InfraFINBIM pilottiraportti

1 (11) BUILT ENVIRONMENT PROCESS RE-ENGINEERING (PRE) WP5: InfraFINBIM Pilotti: Tieväylän mittausaineiston tuottaminen ja siirtäminen avoimella Inframodel2-formaatilla (Vt7_Hamina_Inframodel_geometriat) InfraFINBIM pilottiraportti Muutoshistoria: Versio Pvm Tila (luonnos / ehdotus / hyväksytty) Tekijä(t) 0.1 16.5.2012 Luonnos Rauno Heikkilä (RHe) Ilkka Puustinen (IPu) 0.2 27.3.2013 Luonnos Jutta Peura (JPe) kommentit 0.3 3.1.2014 Luonnos RHe täydennyksiä 0.4 13.2.2014 Luonnos Tuula Hakkarainen (THa), Juha Hyvärinen (JHy) kommentit 0.5 6.3.2014 Luonnos Rauno Heikkilä täydennyksiä 1.0 6.3.2014 Ehdotus Rauno Heikkilä täydennetty 1.0 6.3.2014 Hyväksytty AP5 Huomautukset (määrittely / toteutus / dokumentointi) raporttiluonnos haastattelun perusteella

2 (11) SISÄLTÖ 1 Johdanto... 3 1.1 Tausta... 3 1.2 Pilottia tukevan hankkeen kuvaus... 3 1.3 Pilotoinnin osapuolet ja viestintä... 3 2 Pilotin tavoitteet... 4 2.1 Hankkeessa pilotoiva(t) asia(t)... 4 2.2 Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit... 5 3 Pilotin dokumentointi... 5 3.1 Pilotin kulku... 5 3.2 Tietotekninen ympäristö... 7 3.3 Prosessikuvaus... 8 3.4 InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet... 9 4 Johtopäätökset... 9 4.1 Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet... 9 4.2 Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisabluuna... 10 4.3 Arviointia ja jatkotoimenpiteiden suunnittelua... 10 Viitteet... 10 Liite A Kokonaisyhteenveto pilotista... 11

3 (11) 1 Johdanto 1.1 Tausta Pilottihankkeena on moottoritien rakentaminen, johon rakennussuunnitelman on laatinut konsulttiryhmä Pöyry Finland Oy, Ramboll Finland Oy ja Sito Oy. Liikennevirastolta hankkeen vetäjänä toimi Lars Westermark. Hankkeeseen liittyvät suunnitelma-asiakirjat ja mittaussuunnitelma-aineistot on tallennettu projektipankkiin. Mittaussuunnitelma on tehty Liikenneviraston tienrakentamisen mittaussuunnitelman laatimisohjeen mukaisesti (http://alk.tiehallinto.fi/thohje/pdf/2000024-v- 08tienrakent_mittaussuunn_laat.pdf). Pilotoinnin kannalta oleellisinta on, että geometrialinjat toimitetaan Inframodel-muodossa, muu malliaineisto gt-formaatissa. Rakentamisessa geometrialinjoja käytetään linjasidonnaiseen paikantamiseen ja paikallemittaukseen sekä toteumamittaukseen (paalu/sivumitta). Inframodel on ohjeistus LandXML-formaatin käytöstä kansallisesti (Inframodel 2 tiedonsiirtomenetelmä: http://cic.vtt.fi/projects/inframodel2/documentation/index_d.html). Se sisältää myös joitakin rakennelaajennuksia LandXML-formaattiin. Urakoitsijan laitteet ja ohjelmistot määräävät lopulliset käyttötavat. Rakennuttajakonsulttina toimii Pöyry Finland Oy. Suunnittelukonsultteina toimivat Sito Oy (Citycad), Ramboll Finland Oy (Vidi) ja Pöyry (Tekla Civil), suluissa mainittu konsulttien eri tieosuuksilla käyttämät suunnitteluohjelmat. Suunnittelukonsultit tulevat mahdollisesti myöhemmin tarjoamaan työnaikaisia suunnittelupalveluja. 1.2 Pilottia tukevan hankkeen kuvaus Kyseessä on kokonaisurakka moottoritiehankkeesta E18 Haminan ohikulkutie (Vt7), jonka investointikustannukset ovat 175 milj.. Liikennevirasto rakentaa Haminan kaupungin pohjoispuolitse ohittavan uuden 15 km pitkän moottoritien ja siihen liittyvät tie- ja katujärjestelyt. Summan ja Husulan välillä uusi tie sijoittuu nykyisen valtatien 26 käytävään ja loppuosalta rakentamattomaan maastokäytävään. Sivuun jäävä Vt7:n osuus parannetaan Haminan kaupungin sisääntulotieksi. Moottoritielle tulee Husulaan 500 m ja Kolsilaan 180 m pitkät tunnelit. Hanke sisältää neljä uutta eritasoliittymää. Lisäksi telematiikka uusitaan Kotka - Hamina välille. Hankkeen rakennussuunnittelu on alkanut vuonna 2009 ja se on valmistunut syksyllä 2010. Mittaussuunnitelma on valmistunut keväällä 2011. Hankkeen toteutusvaihe eli rakentaminen alkoi tammikuussa 2012 ja valmistuu vuoden 2015 loppuun mennessä. Urakkaosan A Summa-Kolsila rakentamisaikataulu on 1.1.2011 31.12.2014. Infra FINBIM pilotointi painottuu hankkeen alkuun ja mittaus/malliaineiston käyttöönottoon (1-6/2012). 1.3 Pilotoinnin osapuolet ja viestintä Pilottihankkeen osapuolet: Tilaaja: Liikennevirasto Lars Westermark Konsultit: Pöyry Finland Oy Ilkka Puustinen Sito Oy Juha Liukas

