5.000 mensen in 6 dagen: verplaatsing van 130 meter van metrostation Shibuya in Tokio, onderdeel van het grootschalige renovatieproject Subim.

Tokyo Kyukyu Electric Railway Company (Tokyu), opgericht in 1946, is een van de grootste bouwbedrijven van Japan en is gespecialiseerd in grootschalige infrastructuur- en commerciële bouwprojecten.
In dit artikel deelt Tokyu een workflow voor het toepassen van BIM-technologie. Sketchup over het bouwproject van station Shibuya aan de Ginza-lijn van de metro van Tokio.

Het metrostation Shibuya van de Ginza-lijn van de Tokyo Metro ligt in het centrum van Shibuya, een populaire wijk in Tokio. Als belangrijke metrolijn, naast de Hanzomon- en Fukutoshin-lijnen, reizen er dagelijks ongeveer 220.000 mensen mee. De lijn loopt door...Eneen gebouw met het station erin.

Sinds de opening in 1938 is het lastig gebleken om grootschalige renovaties uit te voeren. Momenteel kampt het station met de volgende problemen: 1. het is niet toegankelijk voor rolstoelgebruikers; 2. het perron is smal; en 3. er zijn geen toiletten in het station.

Het station Shibuya zal worden herbouwd met het oog op de vermindering van de drukte, de veiligheid en de verbetering van de dienstverlening. Station Shibuya aan de nieuwe Ginza-lijn werd geopend op 3 januari 2020 en is sindsdien rolstoeltoegankelijk, waardoor de drukte is verminderd en overstappen van en naar andere spoorlijnen gemakkelijker is geworden.

Omdat het station en de perrons nog steeds in gebruik waren en verbonden waren aan het winkelcentrum, moesten ze 130 meter naar het oosten worden verplaatst. Wij waren verantwoordelijk voor de verplaatsing van het perron naar het oosten, waarbij het aantal kolommen werd verminderd (van zeven naar drie aan de oostzijde van het station) en een eilandperron werd gebouwd met spoorverbindingen aan beide zijden. Dit was oorspronkelijk een apart monorailperron.

Nieuw station: perron 12 meter breed, gelegen tussen twee sporen, rolstoeltoegankelijk via lift.
Daarnaast werd in 2009 begonnen met de werkzaamheden aan de perronverbinding, parallel aan de herontwikkeling van het gebied rond station Shibuya. Dit project, dat werd uitgevoerd met behulp van SketchUp 3D-model BIM/CIM(*1), werd zeer gewaardeerd en ontving de i-Construction Excellence Award 2019 van het Ministerie van Land, Infrastructuur, Transport en Toerisme.

In totaal hebben 5.000 projectdeelnemers aan dit omvangrijke project gewerkt gedurende de 6 dagen van 28 december 2019 tot en met 2 januari 2020.
De werkzaamheden in verband met de verplaatsing van het station omvatten de vervanging van drie spoorlijnen. De vervanging van de spoorlijnen vereiste de tijdelijke sluiting van de Ginza-lijn, wat de eisen aan de kwaliteit van het werk verhoogde. Er waren drie belangrijke problemen verbonden aan de vervanging van de spoorlijnen:

(1) Tijdsbeperkingen
De bouwperiode duurde slechts zes dagen. De bouwlocatie bevond zich in het centrum van Tokio en moest, als onderdeel van het herontwikkelingsproject van station Shibuya, volgens een gedetailleerd plan worden uitgevoerd en afgestemd op de openingstijden van de busbaan op Meiji-dori en de verkeersbeperkingen. Kritieke punten moesten snel worden geïdentificeerd en oplossingen moesten snel worden ontwikkeld en geïmplementeerd.

(2) Drielaagse constructie
De bouw omvatte meerlaagse kraanwerkzaamheden op de grond, het spoor en de tijdelijke constructie. Drielaagse bouwwerkzaamheden zijn moeilijk weer te geven met alleen tweedimensionale tekeningen. Om te voorkomen dat de gieken van de kranen met elkaar in botsing kwamen, was een gedetailleerd werkplan voor de rotatievolgorde van de gieken noodzakelijk.

(3) Betrouwbare informatie-uitwisseling
Met 5.000 projectdeelnemers waren complexe en uitgebreide plannen, processen en procedures nodig, en was coördinatie tussen de verschillende afdelingen essentieel.
Alle werknemers die bij de bouw betrokken waren, moesten snel en grondig worden geïnformeerd over het complexe bouwschema en de bijbehorende processen. Bovendien moesten de rangeerwerkzaamheden, waarbij treinen moesten worden stilgelegd, binnen zes dagen worden afgerond. Daarom was het essentieel dat alle deelnemers aan het project dezelfde intuïtieve kennis van het werk en een volledig begrip van de bouwprocessen en -procedures hadden.

Het inzetten van 3D-modellering (BIM/CIM) om nauwkeurige constructie te garanderen.
In het verleden leidde de traditionele aanpak, als er ontwerpproblemen werden geconstateerd of als de operationele geschiktheid moest worden beoordeeld, wat aanpassingen of wijzigingen vereiste, tot problemen zoals hogere kosten en vertragingen in de planning.
Voor dit project hebben we de klant gevraagd om tijdens het beoordelingsproces met ons samen te werken. Tijdens de fase van het schematisch ontwerp hebben we SketchUp gebruikt om een ​​3D-model te maken dat het perspectief van de aannemer omvatte, en vervolgens hebben we parallel met het ontwerp het technisch ontwerp (*2) uitgevoerd door middel van parallel overleg. Daarnaast hebben we het SketchUp 3D-model gebruikt om vooraf met de verkeersdienst te overleggen over operationele veiligheidskwesties, zoals de locatie van de verkeerslichten.

