BIM輔助鐵路隧道施工方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、 HYPERLINK /29714.html 昂BIM輔助鐵奧路隧道施工方伴案優(yōu)化設(shè)計(jì)1 概述哀隨著我國(guó)高速擺鐵路工程建設(shè)懊快速發(fā)展，尤百其是鐵路隧道扒施工高標(biāo)準(zhǔn)化骯建設(shè)，傳統(tǒng)的哎隧道仰拱與仰版拱填充施工工耙藝不能滿足隧稗道施工技術(shù)的般發(fā)展，以及人氨們對(duì)仰拱混凝壩土外觀質(zhì)量、扮結(jié)構(gòu)尺寸、線跋形控制、施工襖高效的需求。斑目前，在鐵路礙礦山法復(fù)合式板襯砌隧道施工安中，仰拱與仰班拱填充多采用挨傳統(tǒng)的拼裝小芭模板的施工工俺藝，存在人工吧安裝費(fèi)用高、八設(shè)備工裝低、盎施工質(zhì)量低等邦問題，并且施扮工進(jìn)度難以保頒障，嚴(yán)重影響佰工期，常常導(dǎo)凹致隧道掌子面板開挖安全步距按超標(biāo)、影響防翱水板和二次襯癌砌等后續(xù)工序般

2、的結(jié)構(gòu)銜接質(zhì)敗量和進(jìn)度等問扮題1 。骯因此，仰拱與板仰拱填充成為埃制約隧道高質(zhì)岸量快速施工的頒控制性工序。挨BIM技術(shù)是阿以3D數(shù)字模伴型為基礎(chǔ)，以阿三維模型的平俺、立、剖等視絆圖聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)方叭式，取代了傳罷統(tǒng)的單視圖線把條式設(shè)計(jì)，以扒“所見即所得八冶的形式，把澳三維的設(shè)計(jì)思辦考變成可見的佰立體實(shí)物，提懊供真正的三維罷方案可視化設(shè)按計(jì)環(huán)境2，安3 。利用襖BIM模型，哀通過虛擬現(xiàn)實(shí)伴技術(shù)對(duì)方案進(jìn)翱行全方互動(dòng)性板的直觀展現(xiàn)，襖推敲方案的合哎理性，提供在翱4D虛擬仿真巴環(huán)境中展示方跋案的方法與流八程4，5佰 。案針對(duì)現(xiàn)狀問題暗，結(jié)合施工工阿序管理需求，氨利用BIM技凹術(shù)可視化、協(xié)奧同性、模擬性靶、優(yōu)

3、化性等手胺段，開展隧道白仰拱與仰拱填唉充快速施工裝絆備與工藝設(shè)計(jì)佰，具有重要的班探索應(yīng)用價(jià)值斑。傲2 基于BI翱M的施工方案拜設(shè)計(jì)原理癌傳統(tǒng)的施工方疤案深化設(shè)計(jì)，艾是在二維的施礙工圖上想象構(gòu)絆思，利用以往隘的施工經(jīng)驗(yàn)，暗主觀選擇施工罷方案的裝備、胺工藝等。但往藹往存在裝備選盎型不合適、工頒藝繁瑣或可行捌性差，以及簡(jiǎn)挨單的“錯(cuò)、漏礙、碰冶等深化靶設(shè)計(jì)圖紙問題皚6 。然板而，BIM的藹3D可視化設(shè)靶計(jì)環(huán)境和4D鞍虛擬仿真環(huán)境邦，為施工方案拜的裝備、工藝佰的設(shè)計(jì)優(yōu)化、板可行性驗(yàn)證提傲供了技術(shù)途徑壩。熬實(shí)現(xiàn)施工方案吧的3D可視化拜和4D虛擬仿矮真的基礎(chǔ)，是頒建立能真實(shí)描板述施工方案的俺三維數(shù)字模型靶7

4、，8 百，包括環(huán)境模澳型、結(jié)構(gòu)模型捌和施工設(shè)施模礙型。其中，環(huán)擺境模型是施工扒方案的虛擬布隘置場(chǎng)地、前置伴及后置施工工隘序等環(huán)境影響擺因素。結(jié)構(gòu)模骯型是施工方案暗虛擬建造的工背程結(jié)構(gòu)實(shí)體物隘。施工設(shè)施模搬型是施工方案半采用的機(jī)械設(shè)熬備、模板、模疤具等作業(yè)設(shè)施扳，是BIM輔埃助施工方案設(shè)骯計(jì)的關(guān)鍵。依艾據(jù)模型構(gòu)件的吧施工動(dòng)態(tài)邏輯翱關(guān)系，通過施搬工步序的時(shí)間跋任務(wù)項(xiàng)驅(qū)動(dòng)模擺型構(gòu)件，表達(dá)熬施工方案的虛敖擬建造過程捌9，10 凹。癌利用Auto芭desk R皚evit、N阿aviswo百rks軟件實(shí)辦現(xiàn)施工方案可罷視化設(shè)計(jì)1凹1 ，具體阿方案如下：案(1)通過R把evit建立搬三維數(shù)字模型案，每一構(gòu)件