4 (11) Ramboll Finland Oy N.N Ohjelmistotalot: Tekla Oyj Erkki Mäkinen Vianova Systems Finland Oy Tuomas Hörkkö 3D-System Markku Saloranta Urakoitsija YIT Rakennus Oy Jere Keskinen, Jarmo Juntunen, Veikko Sahlman (työmaapäällikkö) Tutkijaosapuolet: Oulun yliopisto Rauno Heikkilä VTT Jutta Peura Suunnitelma-asiakirjat ja mittaussuunnitelma-aineistot on tallennettu projektipankkiin. Tutkijaosapuolet olivat mukana pilottihankkeessa raportointivaiheessa. 2 Pilotin tavoitteet 2.1 Hankkeessa pilotoiva(t) asia(t) Hankkeessa pilotoitiin Inframodelin hyödyntämistä urakoitsijan toimesta mittauksessa ja koneohjauksessa. Mittaussuunnitelma (väylägeometria) toimitettiin Inframodel2-muodossa perinteisen vpg-formaatin sijasta. Geometriatiedot on koottu alueittain omiin tiedostoihin sisältäen kaikki alueen linjatiedot samassa tiedostossa. Väylien ja laskuojien mittalinjoista laadittiin vaaka- ja pystygeometriat. Vaakageometrian mallinnus sisälsi reunatuet, tiekaiteet, liittymäkaaret (maaliviivat) ja liittymäalueiden maalattavat kanavoinnit. Tierakenteen ja kuivatusrakenteiden mittausaineisto toimitettiin ascii-muodossa Tielaitos-formaatissa. Kuva 1. Pilotin sijoittuminen infran elinkaaressa.

