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BIM助力西成客专,天堑变通途

2018-8-29 17:41| 发布者: EaBIM门户编辑| 查看: 108| 评论: 0|来自: 铁路BIM联盟

摘要: BIM助力西成客专,天堑变通途

西成客运专线铁路是我国最复杂的具有山区特点的快速铁路客运专线,穿越四川“5·12”汶川地震影响带,是我国首条穿越大巴山脉和秦岭的快速铁路。桥隧长度占线路比例高达90%以上,仅四川段正线设置有桥梁76座约42km,隧道36座约93km。在西成客专桥隧工程中BIM技术发挥了很多作用,下面就以清凉山秦岭特长隧道与十岔沟中桥为例研究分析西成客专桥隧工程的BIM应用。

十岔沟中桥及清凉山特长隧道

BIM应用------生成施工图

根据现行桥隧出图标准,利用创建的桥隧BIM模型进行二维出图研究。研究发现,由于房建行业和铁路行业的制图标准和所涉及专业差异较大,现有BIM软件对于桥隧专业的二维出图还不是很支持,出图率较低,图纸不规范,修改工具不够完善,还需将其导入AutoCAD进行完善。

完善BIM软件的出图工具,编制专业的桥隧辅助出图软件,从BIM模型直接生成符合铁路行业标准的施工图,能使BIM技术能够更好地推广运用。

十岔中桥设计图

CAD为主的二维设计平台,桥隧工程数量统计工作量大、繁琐,经常出现漏错现象。在BIM信息平台上,实现各种数量信息的传递和汇总比较容易。但汇总的工程数量各项离散,尚不能按照桥隧现有的表格形式和项目组合汇总。还需要进行EBS工程**及相应的编码研究,并编制相应的算量软件才能进行高效数量统计。

清凉山隧道设计图

施工模拟

三维可视化功能再加上时间维度,可以进行虚拟施工,随时随地直观快速地将施工计划与实际进展进行对比。利用十岔沟中桥的BIM模型,在NavisWorks中导入施工步骤及计划工期信息,模拟施工过程,技术交底变得简单形象一目了然。

采用BIM表述施工过程,清晰明了,比传统的施工工法图,更能快速、准确地表达设计者的意图,使得在方案比选、技术交底等方面更加直观。同时也能够使决策者快速作出准确的判断。

十岔沟中桥施工模拟

三维地形设计

在二维设计中,对涉及两个方向的刷方量难以准确计算,进行大致估算,往往造成计算量与实际刷方量出入较大。挖方桥台处的刷方,一直是二维设计的难点。采用Civil3D软件,可直接在曲面进行放坡,操作直接、结果精确。但对于像隧道洞口的三面放坡且坡率不同的工况,现有软件暂不能很好地解决,须进行简化**,结果不够精确,操作极其复杂。

利用三维地形图,点击其中任意点,还能自动标出径流方向,根据标示的一点或多点径流方向端点能汇出流域面积,让水文测绘更为简单、精确、方便。

十岔沟三维地形

碰撞检查

BIM最直观的特点在于三维可视化,前期进行碰撞检查,可优化工程设计,减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工可能性,还能优化净空,优化管线排布方案。施工人员还可利用碰撞优化后的三维管线方案,进行施工交底、施工模拟,提高施工质量,同时提高与业主沟通的能力。

拉线基础与遮板干扰检查

隧道口附加导线安全距离检查

协同设计

BIM设计的专业之间、专业内协同工作非常重要,可最大限度地避免以往设计中的差、错、漏、碰等问题,协同设计是BIM的重要理念之一,通过及早发现和解决冲突,从而避免在施工期间的变更设计、返工等问题,达到减低造价、缩短工期、提高工程质量的目的。

基于文件共享的协同工作原理

模型融合

不同软件之间的模型数据互通,在以BIM为基础的项目管理中是关键的一环。各专业的模型需要在一个统一的平台下进行融合展示。将多领域不同格式的设计数据整合进单一集成的项目模型,以帮助用户对项目信息进行协调、分析和仿真。

十岔沟中桥、清凉山隧道及地形模型

应用BIM创建桥隧结构模型和地形模型,并对BIM模型在出施工图、施工模拟、碰撞检查和工程数量汇总,以及不同BIM模型间相互融合进行了研究,结果如下。

1、BIM软件平台基本能满足桥、隧工程BIM设计要求,但须按桥隧工程的设计特点进一步修改、完善,以满足铁路行业BIM发展的需求。

2、桥、隧BIM模型手工创建耗时、费力,专业化率较低,操作复杂,进入实际生产推广还有一定难度。下阶段根据专业特点,有针对性地进行二次开发,将是桥隧BIM技术推广运用的突破口。

3、桥隧BIM出图率低,图纸不规范,但对各种数量信息的传递和汇总相对比较容易,用动画来表述施工过程,使复杂的工法变得清晰明了这些都体现了BIM优点,且技术也比较成熟,值得在桥隧实际生产中推广应用。

4、本次仅对桥隧结构模型和地形模型进行了整合研究,还欠缺与地质、线路、站场、路基、通信、信号等相关专业模型的融合研究,此部分的内容对桥隧BIM技术推广极为重要。

5、桥、隧BIM模型的交付标准与铁路BIM信息分类、存储标准息息相关,根据铁路信息分类、编码和存储的基本原则与方法,完成桥隧结构的信息分类和编码,是实现资源共享最大化,方便后期施工阶段和运营阶段对BIM模型应用的前提。


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