PILOTOINTI VT8 PARANTAMINEN VÄLILLÄ KOTIRANTA STORMOSSEN -HANKKEELLA

Transkriptio

1 Vt8 parantaminen välillä Kotiranta Stormossen Projektisuunnitelma 1 (5) Tietomallintamisen hyväksikäytön kehittäminen väylärakentamissa PILOTOINTI VT8 PARANTAMINEN VÄLILLÄ KOTIRANTA STORMOSSEN -HANKKEELLA 1 YLEISTÄ 1.1 Taustaa Tämä pilotointi on osahanke RYM PRE tutkimusohjelman Infra FINBIM työpaketissa. Infra FINBIM työpaketin tavoitteena on luoda infra-alalle systeeminen muutos, jossa siirrytään perinteisestä vaiheajattelusta älykkääseen koko elinkaaren ja kaikki osa-alueet, toimijat ja toiminnot kattavaan tietomalleja hyödyntävään palvelutuotantoon. Muutoksen seurauksena alan toimintatapojen, yhteistyön ja intressipiirien keskinäisen ymmärryksen sekä suunnittelun, rakentamisen ja ylläpidon tuottavuuden odotetaan paranevan olennaisesti. Yhtenä tunnistettuna kehittämistavoitteena on aiemmin Suomessa kehitetyn IM2-formaatin (LandXML) käyttöönottaminen tiedonsiirrossa suunnittelussa sekä työkoneiden ohjausjärjestelmiin ja työmaan muihin 3D-mittausjärjestelmiin. Pilotin vetäjä on Liikennevirasto. Valtatie 8 välillä Kotiranta-Stormossen hanke sijaitsee Vaasan ja Mustasaaren alueilla. Hanke sisältää 2+2 -kaistaista moottoritietä noin 8 km. Tien poikkileikkauksena on paikoin keskikaistallinen poikkileikkaus ja paikoin keskikaiteellinen poikkileikkaus. Eritasoliittymiä rakennetaan neljä. Siltoja on yhteensä 10 ja kiertoliittymiä kaksi. Maanleikkausta on noin m3 ja kallioleikkauksia noin m3. Meluvallia rakennetaan 1640 m, meluaitaa 2130 m ja melukaiteita 2280 m. Pohjanvahvistukseksi rakennetaan paalulaattoja n m2, pilaristabilointia m, massastabilointia m3 ja massavaihtoa m3 Hanke toteutetaan STKU-urakkamallilla. Pääurakoitsija on Skanska Infra Oy ja STsuunnittelija on Ramboll Finland Oy, Oulun toimisto. Alkuperäinen maastomalli on ilmakuvattu joskus ja täydennetty kartoitusmittauksin Tarkentavat ja täydentävät mittaukset ovat ensimmäinen työvaihe hankkeella. Maasto on paikoin erittäin kivistä ja topografia vaihtelee paikallisesti voimakkaasti 1.2 Pilotista Tässä pilotissa keskitytään suunnittelutoimintojen ja työmaatoimintojen kaksisuuntaiseen mallipohjaiseen tiedonsiirtoon. Tutkimusnäkökulma on tuotannollinen. Pilotoinnin aikana verrataan ja tarkastellaan myös muiden FINBIMtyöpaketin osaprojektien tuotoksia ja kommentoidaan niitä.

2 Vt8 parantaminen välillä Kotiranta Stormossen 2 (5) Suunnittelun koordinointi ja osa-alueiden yhteensovitus tehdään koordinointimallia käyttäen. Kaikista suunnittelun osa-alueista tehdään vähintään geometriamallit. Mallit tuotetaan laadukkaan tuotannon tueksi ja lopputuotteen dokumentoimiseksi. Tuotannossa käytetään myöhemmin määritellyssä laajuudessa koneohjausta eri koneissa. Lopputuote laserkeilataan näkyvästä pinnasta, mistä tehdään lopputuotemalli. Lopputuotemallin avulla seurataan takuuajan ja mahdollisesti takuuajan jälkeisen ajan muodonmuutoksia. 2 TAVOITE Pilotin tavoite on luoda järjestelmällinen tapa siirtää mallitietoa kahteen suuntaan suunnittelun ja tuotannon välillä reaaliaikaisesti. Tavoitteena on tutkia: rakennussuunnittelun ja toteutusmallin kehittämistä toteutumien mittaamisen ja tarkastamisen kehittämistä Tavoitteen saavuttaminen edellyttää väylärakentamisen tietomallintamisen ja automaation toimintamallien kehittämistä, tiedonsiirron rajapintojen kehittämistä ja tutkimista ja edellä mainittujen asioiden dokumentointi ja analysointia. 3 TOTEUTUS Projektin johtamiseksi on nimetty projektin johtoryhmä: Ari Mäkelä, Liikennevirasto, johtoryhmän puheenjohtaja Antti Karjalainen, WSP Finland Oy, AP1-alatyöpaketin puheenjohtaja Rauno Heikkilä, Oulun Yliopisto, johtoryhmän sihteeri Tiina Perttula, Liikennevirasto Juha Noeskoski, Liikennevirasto Projektin toteuttamiseksi on nimetty projektiryhmä Ari Mäkelä, Liikennevirasto, puheenjohtaja Antti Karjalainen, WSP Finland Oy Rauno Heikkilä, Oulun yliopisto Kyösti Ratia, Skanska Infra Oy, pääurakoitsijan vastuuhenkilö N.N., Skanska Infra Oy, pääurakoitsijan mallikoordinaattori Seppo Parantala, Ramboll Finland Oy, suunnittelijan projektipäällikkö Merja Sivonen, Ramboll Finland Oy, suunnittelijan mallikoordinaattori Jouni Tiainen, Ramboll Finland Oy, suunnittelijan siltojen vastuuhenkilö Jani Hovila, Oulun yliopisto Lisäksi eri vaiheissa voi olla mukana muitakin tahoja esim. ohjelmistotoimittajia tai erikoiskonsultteja.

