Pilotujeme BIM v Rastattu

• Foto

Na výstavbě projektu se ve sdružení podílí několik společností. Tunel prochází z velké části pod městem Rastatt a nese tak i jeho jméno. Celková délka tunelu s vnitřním poloměrem 4,8 m raženého tunelovacími plnoprofilovými štíty činí 4 270 m. Ražba prochází písčito‑štěrkovitými geologickými vrstvami pod hladinou podzemní vody a je nepříznivě ovlivněna velmi nízkým nadložím (místy 3 – 4 m, max. 20 m). Vzdálenost mezi jednokolejnými tunelovými rourami je 26,5 m, propojky jsou umístěny po 500 m.

Výstavba v komplikovaných podmínkách si vyžádala tvůrčí přístup a řadu inovací. Bentonitový štít Wilhelmine začal razit v květnu 2016 západní tunelovou rouru. Hlava štítu se otáčí v průměru rychlostí 2 otáčky/min a maximální denní postup činil 19,5 m. Štít zdárně prošel pod přírodní rezervací, kde bylo vzhledem k citlivému geologickému prostředí a výšce nadloží pouhých 4 – 5 m přistoupeno k technologii zmrazování. Pomocí technologie zmrazování se vytvořil jakýsi strop, který zamezil přenosu sil vznikajících od ražby tunelovacím strojem směrem k povrchu. V podstatě jde o vytvoření optimálního prostředí pro ražbu štítem tak, aby se nemohl povrch terénu propadnout v oblasti před štítem a zároveň tak, aby štít díky přetlaku nevyzdvihl celou vrstvu nad povrch. Další obdobná oblast, kde byla vyžadována tato technologie zmrazování, nastala při průchodu pod rýnskou údolní železnicí. Ražba západní tunelové roury bude dokončena v letních měsících 2017. Druhou tunelovou rouru začal razit shodný bentonitový štít pojmenovaný Sybilla Augusta na konci záři 2016 a ražba tímto štítem v prakticky identických podmínkách je plánována taktéž na dobu jednoho roku.

Celkové náklady projektu dosahují 312 milionů euro a samotné ražby tunelových trub budou brzy kompletní. Tunel Rastatt je největším z prvních čtyř projektů financovaných Federálním ministerstvem dopravy, na kterých je využívána práce v BIM a jedná se o pilotní projekt pro budoucího správce Deutsche Bahn.

Deutsche Bahn (DB), resp. Deutsche Bahn Netz AG, je organizace, v jejíž režii jsou celý proces BIM a požadavky na tento proces od počátku nastaveny. DB požadovala a zadala proces BIM v době výběru zhotovitele a to tak, že zhotovitel měl za úkol krom standardního přístupu připravit návaznost všech dat v době soutěže, jako jsou cena za projekt, harmonogram, plánování výstavby a další náležitosti na již předpřipravený 3D model, který si nechalo DB v předstihu taktéž vytvořit. DB následně požaduje po zhotoviteli krom standardní cesty výstavby, paralelně udržovat a kontinuálně doplňovat model o aktuální data z výstavby. Díky tomu, že DB má za cíl odzkoušet si na pilotních projektech to, jak celý proces řízení výstavby funguje, veškerá fakturace probíhá na základě skutečně provedených prací na stavbě, až když jsou zaneseny do interaktivního 3D prostředí, které je zároveň navázáno na živý harmonogram stavby, který se automaticky upravuje dle právě provedených prací. Nicméně celý proces BIM běží paralelně k reálnému standardnímu procesu výstavby, proces BIM je tedy doplňkový a smluvně závazný a rozhodující je stále standardní proces výstavby. K tomuto způsobu zavedení BIMu přešel investor po zkušenostech ze zahraničí, kde je takto BIM také většinou zaváděn. Je to z toho důvodu, aby stavbu nemohly v určitém okamžiku brzdit neočekávané události, ke kterým by v neznámém procesu spolupráce a řízení výstavby mohlo dojít. Paralelní proces BIM je samozřejmě vyhodnocován a pravidelně svázán s reálným závazným procesem výstavby, tím si investor slibuje, že odladí případné problémy, naučí všechny zainteresované strany se s novým prostředím výstavby sžít a zároveň mu to umožní celý proces BIM závazně po roce 2020 požadovat jako standard při výstavbě infrastrukturních projektů. Jelikož hlavními a zásadními cíli, kterých chce DB dosáhnout, jsou zpřesnění výstavby, lepší řízení nákladů na projektu v čase, přesnější rozhodování o případných změnách a jasné podklady, DB přistoupila o rozšíření základního 3D modelu pouze do tzv. 4D, tedy časového rozprostření výstavby do harmonogramu a 5D s navázaným položkovým rozpočtem na harmonogram. Investor si slibuje, že jako výsledek přebere souhrnnou digitalizovanou dokumentaci skutečného provedení stavby, nicméně nebude ji prozatím využívat pro správu projektu po uvedení do provozu. Tento cíl DB odložilo pro odzkoušení až po roce 2020, kdy bude BIM do rozsahu 5D požadován jako standard a bude čas proces zpřesňovat i nadále pro využívání při správě celé stavby.

