CN109033722A - 一种基于bim-gis的管廊虚拟施工现场构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于BIM‑GIS的管廊虚拟施工现场构建方法。通过对地下综合管廊项目在施工阶段中,地下管廊项目场地周围环境的建立及地下综合管廊项目结构主体、管线等内容的模型建立,并将模型融入到GIS平台,将BIM技术与GIS技术相互融合。该方法将BIM技术与GIS技术合理地运用于地下综合管廊项目,清晰地展示了地下综合管廊项目虚拟施工环境周围状况,更好地解决地下综合管廊项目施工环境周围与既有环境的关系问题,将BIM技术运用于全生命期的施工中,体现了BIM模型可视化等优点,将GIS技术巧妙地融合在运用BIM技术的地下综合管廊项目中,同时也为后期地下综合管廊项目的运营维护运用BIM、GIS技术奠定基础。
Description
技术领域
本发明专利涉及土木工程领域,尤其涉及一种基于BIM-GIS技术的地下综合管廊虚拟施工现场构建方法。
背景技术
地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。我国正处在城镇化快速发展时期,地下基础设施建设滞后。推进城市地下综合管廊建设,统筹各类市政管线规划、建设和管理,解决反复开挖路面、架空线网密集、管线事故频发等问题,有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景观、促进城市集约高效和转型发展,有利于提高城市综合承载能力和城镇化发展质量,有利于增加公共产品有效投资、拉动社会资本投入、打造经济发展新动力。
建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础,进行建筑模型的建立,通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。
地理信息系统(Geographic Information System或Geo-Information system,GIS)有时又称为“地学信息系统”。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。
结合运用BIM与GIS技术于地下综合管廊项目中,搭建管廊工程建设项目的虚拟环境,可以实现建设过程的可视化,为施工准备阶段、施工实施阶段提供可靠的三维数据基础;为后期管廊智慧运维提供适用、准确、实用的模型,实现一模多用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种基于BIM-GIS技术的地下综合管廊虚拟施工现场构建方法,该方法将BIM技术与GIS技术合理地运用于地下综合管廊项目,清晰地展示了地下综合管廊项目虚拟施工环境周围状况,更好地解决地下综合管廊项目施工环境周围与既有环境的关系问题,将GIS技术巧妙地融合在运用BIM技术的地下综合管廊项目中,同时也为后期地下综合管廊项目的运营维护运用BIM、GIS技术奠定基础。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
1、一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其适用于地下综合管廊项目在设计阶段后、施工阶段前的基于BIM-GIS技术的管廊项目虚拟施工环境构建方法,其特征在于具体包括以下步骤:
步骤1,确定地下综合管廊项目施工环境周围的范围及建模内容;
步骤2,确定地下综合管廊项目的建模内容及建模原则;
步骤3,查阅施工临建场地规范要求并确定地下综合管廊项目施工场地的建模内容;
步骤4,建立所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型;
步骤5,获取与地下综合管廊项目的BIM模型相关的GIS图像信息;
步骤6,建立BIM技术与GIS技术相结合的BIM-GIS数据平台;
步骤7,将所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型集成至BIM-GIS数据平台。
在一较佳实施例中:所述地下综合管廊项目施工环境周围的范围,即主要建模范围,为地下综合管廊项目施工环境所能影响到的范围;所述地下综合管廊项目施工环境周围的建模内容包括但不限于既有地面建/构筑物、市政道路、地下管线、城市园林绿化、既有地下建/构筑物。
在一较佳实施例中:所述地下综合管廊项目的建模内容涵盖了地下综合管廊施工中的支护结构及永久主体结构、地下综合管廊中附属设施;所述地下综合管廊项目的建模原则为:以符合施工工法划分施工段作为模型划分为模型单元的依据。
在一较佳实施例中:运用revit、3DMAX、Civil 3D等软件建立所述述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型,建模前需确定项目基点以便于后续各专业模型整合。
在一较佳实施例中:所述BIM-GIS数据平台采用地下综合管廊项目所在地的城市建设坐标系统作为数据平台的坐标系统,BIM-GIS数据平台将能结合BIM相关软件输出的相关模型数据。
在一较佳实施例中,BIM模型根据自身坐标在BIM-GIS数据平台获得定位。
相较于现有技术,本发明的有益效果是:一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,填补了此方面的技术空缺,该方法将BIM技术与GIS技术合理地运用于地下综合管廊项目,清晰地展示了地下综合管廊项目虚拟施工环境周围状况,更好地解决地下综合管廊项目施工环境周围与既有环境的关系问题,将GIS技术巧妙地融合在运用BIM技术的地下综合管廊项目中,同时也为后期地下综合管廊项目的运营维护运用BIM、GIS技术奠定基础。
附图说明
图1为地下综合管廊项目基于BIM-GIS技术进行虚拟施工环境的构建方法的流程图。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参考图1,一种基于BIM-GIS技术的地下综合管廊虚拟施工现场构建方法,其适用于地下综合管廊项目在设计阶段后、施工阶段前的基于BIM-GIS技术的管廊项目虚拟施工环境构建方法,具体包括以下步骤:
步骤1,确定地下综合管廊项目施工环境周围的范围及建模内容;地下综合管廊项目施工环境建模内容涵盖了既有地面建/构筑物、市政道路、地下管线、城市园林绿化、既有地下建/构筑物等;
