Järjestelmän luotettavuus on riippuvainen eritoten lähtötiedon oikeellisuudesta. Puutteel-lisen ja virheelPuutteel-lisen raakadatan korjaaminen on työlästä ja joissain tapauksissa mahdo-tonta. Lisäksi raakadatan virheellisyyden korjaamiseen liittyy inhimillisen virheen mah-dollisuus.
Koko järjestelmän luotettavuuden kannalta merkittävin riski on datan puuttuminen. Tämä voi johtua esimerkiksi huolimattomasta datan keräämisestä tai katkoksista tiedonsiir-rossa. Laajalti puutteellinen raakatieto heikentää koko järjestelmän käytettävyyttä. Puut-teellisen raakatiedon seurauksena etenkin tunnuslukujen ja kumulatiivisten kuvaajien oi-keellisuus kärsii merkittävästi.
Myös kerätyn datan sisältämät virheellisyydet vaikuttavat järjestelmän luotettavuuteen.
DRPQual-tiedostojen sisältämät virheelliset metatiedot vaikeuttavat merkittävästi tiedon analysointia. Kohdassa 5.5.2 esitellyillä toimilla voitiin kohtalaisesti korjata osa virheel-lisyyksistä. Työn aikana käytetyn kohteen yksinkertaisuuden seurauksena etenkin mitta-linjan samaistaminen todettiin toimivaksi ratkaisuksi.
Tiedon analysoinnissa suurin epäluotettavuuden lähde on poraustiedon yhdistäminen suunnitteluaineistoon. Louhintojen laskennassa epävarmuutta muodostuu katkon alku- ja loppupaalun määrittämisessä sekä tilavuuden laskemisessa. Katkon alkupaalu saadaan suoraan DRPQual-tiedostosta, mutta loppupaalu joudutaan laskemaan. Loppupaalu on laskettu joko lisäämällä tai poistamalla katkon reikien keskipituus alkupaalusta katkon etenemissuunnan mukaan. Katkon tilavuus voidaan määrittää usealla tavalla. Teoreetti-nen tilavuus on määritelty alku- ja loppupaalun rajaaman teoreettisen louhintapinnan si-sälle jääväksi tilavuudeksi. Ylilouhinnan eli ryöstymien tai alilouhinnan eli kovien
seu-rauksena toteutunut louhintatilavuus ei vastaa teoreettista tilavuutta. Toteutunutta tila-vuutta voidaan arvioida porareikien alku- ja loppupisteiden avulla sekä tarkemittausten avulla. Toteutettu järjestelmä arvioi toteutunutta tilavuutta porareikien perusteella kon-veksilla kappaleella. Tilavuuden laskennan luotettavuutta voidaan arvioida vertailemalla sitä muihin tilavuuden laskentamenetelmiin. Kuvassa 18 on konveksilla kappaleella las-kettua tilavuutta vertailtu teoreettiseen sekä Civil3D-ohjelmassa laskettuun tilavuuteen.
Teoreettinen louhintatilavuus on katkon alku- ja loppupaalun väliin rajautuvan teoreetti-sen louhinnan tilavuus. Civil3D-ohjelmassa reikien alkupisteistä ja reunimmaisten rei-kien loppupisteistä sekä reirei-kien loppupisteistä muodostettiin pinnat. Tilavuus laskettiin näiden pintojen väliin jäävänä tilavuutena. Vertailussa on myös konveksilla kappaleella laskettu optimoitu tilavuus, jonka periaate on esitelty kohdassa 5.7.1.
Kuva 18 Katkon tilavuuden laskentamenetelmien vertailu
Kuvassa 18 erilaisia todellisen kiintotilavuuden arviointiin käytettäviä laskentatapoja on verrattu teoreettiseen tilavuuteen kolmen katkon tapauksessa. Kyseiset katkot ovat geo-metrialtaan yksinkertaisia ja ne kattavat koko louhintaprofiilin. Konveksi kappale tuottaa odotetusti suurimman louhitun tilavuuden. Optimoimalla konveksilla kappaleella lasket-tua tilavuutta, saadaan tulos vastaamaan hyvin Civil3D-ohjelmalla lasketlasket-tua tilavuutta.
Laskentatapojen välillä on 2-3 prosenttiyksikköä eroa.
