CN113221221A - 一种基于bim技术的预制梁上预应力管道定位方法 - Google Patents

一种基于bim技术的预制梁上预应力管道定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于预应力管道安装技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法。本发明包括如下步骤：S1：利用BIM技术建立梁体的正向三维模型，在正向三维模型的定位点加载预应力管道模型；依据正向三维模型提取定位点坐标数据；S2：结合定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道；S3：对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型；将逆向三维模型与步骤S1中的正向三维模型进行拟合得到偏差数据；S4：通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。本发明提供了一种通过BIM技术确定预应力管道安装位置并通过非接触式测绘技术来调整预应力管道位置的预应力管道定位方法。

Description

一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法
技术领域
本发明属于预应力管道安装技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法。
背景技术
预应力管道施工是桥梁施工中的一个关键环节,定位精度直接影响着梁体的整体安全性和稳定性。当前，我国预制梁预应力管道安装定位主要存在以下问题
第一、传统方法获取预应力管道的定位数据主要借助二维图纸，但是作为空间曲线,预应力管道存在较为复杂的水平及竖向弯曲变化,采用传统二维设计施工图理论上讲还无法精准定位。
第二、传统工艺所采用定位钢筋形式各式各样,但都存在制作粗糙定位不准的现象，很难保证预应力管道的精确程度。
第三、预应力管道安装完毕后，传统的检查方法是通过抽取部分点位使用卷尺及水平尺进行测量，该方法无法获取预应力管道的整体偏差数据且测量误差较大。
随着我国高速公路、铁路的快速发展，线路基础设施施工逐渐向标准化、精细化和全过程管理模式转变，借助BIM技术等信息化手段辅助施工，使得桥梁工程施工各环节质量控制得到了全方位的提高。预应力管道准确定位是梁体预应力施工过程中的关键控制环节之一，影响着预制梁体服役过程的受力状态，传统的定位措施效率低下、精度低存在较大的质量隐患，借助BIM技术研究和探索新的梁体预应力管道定位方法，全面提升梁体预应力管道定位的效率和质量势在必行。
发明专利《一种基于定位连续箱梁预应力管道的方法》通过revit建立了箱梁钢筋、预应力管道、混凝土模型并通过截取剖面图的方式获取预应力管道中心点坐标。
发明专利《一种基于BIM技术的铁路连续梁预应力管道精确定位方法》采用Tekla软件进行建模，对钢筋及预应力管道进行碰撞检查，最后通过C#进行二次开发，自动输出预应力钢束空间坐标。
目前我国基于BIM的梁体预应力管道定位技术的研究，多是仅针对预应力管道坐标分析、提取等单一领域进行研究，对于施工现场如何进行定位、定位的实际效果缺乏相应研究。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种通过BIM技术确定预应力管道安装位置并通过非接触式测绘技术来调整预应力管道位置的预应力管道定位方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，包括如下步骤：
S1：利用BIM技术建立梁体的正向三维模型，在正向三维模型的定位点加载预应力管道模型；依据正向三维模型提取定位点坐标数据；
S2：结合定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道；
S3：对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型；将逆向三维模型与步骤S1中的正向三维模型进行拟合得到偏差数据；
S4：通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。
通过BIM技术，建立梁体的正向三维模型和预应力管道模型，使预应力曲线的空间坐标能准确表达。依据正向三维模型提取定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道，可使预应力管道具有一定的安装精度。通过非接触式测绘技术，对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型。将逆向三维模型与正向三维模型进行拟合得到偏差数据，通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。从而，预应力管道的安装位置得到针对性的优化，提高了预应力管道定位精度。
作为本发明的优选方案，步骤S1包括如下分步骤：
S11：按照施工图，利用BIM技术，以新建族的方式，创建梁体的正向三维模型；
S12：在步骤S11的基础上，绘制预应力孔道；
S13：绘制预应力管道模型及中心线，并加载至梁体的正向三维模型中，使预应力管道模型与梁体预应力孔道完全重合；
S14：建立纵向坐标与对应截面上预应力管道空间坐标数据的关系；依据施工需要输入纵向坐标时输出对应截面上预应力管道空间坐标数据。
加载预应力管道模型时，预应力管道模型与梁体预应力孔道完全重合，从而预应力管道模型在梁体的正向三维模型中准确，方便根据预应力管道模型的坐标数据来安装预应力管道。
作为本发明的优选方案，在步骤S11中，创建梁体模型时，采用revit软件。
作为本发明的优选方案，在步骤S11中，通过包括拉伸、放样和融合的命令创建梁体的正向三维模型。
作为本发明的优选方案，在步骤S12中，通过包括空心拉伸、放样和融合的命令绘制预应力孔道。
作为本发明的优选方案，在步骤S13中，绘制梁体预应力管道模型及中心线时，采用dynamo。
作为本发明的优选方案，在步骤S14中，使用dynamo编写封装程序，以建立纵向坐标与对应截面上预应力管道空间坐标数据的关系。使用dynamo编写封装程序，实现一键输出预应力曲线上任意点的空间坐标数据。依据施工需要输入纵向坐标即可输出对应截面上预应力管道空间坐标数据。
作为本发明的优选方案，步骤S3包括如下分步骤：
S31：从梁体和预应力管道的不同角度设站进行扫描，得到逆向三维数据；
S32：通过标靶将各站点的逆向三维数据进行拼接和降噪处理；
S33：删除多余点云数据，将预应力管道点云抽稀封装为网格模型，得到逆向三维模型；
S34：将步骤S1中的预应力管道模型与逆向三维模型对齐，并进行偏差分析，得到偏差数据。
通过非接触式测绘技术，从梁体和预应力管道的不同角度设站进行扫描，得到逆向三维数据。再将逆向三维数据与正向三维模型进行拟合得到偏差数据。通过对偏差数据进行分析，针对性地对定位装置进行调整，可提高预应力管道的定位精度。
作为本发明的优选方案，在步骤S31中，对梁体和预应力管道进行扫描时，采用大空间三维扫描仪。
