tietomallinnus kalliorakentamisessa, mikael rinne, aalto-yliopisto

Louhinta- ja kalliotekniikan päivät 9. -10.10.2014Hotelli Haaga, Helsinki

Tietomallinnus, yhteenveto kalliorakentamisen opinnäytetöistäprof. Mikael Rinne

Georakentaminen Aallossa

3.9.2014Ympäristö- ja yhdyskuntatekniikka/ Georakentaminen

2

Kallioperä

Insinöörigeologia Maa- ja pohjarakennus

Kalliorakennus- /kaivostekniikka

Pohjavesi

TierakenteetMaaperä

Tietekniikka

Maarakenteet ja perustukset

IT tarjoaa uusia työvälineitä georakentajille


3

Tietomallipohjaisessa (BIM) infrarakentamisessayhdistyvät uudet menetelmät, mm. kuva-analyysit, numeeriset laskentamenetelmät ja paikannusteknologiat.

www.spacetoday.org

ggregatesandminingtoday

SMCOY.fi

http://www.rts.fi/infrabim/tuote_ja_tietomallinnus.htm

Georakentamisen maisteriohjelma(alkaen 2016)


4

Luonnos 3.6.2014

Lähtökohtia tietomallinnuksen kehitystyöhön• Infra FINBIM visio: Vaiheajattelusta koko elinkaaren kattavaan

tietomalleja hyödyntävään palvelutuotantoon

• Tavoitteena: Tehokkaampia toimintatapoja, parempaa yhteistyötä, tuottavuuden parantumista suunnittelussa, rakentamisessa ja ylläpidossa

• Rakennuttajien vaatimukset tietomallipohjaisesta suunnittelusta => suunnittelijoiden ja rakentajien valmiudet?


5

Tunneligeometrian mallinnuksesta Frans Horn: Rakennustuotemallit kalliorakennuskohteiden suunnittelun ja rakentamisen apuvälineinä (2013)

• Miten infra- ja rakennussuunnittelualojen rakennustuotemallinnusmenetelmät eriävät toisistaan?

• Mitkä ohjelmistot sopivat maanalaisten kalliotilojen suunnittelun tarpeisiin?


6

• Case Tapiolan Keskuspysäköinti• AutoCAD Civil 3D sekä Tekla Civil• Esimerkkejä tunnelin geometrian

mallinnuksesta ja mm. yhdistelmämalleista

• Tiedonsiirtoformaateista• Sanastoa

Tunnelimallintamisen perusvaiheita. Oikealla Tekla BIMsight -ohjelmalla koottu yhdistelmämalli. F. Horn 2013/ SITO

Geologian ja lujitusrakenteiden tietomallintamisesta


7

Länsimetron Aalto-yliopiston asemahallin tulkitut rikkonaisuusvyöhykkeet ja lujitusrakenteet. Nissinen J, 2014 /Pöyry Oy/TEKES.

Juha Nissinen: Geologian ja kallion lujitusrakenteiden tietomallinnus (2014)

• Kuinka tietomallia voidaan hyödyntää geologisten havaintojen ja lujitusrakenteiden toteumamallissa?

• Voiko tietomallia käyttää osana tunnelin rakenteiden huolto- ja ylläpitopalveluita?

• Case Aalto-yliopiston asemahalli, Länsimetro

• Microstation• Tietomallintaminen: geologiset

havainnot, pultit, ruiskubetoni- ja salaojat, injektointi.

Mallipohjainen louhintaprosessi


8

Olli Vaaramaa: Mallipohjaisen louhintaprosessin hyödyntäminen tiehankkeessa (2013)• Onko poravaunun 3D-

ohjausjärjestelmästä ollut hyötyä tierakennushankkeen louhinnoissa ja jos niin millaisia?

