University of Oulu

Inframallintamisen hyödyntäminen geoteknisessä suunnittelussa

Saved in:
Author: Brotherus, Valtteri1
Organizations: 1University of Oulu, Faculty of Technology, Environmental Engineering
Format: ebook
Version: published version
Access: open
Online Access: PDF Full Text (PDF, 2.6 MB)
Persistent link: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201504021239
Language: Finnish
Published: Oulu : V. Brotherus, 2014
Publish Date: 2015-04-10
Physical Description: 113 p.
Thesis type: Master's thesis (tech)
Tutor: Kujala, Kauko
Reviewer: Kujala, Kauko
Erkkilä, Jyri
Description:
Diplomityön tavoitteena oli perehtyä infrarakentamisen geotekniseen suunnitteluun, ja selvittää, miten sitä voitaisiin kehittää siten, että suunnitteluprosessi noudattaisi mahdollisimman kattavasti tietomallinnuksen periaatteita. Työssä haastateltiin väylä- ja geosuunnittelijoita nykyisen suunnitteluprosessin ongelmakohdista, sekä tietomallinnuksen soveltumisesta geotekniseen suunnitteluun. Tutkimuksen keskeinen osa oli ohjelmistovertailu VR Track Oy:ssä käytettävien suunnittelu- ja geolaskentaohjelmistojen (Tekla Oyj:n Tekla Civil, Vianova Systems Finland Oy:n Novapoint ja GeoCalc, sekä GEO-SLOPE International Oy:n GeoStudio) välillä, jossa tavoitteena oli selvittää, miten ne soveltuvat tietomallipohjaiseen suunnitteluun. Työn aikana perehdyttiin myös VR Track Oy:n hankkeisiin, jossa on käytetty tietomallinnuksen kaltaisia työmenetelmiä. Lisäksi työssä tarkasteltiin Geologian tutkimuskeskuksen avoimen pohjatutkimusrekisterin soveltuvuutta tukemaan tietomallipohjaista suunnittelua. Geotekninen suunnittelu on toistaiseksi toteutettu dokumenttipohjaisilla menetelmillä, joka aiheuttaa lukuisia ongelmia liittyen mm. tiedonsiirtoon, hankkeiden tiedonhallintaan sekä koko kohteen elinkaaren (suunnittelu, rakentaminen ja ylläpito) tehokkuuteen. Tiedon siirtyessä suunnittelijalta tai projektin vaiheelta toiselle, tapahtuu helposti informaatiokatkoksia, joista seuraa mm. virheitä suunnitelmissa. Kokonaisuuden tiedonhallinta on työlästä suunnitelmien ollessa hajallaan lukuisissa erillisissä dokumenteissa. Lisäksi kaksiulotteiset, ei-älykkäät suunnitelmadokumentit eivät ole tehokkain tapa kommunikoida kohteen suunnittelun, toteuttamisen ja ylläpidon sekä tilaajan välillä. Infrasuunnittelijoiden haastattelussa käytettiin puolistrukturoitua haastattelumenetelmää, joka soveltuu tutkimuksiin, joissa selvitetään haastateltavan henkilön subjektiivisia kokemuksia tutkimuksen kohteesta. Vastausten analysointi perustui teorialähtöiseen sisällönanalyysiin, jossa analyysi pohjautuu johonkin olemassa olevaan malliin tai teoriaan, joka kuvaillaan tutkimuksessa. Keskeiseksi ongelmaksi tietomallipohjaisessa geoteknisessä suunnittelussa havaittiin geolaskentaohjelmistojen rajoitteet. Nykyisellään tarkastellut geolaskentaohjelmistot eivät mahdollista lainkaan ohjelmistoriippumattoman Inframodel-tiedonsiirtoformaatin käsittelyä, joka on keskeinen osa tietomallinnusta. Tämän vuoksi tietomallipohjaisessa suunnitteluprosessissa käytettävän tiedonsiirtoformaatin suhteen tuli tehdä kompromissi ja keskittyä työssä selvittämään suunnitteluohjelmistojen ominaisuuksia, joita geotekninen suunnittelija voisi hyödyntää tietomallipohjaisessa suunnittelussa. Hanketarkasteluista ja pohjatutkimusrekisterin tarkastelusta ei saatu tuloksia, joita voitaisiin sellaisenaan hyödyntää tietomallipohjaisen suunnitteluprosessin kehittämisessä rakentamissuunnitteluvaiheessa. Sen sijaan kyseisten hankkeiden työmenetelmiä voidaan hyödyntää aiempien suunnitteluvaiheiden (esimerkiksi yleissuunnitteluvaihe) kehittämisessä. Geologian tutkimuskeskuksen avoin pohjatutkimusrekisteri vaatii vielä kehitystä erityisesti kattavuuden osalta, mutta sen myötä siitä voidaan saada hyvä rakentamissuunnittelua tukeva tietokanta. Rekisterin soveltuvuus eri suunnitteluvaiheisiin tulisi kuitenkin testata esimerkiksi pilottihankkeessa. Suurimpien infranhaltijoiden siirtyessä käyttämään tietomallipohjaisia hankintamenetelmiä, tulisi VR Track Oy:ssä varmistaa kehityksen mukana pysyminen implementoimalla tietomallinnusta myös geotekniseen suunnitteluun. Geolaskentaohjelmistoissa on vielä merkittäviä rajoituksia, mutta osapuolten (konsulttitoimistot ja ohjelmistotoimittajat) välisellä yhteistyöllä nämä rajoitukset ovat poistettavissa. Lisäksi VR Track Oy:n tietomallistrategiaan tulisi myös jatkossa kuulua valmius useamman kuin yhden ohjelmistotoimittajan tuotteiden käyttöön suunnitteluhankkeissa. Tällä varmistetaan mahdollisimman laaja-alainen osaaminen suunnittelun eri sektoreilla, sekä kilpailukyvyn säilyttäminen tulevaisuudessa.
see all