作为本发明的优选方案，在步骤S33中，删除多余点云数据、将预应力管道点云抽稀封装为网格模型时，采用点云处理软件。
本发明的有益效果为：
本发明通过BIM技术，建立梁体的正向三维模型和预应力管道模型，使预应力曲线的空间坐标能准确表达。依据正向三维模型提取定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道，可使预应力管道具有一定的安装精度。通过非接触式测绘技术，对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型。
将逆向三维模型与正向三维模型进行拟合得到偏差数据，通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。从而，预应力管道的安装位置得到针对性的优化，提高了预应力管道定位精度。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例的基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，包括如下步骤：
S1：利用BIM技术建立梁体的正向三维模型，在正向三维模型的定位点加载预应力管道模型；依据正向三维模型提取定位点坐标数据；
S2：结合定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道；
S3：对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型；将逆向三维模型与步骤S1中的正向三维模型进行拟合得到偏差数据；
S4：通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。
通过BIM技术，建立梁体的正向三维模型和预应力管道模型，使预应力曲线的空间坐标能准确表达。依据正向三维模型提取定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道，可使预应力管道具有一定的安装精度。通过非接触式测绘技术，对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型。将逆向三维模型与正向三维模型进行拟合得到偏差数据，通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。从而，预应力管道的安装位置得到针对性的优化，提高了预应力管道定位精度。
其中，步骤S1包括如下分步骤：
S11：按照施工图，采用revit软件以新建族的方式，通过拉伸、放样和融合等命令创建梁体的正向三维模型；
S12：在步骤S11的基础上，通过空心拉伸、放样和融合命令绘制预应力孔道；
S13：使用dynamo绘制预应力管道模型及中心线，并加载至梁体的正向三维模型中，使预应力管道模型与梁体预应力孔道完全重合；
S14：使用dynamo编写封装程序，以建立纵向坐标与对应截面上预应力管道空间坐标数据的关系；依据施工需要输入纵向坐标时输出对应截面上预应力管道空间坐标数据。
加载预应力管道模型时，预应力管道模型与梁体预应力孔道完全重合，从而预应力管道模型在梁体的正向三维模型中准确，方便根据预应力管道模型的坐标数据来安装预应力管道。
其中，步骤S3包括如下分步骤：
S31：采用大空间三维扫描仪从梁体和预应力管道的不同角度设站进行扫描，得到逆向三维数据；
S32：通过标靶将各站点的逆向三维数据进行拼接和降噪处理；
S33：通过点云处理软件删除多余点云数据，将预应力管道点云抽稀封装为网格模型，得到逆向三维模型；
S34：将步骤S1中的预应力管道模型与逆向三维模型对齐，并进行偏差分析，得到偏差数据。
通过非接触式测绘技术，从梁体和预应力管道的不同角度设站进行扫描，得到逆向三维数据。再将逆向三维数据与正向三维模型进行拟合得到偏差数据。通过对偏差数据进行分析，针对性地对定位装置进行调整，可提高预应力管道的定位精度。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：利用BIM技术建立梁体的正向三维模型，在正向三维模型的定位点加载预应力管道模型；依据正向三维模型提取定位点坐标数据；
S2：结合定位点坐标数据，在预制梁上通过定位装置安装预应力管道；
S3：对现场预应力管道定位情况进行数据采集，得到逆向三维模型；将逆向三维模型与步骤S1中的正向三维模型进行拟合得到偏差数据；
S4：通过偏差数据对预应力管道的定位装置进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，步骤S1包括如下分步骤：
S11：按照施工图，利用BIM技术，以新建族的方式，创建梁体的正向三维模型；
S12：在步骤S11的基础上，绘制预应力孔道；
S13：绘制预应力管道模型及中心线，并加载至梁体的正向三维模型中，使预应力管道模型与梁体预应力孔道完全重合；
S14：建立纵向坐标与对应截面上预应力管道空间坐标数据的关系；依据施工需要输入纵向坐标时输出对应截面上预应力管道空间坐标数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S11中，创建梁体模型时，采用revit软件。
4.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S11中，通过包括拉伸、放样和融合的命令创建梁体的正向三维模型。
5.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S12中，通过包括空心拉伸、放样和融合的命令绘制预应力孔道。
6.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S13中，绘制梁体预应力管道模型及中心线时，采用dynamo。
7.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S14中，使用dynamo编写封装程序，以建立纵向坐标与对应截面上预应力管道空间坐标数据的关系。
8.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，步骤S3包括如下分步骤：
S31：从梁体和预应力管道的不同角度设站进行扫描，得到逆向三维数据；
S32：通过标靶将各站点的逆向三维数据进行拼接和降噪处理；
S33：删除多余点云数据，将预应力管道点云抽稀封装为网格模型，得到逆向三维模型；
S34：将步骤S1中的预应力管道模型与逆向三维模型对齐，并进行偏差分析。
9.根据权利要求8所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S31中，对梁体和预应力管道进行扫描时，采用大空间三维扫描仪。
10.根据权利要求8所述的一种基于BIM技术的预制梁上预应力管道定位方法，其特征在于，在步骤S33中，删除多余点云数据、将预应力管道点云抽稀封装为网格模型时，采用点云处理软件。
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