Louhitun katkon tilavuuden laskeminen on suoraviivaista, mikäli katko kattaa koko lou-hintaprofiilin. Kuitenkin, mikäli katko on esimerkiksi risteysalueella, ei esitetyllä teoreet-tisen louhintatilavuuden laskentatavalla saada luotettavaa tulosta. Toisaalta konveksilla kappaleella laskettuun tilavuuteen liittyy myös epäluotettavuutta. Esimerkiksi kuvan 19 mukaisesti konveksi kappale voi aliarvioida katkon tilavuutta vaiheittain louhittavan pro-fiilin tapauksessa.
Porattujen lujitusreikien ja suunniteltujen pulttien yhdistäminen on suuri epäluotettavuu-den lähde. Työssä käytetty menetelmä etsiä poratulle reiälle vastaavin pultti aiheutti sa-man pultin linkittymisiä usean poratun reiän kanssa. Tämän seurauksena Lujitus-taulun status-kentän tiedot eivät täysin vastaa toteutunutta lujitusta, sillä statuksen mukaan po-rattuja pultteja on toteutuneita reikiä vähemmän. Ongelmaa voidaan mahdollisesti kom-pensoida sovittamalla poratuista muodostettuja viuhkoja suunniteltuihin lujitus-viuhkoihin. Tämä vaatii tietokannan uudelleenjärjestelyä muun muassa viuhkatunnuksen lisäämiseksi. Viuhkojen sovittamien mahdollistaa lujitusprofiilien muutosten seuraami-sen sekä tarkemman lujitukseuraami-sen etenemiseuraami-sen seuraamiseuraami-sen. Merkittävin haaste viuhkojen sovittamisessa on lujitustöiden työjärjestys. Mikäli seinä- ja holvipultit porataan eri vai-heissa, vaikeutuu sovittaminen merkittävästi. Vain holvi- tai seinäpulttien muodostamien viuhkojen vertailu on vaikeaa, sillä profiilien väliset erot eivät välttämättä ole riittäviä luotettavan sovituksen muodostamiseksi.
Porauksen toteumien sijaintitiedon luotettavuus perustuu tarkasti toteutettuun porajum-bon kalibrointiin ja paikantamiseen. Esimerkiksi virheellisen paikannuksen tai epätarkan anturin seurauksena voi sijaintitietoon sisältyä merkittävä alkupaikkavirhe. Alkupaikka-virhe on ajoittain vaikea havaita ja käytännössä koskaan Alkupaikka-virhettä ei saada täysin korjattua.
Alkupaikkavirhe voidaan havaita joko tunnistamalla riittävän suuri virhe silmämääräi-sesti esimerkiksi 3D-aineistosta tai vertailemalla porauksen toteumatietoa reikien tarke-mittauksiin. Pienen alkupaikkavirheen tunnistaminen silmämääräisesti on kuitenkin haas-tavaa. Alkupaikkavirheen korjaaminen on haastavaa, mikäli reikien todellisista sijain-neista ei ole tietoa. Käytännössä reikien tarkemittausten avulla porareiän alkupisteen si-jainti voidaan korjata. Tämä on kuitenkin työlästä ja lisää inhimillisen virheen mahdolli-suutta.
Kuva 19 Esimerkiksi vaiheittain louhittavan profiilin katkoissa tilavuuden lasken-taan voi liittyä virhettä. Punaisella rasterilla merkittyä aluetta ei huomioida kon-veksilla kappaleella lasketussa tilavuudessa.
7
Tämän työn aikana toteutettu järjestelmä pystyy luomaan porauksen toteumadatasta lisä-arvoa suunnitteluun ja projektin hallintaan. Toteutunut järjestelmä koostuu useista kom-ponenteista ja tietolähteistä. Järjestelmän ydin on tietokanta, johon kaikki porauksen to-teumatieto sekä sen tulkintaa tukeva aineisto on kerätty. Työn aikana tukeva aineisto ra-jautui suunnitteluaineistoon, mutta jatkokehityksen aikana lisäarvoa voi syntyä myös muissa työvaiheissa syntyvistä tietovirroista sekä niiden yhdistämisestä porauksen to-teumatietoon.
