CN111460570B - 一种基于bim技术的复杂结构节点辅助施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，属于BIM技术领域，一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，包括以下步骤：模型建立：根据施工现场的布置在计算机上建立结构节点的BIM参数化模型，本发明是BIM技术在复杂结构节点施工的成功应用，开启了新的施工模式，成功减少了施工过程中人为因素导致的干扰和误差，实现节点各构件的准确施工，进一步保证工程数据的真实性、准确性、及时性和可追溯性，成功实现预期的结果；同时，工程使得各方可以在统一平台上进行工程管理，使得工程的施工及管理更加效率化，使工程项目的安全、质量、进度、成本的管理水平大幅提高，提升了工程施工品质，符合高质量发展要求。

Description

一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法

技术领域

本发明涉及BIM技术领域，更具体地说，涉及一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法。

背景技术

BIM是建筑信息模型技术，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，是用来形容以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。BIM技术具有可视化、协调性、模拟性、优化型以及可出图性五个重要的特点。BIM技术的运用，可以有效的提高工作效率，降低成本，短工程周期，实现利益最大化。目前，BIM技术已经在全球范围内得到广泛的认可。

目前基于BIM的技术有综合施工方法，该方法主要给深化设计提供依据、进行优化设计以及在施工阶段出图辅助施工。此外，还有基于BIM技术的墙体、建筑砌体、预埋件等多种建筑基本构件的施工方法，这些技术都单一的阐述了各自技术的可行性及实现优点。

现有专利技术多采用BIM技术对普通构件的施工方法进行探究，未探究复杂结构节点的施工方法，而综合施工方法依旧比较片面局限在出图，优化设计，然而仅靠出图的BIM模型，在实际施工过程中仍会存在施工难点，如：单靠人为地对构件进行定位搭建难以保证施工定位的准确性，使得实际施工与模型模拟动画存在差别，施工无法达到预期的结果，而复杂结构节点在实际工程中却屡见不鲜，其也是建筑结构中的重难点，因此研究一种针对复杂结构节点的施工技术是必要的，能够针对性解决复杂结构节点现存在的施工问题并实现优化施工。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，它是BIM技术在复杂结构节点施工的成功应用，开启了新的施工模式，成功减少了施工过程中人为因素导致的干扰和误差，实现节点各构件的准确施工，进一步保证工程数据的真实性、准确性、及时性和可追溯性，成功实现预期的结果；同时，工程使得各方可以在统一平台上进行工程管理，使得工程的施工及管理更加效率化，使工程项目的安全、质量、进度、成本的管理水平大幅提高，提升了工程施工品质，符合高质量发展要求。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，包括以下步骤：

S1、模型建立：根据施工现场的布置在计算机上建立结构节点的BIM参数化模型，对结构构件赋予参数信息，进行可视化设计；

S2、施工模拟：在BIM模型中制作施工模拟动画，进行施工阶段BIM模型碰撞检查，优化BIM模型和施工方案；

S3、现场定位：将优化后的BIM模型通过计算机导入染色定位器中，根据BIM模型中构件的位置信息，使用染色定位器在施工现场对各个构件的施工点进行准确定位并标记；

S4、指导施工：结合BIM模型施工模拟动画，指导现场施工人员进行施工作业。

本发明是BIM技术在复杂结构节点施工的成功应用，开启了新的施工模式，成功减少了施工过程中人为因素导致的干扰和误差，实现节点各构件的准确施工，进一步保证工程数据的真实性、准确性、及时性和可追溯性，成功实现预期的结果；同时，工程使得各方可以在统一平台上进行工程管理，使得工程的施工及管理更加效率化，使工程项目的安全、质量、进度、成本的管理水平大幅提高，提升了工程施工品质，符合高质量发展要求。

进一步的，所述染色定位器包括探测头和控制器,所述探测头和控制器之间固定连接有主电动伸缩杆，所述控制器的下端固定连接有手柄，所述探测头的前端固定连接有位置感应器，在使用时，施工人员手持手柄，根据BIM模型中构件的位置信息，通过探测头上的位置感应器检测节点处各构件的位置信息并进行定位。

进一步的，所述探测头的前端开设有凹槽，所述凹槽位于位置感应器的下侧，所述凹槽的内部设有从内到外依次分布的主连接网、主蓄液棉、副连接网和副蓄液棉，所述隔离套筒和主连接网固定连接，所述副连接网和副蓄液棉固定连接。

