Building Information Modeling v projektu The Ordsall Chord v Manchesteru

• Foto

Začátkem letošního roku byl v Anglii komplexně dokončen rozsáhlý BIM projekt propojení stanic Piccadilly a Victoria. Nově realizované povrchové řešení propojí všech pět hlavních železničních stanic Manchesteru – Piccadilly, Oxford Road, Deansgate, Salford Central a Victoria umožní zkvalitnění provozu a zvětšení rozsahu poskytovaných služeb. Potřeba tohoto projektu vznikla již koncem 20. století, kdy železniční síť v Manchesteru přestala pokrývat potřebnou kapacitu transportu a jako hlavní nedostatek se ukázalo chybějící propojení právě stanic Piccadilly a Victoria. První plány na vybudování tunelu se objevily už v roce 1970, tyto avšak byly kvůli vysokým nákladům později zamítnuty. Klíčovou součástí celého projektu je The Ordsall Chord. Krátká tětiva, která spojí obě stanice, se skládá z nového mostu a původního viktoriánského zděného klenbového mostu, který musel být upraven, aby vyhovoval novým nárokům. Celkem bylo potřeba pozměnit 3,2 km stávající železnice. Nově vybudovaná konstrukce pro železniční trať má délku 350 m a dalších 345 m existujícího mostu bylo rozšířeno.

JAK PROBÍHALY JEDNOTLIVÉ PROCESY NA ZÁKLADĚ BIM?

Základní data

Model stávajících konstrukcí byl vytvořen pomocí topografických dat a mračen bodů získaných laserovým skenováním s využitím modelovacího nástroje Bentley AECOsim.

Architektonický návrh

Architektonický projekt sloužil jako základ pro podání žádosti TWAO (Transport and Works Act Order, UK). Dokumentaci tvořily 2D výkresy a pdf soubory. Týmy architektů a konstruktérů pracovaly na tvorbě dat společně s cílem zajistit efektivní konstrukci, s proveditelnými detaily a současně zachovat zamýšlenou architektonickou vizi.

Konstrukční záměr

Návrhový model byl vytvořen kombinací dat popisujících stávající stavby s dokumentací architektonického návrhu a navazujícího technického projektu. Výstupy ve formě 2D výkresů byly vytvořeny jako řezy 3D modelu a zpracovány v programu Bentley Microstation.

Interdisciplinární spolupráce

Vzhledem k tomu, že se jednalo o kombinovaný projekt infrastruktury velkého rozsahu, bylo prvořadým úkolem zajistit bezchybnou koordinaci všech subjektů. Všechny skupiny měly během probíhajících prací přístup také k aktuálním informacím z ostatních oborů. Využití procesu IDC (Independent Document Coordination) umožnilo propojení všech návrhů a společné posouzení různých oblastí. Kompletní BIM model usnadnil jednání vedoucích týmů a řešení případných otázek. Dohodnuté postupy byly zaznameny v zápisech IDC.

Detailní návrh ocelové konstrukce

Výrobce ocelové konstrukce (firma Severfield, UK) byl vybrán již na počátku a měl přístup ke všem potřebným informacím ihned od fáze návrhu. V případě klasického postupu by byly přístupné až na závěr projekční etapy. Plánovaná technologická platforma neumožňovala zpracování detailů v dostatečné úrovni požadované výrobcem a dalšími dodavateli, proto byl pro vytvoření detailního projektu vybrán program Tekla Structures od společnosti Trimble Solutions. V následujícím kroku začali moderní platformu Tekla Structures používat také architekti a projektanti. Díky tomu měly všechny zainteresované strany na projektu (i výrobce) k dispozici všechny důležité informace týkající se návrhu, jeho vývoje a změn, které měly vliv na výrobu. Konstruktéři výrobní firmy se stali členy projekčního týmu a mohli tak v jeho rámci ovlivňovat návrh. Vlastnictví modelu zůstalo zachováno projekční skupině.

Detailní návrh betonové konstrukce

Konstrukce Ordsall Chord obsahuje řadu zajímavých a geometricky složitých detailů, které byly vytvořeny jako součást architektonického návrhu. Většinu těchto detailů tvoří části železobetonové konstrukce – prefabrikované i monolitické. Tým konstruktérů se po posouzení požadované úrovně zpracování detailů výztuže a funkčnosti různých programů rozhodl využít stejnou platformu jako u ocelové konstrukce, tedy program Tekla Structures. Výhodou byla také možnost práce na modelech ocelové i železobetonové konstrukce současně, a to díky společnému uživatelskému rozhraní programu. Detailní projekt železobetonové konstrukce zpracovala skupina 7 AMMJV Arup – Mott MacDonald Joint Venture.