Jotta porauksen toteumadatasta saatava lisäarvo on maksimaalinen, tulee rajapinta tiedon tuottamisen eli porajumbon ja tietokannan välillä olla mahdollisimman lyhyt. Tämän työn aikana tiedonsiirto vaati kolme työvaihetta: datan noutaminen porajumbosta, datan siirtä-minen urakoitsijan ja suunnittelijan välillä sekä datan käsittely ja vienti tietokantaan Pyt-hon-ohjelmalla. Ajoittain tiedonsiirrossa oli viiveitä Raide-Jokerin louhinnan aikana, jonka seurauksena järjestelmän ajantasaisuus ja sitä myötä käytettävyys kärsi. Tulevai-suudessa rajapinta porajumbon ja tietokannan välillä tulisi automatisoida mahdollisim-man pitkälle järjestelmän ajantasaisuuden maksimoimiseksi ja inhimillisen virheen mini-moimiseksi.
Työn aikana tietokantana käytettiin Access-työpöytätietokantaa sen tarjoaman muokatta-vuuden takia. Tulevissa projekteissa tulee kuitenkin selvittää serveripohjaisen SQL-tieto-kannan perustamista porauksen toteumatiedon hallintaan. Tämän tekninen toteutus vaatii jatkotutkimuksia. Lisäksi suunnittelutiedon sisällyttäminen tietokantaan vaatii vielä yh-denmukaistamista.
Louhinnan toteuman arvioiminen porauksen toteumatiedon perusteella on lujituksia ja injektointeja suoraviivaisempaa. Louhintakatkojen sijainti sekä pääpiirteinen teoreettinen ja arvioitu tilavuus on helppo päätellä datan perusteella. Tilavuuksien arvioiminen on riit-tävän tarkkaa, joten nopeasti saatavilla oleva tieto tuo lisäarvoa. Louhinnan osalta suurin rajoite järjestelmälle on louhittavan kohteen geometrian monimutkaisuus. Etenkin teo-reettisen tilavuuden laskeminen porauksen toteumatiedon ja suunnitteluaineiston perus-teella on vaikeaa viisteiden, risteysalueiden ja useassa vaiheessa louhittavien profiilien tapauksessa. Konveksilla kappaleella laskettu tilavuus tuottaa edellä mainittujen poik-keustapausten kohdalla teoreettista tilavuutta luotettavampaa tietoa. On myös huomion-arvoista, että konveksilla kappaleella laskettu tilavuus soveltuu perinteiseen tunnelin pe-ränajoon, mutta esimerkiksi ajoittain suurien maanalaisten tilojen louhinnassa käytettä-vän pengerlouhinnan osalta luotettavuutta ei ole tutkittu.
Lujituspulttien toteumien arvioiminen porauksen toteumatiedosta onnistuu vaihtelevasti.
Yksinkertaisia laskentoja, kuten tietyn alueen pulttitiheyksiä voidaan muodostaa varsin luotettavasti. Yksinkertaisissa tapauksissa tarkempaa tietoa voidaan saada toteumatiedon ja suunnitellun aineiston toisiinsa sovittamisella. Tämä voidaan toteuttaa usealla mene-telmällä, joiden vaatimukset suunnittelutiedon muodolle vaihtelevat. Sovitusten avulla voidaan muodostaa arvaus porattuun reikään asennettavasta pultista ja sen ominaisuuk-sista. Tämän perusteella toteutuneesta pultituksesta voidaan muodostaa luonnos toteuma-eli niin sanotusta -mallista. Malli tulee kuitenkin muokata vastaamaan toteutu-nutta pultitusta. Suunnittelu- ja toteumatiedon yhdistämisen luotettavuutta voidaan paran-taa kehittämällä sovittamiseen käytettäviä menetelmiä. Toisaalta koko sovittamiseen liit-tyvä ongelma voidaan kiertää käyttämällä lujitusten suunnittelussa ja toteutuksessa yhte-näisiä tunnuksia. Ajatusta on pohdittu laajemmin kohdassa 7.1.
Tässä työssä käytetty tutkimusaineisto ei sisältänyt injektointiporauksien toteumatietoa.
Tämän seurauksena järjestelmän tarjoamia hyötyjä injektointien kannalta on arvioitu vain
teoreettisella tasolla. Injektointien toteumien määrittämiseen porauksen toteumatiedon perusteella liittyy pitkälti samoja ongelmia kuin lujituksiinkin. Yksinkertaisia analyyseja voidaan toteuttaa suoraviivaisesti. Kuitenkin tarkemman tiedon muodostaminen vaatii joko toteuma- ja suunnitelmatiedon sovittamista laskennallisesti tai tunnusten avulla.