进一步的，所述主连接网和凹槽内壁之间形成储液腔，所述储液腔的内部盛放有标记液，所述标记液由无机颜料溶液和反光亮片二者混合而成，标记液通过主连接网被主蓄液棉吸收并存储于主蓄液棉的内部，当副连接网挤压主蓄液棉时，主蓄液棉内的标记液被挤压出，并通过副连接网被副蓄液棉吸收，副蓄液棉完成染色，然后通过副蓄液棉与检测到的位置点进行接触，使标记液印在该位置点处，后期即可根据标记对构件进行准确定位及施工。

进一步的，所述副连接网和凹槽内壁之间固定连接有副电动伸缩杆，所述副电动伸缩杆的外侧设有隔离套筒，所述主连接网固定连接于隔离套筒的外壁和凹槽的侧壁之间，通过副电动伸缩杆的长度变化控制副蓄液棉的位置，方便进行染色和标记。

进一步的，所述位置感应器、副电动伸缩杆和主电动伸缩杆均与控制器电性连接，所述控制器上设有显示屏和操作面板，控制器内部还设有声音提示器，通过操作面板实现控制器对位置感应器、副电动伸缩杆和主电动伸缩杆和控制，通过显示屏可以观察探测过程中的位置信息，位置感应器探测的位置在显示屏上形成一个红色小圆点，随着探测头在探测过程中移动，红色小圆点也在同步移动，当探测的位置与BIM模型中构件位置重合时，红色小圆点变成绿色，同时控制器内发生提示音，此时探测人员通过操作面板控制副蓄液棉对该位置进行标记。

进一步的，所述隔离套筒的一端与凹槽内壁固定连接，所述隔离套筒的另一端和副连接网之间固定连接有隔离布，所述隔离布套于副电动伸缩杆的外侧，隔离套筒和隔离布可以形成对副电动伸缩杆的保护圈，标记液不易进入隔离套筒和隔离布的内侧，从而不易对副电动伸缩杆造成污染以及影响其使用，隔离布还可以适应副连接网的移动，使副连接网和副蓄液棉可以正常使用。

进一步的，所述凹槽的内壁开设有进液口，所述进液口与储液腔相通，所述进液口的内部固定螺纹连接有螺塞，通过进液口方便向储液腔内部加入标记液。

进一步的，所述染色定位器通过PCI总线与计算机连接，通过计算机向染色定位器内部导入BIM模型。

进一步的，所述主蓄液棉到凹槽槽口距离小于隔离套筒到凹槽槽口距离，方便副连接网顺利对主蓄液棉形成挤压，使副蓄液棉吸收标记液进行染色。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案是BIM技术在复杂结构节点施工的成功应用，开启了新的施工模式，成功减少了施工过程中人为因素导致的干扰和误差，实现节点各构件的准确施工，进一步保证工程数据的真实性、准确性、及时性和可追溯性，成功实现预期的结果；同时，工程使得各方可以在统一平台上进行工程管理，使得工程的施工及管理更加效率化，使工程项目的安全、质量、进度、成本的管理水平大幅提高，提升了工程施工品质，符合高质量发展要求。

(2)染色定位器包括探测头和控制器,探测头和控制器之间固定连接有主电动伸缩杆，控制器的下端固定连接有手柄，探测头的前端固定连接有位置感应器，在使用时，施工人员手持手柄，根据BIM模型中构件的位置信息，通过探测头上的位置感应器检测节点处各构件的位置信息并进行定位。

(3)探测头的前端开设有凹槽，凹槽位于位置感应器的下侧，凹槽的内部设有从内到外依次分布的主连接网、主蓄液棉、副连接网和副蓄液棉，隔离套筒和主连接网固定连接，副连接网和副蓄液棉固定连接，主连接网和凹槽内壁之间形成储液腔，储液腔的内部盛放有标记液，标记液由无机颜料溶液和反光亮片二者混合而成，标记液通过主连接网被主蓄液棉吸收并存储于主蓄液棉的内部，当副连接网挤压主蓄液棉时，主蓄液棉内的标记液被挤压出，并通过副连接网被副蓄液棉吸收，副蓄液棉完成染色，然后通过副蓄液棉与检测到的位置点进行接触，使标记液印在该位置点处，后期即可根据标记对构件进行准确定位及施工

(4)副连接网和凹槽内壁之间固定连接有副电动伸缩杆，副电动伸缩杆的外侧设有隔离套筒，主连接网固定连接于隔离套筒的外壁和凹槽的侧壁之间，通过副电动伸缩杆的长度变化控制副蓄液棉的位置，方便进行染色和标记。

