2 Bautechnik 94 2017 Heft 4 Sonderdruck M König T Rahm F Nagel L Speier BIM Anwendungen im Tunnelbau wenn diese in die Planungs und Ausführungsprozesse sinnvoll integriert bzw die bestehenden Prozesse entspre chend angepasst werden Aufbauend auf der detaillierten Analyse der wichtigsten Planungs und Ausführungspro zesse werden für die einzelnen Aufgaben die notwendi gen Informationen Verantwortlichkeiten und Rollen de finiert Anschließend erfolgt eine Zusammenführung der einzelnen Informationsanforderungen um auf dieser Basis die notwendige Informationstiefe für verschiedene digitale Modelle ableiten zu können Im Tunnelbau haben sich auf Basis dieser Analysen ver schiedene Informationsmodelle herauskristallisiert Hier zu gehören Modelle zur Beschreibung der Trassierung des Geländes inklusive Aspekten des Umweltschutzes der Bodenschichten der oberirdischen Bebauung der im Boden befindlichen Bauwerke des zu errichtenden Tun nelbauwerks und der eigentlichen Baustelle inklusive der notwendigen Maschinen und logistischen Flächen Die verschiedenen Prozesse benötigen je nach Leistungspha se unterschiedliche geometrische und semantische bzw alphanumerische Informationen die im Einzelnen pro jektspezifisch festgelegt werden müssen Bei der Definiti on der Informationstiefe Level of Detail Information für bestimmte Phasen und Anwendungen sollte immer beachtet werden dass nur so viel wie tatsächlich notwen dig modelliert wird Eine zu detaillierte Modellierung kann dazu führen dass die Modelle nicht mehr in einer angemessenen Zeit verarbeitet werden können 2 2 Parametrische Modellierung Bei der Anwendung von BIM im Tunnelbau hat die para metrische Modellierung eine besondere Bedeutung Hier bei wird die Geometrie anhand von Parametern bzw unter Berücksichtigung von Querschnitten automatisch generiert Im Rahmen der Vorplanung kann zum Beispiel das Tunnelbauwerk mit seinen verschiedenen räumlichen Abschnitten auf Basis der Trassierung modelliert werden Bild 1 Für die parametrische Modellierung stehen heut zutage viele Werkzeuge zur Verfügung Ein wesentlicher Vorteil dieser Vorgehensweise ist dass bei der Änderung der Trassierung das entsprechende Tunnelbauwerk auto matisch angepasst wird Die Anpassung sollte jedoch immer bzgl der fachlichen Korrektheit geprüft werden Insbesondere während der Untersuchung von verschiede nen Varianten sowohl für den Verlauf der Trassierung als auch für das Design des Tunnelbauwerks selbst können parametrische Modelle sinnvoll angewendet werden 2 3 Verknüpfung von Modellen und Informationen Die für die einzelnen Aufgaben benötigten Informatio nen stammen häufig aus verschiedenen Datenquellen und somit Datenmodellen Damit die Informationen auch genutzt werden können sind diese in vielen Fällen zuvor zu verknüpfen Die einzelnen Modellelemente werden bzgl ihrer Position und Abmessung in einem Koordinationsmodell zusammengeführt Hierzu müssen gemeinsame Maßstäbe und Koordinatensysteme festge legt werden Dies erfolgt in der Regel über die Definition von entsprechenden Referenzpunkten Bei sehr großen Bauwerken die eine Ausdehnung von mehreren km be sitzen muss gegebenenfalls auch die Erdkrümmung be rücksichtigt werden Zur Vermeidung von Abweichun gen wird häufig in Abschnitten gearbeitet die sich auf ein kartesisches Koordinatensystem beziehen Neben der geometrischen Zusammenführung müssen für be stimmte Anwendungen auch Informationen verschiede ner Modelle verknüpft werden Hierzu ist es zwingend erforderlich dass die einzelnen Modellelemente über eine Kennung eindeutig identifiziert werden können und dass die Projektstruktur in allen Teilmodellen iden tisch ist Die Verknüpfung ist eine Speicherung der ein zelnen Kennungen Identifikatoren der betrachteten Informationen Zum Austausch der verknüpften Infor mationen haben sich in den letzten Jahren Linked Data Modelle oder Multimodelle etabliert 2 Multimodelle kombinieren verschiedene Fachmodelle Die Verknüp fungen werden dabei als externe Informationen abge legt Fachmodelle Verknüpfungen und zusätzliche In formationen werden zusammenhängend in einem Con tainer bzw Ordner gespeichert und ausgetauscht Im maschinellen Tunnelvortrieb ist zudem die Verknüpfung der Monitoringdaten und Maschinendaten mit einzel nen Vortriebsschritten von großer Bedeutung Hierzu wurden in den letzten Jahren entsprechende Informati onssysteme aufgebaut die eine Visualisierung und Aus wertung dieser Informationen auch für die Untersu chung von aufgetretenen Schäden ermöglichen 3 4 Bild 1 Parametrische Erzeugung eines Tunnelbauwerks mit einzelnen Tübbingen anhand einer Trassierung Parametric design of a segmented lining along a tunnel axis Q ue lle R uh r Un iv er si tä t B oc hu m

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