5.000 personas en 6 días: Reubicación de 130 metros de la estación de metro de Shibuya en el marco del importante proyecto de renovación del metro de Tokio.

Fundada en 1946, Tokyo Kyukyu Electric Railway Company (Tokyu) es una de las mayores empresas constructoras de Japón, especializada en proyectos de infraestructura y construcción comercial a gran escala.
En este artículo, Tokyu comparte un flujo de trabajo sobre cómo aplicar la tecnología BIM con Sketchup en el proyecto de construcción de la estación Shibuya de la línea Ginza del metro de Tokio.

La estación Shibuya de la línea Ginza del metro de Tokio está ubicada en el centro de Shibuya, una zona popular de Tokio. Como una importante línea de metro metropolitana junto con las líneas Hanzomon y Fukutoshin, aproximadamente 220.000 personas viajan en la línea cada día, y la línea pasa poryun edificio con la estación ubicada en su interior.

Desde su inauguración en 1938, ha sido difícil llevar a cabo una reconstrucción a gran escala. Actualmente, la estación presenta los siguientes problemas: 1. no es accesible para sillas de ruedas; 2. el andén es estrecho; y 3. no hay baños en la estación.

La estación de Shibuya está planificada para ser reconstruida teniendo en cuenta la congestión, la seguridad y la mejora del servicio. La estación de Shibuya, perteneciente a la nueva línea Ginza, se inauguró el 3 de enero de 2020, lo que la hizo accesible para personas con movilidad reducida, alivió la congestión y facilitó los transbordos desde y hacia otras líneas ferroviarias.

Dado que la estación y los andenes seguían conectados al centro comercial, fue necesario trasladarlos 130 metros al este. Nos encargamos de reubicar el andén hacia el este, lo que incluyó reducir el número de columnas (de siete a tres en el lado este de la estación) y construir un andén central con servicios ferroviarios a ambos lados, que originalmente era un andén independiente para el monorraíl.

Nueva estación: andén de 12 metros de ancho, situado entre dos vías, accesible para sillas de ruedas mediante ascensor.
Además, en 2009 se iniciaron las obras de conexión de los andenes, en paralelo con la remodelación de la zona aledaña a la estación de Shibuya. Este proyecto, realizado con la ayuda del modelo 3D SketchUp BIM/CIM (*1), fue altamente valorado y recibió el premio i-Construction Excellence Award 2019 del Ministerio de Tierra, Infraestructura, Transporte y Turismo.

Un total de 5.000 participantes trabajaron en este proyecto de gran envergadura durante los 6 días comprendidos entre el 28 de diciembre de 2019 y el 2 de enero de 2020.
Las obras para dar cabida al traslado de la estación implicaron la sustitución de tres vías férreas. Esta sustitución requirió la suspensión temporal de la línea Ginza, lo que aumentó las exigencias en cuanto a la calidad del trabajo. Hubo tres problemas principales asociados con la sustitución de las vías férreas:

(1) Restricciones de tiempo
El periodo de construcción fue de tan solo seis días. La obra se ubicaba en el centro de Tokio y, como parte del proyecto de remodelación de la estación de Shibuya, la construcción debía ajustarse a un plan detallado y coordinarse con el horario de apertura del carril bus de Meiji-dori y las restricciones de tráfico. Fue necesario identificar los puntos críticos y desarrollar e implementar soluciones con rapidez.

(2) Construcción de tres capas
La construcción implicó operaciones de grúa en múltiples niveles sobre el terreno, la superficie de la vía y la estructura temporal. Representar operaciones de construcción en tres niveles mediante dibujos bidimensionales resulta complejo. Para evitar colisiones entre las plumas de las grúas, se requirió un plan de trabajo detallado para la secuencia de rotación de las mismas.

(3) Intercambio confiable de información
Con 5.000 participantes en el proyecto, se requirieron planes, procesos y procedimientos complejos y extensos, y la coordinación entre departamentos fue fundamental.
Todos los trabajadores involucrados en la construcción debían ser informados de forma rápida y exhaustiva sobre el complejo cronograma y los procesos de construcción. Además, dado que las operaciones de cambio de vías que implicaban paradas de trenes debían completarse en un plazo de seis días, todos los participantes en el proyecto debían tener la misma comprensión intuitiva del trabajo y un conocimiento completo de los procesos y procedimientos de construcción.

Implementación de modelado 3D BIM/CIM para garantizar una construcción precisa
En el pasado, con el enfoque tradicional, si se identificaban problemas de diseño o se requería una revisión de la operatividad que exigiera modificaciones o cambios, surgían problemas relacionados con el aumento de los costes y los retrasos en el cronograma.
Para este proyecto, solicitamos la colaboración del cliente durante el proceso de revisión. Durante la fase de diseño esquemático, utilizamos SketchUp para crear un modelo 3D que incluía la perspectiva del contratista, y posteriormente implementamos el diseño de ingeniería (*2) en paralelo con el diseño mediante consultas simultáneas. Además, utilizamos el modelo 3D de SketchUp para consultar con el departamento de tránsito con antelación sobre cuestiones de seguridad operativa, como la ubicación de las señales.

