Strona główna / Year in Infrastructure / Yearbook 2023 — artykuły / Technologia pomaga w realizacji górskich projektów

Technologia pomaga w realizacji górskich projektów

Technologia pomaga w realizacji górskich projektów

ARTYKUŁ SPONSOROWANY: Innowatorzy w kategorii Drogi i autostrady wyróżnieni na konferencji YII i w konkursie Going Digital Awards firmy Bentley Systems.

Udostępnij
Logo Cadalyst na białym tle.
Drogi i autostrady, ikona z grafiką otwartej autostrady

KATEGORIA: Drogi i autostrady

Ten artykuł autorstwa zespołu Cadalyst został pierwotnie opublikowany przez Cadalyst
29 listopada 2023 r.

Na pierwszy rzut oka zadanie zmiany przebiegu ruchliwego odcinka autostrady międzystanowej w Kolorado może wydawać się równie przytłaczające jak góry otaczające korytarz projektu. Ze względu na trudną topografię, ograniczenia terenu, niezliczone względy środowiskowe i szerokie grono interesariuszy, twórcy projektu I-70 Floyd Hill stanęli przed złożonymi, ambitnymi celami. Projekt wymagał licznych modernizacji w celu poprawy płynności ruchu, dostępu i odległości widoczności, przy jednoczesnej wymianie starzejącej się infrastruktury w otoczeniu spektakularnej przyrody.

Z pomocą technologii cyfrowej zespół planistów był w stanie z powodzeniem poradzić sobie z tym trudnym zadaniem i osiągnąć znaczną oszczędność czasu i kosztów. To udane przedsięwzięcie pomogło głównym twórcom projektu, firmie AtkinsRéalis, zdobyć nagrodę za najlepszy projekt w kategorii Drogi i autostrady w konkursie Year in Infrastructure i Going Digital Awards, organizowanym przez firmę Bentley Systems, Incorporated w Singapurze w dniach 11–12 października.

Złożone prace modernizacyjne

Właściciel projektu, Departament Transportu stanu Kolorado (CDOT), dążył do poprawy bezpieczeństwa i mobilności na trasie, a także przebudowy nawierzchni, mostów i innych elementów infrastruktury. Projekt o długości 12,8 km, około 40 km na zachód od Denver, wymagał współpracy wielu branż projektowych i przedstawienia różnych alternatywnych rozwiązań klientowi oraz opinii publicznej. Technologia cyfrowa umożliwiła zespołowi tworzenie realistycznych modeli w miarę postępów w projektowaniu i udostępnianie tych postępów przez cały czas trwania projektu.

„Projekt cieszy się dużym zainteresowaniem” powiedział Alan Carter, Project Manager i Lead Roadway Designer w firmie AtkinsRéalis. „Wiele osób z zaciekawieniem przygląda się temu, co robimy. W związku z czym możliwość pokazania modeli była niezbędna dla koordynacji publicznej“.

Jednym z wyzwań projektowych było dodanie trzeciego pasa ruchu autostrady międzystanowej I-70 w kierunku zachodnim, aby odciążyć dwupasmowe wąskie gardło, co nie było łatwym zadaniem, biorąc pod uwagę górzystą topografię i potok, który biegnie wzdłuż znacznej części jezdni. W nowym projekcie podniesiono część nowych pasów ruchu w kierunku zachodnim na konstrukcjach mostowych, aby zmieścić wszystkie elementy w ciasnej przestrzeni i złagodzić niektóre ostre zakręty.

Korzystając z oprogramowanie firmy Bentley, w tym OpenRoads Designer do projektowania geometrycznego, OpenBridge Modeler do modelowania mostów, LumenRT do wizualizacji, ProjectWise do zarządzania plikami, a także różnych innych narzędzi firmy Bentley do zadań specyficznych dla branży, zespół AtkinsRéalis zbudował model 3D całego projektu, który można było udostępniać w różnych formatach — zarówno w postaci nieruchomych obrazów, jak i przelotów wideo.

