Modellbasert prosjektering og bygging i jernbaneprosjekter Forelesning for HiOA høsten 2017 Kristin Lysebo, fagansvarlig 3D Teknikk og konsept Divisjon Utbygging Bane NOR
Innhold 1. Kort presentasjon av InterCity-prosjektet 2. Strategi Bane NOR 3. Grunnprinsipper 3D modellering 4. Motivasjon for bruk av modeller 5. Hvordan jobber vi modellbasert i dag? 6. Fagene spor, overbygning og underbygning 2
1. Kort presentasjon av InterCity-prosjektet Illustrasjon: Bane NOR 3
InterCity-prosjektet InterCity-satsingen omfatter planlegging og bygging av sammenhengende dobbeltspor på Dovrebanen, Vestfoldbanen og Østfoldbanen I de kommende årene skal det planlegges, prosjekteres og bygges 270 kilometer med nytt dobbeltspor og 22 nye stasjoner for å gjøre InterCity-nettet komplett. Alt vi bygger skal inn i Vedlikeholdsbase Tekniske arkiv Illustrasjonen viser reisetidsmål for InterCity-utbyggingen. Dagens reisetider er vist i parentes. 4
Utbyggingstrinn 2024: Sammenhengende dobbeltspor mellom Oslo og Fredrikstad, Tønsberg og Hamar 2026: Dobbeltspor til Sarpsborg 2021: Byggestart Ringeriksbanen 2032/34 Utbygging av hele IC-nettet 5
2. Strategi for modellbasert prosjektering, bygging og dokumentasjon (BIM) 6
Strategiens fire punkter (1) 1. Modellbaserte metoder og verktøy skal benyttes til planlegging, prosjektering og bygging av alle jernbaneinfrastrukturprosjekter og skal være en integrert del av prosjektledelse i Bane NOR. 2. «Som bygget»-dokumentasjon av utførte prosjekter skal være modellbasert. Det skal stilles krav til modellbasert dokumentasjon fra rådgivere, leverandører og entreprenører. Bane NOR skal eie rettighetene til alle prosjekteringsdata gjennom hele prosessen. Det skal være mulig å benytte modellene eller dataene ved fremtidig drift og vedlikehold av jernbaneinfrastrukturen. 7
Strategiens fire punkter (2) 3. Det skal arbeides aktivt med videreutvikling av kompetanse, metoder, verktøy og bransjestandarder for effektiv anvendelse av modellbasert prosjektering, bygging og dokumentasjon av jernbaneinfrastruktur. Det skal være et etablert fagansvar for modellbasert prosjektering, bygging og dokumentasjon i Bane NOR. 4. Bane NOR skal sentralt gi retningslinjer for en IKT-infrastruktur (software, lagringsmedier, samhandlingsverktøy med eksterne mm) som er hensiktsmessig for modellbasert prosjektering, bygging og dokumentasjon. 8
3. Grunnprinsipper modellbasert prosjektering og bygging Ny stasjon i Moss. Illustrasjon: Jernbaneverket 9
Bygger to ganger Illustrasjon: Statens vegvesen 10
Prinsippene i arbeidsprosess med modellbasert prosjektering og bygging Eksisterende situasjon modelleres: Grunnlagsmodeller Entreprenører bygger etter fagmodeller: Maskinstyring Nye tiltak modelleres: Fagmodeller Godkjente endringer måles inn av entreprenør for oppdatering av fagmodeller til «sombygget» Beslutningsprosess: Samordningsmodell / visualiseringsmodell Data til Banedata hentes inn fra som-bygget fagmodell Illustrasjon: Bane NOR Basert på illustrasjon fra Statens vegvesen 11
Hvorfor bruker vi samordningsmodell? Hvorfor samordne? Konflikter mellom fag og mot eksisterende situasjon Kommunikasjon i prosjekteringsfasen før og under bygging grunnlag for as-built beslutningstagere andre interessehavere Målsetningen er null prosjekteringskonflikter, dvs. null konflikter mellom fag! Rv. 150 Ring 3 Ulven-Sinsen. Illustrasjon: Statens vegvesen / Aas-Jakobsen / ViaNova Plan og Trafikk 12
