CN106447116A - Bim技术在地铁铺轨施工中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BIM技术在地铁铺轨施工中的应用，包括如下步骤：确定BIM实施目标，应用BIM技术对施工图纸、施工参数进行全面审定；以CATIA为核心建模软件，将审定后施工线路坐标导入CATIA，生成空间曲线并加密控制点，基于空间曲线按照施工图纸绘制各道床、扣配件、轨枕和其他辅助设施二维图，创建变量和参数化、几何和智能化BIM信息模型；基于所得的BIM信息模型构建BIM5D协调管理平台；通过所构建的BIM5D协调管理平台实现轨道过渡段的三维模拟施工，并建立铺轨基地三维模型，进行施工方案的输出。本发明首次将机械设计领域的CATIA建模软件应用于铺轨施工中，突破了曲线、超高等精细化建模的瓶颈。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种BIM技术在地铁铺轨施工中的应用。
背景技术
我国地铁工程建设正处于高速发展时期，地铁的建设将极大的缓解城市交通压力。采用信息技术构建地铁施工时间及空间模型，实现地铁施工现场“信息化，精细化”管理是世代发展的必然趋势。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种BIM技术在地铁铺轨施工中的应用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
BIM技术在地铁铺轨施工中的应用，包括如下步骤：
S1、确定BIM实施目标，应用BIM技术对施工图纸、施工参数进行全面审定；
S2、以CATIA为核心建模软件，将审定后施工线路坐标导入CATIA，生成空间曲线并加密控制点，基于空间曲线按照施工图纸绘制各道床、扣配件、轨枕和其他辅助设施二维图，创建变量和参数化、几何和智能化BIM信息模型；突破了曲线、超高、竖曲线等建模难度大技术瓶颈。施工时可精确提取任意控制点坐标，精确控制轨顶标高，确保地铁轨道铺设达到设计要求。
S3、基于所得的BIM信息模型构建BIM5D协调管理平台；
S4、通过所构建的BIM5D协调管理平台实现轨道过渡段的三维模拟施工，并建立铺轨基地三维模型，将各固定、临时、移动设备设施空间位置清晰直观展现，通过漫游核实场区布置是否合理，实现设备进场、运行，预先检查空间位置互相冲突、碰撞问题的模拟，进行施工方案的输出。
其中，所述BIM5D协调管理平台包括：
BIM模型信息模块，包括模型管理模块、三维BIM模型显示模块、模型属性管理模块和工程属性管理模块，用于将建成的BIM模型导入BIM应用平台，通过文档和视频相结合对项目进行工程介绍。它可以将企业文化、工程概况及重点工艺全面展示出来。同时，又可以提供项目各组织机构信息、物料管理的信息。在项目实施过程中，可对人员、设备、材料进行动态管理；
安全质量管理模块，包括安全生产管理机构模块、安全生产管理人员模块、安全生产管理规章制度模块、安全生产管理规划模块、安全培训模块，用于通过手机移动端，实现“令从现场发出→处理→审核→现场整改→验收的高效、快捷闭环管理模式；
文档管理模块，包括文件管理模块、文档查看模块、施工技术文件模块、程序更新模块，用于搭建科学技术资料库，方便查询、交流、学习；
进度管理模块，包括项目计划管理模块、施工计划与模型关联模块、施工进度模拟模块、施工度计划与实际进度对比模块，用于对模型中的各个部位附加时间概念，实现施工进度模拟，通过与计划进度的对比形成曲线图来进行分析；
施工工艺模块，包括工程工艺管理模块、施工工艺信息模块，用于针对作业面狭长、施工组织难度大，采用全线BIM施工仿真，实现动态优化施工组织，利用BIM5D协调管理平台实现人、材、机的科学调配，提高资源利用率，节约成本；
电子施工日志模块，包括施工安全日志、施工质量日志、施工技术日志、施工班组日志，
物联管理模块，包括工程材料采购管理模块、材料协调管理模块、库存管理模块，用于对施工生产过程中所需要的各种材料的计划、供应、保管、使用所进行一系列组织和管理；
成本管理模块，包括工程量显示模块、工程量统计与分析模块、定额信息管理模块，用于进行施工过程中的成本核算、成本控制和成本计划。