(5)位置感应器、副电动伸缩杆和主电动伸缩杆均与控制器电性连接，控制器上设有显示屏和操作面板，控制器内部还设有声音提示器，通过操作面板实现控制器对位置感应器、副电动伸缩杆和主电动伸缩杆和控制，通过显示屏可以观察探测过程中的位置信息，位置感应器探测的位置在显示屏上形成一个红色小圆点，随着探测头在探测过程中移动，红色小圆点也在同步移动，当探测的位置与BIM模型中构件位置重合时，红色小圆点变成绿色，同时控制器内发生提示音，此时探测人员通过操作面板控制副蓄液棉对该位置进行标记。

(6)隔离套筒的一端与凹槽内壁固定连接，隔离套筒的另一端和副连接网之间固定连接有隔离布，隔离布套于副电动伸缩杆的外侧，隔离套筒和隔离布可以形成对副电动伸缩杆的保护圈，标记液不易进入隔离套筒和隔离布的内侧，从而不易对副电动伸缩杆造成污染以及影响其使用，隔离布还可以适应副连接网的移动，使副连接网和副蓄液棉可以正常使用。

(7)凹槽的内壁开设有进液口，进液口与储液腔相通，进液口的内部固定螺纹连接有螺塞，通过进液口方便向储液腔内部加入标记液。

(8)主蓄液棉到凹槽槽口距离小于隔离套筒到凹槽槽口距离，方便副连接网顺利对主蓄液棉形成挤压，使副蓄液棉吸收标记液进行染色。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明的染色定位器的立体图一；

图3为本发明的染色定位器的立体图二；

图4为本发明的染色定位器的探测头处的局部侧面结构示意图一；

图5为本发明的染色定位器的探测头处的局部侧面结构示意图二；

图6为本发明的染色定位器的探测头处的局部侧面结构示意图三；

图7为本发明的染色定位器的连接示意图。

图中标号说明：

1探测头、101凹槽、102进液口、2控制器、3主电动伸缩杆、4手柄、5螺塞、6位置感应器、7隔离套筒、8主连接网、9主蓄液棉、10副连接网、11副蓄液棉、12副电动伸缩杆、13储液腔、14隔离布。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

请参阅图1，一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，包括以下步骤：

S1、模型建立：根据施工现场的布置在计算机上建立结构节点的BIM参数化模型，对结构构件赋予参数信息如尺寸、位置信息等，进行可视化设计；

S2、施工模拟：在BIM模型中制作施工模拟动画，进行施工阶段BIM模型碰撞检查，优化BIM模型和施工方案；

S3、现场定位：将优化后的BIM模型通过计算机导入染色定位器中，根据BIM模型中构件的位置信息，使用染色定位器在施工现场对各个构件的施工点进行准确定位并标记；

S4、指导施工：结合BIM模型施工模拟动画，指导现场施工人员进行施工作业。

请参阅图2和图3，染色定位器包括探测头1和控制器2,探测头1和控制器2之间固定连接有主电动伸缩杆3，控制器2的下端固定连接有手柄4，探测头1的前端固定连接有位置感应器6，在使用时，施工人员手持手柄4，根据BIM模型中构件的位置信息，通过探测头1上的位置感应器6检测节点处各构件的位置信息并进行定位。

请参阅图3和图4，探测头1的前端开设有凹槽101，凹槽101位于位置感应器6的下侧，凹槽101的内部设有从内到外依次分布的主连接网8、主蓄液棉9、副连接网10和副蓄液棉11，隔离套筒7和主连接网8固定连接，副连接网10和副蓄液棉11固定连接，主连接网8和凹槽101内壁之间形成储液腔13，储液腔13的内部盛放有标记液，标记液由无机颜料溶液和反光亮片二者混合而成，凹槽101的内壁开设有进液口102，进液口102与储液腔13相通，进液口102的内部固定螺纹连接有螺塞5。

探测定位时，先通过进液口102方便向储液腔13内部加入标记液，标记液通过主连接网8被主蓄液棉9吸收并存储于主蓄液棉9的内部，当副连接网10挤压主蓄液棉9时，主蓄液棉9内的标记液被挤压出，并通过副连接网10被副蓄液棉11吸收，副蓄液棉11完成染色，然后通过副蓄液棉11与检测到的位置点进行接触，使标记液印在该位置点处，后期即可根据标记对构件进行准确定位及施工。

请参阅图5和图6，副连接网10和凹槽101内壁之间固定连接有副电动伸缩杆12，副电动伸缩杆12的外侧设有隔离套筒7，主连接网8固定连接于隔离套筒7的外壁和凹槽101的侧壁之间，通过副电动伸缩杆12的长度变化控制副蓄液棉11的位置，方便进行染色和标记，主蓄液棉9到凹槽101槽口距离小于隔离套筒7到凹槽101槽口距离，方便副连接网10顺利对主蓄液棉9形成挤压，使副蓄液棉11吸收标记液进行染色。

