Globální summit o digitalizaci infrastruktury 2026: Klíčové závěry
Stárnoucí mosty, železniční tratě a dopravní zařízení vyvíjejí na vlastníky infrastruktury stále větší tlak, zejména když je nutná jejich rekonstrukce. Na rozdíl od nové výstavby začínají renovační projekty s jednou výzvou: pochopit, co již existuje. Inženýři musí pracovat s neúplnými záznamy, měnícími se normami, skrytými inženýrskými sítěmi, provozními omezeními a konstrukcemi, které se během své životnosti mohly výrazně změnit. Právě v tomto ohledu hrají digitální dvojčata klíčovou roli.
Stručně řečeno: > Čtyři projekty z praxe ukazují, jak digitální dvojčata pomáhají týmům zabývajícím se infrastrukturou kombinovat stávající data o objektech, informace z průzkumů, modely terénu a projektové požadavky za účelem zlepšení plánování a rozhodování. > V Miesbachu vytvořili inženýři digitální model stávajícího mostu Schopfgraben, inženýrských sítí a terénu, aby mohli navrhnout a koordinovat jeho náhradu odolnou proti povodním. > V případě železnice Matterhorn-Gotthard pomohl parametrický model koordinovat modernizaci nejvýše položené železniční stanice ve Švýcarsku. > Během znovuzprovoznění berlínské železniční trati Siemens umožnil informačně bohatý model BIM týmům spravovat data o aktivech a koordinovat modernizaci historické železniční infrastruktury. > V údolí řeky Ahr podpořil model mostu rekonstrukci infrastruktury poškozené povodněmi tím, že integroval návrh, analýzu, stavební etapy a plánování výztuže do jediného pracovního postupu. |
Díky kombinaci stávající dokumentace, informací z průzkumů, terénních dat, záznamů o inženýrských sítích a parametrických BIM modelů mohou inženýři vytvořit digitální reprezentaci objektu ještě před zahájením výstavby. Tento digitální dvojník poskytuje jasnější přehled o stávajících podmínkách, podporuje lepší rozhodování a pomáhá projektovým týmům vyhodnotit možnosti ještě před zahájením prací na staveništi.
Tyto čtyři nedávné projekty ukazují, jak tyto přístupy pomáhají inženýrům řešit složité projekty renovace a výměny s větší jistotou a efektivitou.
Most Schopfgraben v Miesbachu: Porozumění stávajícímu stavu před přestavbou
Když se město Miesbach rozhodlo nahradit stárnoucí most Schopfgraben v Horním Bavorsku, výzva zdaleka přesahovala pouhé navržení nové konstrukce. Stávající most, původně postavený v 60. letech minulého století, vykazoval konstrukční vady a již nesplňoval moderní požadavky na protipovodňovou ochranu. Projektový tým zároveň musel zohlednit složité sítě inženýrských sítí, zajistit přístup pro pěší během výstavby a přizpůsobit okolní silniční infrastrukturu.
Pro podporu plánování inženýři nejprve vytvořili digitální model stávajícího mostu na základě historické stavební dokumentace. Trasy inženýrských sítí byly zmapovány přímo na místě a začleněny do modelu, zatímco k rekonstrukci okolního terénu byla využita veřejně dostupná geodata. Tím vzniklo komplexní digitální znázornění stávajícího stavu ještě před zahájením jakýchkoli projekčních prací.
Stejný model se poté stal základem pro návrh náhradního mostu. Inženýři vyhodnotili různé koncepce, optimalizovali průřez pro průtok vody a namodelovali fáze výkopových prací, dopravní objížďky, přesměrování inženýrských sítí a povodňové scénáře. Vzhledem k tomu, že geometrie mostu byla obzvláště složitá, byly jak bednění, tak výztuž navrženy ve 3D, což poskytlo podrobný základ pro konečný návrh.
Díky spojení stávajících podmínek, budoucích požadavků a plánování výstavby do jediného koordinovaného modelu byl projektový tým schopen včas identifikovat výzvy a zlepšit koordinaci mezi všemi zúčastněnými stranami. Výsledkem byl odolný náhradní most odolný proti povodním, navržený tak, aby sloužil místní komunitě po další desetiletí.
Železnice Matterhorn-Gotthard: Modernizace infrastruktury ve Vysokých Alpách
Rekonstrukce infrastruktury málokdy probíhá bez komplikací. Rekonstrukce provozované železniční stanice v nadmořské výšce přesahující 2 000 metrů, při které je třeba zohlednit požadavky na bezbariérový přístup, environmentální omezení i extrémní povětrnostní podmínky, představuje zcela novou úroveň složitosti.