Koska järjestelmän kehittämisen aikana käytettiin Raide-Jokerin Patterimäen tunnelin ai-kana syntyvää toteumatietoa tutkimusaineistona, ei järjestelmää pystytty hyödyntämään vielä täysimääräisesti projektin aikana. Tämä johtui tiedonsiirron ja käsittelyn prosessien kehittämisestä sekä lähtötiedossa olleiden poikkeusten aiheuttamasta lisäkehitystyöstä.
Kuitenkin etenkin pistepilveä voitiin käyttää jo tunnelin louhinnan aikana ja sitä voitiin käyttää geologisten tulkintojen lähtötietona.
7.1 Järjestelmän mahdollisuudet ja kehityskohteet
Jo työn alkuvaiheissa huomattiin, että työssä käsiteltyihin konsepteihin ja toimintamal-leihin liittyy paljon tulevaisuuden potentiaalia ja kehitystyötä. Porauksen MWD-datasta saatavalla lähtötiedolla on mahdollisesti suuri merkitys työnaikaisessa suunnittelussa.
Tiedon tehokkaaksi hyödyntämiseksi tulee tiedonkäsittelyyn käytettävän prosessin olla suoraviivainen ja vaatii vielä kehitystyötä.
MWD-datan lisäksi toinen kehityskohde on kalliorakentamisessa syntyvän toteumatiedon laajempi hyödyntäminen. Tähän liittyy muun muassa muista kalliorakentamisen laitteista syntyvän toteumatiedon hyödyntämisen tutkiminen sekä manuaalisen työn dokumentoin-nin kehittäminen. Toteumatiedon hyödyntämiseen liittyy oleellisesti myös reikään poh-jautuvat lujitukset ja injektoinnit. Tiedon tehokkaan hallinnan mahdollistamiseksi reikien tunnuksien käyttämistä ja yhtenäistämistä tulee tutkia.
7.1.1 Lähtötiedon merkitys kalliorakentamisessa
Kalliorakentamisen erityispiirre muihin rakentamisen aloihin on, että merkittävä osa suunnittelun lähtötiedosta saadaan vasta rakentamisen aikana. Esiselvitys sekä yleis- ja toteutussuunnittelun aikana lähtötietoa pohjatutkimuksin sekä erilaisin kartoituksin. Ra-kentamisen aikana lähtötietoja saadaan etenkin louhinnan aikaisista rakennusgeologisista kartoituksista.
Kuva 20 Kalliorakentamisen työvaiheiden vaikutus lähtötiedon keräämiseen. MWD-datan avulla lähtötietoa voidaan saada aikaisemmissa vaiheissa.
Porauksen toteumatiedosta ja eritoten MWD-datasta saatavan lähtötiedon merkitys on hyvin aikasidonnaista. Perinteisesti peränajossa suurin kalliorakennesuunnittelun lähtö-tieto kerätään rakennusgeologisten kartoitusten avulla. Kartoitus toteutetaan vasta kalli-onpinnan paljastuttua, jolloin esimerkiksi työnaikaisen lujituksen määrittäminen ja toteut-taminen saattaa viivästyä. Ilmiötä on pyritty esittämään kuvassa 20, jossa lähtötietojen kumulatiivinen määrä on esitetty pistekatkoviivalla. MWD-datan hyödyntämisellä lähtö-tietoa on käytettävissä jo aikaisemmassa vaiheessa. Tällöin esi-injektointi- ja katkopo-rauksista saatavaa tietoa voidaan käyttää osin ennakoimaan rakennusgeologisten kartoi-tusten tuloksia, jolloin esimerkiksi työnaikaisten lujikartoi-tusten suunnittelua ja toteuttamista voidaan tehostaa. MWD-datan muodostamaa kumulatiivista lähtötietojen määrää on py-ritty arvioimaan katkoviivalla. Alareunan laatikoilla on kuvattu kalliorakennesuunnitte-luun käytettävän lähtötiedon muodostumista louhinnan työjärjestyksen aikana. MWD-laatikoilla tarkoitetaan porauksesta syntyvän MWD-datan analysointia ja hyödyntämistä.
Tähän liittyy vahvasti Patrick Macleamyn esittämä konsepti mahdollisuuksista vaikuttaa suunnitteluratkaisuihin (kuvassa 20 sinisellä) sekä muutosten kustannusvaikutuksista (kuvassa 20 punaisella) rakentamisen eri vaiheiden aikana. Rakennushankkeen edetessä kyky vaikuttaa suunnitteluratkaisuihin sekä sitä kautta rakenteen toimivuuteen ja kustan-nuksiin laskee. Samalla suunnitteluratkaisujen muutosten aiheuttamat lisäkulut nousevat.
