5000 شخص في 6 أيام: نقل محطة شيبويا للأنفاق لمسافة 130 مترًا في مشروع تجديد رئيسي في سوبيمو بطوكيو

تأسست شركة طوكيو كيوكيو للسكك الحديدية الكهربائية (طوكيو) في عام 1946، وهي واحدة من أكبر شركات البناء في اليابان، وتتخصص في مشاريع البنية التحتية واسعة النطاق ومشاريع البناء التجارية واسعة النطاق.
في هذه المقالة، تشارك شركة طوكيو سير عمل حول كيفية تطبيق تقنية BIM مع سكتش أب في مشروع بناء محطة شيبويا على خط غينزا لمترو طوكيو.

تقع محطة شيبويا على خط غينزا لمترو طوكيو في قلب شيبويا، وهي منطقة حيوية في طوكيو. وباعتبارها خط مترو أنفاق هامًا إلى جانب خطي هانزومون وفوكوتوشين، يستخدمها ما يقارب 220 ألف شخص يوميًا، ويمر الخط عبرومبنى ها تقع المحطة بداخله.

منذ افتتاحها عام ١٩٣٨، واجهت المحطة صعوبات في إجراء عمليات ترميم واسعة النطاق. وتعاني حاليًا من المشاكل التالية: ١. عدم إمكانية الوصول إليها بواسطة الكراسي المتحركة؛ ٢. ضيق رصيفها؛ ٣. عدم وجود دورات مياه فيها.

من المقرر إعادة بناء محطة شيبويا مع مراعاة تخفيف الازدحام وتحسين السلامة والخدمات. افتُتحت محطة شيبويا على خط غينزا الجديد في 3 يناير 2020، مما جعلها مُجهزة لذوي الاحتياجات الخاصة، وخفف الازدحام، وسهّل الانتقال من وإلى خطوط السكك الحديدية الأخرى.

نظراً لاستمرار ربط المحطة والمحطات بالمركز التجاري، كان لا بد من نقلها 130 متراً شرقاً إلى موقع جديد. تولينا مسؤولية نقل الرصيف شرقاً، وشمل ذلك تقليص عدد الأعمدة (من سبعة إلى ثلاثة على الجانب الشرقي من المحطة) وإنشاء رصيف جزيرة مزود بخدمات السكك الحديدية على كلا الجانبين، والذي كان في الأصل رصيفاً منفصلاً لقطار أحادي السكة.

محطة جديدة: رصيف بعرض 12 متراً، يقع بين مسارين، ويمكن الوصول إليه بواسطة الكراسي المتحركة عبر المصعد.
بالإضافة إلى ذلك، بدأ العمل على ربط الرصيف في عام 2009، بالتزامن مع إعادة تطوير المنطقة المحيطة بمحطة شيبويا. وقد حظي هذا المشروع، الذي نُفِّذ باستخدام نموذج SketchUp ثلاثي الأبعاد بتقنية BIM/CIM (*1)، بتقييم عالٍ وحصل على جائزة i-Construction للتميز لعام 2019 من وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة.

شارك ما مجموعه 5000 شخص في هذا المشروع الضخم على مدار 6 أيام من 28 ديسمبر 2019 إلى 2 يناير 2020.
تطلّب إنشاء محطة جديدة استبدال ثلاثة خطوط سكك حديدية. واستلزم هذا الاستبدال تعليقًا مؤقتًا لخط غينزا، مما زاد من متطلبات جودة العمل. وبرزت ثلاث مشكلات رئيسية مرتبطة باستبدال خطوط السكك الحديدية:

(1) القيود الزمنية
لم تستغرق أعمال البناء سوى ستة أيام. يقع موقع البناء في وسط طوكيو، وكجزء من مشروع إعادة تطوير محطة شيبويا، كان لا بد من اتباع خطة تفصيلية والتنسيق مع ساعات عمل مسار حافلات ميجي-دوري والقيود المرورية. كان من الضروري تحديد النقاط الحرجة ووضع حلول لها وتنفيذها بسرعة.