Právě této výzvě čelí železniční společnost Matterhorn-Gotthard Railway při modernizaci stanice Oberalp Pass, nejvyšší stanice v síti. Projekt zahrnuje nové nástupiště, obnovu kolejí, podchod pro pěší, bezbariérové přístupové cesty a novou opěrnou zeď navrženou tak, aby podporovala jak infrastrukturu stanice, tak upravenou geometrii kolejí.
Na podporu plánování vyvinuli inženýři parametrický digitální model navrhovaných prací. Na rozdíl od tradičních statických 3D modelů umožnil parametrický přístup rychlou aktualizaci klíčových prvků v závislosti na vývoji požadavků v průběhu celého plánovacího procesu. Trati, opěrné konstrukce, geometrie nástupišť i prvky bezbariérového přístupu bylo možné koordinovat v rámci stejného digitálního prostředí.
Model rovněž pomohl projektovým týmům vyhodnotit, jak bude navrhovaná infrastruktura ladit s okolní krajinou. Environmentální hlediska byla zohledněna již v rané fázi návrhového procesu, včetně tvaru a vzhledu opěrné zdi, která byla navržena tak, aby ladila s okolím u jezera.
U projektu, kde je třeba vyvážit provozní, environmentální i technické požadavky, funguje digitální model jako neustále se vyvíjející reprezentace budoucího díla. To umožňuje lepší koordinaci, rychlejší iterace návrhu a informovanější rozhodování dlouho před zahájením výstavby.
Obnova železnice Siemens: Vzkříšení historické infrastruktury
Ne všechny projekty renovace infrastruktury zahrnují výměnu fyzických aktiv. Někdy spočívá výzva v pochopení, modernizaci a znovuzprovoznění infrastruktury, která byla po desetiletí mimo provoz.
To byl případ berlínské Siemensbahn, historické linky S-Bahn, která ukončila provoz v roce 1980 a nyní je znovu uváděna do provozu, aby podpořila přestavbu čtvrti Siemensstadt. V rámci projektu je nutné modernizovat stanice, viadukty a další železniční infrastrukturu a zároveň zajistit soulad v rámci rozsáhlého multidisciplinárního týmu.
Na podporu tohoto procesu společnost KREBS+KIEFER vyvinula informačně bohatý model BIM, který kombinuje geometrická data se strukturovanými informacemi o aktivech. Automatizované přiřazování atributů, pracovní postupy založené na formátu IFC a nástroje pro parametrické modelování pomohly zajistit, že informace o projektu zůstaly konzistentní a přístupné po celou dobu plánovacího procesu.
Výsledkem je digitální reprezentace železnice a jejích aktiv, která týmům umožňuje spravovat informace, koordinovat změny v návrhu a činit informovaná rozhodnutí v průběhu celého projektu znovuzprovoznění. U komplexních modernizací infrastruktury se tato kombinace geometrie a dat stává stále důležitější součástí moderních pracovních postupů s využitím digitálních dvojčat.
Obnova v údolí řeky Ahr: Koordinace komplexní rekonstrukce mostu
Po ničivých povodních, které v roce 2021 postihly údolí řeky Ahr, bylo třeba opravit nebo nahradit více než 100 mostů. Mezi nimi byl i nový most pro pěší a cyklisty, jehož cílem bylo obnovit důležité místní spojení a zároveň zvýšit odolnost pro budoucnost.
Pro společnost Harrer Ingenieure představoval tento projekt příležitost využít komplexní digitální model mostu v průběhu celého procesu návrhu a analýzy. Geometrie mostu, etapy výstavby, předpínací kabely, zatěžovací stavy i výztuž byly vypracovány v rámci jediného parametrického modelu. V průběhu vývoje návrhu mohli inženýři model rychle aktualizovat a posoudit dopad změn na celou konstrukci.
Tento přístup zjednodušil koordinaci mezi plánováním a statickou analýzou a zároveň poskytl podrobnou digitální reprezentaci mostu v průběhu celého jeho vývoje. V rámci projektu rekonstrukce, kde byla rychlost, přesnost a spolehlivost zásadní, pomohl model zefektivnit pracovní postupy a podpořil fundovanější inženýrská rozhodnutí od koncepce až po finální návrh.
Lepší výsledky u stávajících aktiv
S postupujícím stárnutím infrastrukturních sítí se porozumění stávajícím objektům stává stejně důležitým jako navrhování nových. Tyto projekty ukazují, jak digitální dvojčata a pracovní postupy založené na BIM pomáhají inženýrům propojovat data, geometrii a informace o objektech, aby mohli činit lepší rozhodnutí v rámci projektů renovace a výměny. Ať už jde o modernizaci železnic, výměnu mostů nebo obnovu po katastrofách, digitální modely pomáhají týmům snižovat rizika, zlepšovat koordinaci a budovat odolnější infrastrukturu pro budoucnost.
