Пересечение инженерных сетей на плане выглядит как простая геометрическая задача: две линии имеют общую точку. Для проектирования этого недостаточно.
Возьмём типичную ситуацию — проектируемый водопровод пересекает канализационный коллектор. Чтобы понять, допустимо ли такое пересечение, одной координаты недостаточно. Нужно знать пространственное положение обеих труб, их наружные размеры, отметки и нормативное расстояние между ними.
Именно поэтому проверка пересечений фактически состоит из нескольких последовательных операций: найти пересечение, определить отметки, получить расстояние между поверхностями труб и сравнить его с нормативным требованием.
Допустим, на плане ось водопровода пересекает ось канализации в точке с координатой X/Y. Эта информация позволяет определить положение пересечения по трассе, но не отвечает на главный вопрос: достаточно ли места между трубами по высоте.
Для этого нужны как минимум:
Например, если наружный диаметр водопровода составляет 110 мм, а наружный диаметр канализации — 200 мм, расстояние между их осями ещё ничего не говорит о расстоянии в свету. Если верх канализационной трубы находится на отметке 101,20 м, а низ водопровода — на отметке 101,64 м, расстояние между наружными поверхностями составит: 101,64 − 101,20 = 0,44 м.
Именно 440 мм, а не расстояние между осями, имеет смысл сравнивать с требованием, заданным в свету. Это принципиальная разница между обнаружением пересечения и проверкой пересечения.
В GeoniCS СЕТИ точки пересечения могут собираться автоматически для сетей, созданных в программе. Для топографических объектов предусмотрены отдельные варианты определения пересечений, в том числе через заданные топознаки. При сборе программа получает доступные сведения из проекта и чертежа. Для пересекающего объекта может использоваться непосредственно заданная отметка либо заглубление относительно существующей или проектной поверхности. Для трубопроводов учитывается отметка верха или низа трубы в зависимости от их взаимного положения.
Это важный момент с точки зрения модели данных.
Если существующая канализация представлена только полилинией на топографическом плане, у неё может вообще не быть информации, необходимой для определения вертикального положения. В GeoniCS существующие сети можно дигитализировать и представить как трёхмерные объекты с параметрами.
Поэтому исходная задача выглядит не как «найти пересечение двух линий» а «определить положение двух инженерных объектов в одной пространственной системе координат». Только после этого имеет смысл выполнять нормативную проверку.
Рассмотрим условный участок. Проектируемый водопровод:
Существующая канализация:
Расстояние между стенками труб:
101,64 − 101,20 = 0,44 м.
То есть фактическое расстояние в свету составляет 440 мм. В СП РК приведено требование, согласно которому при пересечении водопроводные трубы, как правило, располагают выше канализационных, а расстояние между стенками труб по вертикали принимают не менее 0,4 м. Для отдельных случаев предусмотрены специальные условия, в том числе при расположении водопровода ниже канализации.
В нашем примере: 0,44 м > 0,40 м. По этому параметру условие выполнено. Но если проектная отметка водопровода изменится, например, с 101,64 до 101,50 м, расстояние уменьшится: 101,50 − 101,20 = 0,30 м. Геометрия трассы в плане при этом вообще не изменится. Точка пересечения останется на том же месте. Изменится только вертикальное положение сети — и пересечение из допустимого станет требующим корректировки. Это и есть причина, по которой проверка сетей не может ограничиваться планом.
Для самотечной канализации отметки напрямую связаны с продольным профилем. Если изменить уклон участка, изменятся отметки последующих точек сети. Поэтому корректировка, сделанная в одном месте профиля, может изменить ситуацию сразу в нескольких пересечениях.
Допустим, проектировщик уменьшил отметку начала участка канализации на 150 мм, чтобы выдержать требуемое заглубление. В плане трасса осталась прежней, но её пространственное положение изменилось.
Теперь необходимо повторно проверить:
Именно поэтому в GeoniCS точки пересечения являются частью работы с профилем: их можно собрать, просматривать и отображать непосредственно на чертеже; из точки пересечения также можно перейти к профилю пересекающей сети. Такой подход позволяет не искать вручную каждую коммуникацию после изменения профиля.
Условно все ситуации можно разделить на несколько разных задач.
Первая — пересечение в плане. Нужно определить, какие объекты пересекают трассу и где именно.
Вторая — определение пространственного положения. Нужно получить отметки пересекаемых объектов и учитывать их геометрические параметры.
Третья — проверка нормативного расстояния. Полученное расстояние сравнивается с требованием для конкретной пары сетей.
Четвёртая — корректировка проекта. Если условие не выполняется, проектировщик изменяет трассу или профиль и выполняет проверку повторно.
Это четыре разных операции. Смешивать их в одну «проверку пересечений» некорректно. В GeoniCS для них предусмотрены отдельные инструменты: сбор точек пересечения, их просмотр и редактирование, переход к профилю пересекающей сети, а также проверка нормативных расстояний для сетей. Таблица нормативных расстояний в системе может редактироваться и дополняться.
Автоматический алгоритм не исправляет плохие исходные данные. Если существующая сеть нанесена приблизительно, отсутствует достоверная отметка или объект не содержит нужной семантики, программа не сможет получить из него информацию, которой в модели нет. В документации GeoniCS отдельно предусмотрена возможность получать при сборе точек пересечения такие параметры, как диаметр трубы, количество жил и описание, из семантики пересекаемого объекта. Если соответствующее свойство не задано, автоматически заполнить поле невозможно.
Для проектировщика это означает простую вещь: автоматизация проверки начинается с качества исходной модели. Если существующая коммуникация существует в файле только как графический элемент, часть инженерной информации придётся восстанавливать или вводить вручную. Поэтому при работе с пересечениями полезно проверять не только результат расчёта, но и исходные данные, на которых этот результат основан.
В обычной работе проектировщик может потратить значительное время не на само принятие решения, а на подготовку информации для него:
Именно эти повторяющиеся операции рационально отдавать программе.
В GeoniCS автоматизирован сбор точек пересечения созданных в программе сетей, предусмотрена работа с информацией о пересекаемых объектах и проверка нормативных расстояний. При этом пользователь сохраняет возможность редактировать отдельные точки пересечения, если автоматического определения данных недостаточно.
А вот выбор проектного решения остаётся инженерной задачей.
Если расстояние недостаточно, программа не должна подменять проектировщика. Нужно определить, что именно изменить: отметку, уклон, положение трассы или конструктивное решение. После изменения модели автоматическая проверка становится способом быстро убедиться, что новая конфигурация удовлетворяет заданным ограничениям.
Удобнее всего воспринимать пересечение инженерных сетей не как условный знак на профиле, а как место, где одновременно сходятся несколько типов проектных данных.
У него есть:
Именно поэтому качественная проверка пересечений начинается не с поиска одинаковых координат. Сначала должна существовать пространственная модель сетей, в которой объекты имеют необходимые параметры. Затем программа может определить пересечения и выполнить формализованные проверки, а проектировщик — оценить результат и принять решение.
Для GeoniCS это одна из практических задач модуля СЕТИ: программа работает не только с линиями на плане, но и с трёхмерными объектами инженерных коммуникаций, их профилями, точками пересечения и нормативными ограничениями. И в этом случае автоматизация действительно имеет инженерный смысл: она не принимает решение вместо проектировщика, а снимает с него значительную часть механической работы по поиску и первичной проверке пересечений.