Macleamyn esittämä konsepti perustuu koko hankkeen elinkaaren ajalle, mutta on myös sovellettavissa pienempään mittakaavaan kuten louhinnan työjärjestyksen tapaukseen.
Tällöin hyödyt muodostuvat esimerkiksi työvaiheiden toteuttamisen paremmasta yhteen-sovittamisesta. On kuitenkin huomionarvoista, että kuvaajassa 20 esitetyt käyrät ovat viit-teellisiä, eikä todellisuudessa käyrien esittämät konseptit ole jatkuvia.
Vaikka MWD-datan hyödyntäminen kallio-olosuhteiden arvioinnissa rajattiin työn ulko-puolelle, selvisi työn aikana, että MWD-datan järjestelmällisessä keräämisessä ja sen hyödyntämisessä kalliorakentamisen tarpeisiin on merkittäviä aukkoja. Sitowisen Kal-liotilat ja tunnelit -osaston kokemusten mukaan MWD-dataa ei käytännössä kerätä pro-jekteissa joitain testihankkeita lukuun ottamatta.
Tässä työssä kehitettyä järjestelmää voidaan soveltaa myös itse MWD-datan keräämisen tehostamiseen. Koska porauksen toteumatiedon sisältämä DRPQual-tiedosto ja MWD-datan sisältävät DRMWD-tiedostot ovat vahvasti toisiinsa linkittyneet, on niiden yhtäai-kainen kerääminen järkevää.
Kerättyä MWD-tietoa voidaan hyödyntää myös rakentamisen jälkeen. MWD-tietoa voi-daan käyttää hankkeen huollon sekä korjausrakentamisen tukena. Lisäksi MWD-tietoa voidaan rinnastaa pohjatutkimuksiin ja rakentamisen aikana kerättyä dataa voidaan käyt-tää muiden lähialueiden hankkeiden lähtötietona.
7.1.2 Tunnusten määrittäminen parametrisoidulle lujitukselle ja injek-toinnille
Tässä työssä toteutetun järjestelmän merkittävimmät epäluotettavuuden lähteet liittyvät metatietojen puutteellisuuteen sekä suunnitellun tiedon ja toteutuneen porauksen yhdis-tämiseen. Ongelma on suurin lujituksien ja injektointien käsittelyssä. Epäluotettavuuden lähteitä voidaan vähentää kehittämällä tunnuksiin perustuva järjestelmä lujitusten ja in-jektointien suunnittelun ja toteutuksen ajalle.
Järjestelmä perustuu lujituspulttien tapauksessa pultin yksilöivään tunnukseen, joka yk-silöi pultin koko pultin elinkaaren ajan. Tämä tarkoittaa, että suunnittelu tulee toteuttaa yksittäisen pultin tarkkuudella. Tämän lisäksi suunnitellun tiedon ja porajumbon välillä tulee olla rajapinta, jotta porauksen toteumatietoon voidaan sisältää pultin tunnus. Jär-jestelmän tulee kuitenkin olla riittävän joustava, jotta työnaikaisten muutosten hallinta
on järkevää. Lisäksi järjestelmän tulee pystyä hallitsemaan myös esimerkiksi reiät, joi-hin pulttia ei voitu asentaa.
Injektointien tunnuksellisuus on hyvin samantapainen lujitusten kanssa. Injektoinneissa tunnuksien muokattavuus tulee kuitenkin todella suureen asemaan. Tämä johtuu injek-tointien tapauskohtaisuudesta. Injektointeja toteutetaan vain tietyt ehdot täyttäville alu-eille. Täten injektoinnin toteutumisen hallintaan tulee kiinnittää erityistä huomiota. Toi-saalta tunnukseen perustuva järjestelmä voi toimia myös suunnittelijan ja urakoitsijan välisenä tiedonsiirron välineenä injektointien toteutumisehdon täyttymisestä.
Tunnukseen perustuvan järjestelmän täyden potentiaalin saavuttamiseksi lujituspultin ja injektoinnin tunnuksia tulee käyttää myös muissa työvaiheissa. Tämä tarkoittaa, että mahdollisissa lujitus- ja injektointipöytäkirjoissa sekä datarekisteröintilaitteissa käyte-tään samoja tunnuksia. Tämä vaatii toistaiseksi vielä kehitystyötä muun muassa digitaa-listen pöytäkirjojen kanssa.
