Mediante el uso de LiDAR , Wingfield Scale and Measure ha explorado y capturado el interior de túneles ferroviarios abandonados hace más de 60 años para ayudar a prepararlos para una nueva función.
En 1956, la última locomotora de vapor atravesó los túneles Wray y Sidling en Rockhill Furnace, parte de la línea ferroviaria de carbón de 32 millas (51,5 km). Más de 60 años después, se vuelve a entrar en los túneles, esta vez con el fin de llevar turistas a Rockhill Furnace y las ciudades de los alrededores.
Excavados en 1874, los túneles formaban parte del ferrocarril East Broad Top, uno de los primeros ferrocarriles de Estados Unidos en utilizar vías de ancho estrecho, lo que permitía construir curvas más cerradas y puentes más ligeros debido al menor tamaño de los raíles. En la actualidad, son el ferrocarril de vía estrecha más antiguo que se conserva al este de las Montañas Rocosas y forman parte del programa de rehabilitación en constante expansión de los 43,5 km de vía, incluidos los túneles Wray y Sidling.
La Fundación Ferrocarril East Broad Top (EBT) es una fundación sin ánimo de lucro dedicada a restaurar y preservar las líneas ferroviarias, seis locomotoras de vapor, una rotonda, talleres de fabricación de raíles y motores, y otros vagones de pasajeros y mercancías. Actualmente, su objetivo principal es rehabilitar los túneles Wray y Sidling.
El primer paso para comprender el estado y el mejor enfoque para la rehabilitación es obtener LiDAR de vídeo y LiDAR del interior del túnel. Esto supone un reto, ya que los túneles antiguos y en desuso plantean un riesgo para la seguridad, con la posibilidad de derrumbe o asentamiento del terreno. Antes de que se permita a los recopiladores de datos entrar en el túnel, es necesario realizar una inspección y, si es necesario, apuntalar la estructura de soporte. Esto puede provocar largos retrasos y aumentar los costes del proyecto de rehabilitación.
El equipo de Wingfield Scale and Measure, una empresa de soluciones de medición, era muy consciente de estas preocupaciones cuando se le encargó proporcionar a la EBT los datos necesarios para comenzar a planificar la rehabilitación de los túneles. Sabiendo que los robots terrestres no eran adecuados debido a las condiciones desconocidas del terreno, Wingfield optó por utilizar Hovermap, montado en un DJI M300 para la captura de datos.
A la izquierda, Austin Brooks, y a la derecha, James Kenney, con Wingfield Scale & Measure. Conscientes de los posibles peligros que entrañaba el túnel abandonado, el equipo de Wingfield envió un dron Hovermap para investigar su estado.
James A. Kenney, ingeniero sénior
– Wingfield Scale
En la primavera de 2022, el equipo de Wingfield pasó un día in situ para recopilar LiDAR GPS, aéreos y terrestres LiDAR de calidad topográfica de los túneles Wrays y Sliding.
En la primavera de 2022, el equipo de Wingfield pasó un día in situ para recopilar LiDAR GPS, aéreos y terrestres LiDAR de calidad topográfica de los túneles Wrays y Sliding.
Con la cámara integrada del M300 y Hovermap debajo, utilizaron el modo Pilot Assist Hovermappara navegar por los túneles, mientras que la cámara integrada proporcionaba al UAV vídeo UAV para la inspección visual. Hovermapomnidireccional de prevención de colisiones y la capacidad de vuelo sin GPS Hovermap, disponibles en el modo Pilot Assist, actúan como una burbuja de seguridad alrededor del dron, manteniendo tanto el equipo como el túnel a salvo. En un momento dado durante la exploración del túnel, el dron perdió la conexión con los controles del operador, y Hovermap su protocolo de pérdida de comunicación y comenzó a planificar y ejecutar un retorno seguro al punto de partida, otra medida para garantizar la seguridad del equipo y del túnel.
LiDAR realizado en el interior del túnel de 148 años de antigüedad mostró vigas de madera derrumbadas, lo que justificó la decisión de enviar un dron en lugar de personal.
El envío de un dron se confirmó como la mejor opción cuando el equipo de Wingfield descubrió, mediante el escaneo, que los soportes de madera se habían derrumbado dentro del túnel, lo que habría requerido apuntalar antes de la entrada del personal y habría limitado el uso de vehículos autónomos terrestres.
De vuelta en la oficina, el equipo de Wingfield aprovechó la Hovermap Maptek Studio y Hovermap , así como sus propios flujos de trabajo de importación personalizados, para facilitar la importación y el posprocesamiento de los Hovermap . Maptek Studio también se utilizó para combinar todos los LiDAR , así como los datos fotogramétricos, utilizando los flujos de trabajo propios de Wingfield para producir un único conjunto de datos. Con Point Studio, el conjunto de datos combinado se georreferenció con coordenadas State Plane, se filtró y se realizaron controles de calidad antes de exportar los resultados finales.
Junto con los resultados finales del conjunto de datos, se proporcionaron vídeos y capturas de pantalla al EBT. Las empresas de rehabilitación utilizarán esta información para planificar y definir mejor el alcance del proyecto de rehabilitación de los túneles. Comenzando por la planificación de sus requisitos de seguridad, estos datos también se utilizarán para medir el material que se debe retirar, así como la cantidad de agua que entra y las condiciones generales de los túneles. La precisión de los datos permitirá a los contratistas proporcionar presupuestos más precisos para garantizar que se cumplan los plazos y el presupuesto.
La capacidad de cartografiar rápidamente el interior de los túneles con un Hovermap montado en un dron Hovermap el tiempo que Wingfield pasó sobre el terreno, un ahorro que se trasladó a EBT.
«Sin el uso de Hovermap, no habría sido posible alcanzar el nivel de recopilación de datos en este proyecto», afirma James.
El resultado final también proporciona a EBT un registro histórico del estado de los túneles en un momento determinado, algo que no se había hecho desde que se construyeron los túneles en 1874.
El equipo de Wingfield combinó todos los LiDAR y los datos fotogramétricos utilizando sus flujos de trabajo patentados para producir un único conjunto de datos, lo que proporcionó a EBT un informe actualizado y preciso del estado del túnel.
James Roslund, director de ingeniería
– East Broad Top Foundation Inc.