Maarakennus

3D-mallin hankkiminen koneohjausjärjestelmään — paperilta käytäntöön

3D-koneohjausjärjestelmät yleistyvät maarakennuskoneissa. Eritasoisia laitteistoja on saatavana jopa tehdasasenteisina. Pelkkä järjestelmä ei kuitenkaan riitä, vaan täyden hyödyn irti saaminen vaatii myös 3D-mallinnuksen työkohteesta.
Arto Turpeinen
Valtaosa julkishallinnon tie- ja infrahankkeista toteutetaan 3D-mallien avulla. Tämän seurauksena kaivinkoneen mittamiestä ei enää tarvita, vaan kuljettaja työskentelee koneohjausjärjestelmän varassa.

Maarakennuksen kustannustehokkuutta ja tarkkuutta saadaan parannettua erilaisilla koneohjausjärjestelmillä. Mittamiestä ei enää tarvita, kun konekuski voi 3D-ohjausjärjestelmän avulla kaivaa tarkasti suunnitelman mukaan. Yhä useammissa työkohteissa 3D-järjestelmä alkaa olla perusedellytys, jota ilman työmaalle ei ole asiaa.

Suuremmilla työmailla pääurakoitsija hoitaa tarvittavat 3D-mallit, jolloin aliurakoitsija saa käyttöönsä valmiit aineistot. Etenkään pienemmissä kohteissa valmiita malleja ei kuitenkaan välttämättä ole tarjolla. 3D-malli on kuitenkin mahdollista hankkia myös omatoimisesti, kunhan tietyt perusasiat ovat selvillä.

Ajoissa liikkeelle

Koneohjausjärjestelmien yleistyminen on avannut markkinoita myös asiaan perehtyneille insinööritoimistoille. Tamperelainen 3D-KOPPI on erikoistunut etenkin mallinnusten valmistamiseen. Iiro Villman kertoo, että asiassa kannattaa toimia hyvissä ajoin etukäteen. ”Urakoitsijan kannattaa olla mahdollisimman pian yhteydessä mallintekijään. Projekteilla on yleisesti kireät aikataulut, ja myös mallien tekeminen vie oman aikansa kohteen laajuuden mukaan. Lisäksi asiaan vaikuttaa lähtöaineiston taso”, Villman kertoo.

Tehokkaassa urakoinnissa eri työvaiheiden aikatauluttaminen on tärkeää kokonaistuloksen kannalta. Työmaalla saattaa olla koneita, joissa ei ole 3D-koneohjausjärjestelmää, mikä täytyy huomioida myös suunnitelmassa. ”Urakoitsijan on tärkeä kertoa, millä aikataululla mitäkin työvaihteita työmaalla tehdään, jotta koneohjausmallit ovat jokaista työvaihetta varten ajoissa valmiina. Ennen mallinnusta myös tarkistetaan, mitä malleja tarvitaan. Toisaalta malleja on helppo myös päivittää ja lisätä töiden edetessä, kun uudet työvaiheet ja niissä käytettävä kalusto selviää”, Villman kertoo.

Esitiedot tärkeitä

3D-mallia tilatessa kannattaa ottaa huomioon, että lähtötietojen taso ja työmaan koko vaikuttavat mallinnuksen luomiseen. Mikäli suunnittelijalle on tarjota mahdollisimman valmiit ja kattavat aineistot, niin koneohjausmallit ovat ladattavissa koneelle hyvinkin nopeasti. Tärkeitä olisivat esim. suunnitelmakartat.

”Koneohjausmallit tehdään aina projektilla käytettävään koordinaatistoon, joten suunnittelijalta tarvitaan asemapiirustus tai suunnitelmakartta mallinnusta varten, jotta rakennettavien rakenteiden sijainti selviää. Jos suunnittelija ei ole piirtänyt aineistoa valmiiksi yleisiin koordinaatistoihin täytyy suunnitelmat kohdistaa oikeaan paikkaan. Tässä käytetään apuna esimerkiksi talokohteissa tonttien rajapyykkejä ja niille määritettyjä koordinaatteja”, Villman valottaa.