7.1.3 Toteumatiedon laajempi kokonaisuus
Kalliorakentamisessa käytettävät erikoistuneet työlaitteet mahdollistavat laajan tiedonke-ruun eri työvaiheiden aikana. Toistaiseksi tietoa käytetään hajanaisesti ja lähinnä doku-mentoinnin tarkoituksiin. Lisäksi tieto ei ole projektin kaikkien osapuolten käytettävissä ja tiedonsiirtoon liittyy viiveitä.
Kalliorakentamisen aikana syntyvän toteumatiedon kerääminen yhtenäiseen tietokantaan mahdollistaa laajemman järjestelmän louhinnan aikaisen tiedon hyödyntämiseen. Mah-dollisia järjestelmän tietolähteitä ovat ainakin kalliorakentamisen laitteet, kuten porajum-bot, panostusalustat ja ruiskubetonilaitteistot. Lisäksi käsin tehtävästä työstä toteutettavat dokumenttien, kuten lujitus- ja panostus- ja injektointipöytäkirjojen digitalisointia voi-daan hyödyntää tietolähteenä.
Tiedon tallentamisen kannalta toteumatiedon tarkkuusaste voidaan jakaa karkeasti kol-meen luokkaan. Karkein luokka on tiedonkeruujärjestelmän tuottama raakadata. Tämän työn tapauksessa IREDES-standardin mukainen raakadata kuuluu tähän luokkaan. Luo-kan data sisältää kaikki virheet eikä sitä ole esimerkiksi rajattu. Raakadatan vastakohtana voidaan pitää käsiteltyä ja jäsenneltyä toteumatietoa, jota käytetään esimerkiksi digitaa-lisena luovutusaineistona. Tämän luokan mukainen data on siistitty, rajattu ja se kuvaa yksiselitteisesti toteutunutta rakennetta. Jäsennellyn toteumatiedon suurin rajoite on, että sen tuottaminen vaatii käytännössä aina raakatiedon manuaalista käsittelyä. Rakentami-sen aikana, etenkin reaaliaikaiRakentami-sen tilannekuvan ylläpitämiseksi tarvitaan raakadatan ja jä-sennellyn toteumatiedon välimaastoon sijoittuva tiedon tarkkuusluokka. Tämän luokan tieto voidaan muodostaa raakadatan perusteella käytännössä automatisoidusti, jolloin tie-toa käyttävien järjestelmien ajantasaisuus pysyy hyvänä. Raakatiedon muokkaaminen ja rajaaminen pitää kuitenkin olla riittävän kehittynyttä, jotta muokatun tiedon käyttäminen järjestelmässä luo lisäarvoa. Tässä työssä muodostetun porauksen toteumadatan louhin-nasta ja lujituksista voidaan nähdä kuuluvan tähän tarkkuusluokkaan.
Toteumatiedon kerääminen tuottaa lisäarvoa projektin kaikille osapuolille. Hyödyt perus-tuvat tehokkaampaan ja nopeampaan tiedonsiirtoon sekä vähentyneeseen työmäärään do-kumentointiin liittyen. Yhtenäisen toteumatiedon kerääminen mahdollistaa keskitetyn työmaan edistymisen seurannan. Lisäksi tiedon avoimuus helpottaa laadun valvontaa ja mahdollistaa virhetilanteisiin nopeamman reagoinnin.
Henri Perälä (2020) käsittelee diplomityössään muun muassa infrahankkeiden tiedonhal-lintaan liittyviä ongelmia. Hän nostaa tiedonhallinnan merkittävimmiksi ongelmiksi tie-donsiirtoon liittyvien rajapintojen yhteensopivuuden puutteet sekä tietie-donsiirtoon liittyvän
ohjeistuksen puutteellisuuden. Ongelmat ovat todellisia myös kalliorakentamisen to-teumatiedon hyödyntämisessä. Eri tietolähteiden luomaan tietoon ja tiedonsiirtoon ei ole olemassa ohjeistusta. Tämän seurauksena tiedon käsittely ja yhteen kerääminen vaativat paljon resursseja, jotta tietoa voidaan hyödyntää tehokkaasti.