Target of this thesis was to explore the geotechnical design of infrastructure construction, and find out how it could be developed so that the design process would obey the principles of infrastructure information modeling as comprehensively as possible. Railway and geotechnical designers were interviewed about the problematics of design process and the applicability of infrastructure information modeling in geotechnical design. A key issue of the research was a software comparison between the design and geotechnical calculation software products used in VR Track Ltd (Tekla PLC’s Tekla Civil, Vianova Systems Finland Ltd’s Novapoint and GeoCalc, and GEO-SLOPE International Ltd’s GeoStudio), where the purpose was to find out, how suitable they are in infrastructure information model based design. Within the research, also VR Track Ltd’s projects using methods similar to infrastructure information modeling were explored. Additionally, the applicability of the ground survey register maintained by Geological Survey of Finland to support infrastructure information model based design, was observed. For the present, geotechnical design has been conducted with document based methods, which causes several problems regarding inter alia data transfer, projects’ data management, and efficiency in the life cycle (design, construction and maintenance) of the product. While the data is transferred between designers and design phases, information breaks occur easily, which is followed by inter alia errors in designs. The data management is hard, when the designs are scattered in several separate documents. Additionally, two-dimensional, non-intelligent design documents are not the most efficient methods to communicate between the design, construction and maintenance phases of product and the customer. In the interviews of designers, half-structured interviewing method was used, which is applicable in research, where the subjective experiences of the interviewee about the target of research are explored. Analyzing the answers was based on theory-based content analysis, where the analysis is founded on an existing model or theory, which is described in the research. Key problem in infrastructure information model based geotechnical design was discovered to be the restrictions of geotechnical calculation softwares. For the present, geotechnical calculation softwares do not enable processing software-independent data transfer format (Inframodel), which is a vital part of infrastructure information model-ing. Therefore a compromise regarding the used data transfer format in infrastructure information model based process was made. Because of this, the focus of the software comparison was set to find out the features in design softwares, which a geotechnical designer could utilize in infrastructure information model based design. In the case observations there were no results, which could be utilized in the raw in order to develop the infrastructure information model based design process. Instead, the methods used in those projects can be utilized in developing the previous design phases (for example schematic design phase). The open ground survey register maintained by Geological Survey of Finland still requires development, but has potential to become a good register to support the construction design phase. While the greatest owners of infrastructure are switching to use infrastructure information model based procurement methods, VR Track Ltd should ensure the technological development by implementing infrastructure information modeling also in geotechnical design. There are still great restrictions in geotechnical calculation softwares, but with cooperation of both parties (consultancies and software houses) these restrictions can be removed. Additionally, VR Track Ltd’s infrastructure information model strategy should also in future include ability to use more than one design software. This ensures as wide know-how in separate sectors of design, and maintaining the competitiveness in future.
see all

Subjects:
Copyright information: © Valtteri Brotherus, 2014. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for your own personal use. Commercial use is prohibited.