本发明具有以下有益效果：
三维技术交底彻底突破传统模式，项目采用精细化模型、施工工艺仿真、虚拟漫游技术手段，实现轨排组装、吊运、铺设工艺工法多维度、多视角的三维技术交底。避免因交底不清楚，带来的窝工、材料浪费、返工及施工质量缺陷；首次将机械设计领域的CATIA建模软件应用于铺轨施工中，突破了曲线、超高等精细化建模的瓶颈；基于CATIA开发模型信息提取插件，满足了地铁施工按道床、钢筋、扣配件类型提量的实际需求，创建工程信息库。施工人员可根据现场施工进度对任意里程、任意工点各材料量准确提取，导出材料量报表，有效的解决了曲线段、岔区及过渡段异形断面结构工程量计算复杂的问题；实现了参数化道床模型库、施I工艺仿真库的创建；并针对铺轨工程专项研发了CATIA属性提取插件及BIM5D施工管理平台，实施对人、材、机的科学调配，对项目进度动态监控，对比分析施工计划与实际情况，输出分析报表，实现了动态优化施工组织，提高资源利用率；针对轨道过渡段薄弱环节，采用BIM技术对有砟轨道与无砟轨道、无砟轨道与减振轨道、无砟轨道与框架板轨道等不同轨道之间的过渡段进行三维设计，模拟轨道刚度和道床水沟过渡，指导现场精准施工，避免运营期间过渡段产生轨道和道床病害。
附图说明
图1为本发明实施例BIM技术在地铁铺轨施工中的应用的流程图。
图2为本发明实施例中BIM5D协调管理平台的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种BIM技术在地铁铺轨施工中的应用，包括如下步骤：
S1、确定BIM实施目标，应用BIM技术对施工图纸、施工参数进行全面审定；
S2、以CATIA为核心建模软件，将审定后施工线路坐标导入CATIA，生成空间曲线并加密控制点，基于空间曲线按照施工图纸绘制各道床、扣配件、轨枕和其他辅助设施二维图，创建变量和参数化、几何和智能化BIM信息模型；突破了曲线、超高、竖曲线等建模难度大技术瓶颈。施工时可精确提取任意控制点坐标，精确控制轨顶标高，确保地铁轨道铺设达到设计要求。
S3、基于所得的BIM信息模型构建BIM5D协调管理平台；
S4、通过所构建的BIM5D协调管理平台实现轨道过渡段的三维模拟施工，并建立铺轨基地三维模型，将各固定、临时、移动设备设施空间位置清晰直观展现，通过漫游核实场区布置是否合理，实现设备进场、运行，预先检查空间位置互相冲突、碰撞问题的模拟，进行施工方案的输出。
如图2所示，所述BIM5D协调管理平台包括：
BIM模型信息模块，包括模型管理模块、三维BIM模型显示模块、模型属性管理模块和工程属性管理模块，用于将建成的BIM模型导入BIM应用平台，通过文档和视频相结合对项目进行工程介绍。它可以将企业文化、工程概况及重点工艺全面展示出来。同时，又可以提供项目各组织机构信息、物料管理的信息。在项目实施过程中，可对人员、设备、材料进行动态管理；
安全质量管理模块，包括安全生产管理机构模块、安全生产管理人员模块、安全生产管理规章制度模块、安全生产管理规划模块、安全培训模块，用于通过手机移动端，实现“令从现场发出→处理→审核→现场整改→验收的高效、快捷闭环管理模式；
文档管理模块，包括文件管理模块、文档查看模块、施工技术文件模块、程序更新模块，用于搭建科学技术资料库，方便查询、交流、学习；
进度管理模块，包括项目计划管理模块、施工计划与模型关联模块、施工进度模拟模块、施工度计划与实际进度对比模块，用于对模型中的各个部位附加时间概念，实现施工进度模拟，通过与计划进度的对比形成曲线图来进行分析；
施工工艺模块，包括工程工艺管理模块、施工工艺信息模块，用于针对作业面狭长、施工组织难度大，采用全线BIM施工仿真，实现动态优化施工组织，利用BIM5D协调管理平台实现人、材、机的科学调配，提高资源利用率，节约成本；
电子施工日志模块，包括施工安全日志、施工质量日志、施工技术日志、施工班组日志，
物联管理模块，包括工程材料采购管理模块、材料协调管理模块、库存管理模块，用于对施工生产过程中所需要的各种材料的计划、供应、保管、使用所进行一系列组织和管理；