3 Vt8 parantaminen välillä Kotiranta Stormossen 3 (5) Pilotointi jaetaan seuraaviin vaiheisiin: 1. Aloitusvaihe 2. Toimintamallin ohjeistuksen tarkentaminen 3. Tuotevaatimusten täsmentäminen 4. Suunnittelun mallinnustyö 5. Rakentamisen kehittäminen 6. Tuotannon toteumatieto 3.1 Aloitusvaihe Aloitusvaiheessa selvennetään tietomallintamisen ja automaation keskeinen sanasto. Samoin tässä vaiheessa hankitaan myös tarvittava ohjelmistojen käyttökoulutus, jota tarvittaessa täydennetään myöhäisemmässä vaiheessa. Lisäksi tässä vaiheessa määritellään ensimmäisen versio väylähankkeen mallinnuksen pelisäännöistä: kooditukset, tiedostoformaatit, mallien sisällöt jne. 3.2 Uuden toimintamallin ohjeistuksen tarkentaminen Osatehtävässä tarkennetaan projektin alussa hahmoteltua BIM-automaatiomallia. Tien rakennesuunnittelussa pohjana on ST-suunnittelijan käyttämä toimintatapa koodauksineen. Arvioidaan nykyistä toimintatapaa ja tarkennetaan tarvittavilta osin avoimeen tiedonsiirtoon (LandXML, IM2, IFC) sekä mittaus- että koneohjausjärjestelmiin liittyviä määrityksiä Lähtötietojen ja runkopisteistön tarkkuuden tarkistus Osatehtävässä varmistetaan riittävän tarkka lähtötilanne. Lähtötietomallien tarkkuus tarkistetaan ja dokumentoidaan myöhempää virheanalyysia varten. Maastomallin mittauksen tarkkuus ja laatu tarkistetaan. Samoin työmaan runkopisteiden tarkkuus ja laatu dokumentoidaan. Tarkistusten jälkeen arvioidaan mahdollinen tarve tarkentaviin mittauksiin. 3.3 Tuotevaatimusten täsmentäminen Nykyiset tuote- ja laatuvaatimusten toleranssivaatimukset perustuvat perinteisiin mittausmenetelmiin. Malliavusteisessa tuotannossa mitta- ja mittauslaitteita on hyvin laaja kirjo perinteisistä takymetrimittauksista koneohjauslaitteen toteumamittaukseen ja keilaukseen. Mittausmenetelmissä on systemaattisia ja satunnaisia mittavirheitä ja/tai mittaustarkkuuseroja. Tässä osatehtävässä selvitetään eri menetelmien todelliset mittatarkkuudet ja virhelähteet. Toisaalta perinteisen laatumittauksen on todettu tuottavan paljon myöhemmin käyttökelvotonta ja siten tarpeetonta mittatietoa. Tuotantotehokkuutta ja tuottavuutta voidaan parantaa vähentämällä mittauksia sillä, missä todellinen ja toiminnallinen tarkkuusvaatimus on vähäisempi. Kehitetään tavat todentaa asiat toiminnallisen tarkkuusvaatimuksen mukaan. Poikkeamien laskentaa tuotemalliin nähden ja vertailua toleransseihin testataan täysin digitaalisesti. Tavoitteena on, ettei perinteisiä laatudokumenttimappeja tuoteta.

