Tietomallit ja kone-ohjaus Liikenneviraston hankkeessa Vt5 Mikkelin kohta
Tavoite Kertaalleen suunniteltu tai mallinnettu tieto siirtyy hankkeen elinkaaren aikana vaiheesta toiseen ilman, että sitä katoaa tai että sitä täytyy muokata järjestelmään sopivaan muotoon Suunnittelu Rakentaminen Kunnossapito Ongelmana; Missä sähköistä aineistoa säilytetään. Portaaleista on puitesopimukset, mutta ei ole ratkaistu elinkaarinäkökulmaan Missä aineisto säilyy jäsennellyssä muodossa 6.5.2015 Tiina Perttula 2
Mitä infran mallintaminen on Mallilla tarkoitetaan rakennelman esittämistä digitaalisessa muodossa ominaisuustietoineen. Ideaalitilanteessa mallin/tiedon avulla pyritään hallinnoimaan rakennelman elinkaarta aina suunnittelusta toteutukseen ja ylläpidon kautta purkamiseen. BIM= Building Information Model -> Built environment Information Management. Myös AIM= Asset Information Management. Pääasia on: avoimessa muodossa siirtyvä älykäs tieto tiedon harmonisointi muotoon, jota voidaan toiminnassa hyödyntää. Harmonisoinnissa on tärkeää, että tiedolle tehdyt toimenpiteet kulkevat tiedon mukana Tavallaan puhuttaessa mallinnuksesta oikeampi termi olisi tiedonhallinta 9.9.2015 Tiina Perttula 3
Mitä mallintamisella tavoitellaan Tuottavuuden parantamista Virheiden vähenemistä Laatua Kustannustenhallintaa Määrätietoutta Kommunikoinnin ja yhteistyön paranemista Läpinäkyvyyttä Miten mallintamisella voidaan vaikuttaa näihin? 9.9.2015 Tiina Perttula 4
Tuottavuus Infra-ala ollut perinteisesti häntäpäässä kun on mitattu tuottavuutta Hukan määrä normaalissa infrahankkeessa on merkittävä Perinteisiä tuottavuutta huonontavia tekijöitä ovat mm. Kommunikointi Dokumentaatio Tiedonkulun ongelmat Tiedon häviäminen On selvitetty, että isoissa infrahankkeissa jopa 30 % ajasta kuluu lähtötietojen selvittämiseen 9.9.2015 Tiina Perttula 5
Vaatimuksena tällä hetkellä kaikissa hankkeissa Lähtötietomalli Hankesuunnittelussa lähtötiedot jäsennellään 1.5.2014 jälkeen käynnistyvissä hankkeissa InfraFINBIM -lähtötietomalliohjeen mukaisesti. Jäsentelyllä tarkoitetaan tiedon harmonisointia ohjeessa esitetyllä yhtenäisellä tavalla. Avoimet tiedonsiirtomenetelmät Liikennevirasto edellyttää Inframodel 3 -tiedonsiirtoformaatin käyttämistä kaikissa 1.5.2014 jälkeen käynnistyvissä suunnittelu-, toteutus- ja parantamishankkeissa. Inframodel 3 -vaatimus korvaa voimassa olevan inframodel 2 - vaatimuksen. Taitorakenteissa (sillat) tiedonsiirron formaattivaatimuksena on IFC. Näiden lisäksi toimitaan Liikenneviraston voimassa olevan ohjeistuksen mukaisesti. 9.9.2015 Tiina Perttula 6
Suunnittelua ohjaavat asiakirjat Noudatettavat Liikenneviraston löytyvät Liikenneviraston ohjeluettelosta. Siltojen tietomalliohje 6/2014 Tien mallipohjaisen suunnittelun hankinta (koekäytössä 20k/2014) Taitorakenteiden suunnittelun lähtötieto-ohje (21/2014, 13.6.2014) Noudatettavat luonnosvaiheessa olevat Liikenneviraston ohjeet: Radan suunnittelun mallipohjainen hankinta (viimeisin versio Tiina Perttulalta) YIV ohjekokonaisuus (Alan yleiset Inframallivaatimukset) Osat 1-7 julkaistiin eilen 5.5.2015 Osat 8-12 julkaistaneen ennen juhannusta Noudatettavat yleiset ohjeet: Inframodel 3- käyttöohje (http://www.infrabim.fi/inframodel-3/) InfraBIM -nimikkeistö (http://www.infrabim.fi/infrabim-nimikkeisto-sivu/) 6.5.2015 Tiina Perttula 7
