Опубликовано: July 15, 2021

Четвёртый мост через Панамский канал: уникальный инфраструктурный проект на базе openBIM

views
1918 просмотров
Китайская государственная компания China Communications Construction выиграла тендер на строительство моста через Панамский канал. Согласно требованиям государственного заказчика, реализация такого масштабного проекта должна опираться на стандарты openBIM.
Четвёртый мост через Панамский канал: уникальный инфраструктурный проект на базе openBIM

Сегодня в нашей уникальной подборке международных проектов расскажем о строительстве четвёртого моста через Панамский канал, сумма соответствующего контракта составила 1,52 млрд долларов, и получила его госкорпорация China Communications Construction (CCCC), вовлечённая в проекты транспортной инфраструктуры по всему миру и поднявшаяся в 2020 году на 78-ю строчку в рейтинге крупнейших мировых компаний Fortune Global 500.  

Перед проектной командой поставили амбициозные задачи, требующие применения самых передовых технологий. Протяженность нового моста через Панамский канал составит 7 км, а расчётный срок службы – 100 лет, он будет включать в себя вантовый мост, виадуки и развязки, и после введения в эксплуатацию позволит, помимо прочего, улучшить транспортную доступность внутренней части республики.   

Мост

OpenBIM и программное обеспечение в проекте 

Благодаря широкому применению открытых стандартов в рамках проекта обеспечивается интероперабельность и повышается эффективность управления со стороны профессионалов различных дисциплин и стейкхолдеров уже на этапе проектирования, а преимущества от использования технологий информационного моделирования будут ощутимыми на протяжении всего жизненного цикла объекта, при этом сама модель может быть расширена от 3D до 4D, 5D, 7D в соответствии с пожеланиями заказчика. Таким образом, подрядчик стремится к воплощению великолепного инфраструктурного проекта с опорой на стандарты openBIM.

Используемые открытые форматы: IFC 2x3, BCF, COBie, IDM, LandXML.

Программные продукты: BIM360, Navisworks, BIMTrack, BCFier, Revit, Dynamo, Civil3D, AutoCAD, Inventor, ANSYS, BIMServer, YouBIM.

Подробное описание проекта 

Четвёртый мост через Панамский канал расположится примерно в полукилометре к северу от моста двух Америк в Панама-Сити, Республика Панама. Из-за особого географического положения и технической сложности мосты через канал требуют применения самых передовых технологий и становятся настоящими жемчужинами среди строительных проектов в Центральной Америке.  

В 2018 году Министерство общественных работ Панамы подтвердило, что консорциум генерального подрядчика возглавит China Communications Construction Company (CCCC) и её инженерно-техническая дочерняя фирма China Harbour Engineering Company (CHEC), именно они по итогам тендера получили контракт на $1,52 млрд. Реализация строительного проекта должна происходить по схеме «проектирование – строительство» (Design-Build mode), то есть, оба этапа будут осуществляться одним подрядчиком. В процессе проектирования за следование стандарту Американской ассоциации служащих автомобильных дорог и транспорта (American Association of State Highway Transportation Officials, AASHTO) и работы по созданию информационных моделей отвечает многопрофильная инженерная компания CCCC Highway Consultants CO.,Ltd (HPDI).  

Проектируемая конструкция объединяет в себе основной двухпилонный стальной вантовый мост, 4 сборных железобетонных моста, 13 монолитных балочных мостов, 5 водопропускных труб, 47 дорог, виадуки и зоны развязок: две развязки будут возведены на каждом берегу канала, а весь процесс строительства по расчётам займет 60 месяцев.  

Техническое задание, в котором заказчик требует максимально использовать возможности информационного моделирования на этапе строительства и управления строительным объектом, расширяя информационную модель до 4D, 5D и 7D, побудило проектировщиков применять openBIM-решения с самого начала работы над проектом. Кроме того, от подрядчика требовали внедрения таких openBIМ-инструментов как IFC, BCF и COBie, с их помощью планировалось создать бесшовную экосистему для совместной работы большой команды специалистов.   

Проект

Проект осложняется целым рядом факторов, включая большое количество вовлечённых сторон, многочисленную кросс-дисциплинарную команду проектировщиков, трудности, связанные с проектированием и строительством объектов инфраструктуры, а также требованиями безопасности и плотного графика работ. За проектирование отвечают профессионалы различных дисциплин, включая специалистов по строительству дорог, возведению мостов, геодезии, транспортному сообщению, ландшафту, освещению, водоотведению, механике. Контроль над такой большой командой, с точки зрения управления файлами, преобразования данных, тайм-менеджмента и обеспечения качества – это невероятно сложная задача. Из-за особого географического положения необходимо проведение специальных исследований, таких как анализ вероятности землетрясений, анализ ветров, анализ защищённости мостов от навала судов и оценка воздействия на окружающую среду.  Успех проекта будет зависеть и от третьих сторон, включая Panama Ports Company, Администрацию Панамского канала (АСР), местный аэропорт и других. К проекту приковано внимание всего мира, он реализуется в сжатые сроки и имеет очень высокие требования к качеству. Новый мост призван разгрузить заторы, напрямую влияя на передвижение более 130 тысяч транспортных средств ежедневно. Он станет продолжением шоссе Corredor del Norte до западной провинции Panamá Oeste, соединяя её с Пан-Американским шоссе (Pan-American Highway), которое также пересекает канал, обеспечивая передвижение транспорта от региона Токумен до западной области канала в объезд города. 

Пан-Американское

После завершения строительства четвёртый мост соединит два берега межокеанского канала, качественно улучшит транспортное сообщение с западными регионами Панамы и транспортную доступность внутренних регионов на благо по меньшей мере двух миллионов людей.  

