Breijn maakt gebruik van BIM-oplossingen van Autodesk om een nieuwe spoorwegbrug te helpen ontwerpen en simuleren

 

Projectoverzicht

Breijn B.V. gaat prat op snelheid, flexibiliteit en innovatie. Dit Nederlandse bedrijf met meer dan 300 professionals in dienst vormt de civieltechnische afdeling van Heijmans Infrastructure en maakt deel uit van Heijmans nv, een van de grootste bouwbedrijven in Nederland. Breijn draagt innovatie hoog in het vaandel en maakt daarom al sinds 2007 bij nagenoeg elk nieuw project gebruik van Autodesk® BIM-oplossingen.

Bij een van de recente BIM-projecten van het bedrijf moest een nieuwe spoorwegbrug worden ontworpen over de Linge. De oorspronkelijke brug, die werd gebouwd in 1860, raakte zwaar beschadigd tijdens de Tweede Wereldoorlog en werd vervangen door een tijdelijke brug. ProRail – de Nederlandse spoorwegautoriteit – gaat deze tijdelijke brug nu vervangen.

 

Ontwerp is onze kernactiviteit. Met de BIM-oplossingen van Autodesk kunnen we ontwerpen van hogere kwaliteit creëren, die beter uitvoerbaar zijn. Het is de perfecte oplossing.

— Leo Molenbroek, Bouwkundige, Breijn B.V.

 

De uitdaging

“ProRail wilde een kosteneffectieve nieuwe brug, en de hinder voor het spoorverkeer tijdens de bouw moest beperkt blijven tot het absolute minimum”, weet Cristian Otter, senior designer bij Breijn, te vertellen. De bestaande brug is een stalen hangbrug van 40 meter lang. ProRail wilde vanwege het onderhoudsgemak en de duurzaamheid een betonnen brug.

"Volgens de huidige bouwvoorschriften mag een betonnen hangbrug niet meer dan 21 meter lang zijn. Daarom hadden we in het voorgestelde ontwerp pijlers opgenomen die het gewicht zouden dragen", zegt Otter. "Aangezien de brug en de spoorweg tijdens de bouw worden gebruikt, moesten die pijlers echter onder de bestaande structuur passen." Breijn moest de bestaande structuur en het nieuwe ontwerp nauwkeurig op elkaar afstemmen en werkte een doordacht afbraak-/bouwplan uit.
 

Weergave van het waterpeil voor de brug over de Linge. Afbeelding eigendom van Breijn B.V.

 

De oplossing

“Met behulp van Autodesk BIM-oplossingen ontwikkelden we een ontwerp dat voldoet aan de eisen van onze klant op het gebied van esthetiek, kosten en uitvoerbaarheid”, vertelt Otter. Breijn maakte gebruik van Autodesk-oplossingen op basis van modellen om de brug te ontwerpen, te evalueren, te coördineren en de bouw ervan te simuleren. "We bouwen alle funderingsstructuren ter plaatse en vervaardigen de nieuwe brugdekken op voorhand", zegt Leo Molenbroek, bouwkundige bij Breijn. "Daarom hebben we infrastructuurmodellen gemaakt op basis van de huidige structuren, en hebben we modellen van het beoogde ontwerp uitgewerkt. Die moeten ons helpen om ons ontwerp te coördineren en de afbraak en wederopbouw van de brug te simuleren."

 

Met behulp van Autodesk BIM-oplossingen ontwikkelden we een ontwerp dat voldoet aan de eisen van onze klant op het gebied van esthetiek, kosten en uitvoerbaarheid.

— Christian Otter, Senior Designer, Breijn B.V.

 

De huidige omstandigheden in een model gieten

Breijn maakte gebruik van Civil 3D®-software om de bestaande GIS-, spoorliggings- en landmetingsgegevens optimaal te benutten. De ontwerpers importeerden deze gegevens om op basis daarvan een model uit te werken van de bestaande grondwerken en spoorligging. "Doordat we geografische gegevens konden gebruiken om het grondwaterpeil nauwkeurig te bepalen, waren we beter in staat om te analyseren en te berekenen hoeveel onderwaterbeton nodig zou zijn voor de bruggenhoofden", zegt Otter.

In een volgende stap moesten we die bestaande topografie importeren in Autodesk® Revit® Structure om de precieze modellering van de bestaande brug en bijbehorende funderingen te ondersteunen. Zo hielp de software om een infrastructuurmodel van de bestaande omstandigheden uit te werken. "De huidige brug blijft staan tot de afbraak, we moeten eromheen bouwen", zegt Molenbroek. "Het is daarom van essentieel belang dat ons ontwerp aansluit op de precieze locaties van de bestaande structuur en de sporen."
 

Weergave van de nieuwe spoorwegbrug. Afbeelding eigendom van Breijn B.V.

 

Nieuwe ontwerpen coördineren

Met de infrastructuurmodellen bij de hand begon Breijn aan het ontwerp van de nieuwe brug. Het team gebruikte Revit Structure om de nieuwe funderingen en structuren te ontwerpen en Civil 3D om modellen van de nieuwe spoorligging en nivellering te maken. "BIM was van essentieel belang voor dit geïntegreerde ontwerp", zegt Otter. "Doordat we de brug, het spoor en de grondwerken in een naadlozere ontwerpomgeving konden combineren en visualiseren, konden we al in een vroege fase nagaan of het project haalbaar en uitvoerbaar was."

Breijn maakte ook gebruik van Autodesk® Navisworks® Manage-software om de huidige en de toekomstige modellen te combineren om conflicten op te sporen. "We gebruikten deze software gedurende het volledige ontwerpproces om conflicten in het ontwerp op te sporen en op te lossen", vertelt Otter. "Dat was met name van belang voor het controleren van de vrije ruimte tussen de bovenkant van de nieuwe brugpijlers en de onderkant van het huidige brugdek."

 

De bouw simuleren

De bouw van de brug zal zijn hoogtepunt bereiken tijdens een periode van 90 uur gedurende dewelke het spoorverkeer wordt stilgelegd, het bestaande dek wordt gesloopt en de nieuwe betonnen brugdekken op de brugpijlers worden geplaatst. Het team maakte gebruik van Navisworks Manage om het bouwplan te helpen koppelen aan de modellen en om de afbraak van de huidige structuur en de bouw van de nieuwe elementen te plannen en te simuleren. "Zo zagen we tijdens een 4D-simulatie van deze kritieke 90 uur bijvoorbeeld dat er nog steeds een aantal onderdelen van de oude brug rondzweefden. We waren een aantal afbraakwerkzaamheden vergeten in onze planning", vertelt Molenbroek. "Gelukkig konden we dit soort problemen opsporen en rechtzetten voor ze gevolgen hadden voor de bouw."

Weergave van de brug over de Linge gezien vanaf de oever van de rivier.
Afbeelding eigendom van Breijn B.V.

Het resultaat

ProRail was bijzonder onder de indruk van het innovatieve ontwerp van Breijn voor de brugpijlers en gunde het project voor het ontwerp en de bouw, ter waarde van 8,7 miljoen dollar, aan Heijmans. De brug wordt momenteel gebouwd, en het team ziet de 90 uur durende finale vol vertrouwen tegemoet. "Ontwerp is onze kernactiviteit", zegt Molenbroek. "Met de BIM-oplossingen van Autodesk kunnen we ontwerpen van hogere kwaliteit creëren, die beter uitvoerbaar zijn. Het is de perfecte oplossing."