Mallipohjainen infrarakentaminen konekuljettajan näkökulmasta

17 syyskuun, 2018

Tässä blogitekstissä Novatronin tietomalliasiantuntija Petri Kuusela avaa, mitä mallipohjainen rakentaminen tarkoittaa urakoitsijan ja konekuljettajan näkökulmasta.

Infra-alalla on parhaillaan käynnissä uusien teknologioiden ja toimintamallien käyttöönotto jokaisessa hankevaiheessa suunnittelusta toteutukseen. Suunnittelussa siirrytään dokumenttipohjaisesta suunnittelusta tietomallipohjaiseen suunnitteluun ja rakentamisessa siirrytään mallipohjaiseen tuotantoon. Käyttöönoton vauhdin määrittelevät tilaajaorganisaatiot: Väylä, alueelliset ELY-keskukset ja muutamat isot kaupungit vaativat jo rakennushankkeissaan mallipohjaista tuotantoa ja lähivuosina pienemmätkin tilaajaorganisaatiot seuraavat Väylän viitoittamaa tietä uuden toimintamallin käyttöönotossa.

Mitä mallipohjainen tuotanto tarkoittaa maanrakennusurakoitsijan näkökulmasta? Tilaaja edellyttää urakoitsijan toimivan mallipohjaisesti, toisin sanoen työ toteutetaan mallipohjaiseen toimintamalliin perehtyneiden henkilöiden toimesta ja työmaan tiedonhallinta on suunniteltua. Mallipohjaisella työmaalla hyödynnetään laajasti 3D-koneohjausjärjestelmillä varusteltuja työkoneita.

Novatron tietomallipohjaisen rakentamisen edelläkävijänä

Suomessa ollaan edelläkävijöitä infran tietomallintamisessa. Myös Novatron on valinnut edelläkävijän roolin ja on aktiivisesti mukana alan kehittämisessä. Tästä hyötyvät erityisesti Xsite PRO 3D -koneohjausjärjestelmän käyttäjät. Heillä on käytössään ohjelmisto, jolla hallitaan suuria tiedostomääriä ja mikä tärkeintä: tietoa ei tarvitse enää ”tyhmentää”, vaan koneohjauksessa voidaan käyttää aineistoja oikeilla pintatunnuksilla ja koodeilla.

Miksi asiakkaat valitsevat Novatronin?

Suomalaisen Novatron Oy:n tuotteet kehitetään ja valmistetaan Pirkkalassa. Kotimaisuus mahdollistaa sen, että koneohjausjärjestelmän ohjelmistoa voidaan kehittää vastaamaan suomalaisia rakentamiskäytäntöjä ja -vaatimuksia. Vaikutusta on varmasti myös sillä, että moni Xsite® PRO 3D -sovelluksen toiminnoista on ideoitu varsinaisten alan ammattilaisten, suomalaisten konekuljettajien toimesta.

Asiakastukeen liittyvät palvelut ovat saaneet kiitosta asiakkailta. Tässäkin asiassa Novatron on kuunnellut herkällä korvalla suomalaisia maanrakennusyrittäjiä. On sitten kyse järjestelmän käyttöön tai koneohjausmalleihin liittyvästä ongelmasta, niin Novatronin teknisen tuen järjestelmä- ja tietomalliasiantuntijat ovat valmiina auttamaan.

Tietomallipohjainen rakentaminen koneenkuljettajan näkökulmasta

Tietomallipohjainen, tiedonsiirtoformaatti, pintakoodi, lajikoodi, tarkemittaus ja toteumamittaus ovat termejä, joista noin äkkiseltään kuultuna haluaisi pysyä hieman etäämmällä. Kun SINÄ, koneenkuljettaja, tutustut tämän artikkelin avulla tietomallipohjaiseen rakentamiseen pala kerrallaan, niin voimme lopuksi yhdessä todeta, että tämähän on hyvä juttu ja näinhän sen olisi pitänyt olla jo aikaisemmin.

”Sanahirviöllä ”tiedonsiirtoformaatti” tarkoitetaan rakennepintojen ja varusteiden esitystapaa.”