Yleiset Inframallivaatimukset 5.5.2015 1. Tietomallipohjainen hanke 2. Yleiset mallinnusvaatimukset 3. Lähtötiedot, Liite 1, Liite 2 Osat 8-12 ovat vielä 4. Inframalli ja mallinnus hankkeen eri suunnitteluvaiheissa luonnosversioita 5. Rakennemallit; 5.1 Maa-, pohja- ja kalliorakenteet, päällys- ja pintarakenteet, 5.2 Maarakennustöiden toteutusmallin (koneohjausmalli) laadintaohje, 5.3 Maarakennustöiden toteumamallin laadintaohje, 5.3 Liite 2 6. Rakennemallit; 6.1 Järjestelmät 7. Rakennemallit; 7.1 Rakennustekniset rakennusosat 8. Inframallin laadunvarmistus 9. Määrälaskenta, kustannusarviot 10.Havainnollistaminen 11.Infran hallinta; 11.1 Tieverkon kunnossapidon mallivaatimukset Osat 1-7 on julkaistu 5.5.2015 12.Inframallin hyödyntäminen eri suunnitteluvaiheissa ja infran rakentamisessa; 12.1 Tie- ja ratarakentamisen mallipohjainen laadunvalvontamenetelmä 9.9.2015 Tiina Perttula 8
Vt5 Mikkelin kohta hankkeen sisältö / Tie- ja katurakenteet Valtatiet; Valtatietä 5 parannetaan 4 km:n matkalla ja valtatietä 13/15 noin 1 km Välille Pitkäjärvi Kaihu rakennetaan toinen ajorata; 4-kaistainen osuus jatkuu Lisäkaistoja välille Kaihu Asema; kaistoja 3 + 3 kpl Pitkäjärven, Kaihun ja Aseman eritasoliittymien ramppeja parannetaan sujuvimmiksi. Kadut Rinnekatu parannetaan ja siirretään valtatien viereen. Rinnekadun / Sammonkadun liittymään kiertoliittymä Kevyen liikenteen yhteyksiä parannetaan mm; Uusi Kaihun alikulkukäytävä ja kevyen liikenteen yhteydet Kaihunharjun kautta Ristiinantielle ja Pursialankadulle. Rinnekadun alikulkukäytävä tuo turvallisuutta Ristiinantien suunnan kevyelle liikenteelle Kevyen liikenteen olosuhteet paranevat Rinnekadulla, kun ajoneuvoliikenne siirtyy kauemmaksi Uusi yhteys Setrikadun kautta Page 9
Hankkeen sisältö / Ympäristörakentaminen Melusuojauksia rakennetaan 5,2 km matkalle vallia 0,6 km, aitaa 2-2,5 m 0,9 km, kaiteita 0,8-1,4 m 3,7 km Pohjavesisuojauksia rakennetaan Pursialan pohjavesialueelle yht. 2,5 km; valtatielle5 1,6 km, rampeille 0,5 km ja Vt13/15 0,4 km Valtatien hulevedet johdetaan pohjavesialueen ulkopuolelle Pappilanselälle Kaupungin hulevedet johdetaan Veturitallinlahden kautta Pappilanselälle Pilaantuneita maa-aineksia poistetaan hankealueelta Rinnekadun ja Setrikadun alta kreosootit; Governia/Liikennevirasto Nesteen tontin jatkopuhdistaminen Rinnekadun alta; Neste Hulevesilinjalta puhdistamon luota Valtatien 5 levennyksen alta Veturitallinlahdesta Liito-oravan hyppypuut / istutukset Pitkäjärvelle Lokkien suojaverkko Veturitallinlahteen 10
Vt 5 Mikkelin kohta; Parannuskohteet ja melusuojaukset Pa ge
Toinen ajorata rakenteilla 12/2014 Pa ge
Toinen ajorata rakenteilla 12/2014 Pa ge
Toinen ajorata rakenteilla ja Ristiinantien risteyssilta 12/2014 Pa ge
Hulevesilinjan purkupää; pimat on jo puhdistettu Luiskat tehty mallin mukaan => laatua automaattisesti Pa ge
Tarjouspyyntösuunnitelman laatu Suunnitelma-aineisto Rakennussuunnitelmat laadittu mallintamalla Lähtötietomalli, tärkeimpänä olemassa olevat putkitukset Suunnitelmamalli, kaikki rakenteet mallinnettu Yhdistelmämalli, jota käytetään suunnitelmaosien tiet / sillat / putkitukset / ym. yhteensovittamisessa Tietomallinnuksen avulla haluttiin mahdollistaa: eri rakenteiden toteuttamisjärjestysvaihtoehtojen arviointi pohjavesisuojausten ja hankkeen yhteydessä tehtävien erilaisten putkitusten virheetön suunnittelu ja toteutus koneohjauksen käyttäminen maanrakentamisessa Sillat mallinnettu raudoituksineen => Tietomallinnus on tuonut uskottavuutta suunnitelmien laatuun, tarjousten hajonta vähäistä Page 16
