互连数字化环境助力高速公路隧道修复，提升安全性和可持续性

Bentley的OpenTunnel Designer数字化工作流将项目交付时间缩短21.5%，节省近2.66万欧元

 

评估和修复意大利老化隧道

Tecne Systra-Sws Advanced Tunneling（简称“Tecne Systra”）是隧道设计领域的一家知名企业，由Gruppo Autostrade per I'ltalia (ASPI)的Tecne部门与Systra-SWS合并而成，前者是意大利高速公路设计的领导者，后者以地下工程作为其核心业务开拓国际市场。该公司专注于为意大利现有隧道开发设计干预项目，以提高该国隧道基础设施的安全性、效率和可持续性。 

 

ASPI隧道建于20世纪60年代至70年代之间，需要按照意大利现有隧道管理和风险分类指南，对其外部衬砌进行评估和修复。Tecne Systra专业从事公路隧道评估和修复设计，特别是现有隧道衬砌结构的更新和加固。Tecne Systra的BIM经理Ana Emiliano dos Reis表示：“修复工作将减少或消除因结构腐烂而可能造成的危险，并确保在发生地震时具有一定的坚固性，通过建造新的结构自主的建筑或设施，更换原有衬砌，或加固现有衬砌，延长隧道衬砌的生命周期。”

 

Tecne Systra拥有一支由土木工程师、岩土工程师、道路工程师和水力工程师以及地质学家和绘图员组成的团队，致力于探索用于评估和设计结构更新和加固工程的数字化解决方案。Emiliano dos Reis表示：“我们致力于隧道评估和修复的数字化实施。”

 

 

手动方法，多专业，尽可能减少中断

延长隧道衬砌的生命周期需要完成各种干预工程，包括土体固结和衬砌部分拆除，以及防水和排水工程与钢筋网和现浇混凝土加固安装。该项目包括勘测调查以评估现有隧道状况，以及提供设计、拆除和重建方案。

 

该项目的主要挑战是处理大量的检查、调查和勘测数据，需要提高数据解译和评估能力，并增强数据输入的可访问性，从而为所有项目定义标准程序，通过干预工程以确保隧道的安全并延长隧道使用寿命50 年，同时限制对公路交通的影响并优化结构干预和自动化，加快运行速度。

 

Tecne Systra认识到其数字化工作的成功始于增强数据输入的可访问性以做出更合理的决策。Emiliano dos Reis补充道：“该数字化项目将按照从拆除现有衬砌的部分到重建阶段的施工顺序，分不同阶段进行推进。”

 

 

创建互连数字化数据和建模环境

Tecne Systra确定Bentley应用程序将支持其创建互连数字化环境，助力其转型到三维建模和数字化交付。他们利用OpenTunnel Designer，开发了数字化工作流和三维隧道模型，包括项目开始时的调查勘测、扁平千斤顶、钻孔电视摄像机、岩芯钻探地层、激光扫描、地质雷达和深入检查。Emiliano dos Reis表示：“我们选择OpenTunnel Designer是因为它是第一个也是唯一一个专门用于隧道建模和设计的软件。”Tecne Systra在Bentley的开放式隧道建模平台上，通过Leapfrog融合了地质模型，PLAXIS融合了岩土工程模型，ProStructures融合了钢结构模型，还融合了包括给排水在内的土木工程模型，且所有模型均能够实时更新。 

 

借助OpenTunnel Designer的数据互用性，Tecne Systra不仅可以利用来自其他Bentley应用程序的数据，还可以利用第三方软件创建的现有水平和垂直线形。他们还能够通过IFC协议将模型属性集和工作细分结构(WBS)导出到第三方云平台，以收集、管理并在项目参与方之间传输信息。通过在OpenTunnel Designer的互连数字化环境中工作，所有团队成员都可以访问所有项目数据和信息，无缝集成数据和工作流以创建三个综合三维模型，分别代表现有状况、拆除进展和拟议工程，合起来本质上构成了实时更新的数字孪生模型。Emiliano dos Reis表示：“现有拆除状况及拟议信息模型代表了一个数据库，其中包含现有状况、设计决策的依据、拆除进展以及所进行的所有干预工程，包括土体固结、防水和排水系统、钢筋网和现浇混凝土，这些都可以用作并且应该用作未来干预工程的依据。”

 

 

数字化助力节省成本和未来生命周期资产管理 

Emiliano dos Reis表示：“设计阶段迈向数字化使我们能够提高整合和评估能力，从而更好地解译勘测数据，支持设计决策。”OpenTunnel Designer三维模型将验证和解译所有勘测数据的时间节省了30%。Bentley软件的数据互用性和自动化功能助力简化工作流，加速工程创新和决策，并将设计效率提高20%。在互连数字化环境中工作有利于更高效的数据交换，并消除了结构设计与防水和排水收集系统之间的碰撞。与传统方法相比，使用OpenTunnel Designer将项目交付时间缩短了21.5%，节省了约2.66万欧元的成本。

 

Tecne Systra采用数字化方法（集成工作流）能够在施工前模拟不同的场景，确定更佳设计方案并确保可靠的设计解决方案，同时尽可能地减少材料浪费和提高材料效率。通过数字化，该公司增加了设计流程中的协作和沟通，并直接支持施工现场解决问题，从而改进了设计质量和施工流程。

 

通过在其工作流中采用开放式IFC格式，Tecne Systra进一步确保了文件兼容性以及模型和数据的长期重复使用。过去使用OpenTunnel Designer和Bentley的工程专用应用程序开发的设计信息模型包含所有执行的干预数据，为创建可用于管理多种隧道数据的数字孪生模型奠定了基础，提供了对隧道结构状况的宝贵洞察，从而延长资产生命周期。Emiliano Reis总结道：“设计和施工信息模型成为实施设施管理数字孪生资产信息模型的基础，从而延长资产寿命，降低全生命周期成本并尽可能地降低与资产故障相关的风险。”