5、的艾屬性信息應(yīng)配邦置唯一的施工艾步序參數(shù)，導(dǎo)俺出NWC模型版文件；絆(2) 利用班Excel編百輯每一施工步懊序的時(shí)間任務(wù)唉項(xiàng)，具體包括伴任務(wù)名稱、任罷務(wù)類型、開始板時(shí)間、結(jié)束時(shí)暗間、ID序列氨號(hào)等，導(dǎo)出C澳SV文件；挨(3)通過N半aviswo芭rks導(dǎo)入N擺WC模型文件案和CSV時(shí)間按任務(wù)項(xiàng)數(shù)據(jù)源胺文件，利用一把定的自動(dòng)關(guān)聯(lián)埃規(guī)則，使得模哀型構(gòu)件與時(shí)間拌任務(wù)項(xiàng)一一對(duì)芭應(yīng)關(guān)聯(lián)，在T拜imelin壩e虛擬仿真環(huán)伴境中進(jìn)行時(shí)間邦任務(wù)項(xiàng)驅(qū)動(dòng)模班型的4D虛擬昂建造。圖1為隘基于BIM的俺施工方案可視柏化設(shè)計(jì)流程。哎同時(shí)，在BI罷M的4D虛擬奧仿真環(huán)境中，扒可以進(jìn)行實(shí)時(shí)案交互的過程模昂擬，虛擬推演胺施

6、工方案的過版程，動(dòng)態(tài)檢查敗方案可行性以白及存在的問題艾，優(yōu)化施工裝藹備、工藝等昂12 。圖盎2為基于BI般M的施工方案按優(yōu)化流程。熬圖1 基于B礙IM的施工方鞍案可視化設(shè)計(jì)般流程般圖2 基于B頒IM的施工方鞍案優(yōu)化流程癌3 3D模型八協(xié)同設(shè)計(jì)澳模型協(xié)同設(shè)計(jì)鞍原則：首先根耙據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)鞍境條件，建立疤環(huán)境模型，形斑成虛擬真實(shí)的跋設(shè)計(jì)環(huán)境。然隘后建立結(jié)構(gòu)模版型，將未施工扮的結(jié)構(gòu)物對(duì)象按預(yù)設(shè)在已有的扳施工環(huán)境中。白最后在環(huán)境模背型的作業(yè)空間般允許界限內(nèi)，翱結(jié)合結(jié)構(gòu)模型芭的施工需要，伴在同一設(shè)計(jì)環(huán)板境中，進(jìn)行施暗工設(shè)施模型的百可視化設(shè)計(jì)和斑虛擬仿真優(yōu)化爸，從而實(shí)現(xiàn)施翱工方案的模型暗協(xié)同設(shè)計(jì)效果安。胺為

7、了實(shí)現(xiàn)隧道辦仰拱與仰拱填巴充施工方案設(shè)懊計(jì)和可視化展哎示，需要利用拔Autode皚sk Rev唉it軟件建立昂以下3 個(gè)模扮型：環(huán)境模型拌包括隧道初期氨支護(hù)、前方拱斑底土石方；結(jié)啊構(gòu)模型包括仰襖拱、仰拱填充板；施工設(shè)施模拔型為仰拱與仰案拱填充快速施疤工臺(tái)車。般3.1 環(huán)境安模型凹隧道初期支護(hù)按、前方拱底土邦石方開挖，為熬仰拱與仰拱填笆充施工方案的把前置施工工序斑。根據(jù)施工圖扳芋級(jí)圍巖芋b伴型襯砌斷面，半考慮施工工序稗劃分原則，建班立隧道初期支挨護(hù)與拱底土石熬方模型，如圖唉3所示。需要哎注意的是，初案期支護(hù)模型只辦需具有靜態(tài)的隘施工環(huán)境布置凹特征，不參與扒施工方案虛擬敗推演過程。而唉拱底土石方模爸型，需要反映盎出動(dòng)態(tài)開挖的辦過程，要賦予罷施工步序參數(shù)絆，構(gòu)件的建模案精度采用沿隧矮道軸向6m一盎段的劃分原則叭。挨圖3 隧道初把期支護(hù)與拱底邦土石方模型懊3.2 結(jié)構(gòu)絆模型懊根據(jù)施工圖芋挨級(jí)圍巖芋b型隘襯砌斷面，考捌慮施工工序劃安分原則，建立襖隧道仰拱與仰百拱填充模型，挨如圖4 所