Ensinnäkin tietomallipohjaisuus tarkoittaa yksinkertaistettuna sitä, että suunnittelija toimittaa työmaalle suunnitelmat avoimissa tiedonsiirtoformaateissa ja koneluettavassa muodossa; aikaisemmin suunnitelmat tulivat urakoitsijalle paperille tulostettuina, joista mittaushenkilöstö poimi oleellisen tiedon ja muunsi sen mittalaitteisiin ja koneohjaukseen sopivaksi. Sanahirviöllä ”tiedonsiirtoformaatti” tarkoitetaan rakennepintojen ja varusteiden esitystapaa. Tämähän ei varsinaisesti ole koneenkuljettajan ”ongelma”, koska yleensä työmaan mittaushenkilöstö huolehtii siitä, että työkoneisiin siirrettävät aineistot on muutettu kyseisen koneohjausjärjestelmän tarvitsemaan muotoon. On kuitenkin hyvä tietää, että käytetyissä tiedonsiirtoformaateissa on eroja. Jos käytössäsi on Xsite® PRO 3D -koneohjausjärjestelmä, sinulla on työkalu, joka hallitsee suomalaisten infran tilaajien vaatimukset avoimen tiedonsiirtoformaatin Inframodelin hyödyntämisestä toteutusvaiheessa. Jos tarvitset lisätietoa Xsite® PRO 3D:n tukemista tiedonsiirtoformaateista, niin ole yhteydessä Tekniseen tukeen.

Projektin aktivointi

Suositeltavin tapa hallita työmaan tietoja on sisällyttää aineistot omiin kansioihinsa pääprojektikansion alle kuvan 1 mukaisesti

Jotta kaikki aineistot olisivat tehokkaassa käytössä, niin kannattaa aina aktivoida koko pääprojektikansio:

• Valitse ”Projekti –> Avaa projektihakemisto”

Valitse haluamasi pääprojektikansio aktiiviseksi (kuvan 1 pääprojektikansio on ”Esimerkkiprojekti”) ja paina ”Lue kansio”

Kuva 1. Projektihakemisto

Tämän jälkeen kaikki pääprojektikansion alla olevat aineistot ovat käytettävissäsi.

Kun sinulla on käytössäsi Novatronin Xsite® PRO -koneohjausjärjestelmä, voit hyödyntää työssäsi pistemäisiä ja linjamaisia aineistoja perinteisten pintamallien lisäksi. Työtäsi helpottaa myös erilaiset tausta- ja varoituskartat. Tietoa on helppoa hallita, kun koneohjausjärjestelmä tukee edellä kuvatun tyyppisiä hakemistorakenteita.

Pistemäinen aineisto

Valaisinpylväiden perustukset ja kaivot ovat hyvä esimerkki pistemäisestä aineistosta. Pistemäisen tiedon käytössä sinun on tiedettävä, mikä korkeus pisteelle on annettu. Esimerkiksi valaisinpylvään perustuksia kuvaavissa pisteissä on yleensä perustuksen yläpinnan korkeus. Usein kaivojen sijaintia kuvaavissa pisteissä on kannen korkeus. Tarvittaessa työmaan mittaushenkilöstö voi editoida edellä mainittujen pisteiden korkeudeksi vaikkapa perustuksen alapinnan korkeuden tai kaivon lähtevän putken vesijuoksukorkeuden.

–> Selvitä, mikä korkeus pistemäiselle tiedolle on asetettu!

Novatronin Xsite® PRO -koneohjausjärjestelmän käyttäjänä voit valita haluamasi pistetiedon työstettäväksi joko valitsemalla yhden tai vaihtoehtoisesti kaikki ryhmän pisteet. Kun valitset kerralla kaikki ryhmän pisteet aktiiviseksi, järjestelmä opastaa sinut aina ryhmän lähimpään pisteeseen. Tästä toiminnosta voi käyttää myös termiä ”pisteryhmän niputus” tai ”pisteryhmän nappaus”, kuten Xsite® PRO:n valintaluettelossa on asia esitetty (katso kuva 3).

Valitse piste yksikertaisesti painamalla haluamaasi pistettä näytössä kuvan 2 mukaisesti.

Kuva 2. Pistemäisen tiedon valinta Novatronin Xsite® PRO-sovelluksessa.

Muutaman sekunnin painalluksen jälkeen avautuu luettelo, josta voit helposti valita joko osoittamasi pisteen tai kaikki ryhmän pisteet. Jos tässä esimerkissä valitaan kohta ”Pisteen nappaus: Valaistus.gt”, aktivoituu koko pisteryhmä, jolloin järjestelmä opastaa sinut aina lähimmälle pisteelle. Valitun/aktiivisen pisteen sijainti osoitetaan navigointinuolella (kuva 2 pieni kuva). Jos haluat aktiiviseksi vain näytöltä osoittamasi pisteen, niin valitse luettelosta yksittäinen piste (tässä esimerkissä ”#3011 [22342 Valo, betonijalusta] (Valaistus.gt)”. Kun haluat keskeyttää navigoinnin pisteelle, osoita näytöllä aktiivista pistettä ja valitse avautuvasta luettelosta kohta ”Älä valitse pistettä”.