(2) بناء ثلاثي الطبقات
تضمنت أعمال الإنشاء عمليات رافعة متعددة المستويات على الأرض، وسطح السكة، وسطح الهيكل المؤقت. يصعب تمثيل عمليات الإنشاء ثلاثية المستويات باستخدام رسومات ثنائية الأبعاد فقط. ولتجنب اصطدام أذرع الرافعات ببعضها، كان من الضروري وضع خطة عمل مفصلة لتسلسل دوران الأذرع.

(3) تبادل المعلومات الموثوق
مع وجود 5000 مشارك في المشروع، كانت هناك حاجة إلى خطط وعمليات وإجراءات معقدة وواسعة النطاق، وكان التنسيق بين الإدارات أمراً أساسياً.
كان لا بد من إطلاع جميع العاملين المشاركين في أعمال البناء بسرعة وبشكل شامل على الجدول الزمني المعقد للعمليات الإنشائية. إضافةً إلى ذلك، ولأن عمليات تحويل المسارات التي تتضمن إيقاف القطارات كان يجب إنجازها في غضون ستة أيام، كان على جميع المشاركين في المشروع أن يكون لديهم فهم بديهي موحد للعمل وفهم كامل لعمليات وإجراءات البناء.

استخدام تقنيات النمذجة ثلاثية الأبعاد BIM/CIM لضمان دقة البناء
في الماضي، في ظل النهج التقليدي، إذا تم تحديد مشكلات في التصميم أو كانت هناك حاجة إلى مراجعة قابلية التشغيل، مما يتطلب تعديلات أو تغييرات، كانت هناك مشكلات تتعلق بزيادة التكاليف والتأخير في الجدول الزمني.
في هذا المشروع، طلبنا من العميل التعاون معنا خلال عملية المراجعة. خلال مرحلة التصميم التخطيطي، استخدمنا برنامج SketchUp لإنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد يتضمن منظور المقاول، ثم نفذنا التصميم الهندسي (*2) بالتوازي مع التصميم من خلال التشاور المباشر. إضافةً إلى ذلك، استخدمنا نموذج SketchUp ثلاثي الأبعاد للتشاور مع إدارة المرور مسبقًا بشأن مسائل السلامة التشغيلية، مثل مواقع الإشارات.

التواصل الواضح والسهل أساسي. تُصعّب المستندات ثنائية الأبعاد إيصال فكرة التصميم وتسلسل المشروع، لذا استُخدم برنامج SketchUp كمنصة لتنسيق المعلومات وتسلسل العمل بين جميع الأقسام المعنية، حيث كان لكل قسم مجموعة ملفاته وجداوله الزمنية الخاصة. SketchUp أداة بسيطة ومرنة يمكن لأي قسم إتقانها في فترة وجيزة. استُخدم SketchUp للنمذجة ثلاثية الأبعاد، مما أزال أي تحيز في الفهم بين الأقسام.
بالإضافة إلى ذلك، وباستخدام الواقع الافتراضي ونماذج رباعية الأبعاد للمراجعة، يتم إنجاز العمل التمهيدي (*3) من خلال إضافة جداول زمنية وحركة دقيقة بدقيقة إلى نموذج SketchUp ثلاثي الأبعاد. وينصبّ التركيز في العمل التمهيدي على التحقق من فعالية أعمال البناء وإجراءاته في مرحلة مبكرة من المشروع، ما يُمكّن من اتخاذ القرارات بسرعة، وتجنب إعادة العمل، وزيادة الإنتاجية من خلال ضمان تبادل المعلومات بشكل متسق بين جميع العاملين المشاركين في عملية البناء.

