六天内运送五千人:东京涩谷地铁站130米搬迁工程——Subim大型翻新项目
东京急行电铁公司(东急)成立于 1946 年,是日本最大的建筑公司之一,专门从事大型基础设施和大型商业建设项目。
在本文中,东急分享了如何应用BIM技术的流程。 SketchUp 东京地铁银座线涩谷站建设项目。
东京地铁银座线涩谷站位于东京热门区域涩谷的中心地带。作为与半藏门线和副都心线并列的重要都市地铁线路,该线路每天客流量约为22万人次,并贯穿整个东京。和车站位于一栋建筑内。
自1938年启用以来,该站一直难以进行大规模的改建。目前,该站存在以下问题:1. 不方便轮椅通行;2. 站台狭窄;3. 站内没有厕所。
出于缓解拥堵、保障安全和提升服务水平的考虑,涩谷站计划进行重建。新建的银座线上的涩谷站于2020年1月3日开通,实现了无障碍通行,缓解了拥堵,并使与其他铁路线的换乘更加便捷。
由于车站仍与购物中心相连,因此必须向东迁移130米至新址。我们负责将站台向东迁移,其中包括减少立柱数量(车站东侧从七根减少到三根),以及建造一个两侧均有铁路服务的岛式站台,该站台原为独立的单轨站台。
新车站:站台宽12米,位于两条轨道之间,可通过电梯方便轮椅通行。
此外,站台连接工程于2009年启动,与涩谷站周边地区的重建同步进行。该项目借助SketchUp 3D模型BIM/CIM(*1)技术完成,获得了高度评价,并荣获2019年国土交通省颁发的i-Construction卓越奖。
2019 年 12 月 28 日至 2020 年 1 月 2 日的 6 天内,共有 5000 名项目参与者参与了这个庞大的项目。
为配合车站搬迁,工程涉及三条铁路线的更换。铁路线更换需要暂时停运银座线,这提高了工程质量的要求。铁路线更换过程中主要存在三个问题:
(1)时间限制
施工周期仅为六天。施工地点位于东京市中心,作为涩谷站重建项目的一部分,施工必须严格按照详细的计划进行,并与明治通公交专用道的开放时间和交通管制措施相协调。必须找出关键问题,并迅速制定和实施解决方案。
(2)三层结构
施工涉及地面、轨道表面和临时结构表面的多层起重机作业。仅凭二维图纸难以展现三层施工作业。为防止各起重机的吊臂相互碰撞,需要制定详细的吊臂旋转顺序作业计划。
(3)可靠的信息共享
该项目有 5000 名参与者,需要复杂而广泛的计划、流程和程序,部门之间的协调是关键。
所有参与施工的工人必须迅速且全面地了解复杂的施工计划和流程。此外,由于涉及列车停运的轨道调车作业必须在六天内完成,因此项目的所有参与者都必须对工作有相同的直观理解,并全面掌握施工流程和程序。
运用三维建模BIM/CIM技术确保施工精度
过去,按照传统方法,如果发现设计问题或需要审查可操作性,需要进行修改或变更,就会出现成本增加和进度延误的问题。
在这个项目中,我们邀请客户在评审过程中与我们合作。在方案设计阶段,我们使用 SketchUp 创建了一个包含施工方视角的 3D 模型,然后通过并行咨询的方式,与该 3D 模型同步进行工程设计(*2)。此外,我们还利用 SketchUp 3D 模型,提前与交通部门就信号灯位置等运行安全问题进行沟通。
清晰便捷的沟通至关重要。二维文档难以传达设计意图和项目顺序,因此我们使用 SketchUp 作为平台,协调所有相关部门的信息和项目顺序。此前,每个部门都使用各自的文件和时间表。SketchUp 是一款简单灵活的工具,每个部门都能在短时间内掌握。SketchUp 还用于三维建模,从而消除了各部门之间理解上的差异。
此外,通过使用虚拟现实(VR)和4D模型进行评审,前期工作(*3)得以实现,具体做法是将时间线和动作逐分钟地添加到SketchUp 3D模型中。前期工作的重点是在项目早期阶段检查施工工作和施工流程的有效性,以便快速做出决策、避免返工,并通过在参与施工过程的众多人员之间共享一致的信息来提高生产效率。
数字模拟(左)和现场(右)
采用这种方法,施工经理理解项目所需的时间缩短了约一半。逐个项目来看,我们成功地将人工成本降低了约 60%。
我们公司不依赖外部的BIM/CIM专业公司。我们使用SketchUp软件,为员工编写了技能手册,并对200多名现场工程师进行了初步培训,从而使施工现场能够自主开展工作。
利用 SketchUp BIM/CIM 不仅可以提高生产效率,还能为客户、设施用户和其他相关人员带来诸多益处。我们将努力把 SUBIM 工作流程付诸实践,推广到施工现场,并最终覆盖整个公司。
东急铁道土木工程部部长访谈视频
*1 BIM/CIM(建筑/施工信息模型、管理)是一种工作流程,它从研究和设计阶段开始,并在施工、维护和管理阶段部署三维模型。它用于系统族的建造、生产和管理,同时添加属性信息(材料、强度等),以确保质量管理并提高生产效率。
*2 并行工程(CE)是一种旨在缩短开发周期、降低成本的方法论,其原理是在制造业和其他行业的开发过程中同时执行多个任务,以及促进部门间的信息共享和协作。BIM 预计将产生以下效果。
通过反映施工经理的意见和在设计阶段对计划的修改,确保运营后的可操作性和质量,提高设施的外观和使用舒适度。
在设计阶段就应考虑维护和管理问题(例如材料选择、避免设置可能存在安全隐患的结构部分),并充分考虑维护和管理负责人的意见。在设计和施工阶段以易于使用的形式提供维护和管理阶段所需的信息,有助于提高维护和管理的效率和水平。
项目参与者之间的协作可以加快决策速度,减少等待时间,从而缩短施工周期和整个项目的工期。(国土交通省CIM指南通用版)
*3 前期工作,是指在系统开发和产品制造等行业的初始阶段,为了提高质量和缩短建设周期,提前考虑后续流程等规格可能发生的变化。
对于BIM而言,可以通过以下方式实现预期效果:在设计阶段检查钢筋混凝土结构中的钢筋干涉情况并考虑临时施工方法的有效性,通过施工方检查防止返工,通过检查施工程序等方式进行检查,以及在设计和施工阶段从维护和管理角度进行检查。(摘自日本建设信息中心基金会网站)
