Celková situace
Krajská správa a údržba středočeského kraje jako investor pracuje usilovně na tom, aby si obyvatelé Rakovníka ulevili od dopravou přetíženého města. Společnost Metroprojekt, která má na starosti stavbu z hlediska projekce a inženýrské činnosti, v současné době připravuje společně s investorem výkupy pozemků, aby se co nejdříve mohlo začít stavět.
Předmětem projektu je návrh části obchvatu Rakovníka o délce 1,85 km, který se nachází severně od města, mimo zastavěné území. Stavba bude sloužit především k převedení tranzitní dopravy na nově navrhovanou komunikaci. To by mělo mít za následek zvýšení bezpečnosti dopravy ve městě i jeho okolí a obecné zvýšení kvality života.
Na začátku úseku je umístěna okružní křižovatka, která propojuje obchvat, komunikaci II/229 (budoucí přivaděč od D6) a ulici Líšanskou (směr centrum). V kilometru 0,75 je navržena dvojice okružních křižovatek, které na obchvat napojují ulici Kollárova (část obce Vinohrady) a provizorní komunikaci. Na konci úseku je navrženo mimoúrovňové křížení se stávající silnicí II/237. V rámci mimoúrovňového křížení je navržen mostní objekt a trojice stykových křižovatek. Na konci úseku je navržena místní komunikace, která napojuje obchvat na ulici Na Spravedlnosti. Zde bude v budoucnu navazovat další část obchvatu města.
TECHNICKÉ ŘEŠENÍ
Trasa je navržena jako místní sběrná dvoupruhová komunikace s nezpevněnými krajnicemi s označením typu MS2k –/9,5/70 při základní šířce jízdních pruhů 3,5 m. Výškové řešení je fixováno potřebou mimoúrovňového křížení se silnicí II/237 a požadavkem na minimum zemních prací. Trasa je navržena v úrovni terénu. Okružní křižovatky jsou navrženy všechny shodně s vnějším průměrem 36 m, při šířce jízdního pásu 7 m, šířce prstence 2 m a průměrem středového ostrova 18 m.
Odvodnění vozovky i zemní pláně je řešeno systémem příkopů a trubních propustků. Téměř v celém řešeném úseku je komunikace navržena v jednostranném příčném sklonu 2,5 % s příkopem převážně pouze na jižní straně vozovky. Příkopy jsou navrženy v proměnlivé šířce 1,0 – 2,0 m se vsakovací částí hloubky 1,0 m, aby umožňovaly vsakování kompletní návrhové srážky v místě jejího vzniku. To je v dnešní době nedostatku vody velice žádoucí, zvláště na tak suchých místech, jakým Rakovnicko bezesporu je. Konstrukci vsakovacích příkopů tvoří písčitá vrstva a kamenivo různých frakcí. Pro případ nasycení vsakovacích příkopů na jižní straně jsou na severní straně při vyústění trubních propustků navrženy 2 příkopy s přelivnou hranou.
Na hlavní trase jsou navrženy dva propustky v km 0,680 a km 0,900. Nosnou konstrukci propustků tvoří flexibilní ocelová trouba o průměru DN 800, na obou stranách jsou propustky navrženy se zkosenými čely. Obě čela budou odlážděna lomovým kamenem do betonového lože ve sklonu násypu komunikace.
Součástí projektu jsou mimo hlavní trasu obchvatu i navazující komunikace. Jedná se o úpravu komunikací Lišanská, Luženská a Pražská a o prodloužení komunikace Kolárova. Spolu s těmito komunikacemi budou nově doplněny i komunikace pro pěší a v prostoru nově uvažovaného mostu přes silnici II/237 dojde k lokálnímu přeložení stávajících chodníků. Komunikace Lišanská, Luženská a Pražská jsou navrženy v kategorii MO2 –/8,5/50 a Kollárova v kategorii MO2k –/7,5/50.
Mostní objekt přes stávající zářez ulice Pražská je navržen jako železobetonová, třípolová, spojitá konstrukce s vetknutými pilíři a krajními opěrami s ložisky. Uložení nosné konstrukce na podpěry je šikmé (65 °). Rozpětí polí je 12,3 m + 17,8 m + 12,3 m. Nosná konstrukce je tvořena železobetonovou předpjatou deskou konstantní tloušťky 0,9 m. V příčném směru je deska šířky 13,75 m, s krajními konzolami šířky 3,0 m. Opěry budou založeny plošně.
BIM
Mimo běžných činností jako je samotný návrh a projednávání projektu se společnost Metroprojekt rozhodla zvolit obchvat Rakovníka jako svůj pilotní projekt pro projektování liniové stavby metodou Building Information Modeling (BIM). Pro zpracování metodou BIM jsme se rozhodli, abychom vyzkoušeli postupy a metody, které vedou k tvorbě informačního modelu pozemní komunikace. Díky této zkušenosti budeme moci tvořit informační modely efektivněji a kvalitněji, nemluvě o tom, že od roku 2022 bude metoda BIM u nadlimitních státních zakázek povinností. Abychom na to byli řádně připraveni, je nejvyšší čas začít tvořit postupy a standardy tvorby modelu.