Laajasti kalliorakentamisen toteumatietoa hyödyntävää järjestelmää voidaan pitää tuo-tannonohjausjärjestelmänä. Järjestelmän toteutuminen vaatii kuitenkin vielä merkittäviä kehitysresursseja. Sekä suunnittelussa että urakoinnissa tiedon tuottamiseen, käsittelyyn ja tallentamiseen liittyvät prosessit tulisi määritellä. Tähän liittyy vahvasti myös tiedon-siirtoon käytettävien formaattien ja rajapintojen yhdenmukaistaminen. Tiedontiedon-siirtoon liittyvät ongelmat koskettavat myös laitevalmistajia ja ohjelmistokehittäjiä. Tämän lisäksi toteumatiedon hyödyntämiseen liittyviä työkaluja tulisi parantaa.
8
Tämän työn aikana selvitettiin porauksen toteumatiedon hyödyntämisen mahdollisuuksia kalliorakennushankkeen aikana eritoten kalliorakennesuunnittelun näkökulmasta. Työssä kehitettiin järjestelmä toteumatiedon käsittelyyn, yhdenmukaistamiseen ja tallentami-seen. Lisäksi selvitettiin tiedon käyttökohteita muun muassa reaaliaikaisen tilannekuvan, etenemisen seurannan ja digitaalisen luovutusaineiston näkökulmista. Järjestelmän toimi-vuutta, tarpeellisuutta ja luotettavuutta arvioitiin järjestelmän potentiaalin ja kehityskoh-teiden selvittämiseksi.
Järjestelmässä porauksesta syntyvä IREDES-muotoinen toteumadata vietiin keskitettyyn tietokantaan Python-ohjelmalla. Viemisen yhteydessä raakadatan perusteella pyrittiin ar-vioimaan louhintaan, lujitukseen ja tulevaisuudessa injektointiin liittyviä parametrejä.
Louhintakatkojen teoreettista tilavuutta arvioitiin katkon alku- ja loppupaalun perusteella, sekä todellista kiintotilavuutta konveksin kappaleen avulla. Poratut lujitusreiät pyrittiin sovittamaan suunniteltuun lujitukseen metatietojen, kuten tyypin ja halkaisijan määrittä-miseksi. Injektointien toteumatiedon hyödyntämisen kehittäminen jäi teoreettiselle ta-solle, sillä tutkimusaineiston keräämisen aikana injektointireikien porausta ei toteutettu.
Tietoa visualisoitiin pistepilven ja reaaliaikaisten Power BI-kuvaajien avulla. Lisäksi to-teumatiedosta muodostettiin alustava toteumamalli.
Työn aikana pystyttiin luomaan toimivia ratkaisuja porauksen toteumatiedon hyödyntä-miseksi. Järjestelmän avulla raakadata voitiin muokata käytettävään muotoon. Lisäksi meta- ja sijaintitieto pystyttiin muokkaamaan yhtenäiseen muotoon. Porauksen toteuma-tiedosta muodostettavien visualisointien, mallien ja tunnuslukujen luotettavuus perustuu lähtötiedon luotettavuuteen sekä sen käsittelyssä tehtävien kompromissien vaikutuksiin.
Lähtötiedon kannalta merkittävimmät puutteet olivat virheelliset metatiedot esimerkiksi mittalinjoille ja reikätyypille. Lisäksi kokonaisten katkojen toteumatiedon puuttumiset laskivat järjestelmän toimivuutta. Tiedon käsittelyssä merkittävimmät epäluotettavuuden lähteet olivat louhintakatkon tilavuuden arvioimiseen sekä porattujen lujituspultin reikien suunnitteluaineistoon sovittamiseen käytetyt menetelmät. Tiedon mahdollinen virheelli-syys on merkittävin syy järjestelmän tarpeellisuuden heikkenemiselle. Jotta järjestelmä otetaan laajasti käyttöön, tulee järjestelmästä saatava tieto olla luotettavaa ja sen kerää-minen helpompaa kuin nykyisten dokumentaatio- ja seurantamenetelmien hyödyntämi-nen.
Kalliorakentamisen laitteiden automaattisesti muodostaman tiedon hyödyntämiseen liit-tyy paljon potentiaalia, etenkin mikäli tietoa pystytään tehokkaasti yhdistämään käsin teh-tävien työvaiheiden dokumentaatioon suunnitteluaineistoon. Konseptiin liittyy paljon ke-hitystyötä. Järjestelmällä pystyttäisiin lisäämään rakentamisen aikaista tehokkuutta sekä virtaviivaistamaan toteutuneen rakenteen dokumentaatiota ja luovutusaineiston muodos-tamista.
luettelo
Atlas Copco 2015.Underground Construction, A global review of tunneling and sub-surface installations.