Kuva 3. Pistemäisen tiedon valinta (ryhmä / yksittäinen piste).

–> Muista valita näytön alareunasta Piste-välilehti aktiiviseksi (Kuva 4.).!

Kuva 4. Informaatiopalkki.

Linjamainen aineisto

Tyypillisiä aineistoja, jotka kuvataan taiteviivoin, ovat kunnallistekniset putket ja rummut sekä kaapelit ja rakennepintojen taitteet.

Aineiston käyttö toimii samalla tavalla kuin pistemäisen aineiston käsittelyssä: Voit valita esimerkiksi yhtä rumpua kuvaavan linjatiedon aktiiviseksi. Jos valitset kaikki samaan ryhmään kuuluvat rummut aktiiviseksi (muista ”viivan nappaus”), näet informaatiopalkissa olevat tiedot aina konetta lähinnä olevasta rummusta.

–> Selvitä, mikä korkeus linjamaiselle tiedolle on asetettu!

–> Muista valita näytön alareunasta Linja-välilehti aktiiviseksi!

Pintamallit

Rakennepinnat kuvataan kolmioverkkopintoina eli pintamalleina. Tyypillisiä pintoja ovat:

• Alin yhdistelmäpinta (alusrakenteen pinta)
• Ylin yhdistelmäpinta (suunniteltu, lopullinen pinta)
• Rakennekerrokset (suodatin-, jakava-, kantava kerros)

Halutun rakennepinnan aktivoimiseen on monta tapaa. Voit jälleen hyödyntää Xsite® PRO -kosketusnäyttöä painamalla muutaman sekunnin näyttöä koneen kohdalta, jolloin avautuu luettelo rakennepinnoista, jotka löytyvät koneen läheisyydestä. Huomioi, että tämä tapa ei näytä luettelossa kaikkia pintoja, vaan ainoastaan ne, jotka löytyvät ”koneen alta”. Jos haluat tarkastella kaikkia projektin pintoja/aineistoja, niin valitse ”Projekti –> Lue tiedosto”, jolloin saat luettelon kaikista projektin aineistoista ja voit valita haluamasi tiedon aktiiviseksi.

Nopein tapa vaihtaa aktiivista pintaa on käyttää pääikkunan vasemmassa alanurkassa olevia ”ylös”- tai ”alas”-painikkeita kuvan 5 mukaisesti. Aktiivisen pinnan nimi välähtää näytöllä ja poikkileikkausnäkymässä aktiivinen pinta kuvautuu jatkuvana viivana. Aktiivisen pinnan nimi näkyy myös näytön vasemmassa alareunassa.

Myös pintoja voidaan niputtaa: jokaisesta väylästä voi olla laadittuna omat pintamallit. Kun esimerkiksi valitset kaikkien väylien suodatinkerroksen pintamallit nippuun, Xsite PRO aktivoi puolestasi aina sen väylän suodatinkerroksen pintamallin, jonka kohdalla kauhan mittapiste sijaitsee. Toteumatiedotkin linkittyvät automaattisesti oikeaan pintaan.

Kuva 5. Aktiivisen pinnan nopea vaihto ylös-/alas-painikkeiden avulla.

Tarkemittaus, toteumamittaus, kartoitusmittaus

Otsikossa mainitut termit menevät sekaisin kaikilla infratyömaan osapuolilla: mittaajilla, koneenkuljettajilla, työnjohdolla ja tilaajan edustajilla. Erityisesti on syytä muistaa, ettei koneohjausjärjestelmillä voi missään olosuhteissa tehdä tarkemittauksia, koska niihin on yksinoikeus vain maanmittausalan ammattilaisilla eli työmaan TARKEMITTAUKSISTA vastaavat mittausvastaava tai hänen valtuuttamansa maanmittausalan ammattilainen, joka on suorittanut vähintään maanmittausalan perustutkinnon.

Koneohjausjärjestelmillä voidaan sen sijaan tuottaa koneenkuljettajien toimesta TOTEUMAMITTAUKSIA, jotka ovat toteutuneen pinnan vertailutietoa suhteessa työstettävään/aktiiviseen suunniteltuun rakennepintaan. Toteumamittaukset ovat siis osa mallipohjaista laadunvarmistusta ja niiden tuottaminen ohjeistetaan koneenkuljettajille perehdytyksessä, jonka sisältöä puidaan myöhemmin tässä artikkelissa.