Pro zpracování projektu pozemní komunikace jsme zvolili software Autodesk Civil 3D, pro most software Revit a pro odvodnění je použit standardní AutoCad 3D. Oproti klasické 2D projekci má tvorba 3D modelu tu výhodu, že každému namodelovanému prvku je možné přiřadit sadu vlastností podle vytvořeného datového standardu. Pozemní komunikace je navržena jako 3D model v celé své délce. Z dalších prvků je pro tvorbu informačního modelu vybrán prostor mimoúrovňové křižovatky s ulicí Pražská. Zde je navíc vytvořen Informační model mostního objektu a odvodnění.
DATOVÝ STANDARD
Abychom mohli informační model vytvořit a efektivně používat, bylo nutné definovat datový standard, tedy sjednocující soupis pravidel a postupů, který byl v rámci tohoto projektu používán. Další motivací pro tvorbu datového standardu je fakt, že v době tvorby projektu nebyly definovány požadavky státní správy pro tvorbu BIM modelů.
TVORBA INFORMAČNÍHO MODELU POZEMNÍ KOMUNIKACE
Podmínky pro projektování metodou BIM v liniových a pozemních stavbách se v současné době značně liší. Na rozdíl od pozemních staveb není zatím na trhu software, který by umožňoval parametrické modelování liniových staveb, což činí z BIM u liniových staveb komplikovanou disciplínu. Proto je nutné investovat značné úsilí, abychom mohli vytvořit nástroje, které ve výsledku ušetří projektantům čas a energii. Základním stavebním kamenem každé dokumentace jsou vstupní podklady. V rámci projektu Rakovníka jsme poptali informační model pro dendrologii a inženýrsko-geologický průzkum. Tyto „vylepšené“ podklady pak slouží projektantům pro zjednodušení práce. Příkladem zjednodušení je možnost vykazování kubatur dle jednotlivých tříd těžitelnosti, vhodnosti do násypu apod. Projektant na základě bodů vytvoří povrch, který reprezentuje rozhraní jednotlivých vrstev dle tříd těžitelnosti. Následně je pomocí rozdílového povrchu generována kubatura přímo v dané třídě těžitelnosti. Výhodou je také to, že projektant nemusí neustále přepínat do geologického podélného profilu a má informace o geologii k dispozici přímo v modelu. Podklady od zpracovatelů průzkumů nebyly dodány ve formě modelu, ale formou dat, která byla zpracována do informačního modelu. Věřím, že v následujících letech budou podklady v informačním modelu standardem. Nutnou podmínkou je ovšem jasně definovaná struktura a přesná specifikace předávaných dat. Abychom mohli zpracovat informační model stavby, bylo nutné připravit nástroje pro jeho tvorbu. K tomu jsme využili externí technické podpory od společnosti Graitec a nechali vytvořit parametrické podsestavy, které umožňují následný export 3D těles a jsou BIM-ready, tedy připravené pro tvorbu informačního modelu. V rámci vývoje těchto podsestav byla nutná jejich přesná specifikace, která byla základním stavebním kamenem pro jejich následný vývoj. Součástí specifikace podsestav byla i snaha o snížení pracnosti návrhu pro projektanta. Příkladem může být automatické svahování včetně nutných změn tvaru krajnice a přilehlého příkopu. Součástí vývoje bylo samozřejmě testování podsestav a jejich následná oprava, která se ukázala býti významnou z hlediska celkové časové náročnosti. Předpokládáme, že 2D dokumentace bude ještě dlouhou dobu nepřekročitelnou normou, a proto bylo nutné vše optimalizovat i pro funkční 2D výstupy z modelu. Z tohoto důvodu bylo součástí vývoje i vylepšení generovaných příčných a podélných řezů tak, aby je bylo možné bez zásadních úprav použít pro odevzdání dokumentace. Celý model byl koordinován v softwaru Navisworks a pro účely prezentace byl využit software Infraworks, který model obohatil o textury a vodorovné dopravní značení. Aby mohl z takto koordinovaného modelu vzniknout informační model, bylo nutné přiřadit jednotlivým elementům vlastnosti, které byly definovány v rámci datového standardu. Během tohoto pilotního projektu byl model celé komunikace v jednom dwg souboru, což se ukázalo jako nevhodné řešení vzhledem k hardwarové náročnosti modelu. Z tohoto důvodu bude nutné modely liniových staveb u dalších projektů logicky dělit. Nakonec byl, po vytvoření finálního informačního modelu a jeho schválení hlavním inženýrem projektu, model exportován do souboru IFC (International Foundation Class). Jde o otevřený souborový formát, který je nezávislý na dodavateli softwaru. Ten je kompatibilní s novou verzí systému pro řízení stavebně investičních projektů ASPE, kde je možné vytvořit výkazy v cenové soustavě OTSKP.
ZÁVĚR
Implementace Building Information Modeling je, tak jako každá jiná činnost, zejména o lidech. Proto je jedním z nejdůležitějších kroků vytvoření kvalitního týmu projektantů a vývojářů, který bude mít schopnosti a hlavně nadšení pro nové technologie, kterou metoda BIM bezesporu je. BIM v liniových stavbách je neprobádaná oblast. Máte-li však podporu společnosti a dobrý tým lidí, je její objevování výrazně snazší. Modelování liniových staveb metodou BIM má před sebou ještě dlouhou cestu a naším cílem je podílet se na určování jejího směru. Věřím, že tímto pilotním projektem jsme udělali první, nejobtížnější krok. Rozhodně to není krok poslední a snad je i správným směrem.
Připojení na II/237 - projekt v PDF část I.
Připojení na II/237 - projekt v PDF část II.