5 (11) 2.2 Keskeisimmät kehitysaskeleet ja oletetut riskit Keskeisimmät kehitysaskeleet kohdistuvat Inframodel/LandXML formaatin tehokkaaseen käyttöön. Tämä edellyttää, että urakoitsijalla on hyödyntämisen kannalta tarpeelliset laitteet ja ohjelmistot käytettävissä. Merkittävin hyöty saadaan nimeämis- ja koodauskäytäntöjen palautteesta. Merkittävin riski kohdistuu urakoitsijan valmiuteen ja perehtyneisyyteen hyödyntää Inframodelia koneohjauksessa. 3 Pilotin dokumentointi 3.1 Pilotin kulku Kolme konsulttiyristä mallinsi kukin eri väylämallinnusohjelmistolla Vt7-tieosuuden rakennussuunnitelman (PLV 3200 5330, PLV 5330 9000, PLV 0 3200). Konsulttien käyttämät ohjelmistot olivat: Pöyry Finland Oy Ramboll Finland Oy Sito Oy Tekla Civil Vidi/Novapoint Citycad Hankkeen lähtötietojen mittaustarkkuudesta ei konsulteilla ollut käytettävissä tarkempia tietoja. Suunnittelijat haluavat yleensä lähtötietojen mittausaineistot erillisinä tiedostoina, tekevät itse yhdistämisen ja samalla arvioivat mittaustulosten tarkkuuden ja käyttökelpoisuuden. Konsultit laativat edelleen mittaussuunnitelmat kohteestaan käyttäen Pöyry Finland Oy:n aiemmin laatimaa ja käyttökelpoiseksi todettua mittausaineistojen taiteviivojen koodaustapaa. Mittaussuunnitelma on laadittu soveltaen Liikenneviraston ohjetta TIEH2000024-v-08 Tienrakentamisen mittaussuunnitelman laatimisohje. Mittausaineistot (kuva 2) tuotettiin voimassa olevan Tienrakentamisen mittaussuunnitelman laatimisohjeen mukaisesti. Tiedonsiirtoon käytettiin LandXML-standardin mukaista Inframodel2-formaattia. Kaikista kolmesta ohjelmasta tuotettiin mittausaineistot tällä formaatilla. Tekla Oyj korjasi tällöin Tekla Civil ohjelmassa havaitun virheen pystygeometrian murtoviivoja koskien. Muu mittausaineisto tuotettiin perinteisellä Tielaitos-formaatilla.

6 (11) Kuva 2. Mittausaineiston taiteviivojen koodaustapa pilotissa. Taulukko 1. Mittausaineistossa tuotettavien ja siirrettävien pintojen taiteviivoissa käytetyt koodit. Ylin yhdistelmäpinta Alin rakennepinta Suodatinkerros Jakava kerros Kantava kerros Pintatunnus 10. Tässä pintatiedossa näkyy valmiin rakenteen kaikki merkitsevät taitteet. Tällä tiedolla mitataan paikalleen mm. ojat ja luiskat. Pintatunnus 11. Tämä on yhdistelmä leikkaus- ja pengerrystiedoista. Pintatunnus 12. Kaikki merkitsevät taitteet. Pintatunnus 13. Kaikki merkitsevät taitteet. Pintatunnus 14. Kaikki merkitsevät taitteet. Pinnan taso on sama kuin sidotun kantavan kerroksen alapinta. Irtilouhinnan pinta Pintatunnus 7. Kaikki merkitsevät taitteet. Sidottu kantava kerros Pintatunnus 14.1 Päällysteet Pintatunnukset alhaalta alkaen 151, 152 ja 153

