direct met de verantwoordelijke uitvoerder en machinist zodat de afwijking gecorrigeerd kan worden.

Vervolgens voeren we de tweede check uit waarbij we de diverse lagen vastleggen in een vlak dekkende meting door 3D-laserscanning.”   De gegevens worden verwerkt tot hoogtekaarten en verschilkaarten ten opzichte van het ontwerp zodat de keuringen kunnen plaatsvinden.

Aanvullend voert PS-Survey dronemetingen uit van de werkzone en de depots.  Op basis hiervan wordt zowel een gedetailleerde orthofoto als een 3D-model van de situatie gemaakt. “Hiermee kunnen we onder andere berekenen hoeveel materiaal er in de verschillende depots aanwezig is en of dat voldoende zal zijn voor de geplande werkzaamheden uit te voeren.”

Precisie

Omdat het werk redelijk uitgestrekt is (4,5km lengte) en de gewenste nauwkeurigheid erg hoog, zijn er 3 GPS-basisstations geplaatst verdeeld over het werk. Alle machines die werken op het project met GPS-plaatsbepaling maken gebruik van deze stations. Hierdoor worden de afwijkingen tussen de verschillende landelijke netwerken teniet gedaan.

Het systeem is zodanig opgesteld dat wanneer een basisstation verstoord is, er onmiddellijk overgeschakeld kan worden naar een naburig station zodat er geen stagnatie is.

Het geheel is samen met onze leverancier Sitech Nederland op poten gezet en blijkt een robuuste maar ook noodzakelijke oplossing.

3D en Multibeam

Waar normaal landmeters en maatvoerders de metingen in de afgewerkte zones persoonlijk uitvoeren, is bij het Julianakanaal gekozen om deze metingen zoveel mogelijk uit te voeren met een 3D-laserscanner. Dit omwille van de snelheid van inwinnen en tevens voor de veiligheid. “We willen zo min mogelijk de metingen uitvoeren tussen de bewegende machines. Daarom gebruiken we quads waarop een long range 3D-laserscanner is geïnstalleerd,” legt Peter uit.

In de delen van het Julianakanaal waar nog wel water staat, heeft PS-Survey dieptepeilingen uitgevoerd met een multibeam sonar. “Hier hebben we onderwatermetingen uitgevoerd in het kader van de waterdichtheid van de tijdelijke dam. Deze meetmethode zullen we ook inzetten tijdens en na het vullen van het Julianakanaal. Zo kunnen we eventuele veranderingen op de bodem in kaart te brengen.”

Korte tijdspanne

Het 3D-laserscannen gebeurt vooral ’s avonds na het beëindigen van de graafwerkzaamheden of in de ochtend voor de start ervan. Op deze manier komen de landmeters zo weinig mogelijk in contact met de rijdende of draaiende machines en wordt de veiligheid verhoogd.

’s Middags worden de resultaten gepresenteerd van de metingen die in de ochtend of de avond van tevoren zijn uitgevoerd. In principe was de afspraak dat er tussen het meten en presenteren 24 uur zou zitten, maar dit is teruggebracht naar 4 uur. “Dat is best een uitdaging. Daarom hebben we ons ‘binnen team’ ook uitgebreid van twee naar vier mensen om de planning te halen en de continuïteit te borgen. In feite hebben we alles dubbel; twee quads, twee 3D-laserscanners, twee rekencomputers met de nodige softwarepakketten, meerdere mensen die kunnen scannen en processen.”

Uitdagingen

Het werk zit kort op elkaar wat betekent dat we heel veel moeten meten en dus heel veel kleine puzzelstukjes krijgen die samen een totaalbeeld geven per laag. En dat op drie fronten tegelijk: de vakken Zuid, Midden en Noord.

Het vele meten brengt ook heel veel data met zich mee. Zeker de puntenwolken die volgen uit de 3D-scans zijn qua bestandsgrootte niet te onderschatten. Goede naamgevingen, duidelijke opslagstructuren en meerdere terabytes aan opslagruimte zijn een must.

En verder zijn er de aanpassingen van de te maken modellen. Deze moeten allemaal op de machines terecht komen. Gelukkig zijn er vele machines met plaatsbepaling systemen die toegankelijk zijn via een webapplicatie en die dus vanop afstand een update van de modellen kunnen ontvangen. De overige machines worden bezocht door één van onze landmeters met de nodige kennis van zaken.

Samenwerking

Over de samenwerking met Van den Herik is Peter zeer te spreken. “We hebben eerder samengewerkt, ook op projecten in het buitenland en de onderlinge relaties zijn telkens top.”

Wekelijks is er een surveyoverleg waarin het volledige meetproces en de op te stellen tekeningen worden overlopen en indien nodig bijgestuurd. In het begin was dit heel intensief qua bijsturingen maar gaandeweg is het geëvolueerd naar vooral het overlopen van de week en vaststellen dat het goed loopt.

Sowieso is het een project waarbij heel veel werk in heel korte tijd is uitgevoerd. De open communicatie en de onderlinge uitwisseling van kennis heeft ons veel bijgebracht en hopelijk geldt dit ook in de omgekeerde richting. Wat hier samen gepresteerd wordt aan werk, is zeker uniek te noemen.”