Villmanin mukaan mallien luomisessa hyödynnetään suunnittelussa tuotettuja DWG- tai DXF-tiedostomuotoja, mikä tarkoittaa AutoCad-piirroksia. Jos kohteen asemakuvaa tai suunnitelmakarttaa ei ole saatavissa piirto-ohjelmien formaateissa, voidaan lähtötietona käyttää myös PDF-kuvia.

”PDF-kuvien laatu vaikuttaa mallien tarkkuuteen, minkä takia malleja ei yleensä lähdetä rakentamaan niiden pohjalta. PDF-kuvia kuitenkin hyödynnetään koneohjausmallien tekemisessä lähes jokaisessa projektissa. PDF-kuvina toimitetuista poikkileikkauksista ja rakennetyypeistä saadaan esimerkiksi poimittua tiedot mallien rakennepaksuuksille”, Villman havainnollistaa.

Järjestelmän merkki vaikuttaa

Koneohjausjärjestelmiä valmistavien yritysten määrä on kasvanut runsaasti. Onkin luonnollista, että tiedostomuodoille ei ole ehtinyt muodostua yhteistä standardia, vaan valmistajakohtaisia eroja on runsaasti. Koneohjausmallia tilatessa onkin erittäin tärkeää ilmoittaa käytössä olevan järjestelmän merkki.

”Suomessa käytössä olevat koneohjausjärjestelmien tiedostoformaatit toimivat useimmissa järjestelmissä, mutta erojakin on. Tunnetuista koneohjausjärjestelmien valmistajista Novatronin ja Leican järjestelmien formaatit ovat lähimpinä toisiaan. Kun taas esimerkiksi Trimblen järjestelmään vietävät tiedostoformaatit eivät sovellu minkään muun valmistajan järjestelmiin”, Villman toteaa.

Tiedot pilvipalvelusta

Koneohjausmallit voidaan siirtää koneelle monella eri tavalla. Yksinkertainen, mutta hidas ja vaivalloinen tapa on viedä tiedot koneelle fyysisesti muistitikulla. Huomattavasti kätevämpi tapa on hyödyntää nettiyhteyksien avulla toimivia pilvipalveluja.

”Kun aineistot siirretään työmaan koneille yhteisesti käytössä olevan palvelimen kautta, voidaan varmistua siitä, että kaikilla on käytössä samat aineistot. Jos käytössä on palvelin, joka automaattisesti ilmoittaa kuljettajalle uusista aineistoista ja siirtää aina viimeisimmät aineistot kuljettajan näytölle, on riski väärän – eli vanhan – mallin käytöstä pienempi."

Edellä mainitulla tavalla toimii mm. digitaalisen rakentamisen pilvipohjainen palvelu Infrakit, jossa työkoneet ovat suoraan yhteydessä palvelimeen ja tiedostot liikkuvat niin kuljettajalle kuin kuljettajalta palvelimelle. Tämä mahdollistaa myös työmaan etenemisen seuraamisen reaaliajassa. Tulevaisuuden saneeraustöitä helpottaa, kun esim. kaapeleiden ja putkien sijainti on tarkasti tallessa.

Muutoksia pukkaa

Suuremmassa rakennusprojektissa suunnitelmat saattavat muuttua ja tarkentua useaan otteeseen. Kuljettajan onkin tärkeää voida luottaa käytössä olevaan 3D-malliin myös silloin, kun muutoksia tulee. Villmanin mukaan tässä asiassa 3D-KOPPI on vahvoilla.

”Meille tärkein lähtökohta on, että kuljettaja voi luottaa aineistoon ja että 3D-malli on työmaalla toteutuskelpoinen. Meille tärkeää on myös se, että olemme hyvin tavoitettavissa urakoitsijan työaikoina ja hoidamme toimitukset nopeasti. Mallien toimituksessa on pystyttävä vastaamaan työmaiden kiireiseen aikatauluun, niin uusien kohteiden kun jo käynnissä olevien työkohteiden suunnitelmamuutosten osalta”, Villman tiivistää lopuksi.

Katso myös juttu "Kuinka koneohjaus auttaa maarakennuksen käytännön töissä?" KV 1/2017!

Lue lisää