Urakkamuotona kokonaisurakka, mutta valintaperusteena kokonaistaloudellisuus Edullisin tarjous määritetään tarjouksen kokonaistaloudellisen edullisuuden perusteella. Edullisuuden määrityksessä otetaan huomioon palvelulta ja sen tuloksilta odotettavissa oleva laatu (sisältöosa) sekä tarjoushinta (hintaosa). Tarjouksen vertailussa käytetään seuraavia painoarvoja: Vertailuhinta; tarjouslomake B (kohdat 1+2+3) 94 % Henkilöstön kokemus ja riittävyys 2 % Laadun raportointimenettelyt 2 % Työnaikaisten liikennehaittojen minimointi 2 % Yhteensä. Page 17
Laadunhallinta - tarjouspyyntövaiheessa Laatusuunnitelmassa tuli olla mukana esitys, kuinka tietomallia / koneautomaatiota aiotaan hankkeella hyödyntää eri rakenteiden toteuttamisessa. Lisäksi suunnitelmassa tulee olla alustava esitys, kuinka koneautomaation käyttö rakenteiden toteuttamisessa, ohje hankkeen laadunraportoinnista valokuvineen sekä BEM- portaalin tarjoama laadunraportointi-mahdollisuus on otettu huomioon laatumittausten toteuttamisessa ja laadun raportoinnissa. Arviointiperusteet Tilaaja arvioi, kuinka hyvin laadunvalvonnassa ja raportoinnissa käytettävät menettelyt ja henkilöresurssit mahdollistavat ajantasaisen laadun raportoinnin ja varmistavat lopputuotteen laadun => hyviä esityksiä useita. Sama periaate oli myös Laitaatsalmen urakkatarjouspyynnössä Page 18
Urakkakohtainen toiminta- ja laatusuunnitelma; pisteytys Arviointitekijä Pisteet Kriteerit ja perusteet Laadun varmistus- ja raportointimenettelyt Täyttää kriteerit Erinomais esti 10-9 Kehittävä ote laadunraportoinnissa. Menettely mahdollistaa ajantasaisen raportoinnin. Riittävät resurssit. Hyvin 8-7 Kuten yllä, mutta jotain puuttuu. Riittävät resurssit. Tyydyttäv ästi 6-5 Tavanomaiset toimintatavat. Ajantasaisuus hiukan ontuu. Resurssit kohtuulliset. Melko tyydyttävä sti 4-3 Kuten alla, mutta jotain uutta. Niukat resurssit. Huonosti 2-0 Menettelytavat keskittyvät laadun osoittamiseen hankkeen lopussa. Vähäiset resurssit Page 19
Infrakit / ;http://infrakit.com/fi/ Vt5 Mikkelin kohta urakassa käytetään selainpohjaista Infrakit - tiedonsiirto- ja seurantajärjestelmää; Mahdollistaa koneohjauksen Mahdollistaa koneiden käytössä olevien toteutusmallien tarkastelun Mahdollistaa toteutuman tarkastelun Voi tarkastella eri rakenteista otettuja valokuvia => työnjohdolla ei ole maastossa papereita vaan tabletit => mahdollistaa osittain mallipohjaisen laadunvarmistuksen => vähentää perinteisiä laadunvarmistusmittauksia Page 20
Infrakit on työkalu tiemallipohjaiseen rakentamiseen Työkalu rakentamisen aikaisen tiedon hallintaan Tallettaa, jakaa ja visualisoi rakentamisenaikaisen tiedon Työ- ja tarkemittaukset päivittyvät kartalle ja vertautuvat suunnitelmaaineistoon automaattisesti Projektin loputtua Infrakit järjestelmässä on tallennettuna ja organisoituna hankkeen lähtötiedot, suunnitelma-aineisto ja toteumatiedot. Tietomallipohjainen toimintatapa Infrakit visualisoi mallit kartalle tai satelliittikuvalle ja tarkistaa 3D mallien toimivuuden työmaalla o Infrakit on avoin laite- ja ohjelmistovalmistajista riippumaton ratkaisu Page 21