Autodesk. 2020.Features, Civil engineering design and documentation software.
(Verkkosivu). Saatavilla:https://www.autodesk.com/products/civil-3d/features. Viitattu 6.10.2020.
Beer, G. 2010.Technology innovation in underground construction. CRC Press, Taylor
& Francis Group, Boca Raton.
Borrmann, A., König, M., Koch, C. & Beetz, J. 2018.Building Information Modeling : Technology Foundations and Industry Practice. Springer. Cham, Switzerland. ISBN:
978-3-319-92862-3 (sähköinen).
buildingSMART Finland. 2019.Yleiset inframallivaatimukset YIV2019/1. (Sähköinen).
Infra-toimialaryhmä. Saatavilla:
https://buildingsmart.fi/wp-con-tent/uploads/2019/06/YIV-Yleiset-inframallivaatimukset-2019_1.pdf. Viitattu:
1.10.2020.
Buildpoint. 2020.Trimble Connect. (Verkkosivu). Saatavilla: https://buildpoint.fi/ohjel-mistot/trimble/connect/. Viitattu 6.10.2020.
Chen, L. & Luo, H. 2014.A BIM-based construction quality management model and its applications.Automation in Construction. (Verkkolehti). Vol 36. s. 64-73. Saatavilla:
https://doi.org/10.1016/j.autcon.2014.05.009. Viitattu 6.10.2020.
CloudCompare.org. 2020.Introduction. (Verkkosivu). Saatavilla:
https://www.cloudcompare.org/doc/wiki/index.php?title=Introduction. Viitattu 2.10.2020.
Gustafson, A. Schunnesson, H. Timusk, M. & Hauta, R. 2016.Productivity of rock re-inforcement: Methodology development. Journal of the Southern Institute of Mining and Metallurgy. (Verkkolehti.) vol. 116:12, s. 1127-1134. Saatavilla:
http://dx.doi.org/10.17159/9717/2016/v116n12a6. Viitattu 5.8.2020. ISSN 2411-9717 (sähköinen).
Hakapää, A. & Lappalainen, P. (toim). 2009.Kaivos- ja louhintatekniikka. Kaivannais-teollisuusyhdistys ry, Opetushallitus. ISBN: 978-952-13-3488-7
Hakkila, J. 2014.Porajumbon tiedonkeruujärjestelmän hyödyntäminen porarin ammat-titaidon kehittämisessä. Diplomityö. Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu.
Espoo.
Horn, F. 2013.Rakennustuotemallit kalliorakennuskohteiden suunnittelun ja rakentami-sen apuvälineinä. Diplomityö. Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu. Espoo.
Häkli, P., Puupponen, J., Koivula, H. & Poutanen, M. 2009.Suomen geodeettiset koor-dinaatistot ja niiden väliset muunnokset. Geodeettinen laitos. Tiedote 30. ISBN-978-951-711-274-1 (sähköinen).
Härkönen, A. 2018.Trimble Connectin käyttö sillanrakentamisessa. Opinnäytetyö. Sa-vonia-ammattikorkeakoulu. Kuopio.
Heiniö, M. (toimi). 1999.Rock excavation handbook: [for civil engineering]. Sandvik Tamrock, Tampere.
Iliffe, J. & Lott, R. 2008.Datums and Map Projections for Remote Sensing, GIS and Surveying. 2. ed. Whittles Publishing. Dunbeath, Skotlanti, UK. ISBN: 978-1-904445-47-0 (sähköinen).
IREDES initiative. 2004a.IREDES Standard for Mine Equipment Communication. Ver-sio 1.2. Standard Architecture. Ladbergen, Saksa.
IREDES iniative. 2004b.IREDES Coordinate Systems Description. Document 101 rev B.
JUHTA - Julkisen hallinnon tietohallinnon neuvottelukunta. 2019.JHS163 Suomen kor-keusjärjestelmä N2000. Versio 2.1.
Wang, J., Sun, W., Shou, W., Wang, W., Wu, C. Chong, Y., Liu, Y & Sun, S. 2014. In-tegrating BIM and LiDAR for Real-Time Construction Quality Control. Journal of Intel-ligent & Robotic Systems. (Verkkolehti). Vol 79. s. 417-432. Saatavilla:
https://doi.org/10.1007/s10846-014-0116-8. Viitattu 5.10.2020.
https://doi.org/10.1007/s10846-014-0116-8. Viitattu 5.10.2020.