Podání žádosti o stavební povolení

Byly vytvořeny schválené sady dokumentů obsahující informace o jednotlivých částech konstrukce, které se skládaly z podkladů ve formátu pdf, výkresů microstation, BIM modelů použitých při koordinaci projektu a kopie modelů Tekla Structures pro ocelové i železobetonové konstrukce. O přiložení těchto modelů bylo rozhodnuto záměrně vzhledem ke složitosti geometrie některých částí konstrukce. Tým konstruktérů získal široký přístup k detailním informacím potřebným k dokončení stavby.

Jaké výzvy stály před úspěšným dokončením projektu?

Za účelem zpracování projektu Ordsall Chord bylo vytvořeno spojení firem Northern Hub Aliance. Tvoří jej společnosti Network Rail jako majitel, a dále Siemens, Amey Sersa JV a Skanska BAM JV jako účastníci bez majetkového podílu.

Spolek se dohodl na společném sdílení rizika, což podporuje aktivní zapojení všech klíčových partnerů a flexibilitu při plánování práce.

Firma Skanska BAM JV jako dodavatel stavby ustanovila již v zadávací fázi firmu AECOM Mott MacDonald jako dodavatele projekční dokumentace. Společný tým byl schopný úzce spolupracovat na projektu. Bylo zjištěno, že určité aspekty by mohly být kritické pro zajištění projektu, a proto byl výrobce ocelové a železobetonové konstrukce přizván ke spolupráci již v počáteční fázi.

Při výběru hlavního dodavatele ale také subdodavatele ocelové konstrukce byl velký důraz kladen na připravenost k otevřené spolupráci. Během výběrového řízení byly organizovány workshopy demonstrující přístup, ochotu a schopnost zhotovitele i subdodavatelů k rozšíření konvenčních metod práce a přijetí odpovědnosti. Tyto vlastnosti se ukázaly jako neocenitelné při využití nové technologie Building Information Modeling (BIM). 

VÝHODY POUŽITÍ BIM A TEKLA STRUCTURES

Firma Network Rail jako vlastník a také hlavní účastník odpovědný za provoz a údržbu nové i stávající infrastruktury rozpoznala přínos digitálních technologií pro zlepšení správy řízení projektu. Systém ORBIS (Offering Rail Better Information Services) má za úkol převést informace o projektu na digitální formu a současně je integrovat, hlavním cílem je dosažení vyšší kvality dat a vylepšení projektů.

V projektu Northern Hub se společnost Network Rail rozhodla zpracovat všechny hlavní stavby v technologii BIM a dosáhnout úrovně 2 BIM do konce roku 2016. Záměrem firmy bylo kromě zajištění lepší správy projektů, také prohloubení spolupráce a koordinace všech činností a zvýšení efektivity ve fázi návrhu, výroby i výstavby.

Na všech stavbách byly zavedeny stejné normy BIM a CAD, aby se zajistilo, že všechny informace budou vytvářeny konzistentně a jejich předávání bude koordinováno v rámci propojeného modelu a budou přístupné ve společném datovém prostředí (CDE). Investor Network Rail poskytl v rámci CDE program Bentley ProjectWise všem zúčastněným včetně subdodavatelů. Datová struktura a všechny pracovní postupy odpovídají požadavkům normy BS1192.

Včasné zahájení spolupráce projektantů s výrobci s využitím BIM poskytlo všem přímý přístup k potřebným informacím, které by u standardního postupu byly k dispozici až v závěrečné fázi návrhu. Týmy projektantů si velmi rychle uvědomily výhody plynoucí z takto úzké spolupráce pro celkový úspěch projektu.

POUŽITÉ OBRÁZKY:
STEVO1000. File:Northern Hub – Manchester schematic improvements. jpg [online]. [cit. 20.2.2017]. Dostupný na WWW: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Northern_Hub_-_Manchester_schematic_improvements.jpg  

Building Information Modelling within the Project of The Ordsall Chord in Manchester
At the beginning of this year, an extensive BIM project was finally completed in England, connecting Piccadilly and Victoria Stations. The newly implemented surface solution will connect all the five main Manchester railway stations: Piccadilly, Oxford Road, Deansgate, Salford Central and Victoria, thus making it possible to improve the quality of the operation and broadening the scope of provided services. The need for the project arose in the late 20th century, when the railway network in Manchester could no longer cover the necessary transport capacity, and the missing connection between Piccadilly and Victoria stations appeared to be the main deficiency.

Autor

• Ing. Kochtová Jitka