Koneautomaation käyttö eri rakenteiden toteuttamisessa Työkoneautomaatiota hyödynnetään kaikkien maarakenteiden osalta maaleikkauksista, pohjavedensuojauksen tiivisrakenteisiin Toteutusmallit tehdään kaikista väylän maa- ja kerrosrakenteista, putkista, kaivoista ja rummuista sekä kaapeleiden ja sähkö ja valopylväiden perustuksista Työmaalla toteutusmalleja käytetään kaikkien rakenteiden geometriaa muokkaavien; Työkoneiden 3D-ohjauksessa Merkintä- ja laadunvalvontamittauksissa Työnsuunnittelussa Seurannassa Toteutusmallit tarkastetaan, nimetään InfraRYL -litteroihin perustuvan laadintaohjeen mukaisesti ja tallennetaan palveluntuottajan palvelimelle, mistä ne siirtyvät langattomasti työkoneohjausjärjestelmiin ja työnjohdon tablettitietokoneisiin hyödynnettäväksi. Page 22
Tietomalliaineiston kulku Suunnittelijalla koko hankkeesta suunnitelmamalli, joka luovutetaan urakoitsijan mittatyönjohtajalle Mittatyönjohtaja: Tarkastaa mallin Toimittaa malliaineiston Infrakit palveluun Pilkkoo mallin sopivan kokoisiin osiin, jotta työn aikana käsiteltävän datan määrä pysyisi kohtuullisena eikä aineiston latautumiseen menisi liiaksi aikaa Tarkastaa systemaattisesti tukiasemien ja koneiden mittatarkkuuden Koneille (Novatron konenautomaatio) mallit latautuvat 5 minuutin välein Infrakit Clientin avulla Kun pyöräkone liikkuu työmaalla, koneen sijantipaikan mallit latautuvat automaattisesti (tela-alustaisissa vain 1 2 viikon oikeudet) Koneella tehdyt tarkemittaukset menevät Infrakitiin Rakentamisen tarkkuutta voi tarkastella Infrakitin kautta (vertaa suunniteltuun malliin) Page 23
Infrakit maastossa ja työmaalla Työkoneautomaatio merkinnät maastoon vähenevät Työnjohto ja tilaajat käyttävät Infrakit sovelluksia oman sijaintinsa määrittämiseen ja suunnitelma-aineiston katseluun mobiililaitteiden avulla Tilaajan oikeudet saatu urakoitsijan kautta- ei tilaussuhdetta Infrakitiin Ajantasainen tieto suunnitelma-aineistosta aina kaikkien käytettävissä Toimii myös tiedon keruujärjestelmänä. Käyttäjät voivat ottaa valokuvia ja tehdä muistiinpanoja jotka tallentuvat suoraan Infrakit projektiin paikka- ja aikatiedoin varustettuina. mobile.infrakit.com tablet.infrakit.com Page 24
Infrakit; Koko hanke, koneiden sijainti ja alusrakenteen kaivutasot Page 25
Lähestymiskarttanäkymä; Mikkeli 3.12.2015 klo 14:13 Koneiden sijainti näkyy lähestymiskartalla, otetut valokuvat halutulta ajanjaksolta Page 26
Infrakit toimistossa karttanäkymä, jossa hallitaan malleja, koneenohjausjärjestelmien päivitystilannetta, toteumatietoja ja valokuvia toteumatietoja voidaan tarkastella kartalla tai poikkileikkauskuvissa yhdessä rakennepintojen kanssa Page 27
Infrakit; Alusrakenteen kaivu, kolmioverkko, tarkemittaukset ja valokuvat Page 28
Infrakit; louherakenteen yläpinta, korkeustarke, valokuvat Page 29
Infrakit; louherakenteen yläpinta, korkeustarke, valokuvat Page 30
Kuvat toiminto; - työnjohto ottaa kuvia työmaalla Infrakit tabletilla - kuvien paikka näkyy karttatoiminnossa - kuvat tallennetaan rakennusosakohtaisiin hakemistoihin Pa ge
Tilanne 12.6.2016 Pa ge
Tilanne 12.6.2016; Pohjavesisuojauksen rakentaminen menossa Pa ge
Tilanne 12.6.2016; Kaihun ramppi Pa ge
Infrakit laadunvarmistuksessa Laadunvarmistus on sisäänrakennettuna tuotantoprosessiin Mittaukset vertautuvat automaattisesti suunnitelma-aineistoon eikä erillistä raportointityötä usein enää tarvita Vaaditut valokuvat esimerkiksi peittyvistä rakenteista voidaan tallettaa, hallita ja jakaa Infrakitin avulla Tarkemittaukset kaivinkoneen kauhalla, mikä vähentää mittaustyötä Työkoneilla otetut mittauspisteen päivittyvät automaattisesti Infrakit palvelimelle Työmaan etenemä ja laatu ovat reaaliaikaisesti näkyvissä. Halutuista kohden saa leikkauskuvia Projektin loputtua Infrakit tietokannassa on: projektin lähtötiedot, suunnitelma-aineisto ja toteumatiedot. tiedot voidaan säilyttää Infrakit tietokantana, tai ne voidaan lukea ja tallentaa muussa käyttäjän haluamassa formaatissa. Page 35