Toteumamittausten suorittaminen on Xsite® PRO 3D -ohjelmistolla helppoa; painat informaatiopalkissa satelliittien lukumäärää kuvaavaa painiketta, jolloin pääikkunassa välähtää teksti ”Piste tallennettu” (katso kuva 6). Tallennettu toteumapiste linkittyy automaattisesti aktiiviseen pintamalliin.

Kuva 6. Toteumapisteen tallennus.

Koneenkuljettajat voivat suorittaa tarvittaessa myös KARTOITUSMITTAUKSIA. Tällaisia mittauksia voivat olla vaikkapa asennettujen suojaputkien päät tai kaivannoista paljastetut kaapelit.

Vaihe 1) Kun haluat suorittaa kartoitusmittauksia, niin valitse informaatiopalkin ”Loki”-välilehti ja paina toista painiketta oikealta (painikkeessa näkyy aina viimeisin valittu/kirjoitettu koodi), jolloin näyttöön avautuu infrarakentamisessa käytettävä virallinen ja ajantasainen ”Infra rakentajakoodaus”-koodikirjasto. Voit valita kirjastosta haluamasi koodin tai kirjoittaa oman koodisi tekstiriville (katso kuva 7).

Vaihe 2) Koodin valinnan jälkeen muista painaa ensimmäistä painiketta vasemmalta ”Tallenna sij:”.

Kuva 7. Kartoitusmittaukset, koodin valinta.

Mallipohjaiseen tuotantoon perehtyminen

Maanrakennusurakoitsijan on huolehdittava siitä, että henkilöstö perehtyy mallipohjaiseen tuotantoon. Urakan toteutusorganisaatiossa on oltava ”tuotannon tietomallikoordinaattori”, joka hallitsee mallien tarkastamisen, työkoneiden ja tukiasemien tarkkuuden seurannan sekä toteuma- ja tarkemittausten tiedon hallinnan, ja laajemmin katsottuna koko hankkeen tiedon hallinnan. Yleensä tuotannon inframallikoordinaattorina toimii maanmittausalan ammattilainen ja on selvää, että kyseessä on yksi hankkeen avainhenkilöistä. Jokainen urakoitsija harkitsee tahollaan, haluaako tämän avainhenkilön kuuluvan omaan henkilöstöönsä, vai ostaako tarvittavan osaamisen esimerkiksi mittauskonsultilta.

Urakan mallipohjaista toimintaa ei voi kuitenkaan vastuuttaa yhden henkilön harteille, vaan se kuuluu koko organisaatiolle. Projektin johto vastaa siitä, että jokainen hankkeeseen osallistuva tietää roolinsa ja vastuunsa tietomallipohjaisessa palapelissä. Työmaan perehdytystilaisuudet ovatkin oiva tilaisuus välittää mallipohjaisen työmaan vaatimukset ja ohjeet kaikille työmaalla toimiville henkilöille.

Tehtävät on kuvattu Yleisten inframallivaatimusten osassa 4. Rakentaminen. Tärkeimmät tehtävät ovat koneohjausjärjestelmän säännöllinen tarkkuuden seuranta ja toteumatietojen tallentaminen työstetyistä rakennepinnoista. Seuraavassa on kuljettajan muistilista mallipohjaiselle työmaalle.

Osallistu työmaan perehdytystilaisuuteen, jossa projektin johto perehdyttää sinut

1. käytössäsi olevien koneohjausmallien sisältöön ja käyttöön
2. koneiden tarkkuuden seurantaan:
   1. Koneesi tarkkuus on varmistettava heti uuden työmaan alkajaisiksi
   2. kaivinkoneet tarkastetaan vähintään kerran viikossa
   3. tiehöylän tarkkuus päällysrakennetöissä tarkastetaan kerran vuorokaudessa

3. toteuma- ja kartoitustiedon tallentamiseen:
   1. mistä rakennepinnoista toteumatiedot tallennetaan
   2. kuinka tiheään toteumatietoja tallennetaan
   3. suoritetaanko kaivinkoneella kartoituksia ja kuinka tieto koodataan.

Olemme myös tehneet ohjeen konekuljettajan perehdytyksestä mallipohjaiselle työmaalle. Voit ladata sen tästä.

Petri Kuusela
Tietomalliasiantuntija
Novatron Oy