První výhody, které se po spuštění procesu BIM projevily, jsou veškeré diskuze nad změnami mezi zhotovitelem, investorem a dalšími zainteresovanými stranami. Ve 3D modelu každý vidí souvislosti a nutnost případných změn. To zrychluje celý proces projednávání a i následného schvalování oproti zadání. Všechny zainteresované strany jsou navíc na základě dostupných online dat schopny mnohem lépe předvídat budoucnost výstavby z různých pohledů (finančních, technických náležitostí, změn atd.). Další výhodou je, že investor má prakticky okamžitý přehled o provedených pracích, financování a aktuálním harmonogramu, protože stavbyvedoucí jsou povinni díky mobilním aplikacím bez prodlení informovat o aktuálním dění na stavbě a zanášet tato data do digitálního prostředí. Díky tomuto procesu tak odpadla i řada běžně používaných papírových dokumentů, které musí zhotovitel v průběhu stavby dokládat a většinou je finalizuje až po dokončení díla.

Na druhé straně nevýhodou celého procesu je, že se veškerý personál musel nechat proškolit na dané aplikace, a zároveň jak investor, tak i projektant a zhotovitel, museli vybavit svá pracoviště poměrně drahým vybavením, která tuto práci umožňují. Pro investora byl tento proces obzvlášť složitý, protože musel nastavit také veškeré mantinely pro zainteresované strany tak, aby proces fungoval dle očekávání. K tomu bylo třeba přizpůsobit pravidla pro průběh výstavby od realizace, přes dozorování až po schvalování a fakturaci stavebních postupů a prací. Na tuto činnost měl samozřejmě najaté konzultanty, kteří již obdobný proces nastavovali a používali na jiných kontinentech a mají s ním tak jisté zkušenosti. Zároveň je zde ten základní a klíčový element investora, bez kterého proces BIM nikdy nikde nemůže fungovat a to je, že investor skutečně chtěl začít s otevřenou spoluprací všech stran na projektu, nastavit jim podmínky pro otevřenou spolupráci a zároveň chtěl nastavit celý proces výstavby a řízení projektu transparentnějším, než tomu bylo doposud. Pokud jsou takto podmínky od investora nastaveny a jasně definovány od počátku výstavby, pak lze také předpokládat, že ani projektant nebo zhotovitel nemají v úmyslu někde dohánět skrytě proti zájmům investora neočekávané své případné ztráty, ke kterým dochází ve standardním procesu zadání z důvodu nedostatečně odladěné soutěžní dokumentace.

Pokud jde o celkové dojmy, tak jsou obdobně jako u řady novinek i zde smíšené. Někdo si proces chválí, někdo ho haní. Bez pochyb se ale ukazuje, že proces je rozhodně pro veškeré vztahy transparentnější a navíc dodatečné náklady, které se objevují na pilotních projektech, jsou prakticky pouze jednorázové. Na každém z dalších projektů lze již využít stávajícího vybavení a pouze zdokonalovat celý systém na základě předchozích nedokonalostí.

Launching BIM in Rastatt
The HOCHTIEF Company is building a railway tunnel of Rastatt for the future administrator Deutsche Bahn within a BIM method pilot project. The tunnel is a part of the 182 km long modernisation and additional construction of railway track situated between Karlsruhe and Basel. The operating speed of distance travel passenger and freight trains is planned to be 250 km/h. The project is being implemented by several cooperating companies. The principal section of the tunnel is located beneath the city of Rastatt and therefore the tunnel bears its name. The overal length of the tunnel having an internal diameter of 4.8 m drilled by full-face tunnelling shields amounts to 4,270 m. The tunnelling crosses sand and gravel geological layers beneath an underground water level and it is unfavourably affected by a very low top wall (at some places amounting to 3 – 4 m, max 20 m). The distance between single track tunnel tubes is 26.5 m and connection elements are placed at every 500 m.

Autor

• Ing. Růžička Pavel Ph.D.