7 (11) Taulukko 2. Poikkileikkausten pisteiden koodit (T3). 2121 tien keskilinja Ei toimiteta 2122 paallysteen reuna 2123 sisaluiskan ylareuna 2124 sisaluiskan alareuna 2125 ulkoluiskan alareuna 2126 ulkoluiskan ylareuna 2127 päällysteen taite 2128 luiskan taite 2129 pinnan taite 2134 vallin yläreuna 2135 vallin alareuna 2140 ojan reuna 2141 ojanpohja 2142 ulkoluiskan taite (näkemäleikkaus) 2143 salaojakaivannon yläreuna Ei toimiteta 2150 rakenneluiskan alareuna 2151 rakenneluiskan ylareuna 2152 rakennekerroksen taite 2153 Päällysrakenteen pohjan kulma 2154 rakennekerroksen taite 2155 Kallioleikkauksen taite (syvä oja) 2192 kallioleikkauksen alareuna 2193 kallioleikkauksen yläreuna 2194 kallioleikkauksen taite 2195 kalliohyllyn ja maaleikkauksen raja 2290 maaliviiva Ei toimiteta Koordinaatistojärjestelmänä oli KKJ3 N60. Mittaustiedostot toimitettiin urakoitsijaksi valitulle YIT Rakennus Oy:lle. YIT:n mittausvastaava luki tiegeometrian mittaustiedostot 3D- Win-ohjelmaan Inframodel2-muodossa ja muun mittausaineiston gt-formaatissa. 3D-System Oy korjasi 3D-Win-ohjelmassa tiedonsiirrossa havaitut ongelmat (linjojen nimeäminen, väylän ja linjan yhdistäminen). YIT Rakennus Oy:n tavoitteena oli siirtää edelleen mittausaineistot mittalaitteille. Tarkempia tietoja toteutuksesta ja sen tuloksista ei saatu urakoitsijalta. 3.2 Tietotekninen ympäristö Rakennussuunnittelussa käytettiin kolmea ohjelmistoa (CityCad, Tekla Civil, Novapoint) ja näillä on tuotettu Inframodel2-dokumentaation mukaisesti geometrialinjat. Tietoja oli tarkoitus hyödyntää suoraan mittauksessa ja/tai koneohjauksessa. Toisaalta väylän rakennemallin pinnat on tuotettu viivamalleina gt-formaatissa. Geometrialinjoista on mittaussuunnitelmassa myös perinteinen linjakartta (dwg-formaatissa oleva kartta, jossa kaikki linjat numeroituna, taustamateriaali ja tarkistustyökalu). Tietoteknisestä näkökulmasta pilotissa tarkasteltiin seuraavia käyttötapauksia: Mittaussuunnitelma-aineiston lataaminen projektipankista Tiedon tarkastaminen ja vieminen urakoitsijan järjestelmiin Tiedonsiirto mittausjärjestelmiin

8 (11) Taulukko 3. Inframodel 2-muotoista esimerkkitiedostoa, mittalinja plv 0000-3200. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LandXML xsi:schemalocation="http://www.landxml.org/schema/landxml-1.1 http://www.landxml.org/schema/landxml-1.1/landxml-1.1.xsd" date="2011-06-30" time="10:28:51" version="1.1" xmlns="http://www.landxml.org/schema/landxml-1.1" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance"> <Units> <Metric areaunit="squaremeter" linearunit="meter" volumeunit="cubicmeter" temperatureunit="celsius" pressureunit="mmhg" angularunit="radians" directionunit="radians"/> </Units> <Application name="novapoint" manufacturer="vianova Systems AS" version="17.20" manufacturerurl="www.novapoint.com"> <Author createdby="matti.teittinen"/> </Application> <Project name="v:\1210\82124518_vt7_hamina_rs\03_suunnittelu\novapoint\dtm\hamina"/> <Alignments name="hamina"> <Alignment name="e1r1_ml" stastart="0.000000" length="715.954176"> <CoordGeom> <Line stastart="0.000000" length="50.000005"> <Start>6717753.551100 3506389.854800</Start> <End>6717750.607800 3506439.768100</End> </Line> <Curve stastart="50.000005" rot="ccw" length="117.216000" radius="2203.500000" chord="117.202608"> <Start>6717750.607800 3506439.768100</Start> <Center>6719953.768860 3506478.415155</Center> <End>6717751.669400 3506556.965900</End> </Curve> <Line stastart="167.216005" length="47.313171"> <Start>6717751.669400 3506556.965900</Start> <End>6717753.356000 3506604.249000</End> </Line> 3.3 Prosessikuvaus Pilotissa kokeiltiin tieväylän 3D-mittausaineistojen tuottamista väyläsuunnitelmasta Inframodel2-formaatilla käyttäen. Esimerkkitiedostot tuotettiin Novapoint-, Tekla Civil- ja Citycad-ohjelmilla. Mallien lopullinen kokeilu urakoitsijan toimesta mittausjärjestelmissä jäi tarkemmin suorittamatta ja raportoimatta. Inframodel-muotoista tiedonsiirtoa mittalaitteisiin on tutkittu ja kehitetty eri projektissa (Inframodel3-formaatin implementointi mittaus- ja koneohjausjärjestelmiin). Mallinnustarkkuus mittausaineistojen tuottamisessa on millimetriluokkaa. Kuva 3. Tiedonsiirron prosessikaavio.