La comunicación clara y sencilla es fundamental. Los documentos bidimensionales dificultan la comunicación de la intención del diseño y la secuencia del proyecto, por lo que SketchUp se utilizó como plataforma para coordinar la información y la secuenciación entre todos los departamentos involucrados, cada uno con sus propios archivos y cronogramas. SketchUp es una herramienta simple y flexible que cualquier departamento puede dominar en poco tiempo. Se utilizó para el modelado 3D, eliminando cualquier sesgo de comprensión entre los departamentos.
Además, mediante el uso de realidad virtual (RV) y modelos 4D para la revisión, se logra el trabajo inicial (*3) al agregar cronogramas y movimientos minuto a minuto al modelo 3D de SketchUp. El objetivo del trabajo inicial es verificar la efectividad de la construcción y los procedimientos de construcción en una etapa temprana del proyecto para que se puedan tomar decisiones rápidamente, evitar retrabajos y aumentar la productividad al permitir que se comparta información coherente entre los numerosos miembros del personal involucrados en el proceso de construcción.

Simulación digital (izquierda) y en obra (derecha)
Con esta metodología, se logró reducir a la mitad el tiempo necesario para que el jefe de obra comprendiera el proyecto. En cada proyecto, conseguimos reducir los costes laborales en un 60 %.
Nuestra empresa no depende de empresas externas especializadas en BIM/CIM. Utilizamos SketchUp, desarrollamos un manual de habilidades para nuestros empleados y brindamos capacitación inicial a más de 200 ingenieros de campo, lo que permitió que la obra tomara la iniciativa.

Aprovechar SketchUp BIM/CIM no solo mejora la productividad, sino que también ofrece beneficios adicionales a clientes, usuarios de las instalaciones y demás personas involucradas. Nos esforzaremos por implementar el flujo de trabajo SUBIM, extendiéndolo a las obras de construcción y a toda la empresa.

Vídeo de entrevista al director del departamento de ingeniería civil de los ferrocarriles de Tokio.
*1 BIM/CIM (Modelado y Gestión de Información para la Construcción) es un flujo de trabajo que comienza en la etapa de investigación y diseño y despliega modelos 3D en las etapas de construcción, mantenimiento y gestión. Se utiliza para la construcción, producción y gestión de familias de sistemas, añadiendo información de atributos (materiales, resistencia, etc.) para garantizar la gestión de la calidad y mejorar la productividad.
*2 La ingeniería concurrente (CE) es una metodología destinada a acortar los ciclos de desarrollo y reducir los costos mediante la ejecución simultánea de múltiples tareas en el proceso de desarrollo en la fabricación y otras industrias, así como el intercambio de información y el trabajo en grupo entre departamentos. Se espera que BIM tenga los siguientes efectos.

Garantizar la operatividad y la calidad tras la puesta en marcha, reflejando las opiniones del director de obra y los cambios en los planos durante la fase de diseño, mejorando así el aspecto y la comodidad en el uso de las instalaciones.
Considerar el mantenimiento y la gestión (por ejemplo, los materiales, evitar la instalación de secciones que puedan ser débiles) reflejando la opinión de la persona responsable del mantenimiento y la gestión desde la fase de diseño. Proporcionar la información necesaria durante la fase de mantenimiento y gestión en un formato útil durante las fases de diseño y construcción mejora la eficiencia y el nivel de mantenimiento y gestión.
El trabajo colaborativo entre las personas involucradas en el proyecto puede agilizar la toma de decisiones y reducir los tiempos de espera, acortando así el período de construcción y la duración total del proyecto. (Directrices CIM del Ministerio de Tierras, Infraestructura, Transporte y Turismo, Edición General).
*3 Trabajo de fase inicial, que consiste en la consideración de posibles cambios en las especificaciones para procesos posteriores, etc., con anticipación en la etapa inicial con el propósito de mejorar la calidad y acortar el período de construcción en los campos industriales de desarrollo de sistemas y fabricación de productos.

En el caso de BIM, el efecto deseado se puede lograr modificando las especificaciones mediante la verificación de la interferencia del refuerzo en estructuras de hormigón armado y considerando la eficacia de los métodos de construcción provisionales en la etapa de diseño, inspecciones por parte del equipo de construcción para evitar retrabajos, inspecciones como la verificación de los procedimientos de construcción e inspecciones desde la perspectiva del mantenimiento y la gestión en las etapas de diseño y construcción. (Del sitio web de la Fundación del Centro de Información de la Construcción de Japón)