成本管理模块，包括工程量显示模块、工程量统计与分析模块、定额信息管理模块，用于进行施工过程中的成本核算、成本控制和成本计划。
所述BIM5D协调管理平台的主要功能如下表：
BIM5D协同管理平台功能一览表
实施例
中铁一局集团有限公司具有铁路铺轨架梁工程专业承包壹级资质，累计铺轨2.9万余公里。集团负责承建的西安地铁三号线GDSG-2标段，由北池头至国际港务区，途经18个车站，正线铺轨全长55.49km，含框架板整体道床、隔振垫减振道床、钢弹簧浮置板道床等9种类型。
项目难点：(1)线型控制难、施工精度高；(2)道床类型多、工程量计算复杂；(3)作业面狭长、施工组织难度大；(4)过渡段结构复杂、施工要求高。
2015年10月中铁一局针对该项目难点首次将BIM技术应用于轨道施工，与陕西铁路工程职业技术学院共同组建BIM团队。团队基于“Dassault”(达索)系列软件，定向开发了BIM5D施工管理平台，并在胡家庙至石家街区间(1.477双线公里)铺轨工程成功应用。
实现了设计优化、施工过程模拟、三维技术交底、进度及安全质量管理等，提高了项目信息化、精细化管理水平。为该区间节省工日5天，减少施工成本约12万元。
为推广BIM研究成果，集团将在西安地铁4号线、北京地铁8号线、厦门地铁1号线、广州地铁8号线等铺轨施工中深化应用，其成果对同类地铁轨道施工具有重要借鉴价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.BIM技术在地铁铺轨施工中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
S1、确定BIM实施目标，应用BIM技术对施工图纸、施工参数进行全面审定；
S2、以CATIA为核心建模软件，将审定后施工线路坐标导入CATIA，生成空间曲线并加密控制点，基于空间曲线按照施工图纸绘制各道床、扣配件、轨枕和其他辅助设施二维图，创建变量和参数化、几何和智能化BIM信息模型；
S3、基于所得的BIM信息模型构建BIM5D协调管理平台；
S4、通过所构建的BIM5D协调管理平台实现轨道过渡段的三维模拟施工，并建立铺轨基地三维模型，将各固定、临时、移动设备设施空间位置清晰直观展现，通过漫游核实场区布置是否合理，实现设备进场、运行，预先检查空间位置互相冲突、碰撞问题的模拟，进行施工方案的输出。
2.如权利要求1所述的BIM技术在地铁铺轨施工中的应用，其特征在于，所述BIM5D协调管理平台包括
BIM模型信息模块，包括模型管理模块、三维BIM模型显示模块、模型属性管理模块和工程属性管理模块，用于将建成的BIM模型导入BIM应用平台，通过文档和视频相结合对项目进行工程介绍；在项目实施过程中，可对人员、设备、材料进行动态管理；
安全质量管理模块，包括安全生产管理机构模块、安全生产管理人员模块、安全生产管理规章制度模块、安全生产管理规划模块、安全培训模块，用于通过手机移动端，实现“令从现场发出→处理→审核→现场整改→验收的高效、快捷闭环管理模式；
文档管理模块，包括文件管理模块、文档查看模块、施工技术文件模块、程序更新模块，用于搭建科学技术资料库，方便查询、交流、学习；
进度管理模块，包括项目计划管理模块、施工计划与模型关联模块、施工进度模拟模块、施工度计划与实际进度对比模块，用于对模型中的各个部位附加时间概念，实现施工进度模拟，通过与计划进度的对比形成曲线图来进行分析；
施工工艺模块，包括工程工艺管理模块、施工工艺信息模块，用于针对作业面狭长、施工组织难度大，采用全线BIM施工仿真，实现动态优化施工组织，利用BIM5D协调管理平台实现人、材、机的科学调配，提高资源利用率，节约成本；
电子施工日志模块，包括施工安全日志、施工质量日志、施工技术日志、施工班组日志，
物联管理模块，包括工程材料采购管理模块、材料协调管理模块、库存管理模块，用于对施工生产过程中所需要的各种材料的计划、供应、保管、使用所进行一系列组织和管理；
成本管理模块，包括工程量显示模块、工程量统计与分析模块、定额信息管理模块，用于进行施工过程中的成本核算、成本控制和成本计划。
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