3D-visualisointi kalliorakennushankkeissa
Aalto-yliopiston hankkeessa kokeiltiin 3D-visualisointia maanalaisessa rakentamisessa.
Mihin etsittiin ratkaisua?
Hankkeella tehostetaan rakennusalan mittausten digitaalista hyödyntämistä maanalaisessa rakentamisessa ja autetaan suunnittelijoita hahmottamaan kaikki mittaustiedot.
Tavoite: virtuaalimalli kalliotunnelista
Hankkeen päätavoite oli tuottaa kalliotunnelista esimerkkitoteutus, jossa on esitetty kallionpinta, kalliolaadun mittaukset, mittausten jatkeet sekä suunnitellut tulevat kalliotilat. Kokeessa hyödynnetään Kallion rakojen mekaaniset ominaisuudet -tutkimushankkeessa kehitettyä Structure from Motion -menetelmää tilojen 3D-mallin luontiin sekä pinnan karkeuden ja sen suunnan ja kaateen määrittämiseen.
Virtuaalimallilla käyttäjä saa tunnelin kattavan tilannekuvan kerätystä mittausdatasta.
Mitä hankkeessa tehtiin?
Hankkeessa kehitettiin esimerkkitoteutus Aalto-yliopiston opetustunnelista. KAVI:n (kalliolaadun visualisointiprojekti) mittaukset tehtiin suoraan fotogrammetrisen mallin pohjalta. Esimerkkitoteutuksessa tulokset esitettiin VR-ympäristössä värikoodattuina alkuperäisellä mittauspaikallaan.
Kallion rakoilu on usein määräävä ominaisuus rakennettavuuden kannalta ja lujitussuunnittelun kannalta rakojen sijainti ja suuntaus ovat tärkeitä lisätietoja. Johtuen tilan kolmiulotteisesta luonteesta sijaintia ja suuntausta ei voi esittää 2D-projektioissa. KAVI:ssa kehitetty teknologia täydentää nykyistä suunnitteluprosessia ja mahdollistaa yksityiskohtaisemman lujitusrakenteiden suunnittelun. Rakoilu vaikuttaa myös vedenjohtavuuteen ja salaojien suunnitteluun.
Kenelle tästä on hyötyä?
Hankkeesta hyötyvät kalliorakentamishankkeiden suunnittelijat.
Mitä tuloksia kokeilu tuotti?
Kokeilu onnistui suurelta osin suunnitelmien mukaan. Tuloksilla on laaja hyödynnettävyys: rakennusliikkeet voivat käyttää automaattimittauksia vaatimuksenmukaisuuden valvontaan (esim. louhintatoteuma ja ruiskubetonoinnin paksuus), suunnittelijat tarkempaan suunnitteluun (esim. kohdennettu lujitus ja salaojarakenteiden tarkemmat paikat), tilaaja eri toteutusvaihtoehtojen tarkasteluun (kalliotilojen suuntaus ja koon sekä muodon optimointi havaitun rakoilun perusteella).
KAVI edellyttää toimiakseen suuren tarkkuuden fotogrammetriaa. Suurin osa rakennusliikkeistä käyttää ensisijaisena skannaustapana teknologiaa, joiden tarkkuus ei riitä. Tulosten visualisointia pitää myös jatkokehittää ja tehostaa.