Håndbok digital planlegging Håndboka definerer typer modeller og innholdet i alle modellene Grunnlagsmodeller og fagmodeller Samordningsmodell og visningsmodell Håndboka setter krav til at alle modeller skal leveres på DWG formatet Håndboka stiller krav til at alle modeller skal leveres som en ikke-lisens pliktig visningsmodul Håndboka styrer detaljer som katalognavn, filnavn og lagnavn Link til håndboka: https://proing.opm.jbv.no/wiki/_media/felles/sty-600239_handbok_digital_planle gging.pdf 13
Verktøy og programvare Sette sammen grunnlagmodeller og fagmodeller til en felles modell For å kunne vise denne som en VR (Virtual Reality) modell trenger man verktøy som gjør dette De mest vanlige verktøyene i dag er: Autodesk Infraworks Autodesk Navisworks Novapoint Virtual Map 14 Felles for disse er at man bevege seg fritt rundt i modellen og man kan legge teksturer på lag og objekter
4. Motivasjon for bruk av modeller Illustrasjon: Bane NOR 15
Motivasjon Vår fremste motivasjon for å jobbe modellbasert er: bedre tverrfaglig koordinering og økt kvalitet = bedre prosjekter bedre kommunikasjon med alle berørte parter i alle planfaser økonomisk gevinst, spesielt i byggefasen Verdiskapning gjennom hele prosjektet Enklere deling av data og kunnskap med alle involverte i prosjektet Illustrasjon: Bane NOR Eksempel fra visningsmodell Dovrebanen 16
Effekter ved modellbasert planlegging Ressursbruken er nå snudd totalt i noen av de store prosjekter Fra tegningsproduksjon til modellproduksjon En tydelig byggherre må til Rådgivere og entreprenører trenger krav og føringer Hver gang vi ser en tegning skal vi vite hvorfor den er produsert Det koster ikke mer å jobbe modellbasert! 17 Ønsker å undersøke det samme for alle prosjekter og planfaser i InterCityprosjektet Kilde: Bane NOR
Effekter ved modellbasert bygging Overordnet mål er bedre kontroll, høyere kvalitet og færre tverrfaglige konflikter Modellbasert prosjektgjennomføring reduserer feil og mangler i prosjekteringsgrunnlaget vesentlig. Det medfører raskere bygging og lavere pris. Større fokus på grunnlagsdatakvalitet vil også redusere uforutsett -andelen av endringsordre Statens vegvesen sin undersøkelse viser en prosentvis nedgang av endringsordre ved bruk av tradisjonell prosjektering kontra modellbasert prosjektering på 11% 18 Kilde: Statens vegvesen. Basert på undersøkelse av 6 prosjekter. Presentert i 2014
5. Hvordan jobber vi modellbasert i dag? Illustrasjon: Bane NOR 19
Typer modeller Eksisterende sitasjon (terreng, infrastruktur over og under bakken, grunnforhold) modelleres som grunnlagsmodeller Alt som skal bygges nytt modelleres som fagmodeller Dette settes sammen til en samordningsmodell som brukes til tverrfaglig kontroll og kommunikasjon internt i prosjektet. Visningsmodell brukes til intern og ekstern kommunikasjon med alle berørte parter i prosjektet. Som-bygget modell er dokumentasjon på hva som er bygget 20
21
Fagmodeller Det skal lages en fagmodell for hvert fag eksempel elektro og kontaktledning En fagmodell inneholder kun det som gjelder det faget, men skal inneholde alt som hører med til det faget Hvert objekt er modellert med stikningsdata og volum Objektbiblioteket suppleres med nye objekter fra prosjektene 22