9 (11) 3.4 InfraFINBIM-nimikkeistöt ja ohjeet Tässä pilottihankkeessa mittaussuunnitelma on tehty Liikenneviraston mittaussuunnitelman laatimisohjeen mukaisesti (TIEH 2000024-v-08) ja Liikenneviraston Inframodel-ohjetta (http://alk.tiehallinto.fi/thohje/pdf/inframodel_kayttoonotto_15112007.pdf) 4 Johtopäätökset 4.1 Havaitut hyödyt ja ongelmat, edistysaskeleet ja kehitystarpeet Kaikki kolme testattua väylänmallinnusohjelmaa (Tekla Civil, Novapointin Vidi ja Citycad) pystyivät tuottamaan Inframodel2-formaatin mukaisen mittaussuunnitelman. Urakoitsijalle pysty- ja vaakageometriat toimitettiin Inframodel2-formaatissa ja muu aineisto gtformaatissa. Urakoitsija teki suunnitelmiin tarvittavan kolmioinnin. Erityisiä vaikeuksia tai ongelmia ei raportoitu. Työaikasäästöjä ei tässä kokeilussa vielä voitu havaita perinteisen toimintaprosessin rinnalla kokeilu oli rakennusprojektiin nähden ylimääräinen kokeilu. Mittauskokeiluja Inframodel2-formaattia käyttäen ei urakoitsija raportoinut. Pilotissa kokeiltiin ensimmäisen kerran mittausaineiston tuottamista mittausohjeistuksen mukaisessa laajuudessa ja tarkkuudella. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LandXML xsi:schemalocation="http://www.landxml.org/schema/landxml-1.1 http://www.landxml.org/schema/landxml- 1.1/LandXML-1.1.xsd" date="2011-06-30" time="10:28:51" version="1.1" xmlns="http://www.landxml.org/schema/landxml-1.1" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschemainstance"> <Units> <Metric areaunit="squaremeter" linearunit="meter" volumeunit="cubicmeter" temperatureunit="celsius" pressureunit="mmhg" angularunit="radians" directionunit="radians"/> </Units> <Application name="novapoint" manufacturer="vianova Systems AS" version="17.20" manufacturerurl="www.novapoint.com"> <Author createdby="matti.teittinen"/> </Application> <Project name="v:\1210\82124518_vt7_hamina_rs\03_suunnittelu\novapoint\dtm\hamina"/> <Alignments name="hamina"> <Alignment name="e1r1_ml" stastart="0.000000" length="715.954176"> <CoordGeom> <Line stastart="0.000000" length="50.000005"> <Start>6717753.551100 3506389.854800</Start> <End>6717750.607800 3506439.768100</End> </Line> <Curve Kuva 3. Ote esimerkkitiedostosta tuotetusta Inframodel2-mittaussuunnitelmasta. Urakoitsijoiden ja työmaan mittaushenkilöstön yleisesti käyttämällä 3D-Win ohjelmistolla voitiin tarvittavien 3D-Systems Oy:n tekemien ohjelmapäivitysten jälkeen lukea mittaussuunnitelma ohjelmaan sisään. Tiedonsiirto mittalaitteisiin oli tarkoitus toteuttaa 3D-Winmuunnosohjelmilla. Varsinaisia mittauskokeiluita ei ole dokumentoitu. Yleisiä huomioita inframodel2-tiedonsiirron toimivuudesta: Pelkkä geometrian mittaussuunnitelma sisältää kohtuullisen vähän informaatiota. Inframodel2-tiedostokoko ei ole oleellisesti isompi Tielaitos-formaattiin (gt) nähden.

