Generating automatic as-built BIM models in conventional tunnel construction lifecycle

Abstract

Building Information Modeling (BIM) models are regarded as the ideal tool for representing and managing digital information about an asset in a construction project. Respectively, in the tunnel construction domain, BIM models are used to digitally represent an actual tunnel. A tunnel construction project has three major life cycle phases, the design, construction, and operation phase, and BIM models are characterized at these different stages, as as-designed, as-built, and as-used models. Currently, in conventional tunnel construction projects, as-designed and as-built models are both created manually, as there exists no automatic way to generate and enrich as-designed models with the data from the construction phase. By employing the Design Science research methodology we build an artifact that enables the automatic acquisition and transfer of BIM Model knowledge from the as-designed to the as-built stage. By detecting the characteristics of an as-designed model and enriching it with real-time data from the construction phase, our prototype enables the automatic generation of an as-built model.

Building Information Modeling (BIM)-Modelle gelten als ideales Werkzeug für die Darstellung und Verwaltung digitaler Informationen über eine Anlage in einem Bauprojekt. Im Bereich des Tunnelbaus werden BIM-Modelle verwendet, um einen Tunnel digital darzustellen. Ein Tunnelbauprojekt gliedert sich in drei große Lebenszyklusphasen, die Planungs-, die Bau- und die Betriebsphase, und BIM-Modelle werden in diesen verschiedenen Phasen als Planungs-, Bau- und Nutzungsmodelle charakterisiert. Derzeit werden bei konventionellen Tunnelbauprojekten sowohl As-designed- als auch As-built-Modelle manuell erstellt, da es keine automatische Möglichkeit gibt, As-designed-Modelle aus den Daten aus der Bauphase zu erstellen und anzureichern. Durch die Anwendung der Design Science Forschungsmethodik entwickeln wir einen Artefakt, der die automatische Erfassung und Übertragung von BIM-Modellwissen von der As-Designed- zur As-Built-Phase ermöglicht. Durch die Erkennung der Merkmale eines As-Designed-Modells und dessen Anreicherung mit Echtzeitdaten aus der Bauphase ermöglicht unser Prototyp die automatische Generierung eines As-Built-Modells.