Mallipohjainen laadunvalvontaprosessi -päävaiheet Pa ge
Mallipohjaisen laadunvarmistusmenetelmän 4 päävaihetta: 1. Toteutusmallin oikeellisuuden varmistaminen ja dokumentointi - varmistetaan tuotantoa ohjaavan toteutusmallin laatu ja hyödynnettävyys rakentamisessa 2. Työkoneautomaatiojärjestelmän GNSS -paikannuksen tarkkuuden säännöllinen seuranta ja dokumentointi - varmistetaan että työkoneautomaatiojärjestelmät toimivat vaaditulla tarkkuudella 3. Työkoneautomaatiojärjestelmällä tehtävä toteutumamittaus - toteutetaan työnaikainen rakenteiden mittatarkkuuden laadunvalvonta, saadaan tieto työn etenemisen seurantaan. o Työkoneella noin 20 m välein tehtävä toteutumamittaus tai tiheämpään 4. Tarkemittaus takymetrillä 200 m välein sekä rakenteiden muutoskohdista. Kun kaarresäde on pieni, tarkemittauksia 50 m välein. Kantavan kerroksen yläpinnan tarkemittaus suorilla 100 m välein ja kaateissa 50, välein. Työkoneautomaation GNSS -mittausta tarkemmalla takymetri -mittauksella tehtävällä tarkemittauksella todennetaan, että rakenteet on tehty vaatimusten mukaisesti Page 37
Mallipohjainen laadunvarmistus Rakennekerrosten levitys ja korkeus- ja sijaintitarkkuus mitataan työkoneella Vt5 Mikkelin hankkeella tarkemittaukset tehdään takymetrimittauksena aiempaa harvemmalla mittausvälillä. Jyrän työkoneautomaatiojärjestelmällä mitataan myös rakenteen suhteellinen tiiveys ja luodaan jatkuva tiiveyskartta rakenteesta. Tiiveys todennetaan harvennetuin määrävälein levykuormitusmittauksena. Page 38
Valvojan työkalu laadun hyväksyntään; - hyväksyttävän kohteen pisteiden valinta - hyväksyntä pisteiden väri muuttuu vihreäksi kartalla ja poikkileikkauksissa => ei ole käytetty Pa ge
Mallipohjainen toiminta työmaalla - yhteenveto Väylän alusrakenteen työnaikaisen laaturaportoinnin työkalu Lähtökohtana työkoneautomaation laaja käyttö ja viimeistellyt toteutusmallit sekä osaavat toimijat työmaalla Toteutusmallien ja työkoneiden tarkastukset ennaltaehkäisevät virheitä työmaalla Mahdollistaa laadun ja toteutuman reaaliaikaisen ja läpinäkyvän seurannan urakoitsijalle ja tilaajalle Menetelmää kehitetty ja käyttöä laajennettu Riippa- Eskola RU2 ja Vt 5 Mikkeli -urakoissa 40
Kehitettävää Liikenneviraston ohjelmat; Savonlinnan yhdistelmämallin katselumahdollisuus_ koekäytössä; nyt mahdollista ohjelmalla Autodesk Naviswoks Freedom => On nyt OK Mallien tarkastamisen mahdollisuudet puutteelliset _ ristiriitaa paperiasiakirjojen ja mallien kesken (paperi määräävä) => mallin tarkastaminen tärkeä ei poista paperitarkastelun tärkeyttä Infrakitiin kertyy paljon mittaustietoa ja valokuvia. On pohdinnan paikka, mitä tietoja sieltä siirretään tilaajalle. Aineiston tulisi olla Infrakitissä ainakin takuuajan Toteutumatiedon palautus suunnitelmamalliin => toteutumamalli Sovittu että suunnittelija tekee isommat muutokset ja päivittää tietomallin => työn aikainen suunnittelupalvelu Tietomallien loppusijoituspaikka ja jatkohyödyntämisen mahdollisuus => tiedon elinkaarimenettelyn aikaansaaminen Sähköinen arkistointi 41
Kiitos 42