步骤2,确定地下综合管廊项目的建模内容涵盖了地下综合管廊施工中的支护结构及永久主体结构,地下综合管廊中附属模型(如:支吊架等内容),地下综合管廊项目的建模原则为以符合施工工法划分施工段作为模型划分为模型单元的依据;
步骤3,查阅施工临建场地规范要求并确定地下综合管廊项目施工场地的建模内容;
步骤4,运用revit、3DMAX、Civil 3D等软件建立所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊以及施工现场场地布置BIM模型,建模前需确定项目基点方便之后的各模型整合工作进行;
步骤5,获取与地下综合管廊项目的BIM模型相关的GIS图像信息;
步骤6,建立BIM技术与GIS技术相结合的BIM-GIS数据平台,采用地下综合管廊项目所在地的城市建设坐标系统作为数据平台的坐标系统,数据平台将能结合BIM相关软件输出的相关模型数据;
步骤7,将所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型载入BIM-GIS数据平台,BIM模型根据自身坐标在BIM-GIS数据平台获得定位。
我们下面以厦门某管廊项目为例进行说明。
厦门某地下综合管廊项目全长11公里,具有单舱、两舱、三舱等多种横断面形式,采用明挖预制、明挖现浇、浅埋暗挖结合的施工工艺,沿线拟开挖管廊作业面下方有大量雨水、污水以及燃气、供水等有压管道,暗挖施工带来的施工风险大。且项目所在地块涉及规划大型交通枢组,大量地面建筑物拆除、征占地等工作。同时由于暗挖施工的用法特点,项目施工时工作面多、工序工艺复杂,不易表达管廊的施工状态以及与环境的关系。基于BIM-GIS技术,构建该地下管廊项目的虛拟施工现场,将大大提高该项目施工管理的效率。
根据本管廊项目沿线道路红线范围(30米/35米),并参考《厦门市轨道交通控制保护区建设(作业)管理暂行办法》的要求(地下车站与隧道外边线外侧50米内;地面和高架车站以及线路轨道外边线外侧30米内;出入口、通风亭、变电站等建筑物、构筑物外边线外侧10米内;轨道交通过海通道中心两侧100米范围内。),对管廊廊体外边线外侧30m范围进行环境模型建立。
为满足房屋拆迁、征占地、园林伐移、交通导改、管线改移等专项的实施需要,以项目实测地形图为参照,用3Dmax对地上建筑物、园林、道路及附属设施和地形等进行建模,建模精度不低于0.2米。根据环境调査资料,用Revit建立市政管线、既有地下建/构筑物和规划地下交通枢纽模型。
用3Dmax建立施工场地的办公区(办公用房、门禁设施等)、生活区(生活用房、体育设施、消防设施等)、材料堆场(库房、场内道路、消防设施等)和施工作业区(门禁、施工机械、竖井罩棚等)的模型。
根据施工图设计图纸,用Revit建立该地下综合管廊施工BIM模型,包括管廊施工中的支护结构(基坑、基础工程等)和永久主体结构(廊体结构及附属设施)。获取局部区域的GIS图像信息,建立BIM-GIS数据平台(能够实现基本的剖切、量测等功能)。将周边环境建构筑物、施工临建、地下综合管廊模型载入BIM-GIS数据平台,模型根据坐标参数自动精确定位。
地下综合管廊虛拟施工现场建设完毕,在土建施工前可用于交通导改、场地布置、园林迁移、管线改移等专项工作的统筹管理;若发生施工方案调整,可快速获取变更方案对周边环境的影响及实施的可行性,提高管理方的决策效率;土建施工过程中可用于展示工程进度情况、施工过程中与重大风险源的相对状态。
本发明的基于BIM-GIS技术的地下综合管廊虚拟施工现场构建方法,不仅能够高效解决施工与周边环境的空间关系问题,也为基于真实三维场景的施工管理信息化莫定数据基础。以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (6)
1.一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其适用于地下综合管廊项目在施工阶段,其特征在于具体包括以下步骤:
步骤1,确定地下综合管廊项目施工环境周围的范围及建模内容;
步骤2,确定地下综合管廊项目的建模内容及建模原则;
步骤3,查阅施工临建场地规范要求并确定地下综合管廊项目施工场地的建模内容;
步骤4,建立所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型;
步骤5,获取与地下综合管廊项目的BIM模型相关的GIS图像信息;
步骤6,建立BIM技术与GIS技术相结合的BIM-GIS数据平台;
步骤7,将所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型集成至BIM-GIS数据平台。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其特征在于:所述地下综合管廊项目施工环境周围的范围,即主要建模范围,为地下综合管廊项目施工环境所能影响到的范围;所述地下综合管廊项目施工环境周围的建模内容包括但不限于既有地面建/构筑物、市政道路、地下管线、城市园林绿化、既有地下建/构筑物。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其特征在于:所述地下综合管廊项目的建模内容涵盖了地下综合管廊施工中的支护结构及永久主体结构、地下综合管廊中附属设施;所述地下综合管廊项目的建模原则为:以符合施工工法划分施工段作为模型划分为模型单元的依据。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其特征在于:运用revit、3DMAX、Civil 3D等软件建立所述地下综合管廊项目施工环境周围既有建、构筑物模型、地下综合管廊项目以及施工现场场地布置的BIM模型,建模前需确定项目基点以便于后续各专业模型整合。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其特征在于:所述BIM-GIS数据平台采用地下综合管廊项目所在地的城市建设坐标系统作为数据平台的坐标系统,BIM-GIS数据平台将能结合BIM相关软件输出的相关模型数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于BIM-GIS的管廊虚拟施工现场构建方法,其特征在于,BIM模型根据自身坐标在BIM-GIS数据平台获得定位。
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