Duidelijke en eenvoudige communicatie is essentieel. Tweedimensionale documenten maken het lastig om ontwerpintenties en projectplanning over te brengen. SketchUp werd gebruikt als platform voor het coördineren van informatie en planning tussen alle betrokken afdelingen, die elk hun eigen bestanden en tijdlijnen gebruikten. SketchUp is een eenvoudig en flexibel hulpmiddel dat elke afdeling in korte tijd onder de knie kan krijgen. SketchUp werd gebruikt voor 3D-modellering, waardoor eventuele misverstanden tussen afdelingen werden weggenomen.
Daarnaast wordt, door gebruik te maken van VR (Virtual Reality) en 4D-modellen voor beoordeling, front-end werk (*3) bereikt door tijdlijnen en bewegingen minuut voor minuut toe te voegen aan het SketchUp 3D-model. De focus van front-end werk is om de effectiviteit van de bouwwerkzaamheden en -procedures in een vroeg stadium van het project te controleren, zodat snel beslissingen kunnen worden genomen, herwerk kan worden voorkomen en de productiviteit kan worden verhoogd door consistente informatie-uitwisseling tussen de vele medewerkers die bij het bouwproces betrokken zijn.

Digitale simulatie (links) en ter plaatse (rechts)
Met deze methodologie is de tijd die de bouwmanager nodig heeft om het project te begrijpen, met ongeveer de helft verkort. Per project hebben we de arbeidskosten met circa 60% kunnen verlagen.
Ons bedrijf is niet afhankelijk van externe bedrijven die gespecialiseerd zijn in BIM/CIM. We gebruiken SketchUp, we hebben een vaardigheidshandboek voor onze medewerkers ontwikkeld en we hebben meer dan 200 veldtechnici een initiële training gegeven, waardoor de bouwplaats zelf het initiatief kon nemen.

Het benutten van SketchUp BIM/CIM verbetert niet alleen de productiviteit, maar biedt ook extra voordelen voor klanten, gebruikers van faciliteiten en andere betrokkenen. We zullen ernaar streven de SUBIM-workflow in de praktijk te brengen, deze te verspreiden naar bouwlocaties en uit te breiden naar het hele bedrijf.

Interviewvideo met de directeur van de afdeling Civiele Techniek van de Tokyu-spoorwegmaatschappij
*1 BIM/CIM (Building/Construction Information Modeling, Management) is een workflow die begint bij de onderzoeks- en ontwerpfase en 3D-modellen inzet in de bouw-, onderhouds- en beheerfase. Het wordt gebruikt voor de bouw, productie en het beheer van systeemfamilies, waarbij attribuutinformatie (materialen, sterkte, enz.) wordt toegevoegd om kwaliteitsbeheer te garanderen en de productiviteit te verbeteren.
*2 Concurrent Engineering (CE) is een methodologie die gericht is op het verkorten van ontwikkelingscycli en het verlagen van kosten door de gelijktijdige uitvoering van meerdere taken in het ontwikkelingsproces in de maakindustrie en andere sectoren, evenals het delen van informatie en samenwerking tussen afdelingen. Van BIM wordt verwacht dat het de volgende effecten heeft.

Zorg voor een goede werking en kwaliteit na ingebruikname door de visie van de bouwmanager en wijzigingen in de plannen uit de ontwerpfase te verwerken, en zo het uiterlijk en het comfort van de faciliteit te verbeteren.
Houd rekening met onderhoud en beheer (bijvoorbeeld materiaalkeuze, het vermijden van zwakke plekken) door de visie van de verantwoordelijke voor onderhoud en beheer al in de ontwerpfase te betrekken. Het beschikbaar stellen van de benodigde informatie voor de onderhouds- en beheerfase in een bruikbare vorm tijdens de ontwerp- en bouwfase verbetert de efficiëntie en het niveau van onderhoud en beheer.
Samenwerking tussen de betrokkenen bij het project kan de besluitvorming versnellen en de wachttijd verkorten, waardoor de bouwperiode en de totale projectduur worden gereduceerd. (Algemene editie van de CIM-richtlijnen van het Ministerie van Land, Infrastructuur, Transport en Toerisme).
*3 Voorbereidend werk, dat wil zeggen het vroegtijdig overwegen van mogelijke wijzigingen in specificaties voor latere processen, enz., met als doel de kwaliteit te verbeteren en de bouwtijd te verkorten in de industriële sectoren systeemontwikkeling en productfabricage.

Bij BIM kan het gewenste effect worden bereikt door specificaties aan te passen, rekening houdend met de wapeningsinterferentie in gewapend betonconstructies en de effectiviteit van tijdelijke bouwmethoden in de ontwerpfase, inspecties door de bouwpartij om herwerk te voorkomen, inspecties zoals het controleren van bouwprocedures, en inspecties vanuit het perspectief van onderhoud en beheer in de ontwerp- en bouwfasen. (Bron: website van de Japan Construction Information Centre Foundation)