• Case Tikkurilantien työmaa• TIM3D –ohjausjärjestelmä (Sandvik)• Surpac (räjäytyskentän mallipohjainen

suunnittelu poravaunuun )• Satelliittipaikannusjärjestelmät

Toteumatietojen hyödyntäminen massanlaskennoissa. Poravaunun tallentamia toteumatietoja verrattiin kartoitustietojen perusteella saatuihin louhintamääriin ja voitiin todeta kartoitustietojen puutteellisuus. Vaaramaa O, 2013/ Destia/ TEKES

TavoitepintaPoraustietojen mukainen toteumatieto

Kartoituksen mukainen toteumatieto

Poimintoja johtopäätöksistä• Kalliotilojen tuotemallintamiseen soveltuvia suunnitteluohjelmistoja: AutoCAD Civil 3D,

Tekla Civil sekä Microstation. Surpacin ja Novapoint ohjelmistojen potentiaali selvitettävä tarkemmin.

• Kalliorakennuskohteen kaikkien ominaispiirteiden tuotemallintaminen yhdessä ohjelmistossa haasteellista.

• Kalliotilojen pintamallit merkittävä laadunvarmistus- ja työsuunnitteluväline. Esim. laserskannaus toimii hyvin louhinnan ja ruiskubetonityön laadunvarmistuksessa. Voidaan seurata muutoksia, esim. pakkasvaurioiden vaikutuksia.

• Räjäytyskentän mallipohjainen suunnittelu yhdessä porakoneen ohjausjärjestelmän kanssa vähentää mittaustöihin käytettyä aikaa. Talvisissa olosuhteissa etukäteen suunnitellut kentät on helpompi porata, koska lumisesta maasta merkit häviävät ja poratut reiät hautautuvat.

• Uudet tekniikat parantavat mm. geologien työturvallisuutta ja tuovat helpotusta laadunvarmistukseen.


9

Kalliorakentamisen/ Kaivostekniikan diplomityöt 2014

• Tanttu K: Kallionpinnan mallintamisen luotettavuuden arviointi pohjatutkimusten määrän ja laadun perusteella (käynnissä)

• Hurskainen P: Kallioperätutkimusten vaikutus tunnelihankkeiden rakentamiskustannuksiin• Uripto R: A Study of New Tools to Optimize Mine Ventilation and Equipment Scheduling • Camargo F: Technical and economic evaluation for the in pit crushing and conveying (IPCC) system

implementation at the Siilinjärvi mine• Janiszewski M: Geotechnical risk assessment in the Pyhäsalmi mine with a focus on seismic risk • Lishchuk V: Porphyry ore body zonality for the mine planning in context of processing performance• Nissinen J: Geologian ja kallion lujitusrakenteiden tietomallinnus• Tommila E: Kittilän kaivoksen louhintamenetelmän tarkastelu ja raakkulaimennuksen kontrollointi• Koskinen E: Porausdatan hyödyntäminen tunnelilouhinnassa kalliolaadun ja räjäytystulosten

ennakoinnissa• Suikkanen J: Modeling slope stability utilising fracture mechanics• Hakkila J: Porajumbon tiedonkeruujärjestelmän hyödyntäminen porarin ammattitaidon

kehittämisessä


10

Kalliorakentamisen/ Kaivostekniikan diplomityöt 2013• Horn F: Rakennustuotemallit kalliorakennuskohteiden suunnittelun ja rakentamisen apuvälineinä

• Hietala E: Kalliolaadun vaikutus injektoinnin massamääriin

• Matikainen A: Excavation quality and statistical evaluation of laser scanned tunnel cross-sections

• Harpila A: Mekanisoitujen kalliopultituslaitteiden soveltuvuus kalliorakennushankkeisiin

• Rantanen A: Effect of overcoring induced heat on LVDT stress measurements

• Vaaramaa O: Mallipohjaisen louhintaprosessin hyödyntäminen tiehankkeessa

• Juvani J: Avolouhoksen vedenpoisto maanalaista pumppaamotilaa hyödyntäen


11

Tietekniikan tuoreet tietomallinnuksen diplomityöt


12

• Carlstedt M: Tietomallipohjaisen tiesuunnitelman tarkastaminen ja hyväksyminen (tekeillä)

• Marttinen M: Tietomallinnuksen hyödyntämismahdollisuudet ylläpidossa (tekeillä)

• Kylmälä A (2014): Tietomallinnuksen hyödyntäminen tien yleissuunnittelussa (2014)


13

Opinnäytetöitä osoitteessa:

https://aaltodoc.aalto.fi

tietomallinnus kalliorakentamisessa, mikael rinne, aalto-yliopisto

Engineering