10 (11) 4.2 Tietomallintamisen haasteellisuuden arviointi / Arviointisabluuna Tätä pilottihanketta ei ole arvioitu VTT:n arviointisapluunalla. 4.3 Arviointia ja jatkotoimenpiteiden suunnittelua Pilottissa kokeiltiin Inframodel2-muotoisen mittausaineiston tuottamista eri suunnitteluohjelmilla ja siirtämistä 3D-Win ohjelmaa apuna käyttäen työmaan mittausjärjestelmiin. Infra FINBIM-työpaketin etenemisen aikana on kehitetty edelleen uusi Inframodel3-laajennus, jonka myötä vanha Inframodel2-formaatti jää vähitellen pois käytöstä. Jatkossa olennaista on mittausaineiston tuottaminen Inframodel3-muotoisena ja tarvittavien muunnostyökalujen ohjelmointi 3D-Win ohjelmaan sekä eri mittausjärjestelmätoimittajien omiin mittaussuunnittelu- ja muunnosohjelmiin. Tämä työ on parhaillaan käynnissä. Viitteet [1] Inframodel2-tiedonsiirtomenetelmä. http://cic.vtt.fi/projects/inframodel2/documentation/ [2] Tienrakentamisen mittaussuunnitelman laatimisohje. Suunnittelu- ja toteuttamisvaiheen ohjaus. Liikennevirasto TIEH 2000024-v-08 http://alk.tiehallinto.fi/thohje/pdf/2000024-v- 08tienrakent_mittaussuunn_laat.pdf [3] Inframodel-tiedonsiirtomenetelmän käyttämistä tie- ja ratasuunnitelmien tarjouspyyntöasiakirjoissa http://alk.tiehallinto.fi/thohje/pdf/inframodel_kayttoonotto_15112007.pdf

LIITE A 11 (11) Liite A Kokonaisyhteenveto pilotista Taulukko 1. Yhteenveto pilotista Vt7_Hamina_Inframodel_geometriat. Pilotin nimi Vt7_Hamina_Inframodel_geometriat Pilotin tyyppi Pilottihanke Pilottihankkeen kuvaus Aikataulu Vt7 parantaminen moottoritieksi Haminan kohdalla Hankkeen rakennussuunnittelu on alkanut vuonna 2009 ja se on valmistunut syksyllä 2010. Mittaussuunnitelma on valmistunut keväällä 2011. Hankkeen toteutusvaihe eli rakentaminen alkoi tammikuussa 2012 ja valmistuu vuoden 2015 loppuun mennessä. Pilotin jaksottuminen: 1-6/2012 Toteutusmuoto Pilotoitavat prosessit Osapuolet ja käytettävät ohjelmistot Pilotoitava(t) asia(t) ja pilotin tavoitteet Tietomallin käyttö hankkeessa Pilottihankkeen erityispiirteet suhteessa tietomallinnukseen Keskeisimmät kehitysaskeleet ja niihin liittyvät odotukset Riskiarvio Kokonaisurakka Inframodel2 tiedonsiirron hyödyntäminen mittauksissa (urakoitsija). Hankkeen tilaaja on Liikennevirasto. Mittaussuunnitelman on laatinut konsulttiryhmä (Ramboll Finland Oy, Sito Oy, Pöyry Oy) eri suunnitteluosilta, jotka ovat käyttäneet suunnittelussa eri ohjelmistoja. Urakoitsijana toimi YIT Rakennus Oy. Mittaussuunnitelman geometriatiedot toimitetaan rakentajalle Inframodel2 muodossa ohjeen Tienrakentamisen mittaussuunnitelman laatimisohje mukaisesti. Suunnittelumalleista on tuotettu mittaussuunnitelman mukaisten kohteiden koordinaatti tiedot: geomeriat Inframodel2-muodossa, rakennekerrosten pinnat viivamalleina gt-formaatissa, samoin kuin rummut, kaivot ja putket. Inframodel tiedonsiirron hyödyntäminen rakentamisessa (urakoitsija), geometriat Inframodel2-muodossa, muut perinteisissä formaateissa. Inframodel/LandXML-formaatin tehokas käyttö. Urakoitsijalla hyödyntämisen kannalta tarpeelliset laitteet ja ohjelmistot käytössä. Palaute Inframodelin nimeämis- ja koodauskäynnöistä. Urakoitsijan valmius (ohjelmistot, laitteet) ja perehtyneisyys Inframodelin käyttöön.