请参阅图5和图6，隔离套筒7的一端与凹槽101内壁固定连接，隔离套筒7的另一端和副连接网10之间固定连接有隔离布14，隔离布14套于副电动伸缩杆12的外侧，隔离套筒7和隔离布14可以形成对副电动伸缩杆12的保护圈，标记液不易进入隔离套筒7和隔离布14的内侧，从而不易对副电动伸缩杆12造成污染以及影响其使用，隔离布14还可以适应副连接网10的移动，使副连接网10和副蓄液棉11可以正常使用。

位置感应器6、副电动伸缩杆12和主电动伸缩杆3均与控制器2电性连接，控制器2上设有显示屏和操作面板，控制器2内部还设有声音提示器，通过操作面板实现控制器2对位置感应器6、副电动伸缩杆12和主电动伸缩杆3和控制，通过显示屏可以观察探测过程中的位置信息，位置感应器6探测的位置在显示屏上形成一个红色小圆点，随着探测头1在探测过程中移动，红色小圆点也在同步移动，当探测的位置与BIM模型中构件位置重合时，红色小圆点变成绿色，同时控制器2内发生提示音，此时探测人员通过操作面板控制副蓄液棉11对该位置进行标记，染色定位器通过PCI总线与计算机连接，通过计算机向染色定位器内部导入BIM模型。

本发明是BIM技术在复杂结构节点施工的成功应用，开启了新的施工模式，成功减少了施工过程中人为因素导致的干扰和误差，实现节点各构件的准确施工，进一步保证工程数据的真实性、准确性、及时性和可追溯性，成功实现预期的结果；同时，工程使得各方可以在统一平台上进行工程管理，使得工程的施工及管理更加效率化，使工程项目的安全、质量、进度、成本的管理水平大幅提高，提升了工程施工品质，符合高质量发展要求。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；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；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、模型建立：根据施工现场的布置在计算机上建立结构节点的BIM参数化模型，对结构构件赋予参数信息，进行可视化设计；

S2、施工模拟：在BIM模型中制作施工模拟动画，进行施工阶段BIM模型碰撞检查，优化BIM模型和施工方案；

S3、现场定位：将优化后的BIM模型通过计算机导入染色定位器中，根据BIM模型中构件的位置信息，使用染色定位器在施工现场对各个构件的施工点进行准确定位并标记；

S4、指导施工：结合BIM模型施工模拟动画，指导现场施工人员进行施工作业；

所述染色定位器包括探测头（1）和控制器（2）,所述探测头（1）和控制器（2）之间固定连接有主电动伸缩杆（3），所述控制器（2）的下端固定连接有手柄（4），所述探测头（1）的前端固定连接有位置感应器（6）；

所述探测头（1）的前端开设有凹槽（101），所述凹槽（101）位于位置感应器（6）的下侧，所述凹槽（101）的内部设有从内到外依次分布的主连接网（8）、主蓄液棉（9）、副连接网（10）和副蓄液棉（11），隔离套筒（7）和主连接网（8）固定连接，所述副连接网（10）和副蓄液棉（11）固定连接；

所述主连接网（8）和凹槽（101）内壁之间形成储液腔（13），所述储液腔（13）的内部盛放有标记液，所述标记液由无机颜料溶液和反光亮片二者混合而成；

所述副连接网（10）和凹槽（101）内壁之间固定连接有副电动伸缩杆（12），所述副电动伸缩杆（12）的外侧设有隔离套筒（7），所述主连接网（8）固定连接于隔离套筒（7）的外壁和凹槽（101）的侧壁之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：所述位置感应器（6）、副电动伸缩杆（12）和主电动伸缩杆（3）均与控制器（2）电性连接，所述控制器（2）上设有显示屏和操作面板。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：所述隔离套筒（7）的一端与凹槽（101）内壁固定连接，所述隔离套筒（7）的另一端和副连接网（10）之间固定连接有隔离布（14），所述隔离布（14）套于副电动伸缩杆（12）的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：所述凹槽（101）的内壁开设有进液口（102），所述进液口（102）与储液腔（13）相通，所述进液口（102）的内部固定螺纹连接有螺塞（5）。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：所述染色定位器通过PCI总线与计算机连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的复杂结构节点辅助施工方法，其特征在于：所述主蓄液棉（9）到凹槽（101）槽口距离小于隔离套筒（7）到凹槽（101）槽口距离。

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