„Narzędzia pozwoliły nam szybko tworzyć modele 3D i oceniać geometrię oraz określone parametry, takie jak odległość widzenia“ — powiedział Carter. „Mogliśmy uczestniczyć w spotkaniach z interesariuszami i wykorzystać wirtualne przeloty wokół modelu, aby zorientować się, jak będzie wyglądał projekt”.

Projekt uwzględniał również budowę brakującego odcinka drogi dojazdowej o długości około 3,2 km, ulepszenie ramp i innych punktów dostępu oraz modernizację zielonego szlaku. Prace łagodzące wpływ na środowisko obejmowały dwa nowe przejścia dla dzikich zwierząt pod przęsłami mostu, łączące wcześniej oddzielone obszary naturalne. Podjęto również różne inne środki w celu poprawy jakości powietrza i wody, stanu potoków i możliwości rekreacyjnych w korytarzu.

Wielobranżowy zespół

Według S.Y., ponieważ nad projektem pracowały różne branże, kompatybilność narzędzi firmy Bentley odegrała kluczową rolę w powodzeniu projektu. Liu, digitalization manager w firmie AtkinsRéalis. „Posiadanie pakietu, który pozwoli nam komunikować się ze sobą, było kluczowe“ — stwierdził. „Bardzo szybko zauważyliśmy korzyści. Mogliśmy generować najnowsze modele w formacie, który odbiorcy mogli łatwo zrozumieć. Świadomość, że to, co zostało pokazane na ekranie jako model 3D, jest tym samym, co przesłany rysunek, dała naszym inżynierom pewność, że to, co zostało zaprojektowane, znajduje odzwierciedlenie w modelu“.

Praca w połączonym środowisku cyfrowym pozwoliła również zaoszczędzić czas i pieniądze. Zespół szacuje, że zaoszczędził ponad 1 mln USD na zarządzaniu ponad 1000 arkuszy plików, w tym 5500 godzin na koordynacji i 97% nakładu pracy związanego z opracowywaniem i publikowaniem cyfrowych bliźniaków do przeglądu. Całkowicie cyfrowe podejście umożliwiło zespołowi wyraźniejsze przekazywanie założeń projektowych, wspieranie integracji społeczności i szybką aktualizację modeli w celu złagodzenia wpływu na środowisko i społeczeństwo.

Widok z góry na górską autostradę.
Wizualizacje odegrały kluczową rolę w uzyskaniu poparcia interesariuszy dla projektu autostrady międzystanowej I-70. Źródło obrazu: AtkinsRéalis.

Z pomocą technologii cyfrowej

Projekt cieszy się dużym zainteresowaniem. Wiele osób z zaciekawieniem przygląda się temu, co robimy. W związku z tym możliwość pokazania modeli była niezbędna dla koordynacji publicznej.

Budowa projektu o wartości 700 milionów USD rozpoczęła się na początku tego roku, a jej zakończenie zaplanowano na 2028 rok. Wykonawca Kraemer North America buduje projekt w trzech segmentach, z budową rozpoczynającą się na wschodnim krańcu i stopniowo postępującą w kierunku zachodnim, z pewnym nakładaniem się harmonogramu trzech segmentów.

Patrząc w przyszłość, Carter widzi wiele możliwości zastosowania wiedzy o technologii cyfrowej zdobytej podczas realizacji projektu. „Nauczyliśmy się wykorzystywać pełną moc tych narzędzi, a to dopiero początek. Jest jeszcze wiele do zrobienia po stronie technologii BIM przy użyciu cyfrowych bliźniaków“ — oznajmił. Zespół korzystał z iTwin Experience firmy Bentley przede wszystkim jako narzędzia przeglądowego do udostępniania informacji o modelu klientowi i uczestnikom zespołu. W przyszłości Carter przewiduje wykorzystanie dodatkowych możliwości do zarządzania danymi projektu. „To zupełnie inny świat. Począwszy od zarządzania majątkiem trwałym, oznaczania elementów i pozycji płatności oraz automatyzacji ilości“ — powiedział.