4 Vt8 parantaminen välillä Kotiranta Stormossen 4 (5) Osatehtävässä kehitetään mallien vertailutarkkuudet hyväksyntäalueina. Toteuman mittaamiseen luodaan eri osa-alueittain ja mittalaitteittain mittausohje tarpeellisine koodauksineen. Tutkitaan suuritoleranssissa työvaiheissa, missä toteumamittaaminen on tarpeetonta lopputuloksen kannalta ja vähentää toteuman mittaamista niillä osin. 3.4 Suunnittelun mallinnustyö Suunnittelun osa-alueet yhdistetään koordinointimalliksi NovaPoint-ohjelmistolla. Suunnittelun aikaiset yhteensovitukset tehdään koordinointimallin avulla. Suunnitteluryhmä kokoontuu kahden viikon välein toteamaan jakson työsaavutukset ja yhdistää suunnitelmansa koordinointimallin päivityksenä. Lisäksi nykyiset putket, johdot ja laitteet osa-alueittain mallinnetaan nykyisen ja suunnitellun yhteensovittamiseksi. Eri suunnittelun osa-alueet mallinnetaan NovaPoint-tuoteperheen ohjelmistoilla. Siltojen geometriamallien mallinnuksessa testataan sekä Tekla Structuren että NovaPoint Bridge soveltuvuutta.. Väyläsuunnitelma mallinnetaan jatkuvaksi 3D-rakennemalliksi, jossa on mm. kaikki pinnat, linjat ja kaivot. Koneohjausmallit tehdään kaikille eri kerroksille leikkauspohjasta ylöspäin valmiiseen pintaan saakka. Lisäksi pohjanvahvistustyöt mallinnetaan. Työmaalle mallit toimitetaan avoimessa LandXML-formaatissa (IM2). Sillat, joita ei vielä ole mallinnettu, mallinnetaan 3D-geometriamalleiksi. 3.5 Rakentamistyön kehittäminen Pohjanleikkaustyössä ja kerrosten rakentamistöissä käytetään työkoneissa 3Dohjausjärjestelmiä (opastavia, koordinoivia tai automaattisia). Tavoitteena on, ettei perinteisiä mittamerkintöjä ei käytetä koneohjausjärjestelmien toimintakuntoon asentamisen jälkeen. Koneohjausmallien siirtämistä ja lukemista koneohjaus- ja mittaus järjestelmiin testataan LandXML-formaatissa. Siltojen rakennustyössä testataan 3D-tuote- ja toteutusmalleja ja IFC-tiedonsiirtoa. Tuotannossa käytettävän koneohjauksen laajuus määritellään myöhemmin. 3.6 Tuotannon toteumatieto Toteumatiedon hankinta Toteumatieto hankitaan lopputuotteen kelpoisuuden osoittamiseksi ja elinkaaren hallintaa varten. Toteumatietoa hankitaan eri tavoin: tavoitteena on kehittää toimintatapa, jossa perinteistä mittausta ei tehtäisi muusta syystä kuin kontrollimittauksina pistemäisesti koneohjausjärjestelmien tarkkuuden varmistamiseksi. Koneohjatuissa töissä toteumatieto mitataan koneohjausjärjestelmällä. Esim. massavaihtojen ulottumat mitataan koneohjauslaitteilla. Ilman koneohjausta tehtävissä töissä toteumatieto hankitaan mittaamalla.

5 Vt8 parantaminen välillä Kotiranta Stormossen 5 (5) Mittatiedon hankinnassa testataan jatkuvaa toteumatiedon keräämistä ja laserkeilausta laajojen tasaisten pintojen mittaamisessa eri työvaiheissa. Lopputuotteen näkyvät pinnat laserkeilataan loppudokumentaatioksi Toteuma- ja lopputuotemallien luonti Tuotannon aikaisen mittatiedon pohjalta luodaan toteumamalleja tarpeellinen määrä. Laserkeilatusta lopputuotteesta luodaan lopputuotemalli urakan luovutuksen läheisyydessä ja takuuajan lopulla. 4 TULOSTEN ANALYSOINTI Suoritetaan pilottihankkeen läpiviennin tulosten analysointi ja tulosten vertailu referenssimittauksiin. Arvioidaan ja mitataan termien, ohjeistusten ja vaatimusmäärittelyiden toimivuus. Verrataan muita FINBIM-hankkeessa kehitettyjä menetelmiä ja ohjeistuksia tässä projektissa käytettyihin. Tällaisia tutkimuksia ovat ainakin Destia Oy:n teettämät Tien rakennussuunnitteluvaiheen koneohjausmallintamisen ohje ja vaatimusmäärittely ja Toteutumamittausten suorittaminen työkoneisiin asennetuilla 3D-ohjausjärjestelmillä. Luodaan toimintaohjeet suunnittelun eri osa-alueiden suunnittelussa koordinointimalliympäristössä. 5 RAPORTOINTI Oulun yliopisto ja WSP Finland Oy kokoavat pilotin loppuraportin RYM PRE raportointiohjeen mukaisesti. Saadut kokemukset ja niiden arvioitu merkitys julkaistaan laajemmin hyödynnettäväksi Infra FINBIM-työpaketissa.