Подробное описание openBIM в проекте 

Техническое задание включало обязательное широкое использование информационного моделирования на этапах проектирования, строительства и обслуживания объекта, в качестве формата доставки данных требовалось использовать IFC, а их качество должно было гарантироваться применением BCF и COBie.  

Стандарты openBIM в сочетании с ISO 19650 применяются в течение всего процесса проектирования для решения сложных задач, улучшения кросс-дисциплинарного сотрудничества и расширения возможностей для взаимодействия внутри проектных команд; они облегчают согласование и улучшают качество проектной информации. 

IDM (Information Delivery Manual): в рамках данного инфраструктурного проекта было разработано адаптированное общее междисциплинарное руководство по доставке информации для проектирования, включая передачу данных от инженера-геодезиста инженеру генплана, инженеру по инфраструктуре и инженеру по обслуживанию. В этом случае используются IFC- и LandXML-файлы.  

IFC (Industry foundation classes): IFC2x3-файлы, содержащие информацию о структуре, в том числе, модели дорожных сооружений и модели мостовых конструкций, передаются инженеру по обслуживанию и позволяют ему спроектировать транспортную инфраструктуру и комплектующие мостов, а также составить единую модель для координации и обнаружения столкновений. В рамках проекта к IFC-стандартам также был применён инновационный подход: IFC-файлы преобразовывались в графическую базу данных. Подрядчик использует платформу BIMServer и её API для разбора и сериализации IFC-файлов в формат JSON, после чего Data-инженер помещает IFC-элементы и их отношения в графическую базу данных. В дальнейшем полученная база будет использоваться для анализа и других манипуляций.    

Башня Башня спроектирована в приложении Inventor и перенесена в Revit как IFC-файл

BCF (BIM collaboration format): BCF как формат для сообщения об ошибках получил широкое применение в проекте. Как в приложении для моделирования (Revit), так и в приложении для координации (Navisworks) команда описывает ошибки в формате .bcf и публикует их на платформе BIMTrack, где хранится, отслеживается и обсуждается вся информация об ошибках и проводится совместная работа по их устранению. 

COBie (Construction Operations Building Information Exchange): с целью расширить использование BIM-моделей на этапе управления строительным объектом, а также для осуществления регулярной проверки данных на проекте применяется стандарт COBie, начиная с этапа проектирования. В первую очередь был разработан план по доставке COBie-данных с учетом требований к управлению объектом. Затем был внедрён инновационный стандарт пространственного расположения COBie, адаптированный для линейной инфраструктуры. И, наконец, была введена FM-платформа под названием YouBIM, куда загружались BIM-модели вместе с таблицами COBie. На стороне пользователя менеджеры, отвечающие за управление объектами, могут просматривать и проверять данные в приложении YouBIM при каждой доставке. 

LandXML используется в двух случаях: во-первых, когда инженер генплана экспортирует готовые данные в LandXML-файл и передает их дорожному инженеру и инженеру-мостовику, поскольку проектирование линейных конструкций опирается на проектный рельеф и генеральный план. Во-вторых, инженер-геодезист экспортирует топографическую информацию в LandXML, передавая её инженеру-мостовику для проектирования выемки фундамента.    

Панамский

Преимущества использования openBIM

Применение открытых стандартов при проектировании и строительстве четвёртого моста через Панамский канал было обязательным условием государственного заказчика, отражённом в техническом задании и продиктованном стратегическими задачами проекта, включающими создание бесшовной рабочей экосистемы, объединяющей проектные команды, и увеличение роли технологий информационного моделирования.  

На сегодняшний день участники проекта используют в своей работе более 10 различных программных продуктов, и именно практика openBIM гарантирует  интероперабельность и надёжность передаваемых данных.  

Проект

Открытые форматы IFC и LandXML предоставляют читаемый протокол для обмена информацией, позволяя значительно экономить время, которое, в противном случае затрачивалось бы на преобразование различных форматов и файлов.  

Формат BCF обеспечивает возможность сохранять и отслеживать все обнаруженные ошибки вплоть до их устранения, таким образом, повышается качество проекта и удаётся избежать дополнительных расходов.  

Использование COBie с начала проектирования позволяет гарантировать качество данных и избежать возможных ошибок на этапе строительства и обслуживания. Его применение обеспечивает высокий показатель окупаемости инвестиций (Return on Investment, ROI). 

Таким образом, благодаря openBIM реализация проекта становится более эффективной и плавной за счёт улучшения функциональной совместимости и сокращения количества хранилищ данных. Проект был оптимизирован уже на этапе проектирования и теперь уверенно движется к устойчивому жизненному циклу. 

Уникальность проекта обеспечена инновационным подходом к IFC: преобразованием IFC-файлов в графические базы данных, при котором IFC-объекты превращаются в компоненты внутри базы, взаимосвязанные с отношениями IfcRelAggregates,  IfcRelConnects и другими. Полученная база данных IFC-схемы позволяет Data-инженеру извлекать информацию и оперировать данными в соответствии с задачами проекта.  

Инновационный подход затронул и формат COBie: стандарт пространственного расположения COBie был адаптирован под проект линейной инфраструктуры. Проект был разбит на несколько уровней, а именно: непосредственно Проект (четвёртый мост через Панамский канал), Проектные подразделения (независимые структуры), Зоны (мосты, дороги, здания и тд), и Пространства (расстояния). Кроме того, была задействована FM-платформа, позволяющая менеджерам, отвечающим за управление объектами, видеть и проверять данные. 

Дальнейшее развитие openBIM подрядчик связывает с расширением определений модельного вида (Model View Definition, MVD) при обмене данными в рамках инфраструктурного проекта. Например, определения конструкции моста для анализа, фасада моста – для моделирования ветровых нагрузок, проекта дороги – для расчёта стоимости.  

Нравится
2
Не нравится
0