Liu dodał, że czujniki danych i inne technologie będą wykorzystywane do monitorowania wydajności obiektu w tym i przyszłych projektach. „Zrozumienie wszystkich tych danych i przeanalizowanie ich w celu udoskonalenia [działania obiektu] jest bardzo ekscytujące“ — zauważył.

Pozostali finaliści w kategorii Drogi i autostrady

Pozostali finaliści w kategorii Drogi i autostrady to projekt drogi ekspresowej Hengyang-Yongzhou w Hunan w Chinach oraz projekt przebudowy węzła Montrose w Mbombela, Mpumalanga, RPA.

Droga ekspresowa Hengyang-Yongzhou to korytarz o długości 105,2 km, który poprawi warunki ruchu i skróci czas podróży między dwoma miastami, zapewniając współpracę przemysłową i lepszą dostępność wzdłuż trasy turystycznej. Projekt ten, zlokalizowany pośród cennych gruntów rolnych, stanowił wyzwanie środowiskowe, techniczne i koordynacyjne dla wielu branż, okręgów i hrabstw. Projektanci, Hunan Provincial Communications Planning, Survey & Design Institute Co., Ltd., wykorzystali otwarte, zintegrowane aplikacje 3D BIM i modelowania rzeczywistości firmy Bentley, aby zapewnić ujednoliconą kompatybilność danych.

Model cyfrowy i projekt przebiegu drogi pomogły zminimalizować wpływ na pola uprawne o 10 hektarów. Porównując dane z chmury punktów na miejscu w OpenRoads Designer, zespół wyeliminował potrzebę budowy trzech mostów, oszczędzając 40 mln CNY. Dzięki współpracy przy cyfrowym projektowaniu i integracji danych, poprawił on również wydajność komunikacji o 50% i uniknął 20 błędów na budowie, oszczędzając 5 mln CNY. Oczekuje się, że dzięki wykorzystaniu rozwiązań BIM firmy Bentley projekt zostanie otwarty dla ruchu rok przed planowanym terminem.

Projekt przebudowy węzła Montrose został zainicjowany w celu zastąpienia istniejącego skrzyżowania poziomego typu T na autostradzie N4, co miało na celu poprawę mobilności ruchu drogowego, bezpieczeństwa oraz lokalnej gospodarki i możliwości turystycznych. Zlokalizowany pomiędzy dwiema rzekami, pośród stromych dolin miedzy górami, projekt postawił przed projektantami SMEC RPA wyzwanie związane z trudnymi warunkami terenowymi przy realizacji nowego węzła o wysokim standardzie i swobodnym przepływie. Projekt był również realizowany w krótkim czasie, bez dostępnych danych geodezyjnych.

SMEC wykorzystała iTwin Capture Modeler do stworzenia siatki rzeczywistości obecnego terenu i infrastruktury oraz LumenRT do przedstawienia swojego projektu koncepcyjnego, co pozwoliło im zdobyć kontrakt na projekt i dostarczyć funkcjonalny projekt w rekordowym czasie. OpenRoads Designer ułatwił integrację z oprogramowaniem do modelowania mostów używanym przez zespół, a narzędzia do modelowania korytarzy umożliwiły dokładne obliczenia robót ziemnych i ilości materiałów. Praca w cyfrowym środowisku współpracy pozwoliła zaoszczędzić około 2500 godzin czasu projektowania i obniżyć koszty projektowania o 2,5 mln ZAR.

Te trzy wyjątkowe projekty z istotnymi wyzwaniami projektowymi pokazują, w jaki sposób technologia cyfrowa może pomóc w zaspokojeniu rosnących potrzeb infrastrukturalnych na całym świecie. Można się tylko zastanawiać, czy projekty te mogłyby zostać zrealizowane bez narzędzi cyfrowych.

Obejrzyj wywiad

Dowiedz się więcej o projekcie bezpośrednio od zwycięzców. Lara Sheridan, Managing Editor w Cadalyst, spotkała się z Alanem Carterem i S.Y. Liu w Singapurze.

Udostępnij