Modeller og tegninger Alle fag skal levere i modeller Dette betyr ikke at vi ikke skal ha tegninger i det hele tatt. Men det betyr at antall tegninger kan og skal reduseres - og at de lages ut fra modellen og senere i prosjektet Det er i hovedsak tre grunner til at vi generer tegninger: Mindre tid brukes på revisjon av tegninger og modellen oppdateres kontinuerlig I avtaledokumentet «Avtaledokumentet_ICP-00A-00042 rev 01E_InterCity_Anbefalt praksis for felles rutiner og metodikk ved modellprosjektering lages det en tabell over nødvendige tegninger pr fag for hver planfase 23 1. Interne prosesser som krever tegninger for godkjenning 2. Alt i tegningen er ikke like tydelige / tilgjengelig i modellen 3. Alle hos oss er ikke klare for å bruke modeller helt 4. «Gammel vane»
Faggrupper i InterCity Det er opprettet faggrupper for Miljø, RAMS, elkraft, signal, linjen og 3D på tvers av prosjektene Alle prosjekter deltar: Utbyggingsprosjekter Øst Utbyggingsprosjekter Vestfold Fellesprosjektet Ringeriksbanen og E16 Foto: Anne Mette Storvik, Bane NOR 24
Faggruppe 3D I faggruppe 3D har vi jobber mye med: Koordinering på tvers av prosjektene Detaljeringsgrad i forhold til planfase Tegninger og modeller Felles beskrivelse for filmer og annet presentasjonsmateriell fra modellene Nye fag inn i modellene Videre skal vi jobbe med: Standard objektkodeliste Rutiner for tverrfaglig kontroll og oppdatering i byggefasen Enda flere fag inn i modellene 25 Foto: Anne Mette Storvik, Bane NOR
Nye fag i modeller Illustrasjon: Bane NOR 26
27
Illustrasjon: Bane NOR 28
Illustrasjon: Bane NOR 29
RAMS i 3D modeller RAMS er et fag som tidligere leverte illustrasjoner i en rapport, men er nå med i 3D modellene Vi har ikke endret på Bane NOR sin RAMS prosess, og leveransen blir framover både fareloggen og presentasjon av denne i modellen Standardisert symbolbruk i forhold til status og en klar fordel er at RAMS faget nå er mer «synlig» og forståelig for ande fag i prosjektet RAMS - pålitelighet, tilgjengelighet, vedlikeholdbarhet og sikkerhet Illustrasjon: Bane NOR 30
RAMS Illustrasjon: Bane NOR 31
SHA Illustrasjon: Bane NOR 32
5. Demo modeller Illustrasjon: Bane NOR 33
6. Prosjektering av spor, over- og underbygning med Novapoint 34
Eksisterende situasjon Import av flere kartdata kilder: FKB, standard kartdata Landmålingsdata Laserdata Lag og objekter i grunnen: fjelloverflate Kvikkleire og andre lag Kabler og ledninger Miljø- og KU temaer som faresoner, bevaringsområder og bygninger, rødlistearter, flom mm 35
Sporkonstruksjon Horisontal kurvatur Linjer, kurver og klotoider Overhøyde og dimensjonerende hastighet Vertikalkurvatur Linjer og kurver Stigning 36
Demo sporkonstruksjon Konstruere horisontalgeometri Konstruere vertikalgeometri Redigere både horisontal og vertikalgeometri 37
Over- og underbygning Beregning av overbygning for Beregning av underbygning med skråningsutslag for skjæring og fylling 38
Se på prosjektet i 3D Jernbanemodellen med alle lag i overog underbygning samt skjæring og fylling 39
Tegninger og fagmodeller Fagmodeller F-SPOR F-OB Tegninger Standard plan- og profiltegning Prinsipp Alle fagmodeller genereres fra prosjekteringsmodellen i Novapoint og andre prosjekteringsverktøy Vi generere kun de tegninger vi trenger i tillegg til fagmodellene 40
Novapoint Studentlisens for Novapoint: https://kurs.vianovasystems.no/kurs/skole-og-student#.v_nynvmltez Nestlasting av Novapoint: http://www.novapoint.no/nedlastinger/nedlasting-av-novapoint 41
Spørsmål? For mer informasjon om InterCity og BIM i Bane NOR kontakt: Kristin Lysebo, Fagansvarlig 3D Utbyggingsdivisjonen Bane NOR epost: kristin.lysebo@banenor.no 42