E18 vei inframallinnusta eteenpäin

Uudenlaisten suunnittelu- ja toteutusmallien ja myös kireiden aikataulujen ansiosta inframallinnus kehittyi E18 suunnittelun aikana nopeasti.

Kun Eläkeliiton Miehikkälän yhdistyksen Ukkokerhon jäsenet kokoontuivat kuulemaan sidosryhmätilaisuudessa, miten ympäristön suojelu on otettu huomioon E18 Hamina-Vaalimaa -välin suunnittelussa ja rakentamisessa, vuosikymmenten aikana lukemattomiin kalvo- ja powerpoint-sulkeisiin lopen kyllästyneet kuulijat olivat enemmänkin kuin ihastuneita. Vaikutuksen tekivät sekä yleisönsä ottaneet, ammattitaitoiset ja aiheestaan selvästi innostuneet puhujat että hienosti suunnitelmia kuvittaneet 3D-visualisoinnit.

–Esittelymallit olivatkin E18:n viimeisen osuuden suunnittelun aikana jo säännöllisesti käytössä. Tabletteja ja visualisoituja malleja hyödynnettiin yleisötilaisuuksissakin, Sitowisen inframallinnuksen asiantuntija, johtava konsultti Juha Liukas kertoo.

Esittelymallien visuaalisuus onkin ominaisuus, jonka meistä useimmat osaavat yhdistää mallintamiseen. Malli havainnollistaa selkeästi, mitä maisemaan on suunniteltu rakennettavan, miten eri suunnitteluvaihtoehdot poikkeavat toisistaan ja myös, miten niiden vaikutukset eroavat toisistaan.

Nykyisin Ukkokerhon ihailemat virtuaalimallit syntyvät inframallinnuksen oheistuotteena. Ei kuitenkaan ole pitkäkään aika siitä, kun visuaaliset mallikuvat oli tuotettava suurella vaivalla erikseen. – E18 Muurla-Lohja-osuudesta tehtiin myös visualisointi, Juha Liukas muistelee. – Silloin se tosin vaati paljon enemmän käsityönä kuin nyt.

Vasta E18:n Hamina-Vaalimaa osuus on ollut todellinen käännekohta, jossa Sitowisen tiedonhallintapalvelujen palvelupäällikkö Matti Heikkilän mukaan malleja alettiin hyödyntää tehokkaasti myös projektikokouksissa. Yleiseen käyttöön saatiin yhdistelmämallit, joiden avulla voidaan havainnollisesti tarkastella eri tekniikkalajien yhteensovitusta.

– Mutta toisaalta: Tarvontietä 1960-luvulla suunniteltaessa laskettiin vielä käsin saksalaisten normien mukaan. Siihen nähden hyppäys on ollut kyllä valtava, Juha Liukas nauraa. Seuraavalla vuosikymmenellä tietokoneet tulivat mukaan suunnitteluun–  ensin linjageometrioiden laskemiseen. 1980-luvullla alkoi suunnitteluohjelmistojen laajempi kehitys.

Viivamallista liikkeelle

Sitowisen geosuunnitteluosastolla työskentelevä vanhempi suunnittelija Jukka Elomaa painottaa, ettei mallintaminen sinänsä ole infrasuunnittelussa tietenkään mikään uusi asia. – Maaperämalleja on hyödynnetty suunnittelussa jo CityCad 3:n julkaisusta lähtien, siis 1980-luvun lopulta alkaen.

Jukka Elomaa itse tuli mukaan E18 -hankkeisiin Lohja-Lohjanharju rakennussuunnitteluvaiheessa. Tällöin mallinnettiin ensimmäisen kerran laajamittaisesti pohjanvahvistusrakenteita kuten massanvaihtoja. Tie- ja geomallien integrointia suunnitteluohjelmassa pystyttiin hyödyntämään tehokkaasti.  

Seuraavassa E18-hankkeessa Muurla-Lohja ryhdyttiin tutkimaan mallien käyttämistä koneohjauksen apuna. Liikkeelle lähdettiin viivamalleista. – Työmailla oli siihen asti kepitetty poikkileikkauksia. Ajateltiin, että olisi fiksua, jos kaikki käyttäisivät samaa mallia ja tehtäisiinkin tien suuntaisia viivoja.

Kaikki ei sujunut ihan niin kuin Strömsössä. E18 -osuuksilla projektipäällikkönä ja tietekniikkavastaavana toiminut Olavi Janhusen muistelee syntyneen hämmennystä, kun kolmella hankkeessa mukana olleella konsulttiyrityksellä oli käytössä myös kolme erilaista suunnitteluohjelmaa. – Mittausporukka oli kuitenkin tyytyväinen, kun konsultit sopivat yhdessä hankkeessa käytettävän yhtenäisen mittauskoodauksen ja nimikkeistön. Tätä voidaan pitää nykyisen InfraBIM-nimikkeistön ja ohjeistuksen lähtökohtana.

Tällöin kehitetty viivamalleihin pohjautuva mittausmenetelmä on nykyään yleisessä käytössä.

Yhteistyötä ja innovaatioita

Jukka Elomaa painottaa, että E18:lla on ollut suuri merkitys talon omaan ohjelmistokehitykseen.

–Omilta suunnittelijoilta saatiin pitkin matkaa ohjelmistokehitykseen kehitystoivomuksia, joita on kuunneltu herkällä korvalla. Tiukat aikataulut ovat edellyttäneet nopeaa reagointia, Matti Heikkilä muistelee.

Koneohjausmallit olivat käytössä Koskenkylä-Kotka -välillä ja urakoitsijan kanssa yhdessä ryhdyttiin parantamaan viivamallien laatua.

Kehitystyötä eri moottoritiehankkeiden aikana vauhditti sekä asiakkaiden tarve että tiukka aikataulu, joka edellytti innovatiivisuutta ratkaisuissa.

Esimerkiksi Koskenkylä-Kotka välin kallioisessa maastossa etsittiin leikkaustasossa vaihtelevan ja lähellä tierakenteen alapintaa olevan kalliopinnan mallintamiseen toimivaa menetelmää. –Pohjatutkimusten avulla mallinnettu kallionpinta kelpaa massalaskentaan, mutta on liian epätarkka työkoneille tehtäviä koneohjausmalleja varten. Päädyimme ratkaisuun, että toimitamme työmaalle myös pelkkään maaleikkaukseen tarkoitetun mallin. Jos tätä mallia käytettäessä kallio tulee kaivettaessa vastaan, kaivaminen luonnollisesti lopetetaan, Matti Heikkilä kertoo.

Jokapäiväiseen käytäntöön

Inframallintamisen kehityksen hidasteena oli pitkään yhteisten ohjeiden ja formaattien puute. Onneksi tämä este saatiin poistettua vuonna 2014, jolloin julkaistiin Yleiset inframallivaatimukset ja ohjeet (YIV). Liikennevirasto ja suuret kaupungit edellyttävät nykyisin Inframodel4-standardin käyttämistä kaikissa uusissa suunnittelu- ja toteutushankkeissa. Siltojen ja muiden taitorakenteiden mallit toimitetaan kansainvälisen ICF-standardin mukaisesti.

Niin pienemmissä kuin E18:n kaltaisissa suurissa infrahankkeissa inframallinnus on siis lopultakin arkipäivää kaikille hankeosapuolille.