المحاكاة الرقمية (يسار) والمحاكاة في الموقع (يمين)
بفضل هذه المنهجية، تم تقليص الوقت اللازم لمدير الإنشاءات لفهم المشروع إلى النصف تقريبًا. وعلى مستوى كل مشروع على حدة، نجحنا في خفض تكاليف العمالة بنحو 60%.
لا تعتمد شركتنا على شركات خارجية متخصصة في نمذجة معلومات المباني/نمذجة معلومات البناء. لقد استخدمنا برنامج SketchUp، وقمنا بتطوير دليل مهارات لموظفينا، وقدمنا ​​تدريباً أولياً لأكثر من 200 مهندس ميداني، مما سمح لموقع البناء بأخذ زمام المبادرة.

لا يقتصر استخدام برنامج SketchUp BIM/CIM على تحسين الإنتاجية فحسب، بل يوفر أيضًا مزايا إضافية للعملاء ومستخدمي المرافق وغيرهم من المعنيين. وسنسعى جاهدين لتطبيق منهجية SUBIM عمليًا، ونشرها في مواقع البناء، وتوسيع نطاقها لتشمل الشركة بأكملها.

فيديو مقابلة مع مدير قسم الهندسة المدنية في شركة سكك حديد طوكيو
*1 نمذجة معلومات المباني/الإنشاءات وإدارتها (BIM/CIM) هي منهجية عمل تبدأ من مرحلة البحث والتصميم، وتُطبّق نماذج ثلاثية الأبعاد في مراحل الإنشاء والصيانة والإدارة. تُستخدم هذه المنهجية في بناء وإنتاج وإدارة أنظمة المباني، مع إضافة معلومات وصفية (مثل المواد، والقوة، وغيرها) لضمان إدارة الجودة وتحسين الإنتاجية.
*2 الهندسة المتزامنة (CE) هي منهجية تهدف إلى تقصير دورات التطوير وخفض التكاليف من خلال التنفيذ المتزامن لمهام متعددة في عملية التطوير في الصناعات التحويلية وغيرها، بالإضافة إلى تبادل المعلومات والعمل الجماعي بين الأقسام. ومن المتوقع أن يكون لنمذجة معلومات المباني (BIM) التأثيرات التالية.

ضمان قابلية التشغيل والجودة بعد التشغيل من خلال عكس آراء مدير الإنشاءات والتغييرات التي طرأت على الخطط في مرحلة التصميم، وتحسين المظهر والراحة في استخدام المنشأة.
يُراعى في عملية التصميم جوانب الصيانة والإدارة (مثل المواد، وتجنب إنشاء أقسام قد تكون ضعيفة) من خلال تضمين آراء الشخص المسؤول عن الصيانة والإدارة. كما أن توفير المعلومات المطلوبة خلال مرحلة الصيانة والإدارة بشكل عملي خلال مرحلتي التصميم والإنشاء يُحسّن من كفاءة ومستوى الصيانة والإدارة.
يمكن للعمل التعاوني بين الأفراد المشاركين في المشروع أن يسرع عملية اتخاذ القرار ويقلل من وقت الانتظار، مما يؤدي إلى تقصير فترة الإنشاء ومدة المشروع بأكمله. (وزارة الأراضي والبنية التحتية والنقل والسياحة، المبادئ التوجيهية العامة لمعهد التعدين والمعادن والصناعات).
*3 العمل التمهيدي، وهو النظر في التغييرات المحتملة في المواصفات للعمليات اللاحقة، وما إلى ذلك، مسبقًا في المرحلة الأولية بهدف تحسين الجودة وتقصير فترة البناء في مجالات الصناعة لتطوير الأنظمة وتصنيع المنتجات.

في حالة نمذجة معلومات المباني (BIM)، يمكن تحقيق التأثير المطلوب من خلال تعديل المواصفات عبر فحص تداخل حديد التسليح في الهياكل الخرسانية المسلحة، ومراعاة فعالية أساليب الإنشاء المؤقتة في مرحلة التصميم، وإجراء عمليات تفتيش من قبل فريق الإنشاء لمنع إعادة العمل، وعمليات تفتيش أخرى مثل التحقق من إجراءات الإنشاء، بالإضافة إلى عمليات تفتيش من منظور الصيانة والإدارة في مرحلتي التصميم والإنشاء. (من موقع مؤسسة مركز معلومات البناء الياباني)