本發(fā)明涉及建筑施工領(lǐng)域，具體涉及一種BIM技術(shù)在地鐵鋪軌施工中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

我國地鐵工程建設(shè)正處于高速發(fā)展時期，地鐵的建設(shè)將極大的緩解城市交通壓力。采用信息技術(shù)構(gòu)建地鐵施工時間及空間模型，實現(xiàn)地鐵施工現(xiàn)場“信息化，精細(xì)化”管理是世代發(fā)展的必然趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種BIM技術(shù)在地鐵鋪軌施工中的應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

BIM技術(shù)在地鐵鋪軌施工中的應(yīng)用，包括如下步驟：

S1、確定BIM實施目標(biāo)，應(yīng)用BIM技術(shù)對施工圖紙、施工參數(shù)進(jìn)行全面審定；

S2、以CATIA為核心建模軟件，將審定后施工線路坐標(biāo)導(dǎo)入CATIA，生成空間曲線并加密控制點，基于空間曲線按照施工圖紙繪制各道床、扣配件、軌枕和其他輔助設(shè)施二維圖，創(chuàng)建變量和參數(shù)化、幾何和智能化BIM信息模型；突破了曲線、超高、豎曲線等建模難度大技術(shù)瓶頸。施工時可精確提取任意控制點坐標(biāo)，精確控制軌頂標(biāo)高，確保地鐵軌道鋪設(shè)達(dá)到設(shè)計要求。

S3、基于所得的BIM信息模型構(gòu)建BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺；

S4、通過所構(gòu)建的BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺實現(xiàn)軌道過渡段的三維模擬施工，并建立鋪軌基地三維模型，將各固定、臨時、移動設(shè)備設(shè)施空間位置清晰直觀展現(xiàn)，通過漫游核實場區(qū)布置是否合理，實現(xiàn)設(shè)備進(jìn)場、運行，預(yù)先檢查空間位置互相沖突、碰撞問題的模擬，進(jìn)行施工方案的輸出。

其中，所述BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺包括：

BIM模型信息模塊，包括模型管理模塊、三維BIM模型顯示模塊、模型屬性管理模塊和工程屬性管理模塊，用于將建成的BIM模型導(dǎo)入BIM應(yīng)用平臺，通過文檔和視頻相結(jié)合對項目進(jìn)行工程介紹。它可以將企業(yè)文化、工程概況及重點工藝全面展示出來。同時，又可以提供項目各組織機構(gòu)信息、物料管理的信息。在項目實施過程中，可對人員、設(shè)備、材料進(jìn)行動態(tài)管理；

安全質(zhì)量管理模塊，包括安全生產(chǎn)管理機構(gòu)模塊、安全生產(chǎn)管理人員模塊、安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度模塊、安全生產(chǎn)管理規(guī)劃模塊、安全培訓(xùn)模塊，用于通過手機移動端，實現(xiàn)“令從現(xiàn)場發(fā)出→處理→審核→現(xiàn)場整改→驗收的高效、快捷閉環(huán)管理模式；

文檔管理模塊，包括文件管理模塊、文檔查看模塊、施工技術(shù)文件模塊、程序更新模塊，用于搭建科學(xué)技術(shù)資料庫，方便查詢、交流、學(xué)習(xí)；

進(jìn)度管理模塊，包括項目計劃管理模塊、施工計劃與模型關(guān)聯(lián)模塊、施工進(jìn)度模擬模塊、施工度計劃與實際進(jìn)度對比模塊，用于對模型中的各個部位附加時間概念，實現(xiàn)施工進(jìn)度模擬，通過與計劃進(jìn)度的對比形成曲線圖來進(jìn)行分析；

施工工藝模塊，包括工程工藝管理模塊、施工工藝信息模塊，用于針對作業(yè)面狹長、施工組織難度大，采用全線BIM施工仿真，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化施工組織，利用BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺實現(xiàn)人、材、機的科學(xué)調(diào)配，提高資源利用率，節(jié)約成本；

電子施工日志模塊，包括施工安全日志、施工質(zhì)量日志、施工技術(shù)日志、施工班組日志，

物聯(lián)管理模塊，包括工程材料采購管理模塊、材料協(xié)調(diào)管理模塊、庫存管理模塊，用于對施工生產(chǎn)過程中所需要的各種材料的計劃、供應(yīng)、保管、使用所進(jìn)行一系列組織和管理；

成本管理模塊，包括工程量顯示模塊、工程量統(tǒng)計與分析模塊、定額信息管理模塊，用于進(jìn)行施工過程中的成本核算、成本控制和成本計劃。

本發(fā)明具有以下有益效果：

三維技術(shù)交底徹底突破傳統(tǒng)模式，項目采用精細(xì)化模型、施工工藝仿真、虛擬漫游技術(shù)手段，實現(xiàn)軌排組裝、吊運、鋪設(shè)工藝工法多維度、多視角的三維技術(shù)交底。避免因交底不清楚，帶來的窩工、材料浪費、返工及施工質(zhì)量缺陷；首次將機械設(shè)計領(lǐng)域的CATIA建模軟件應(yīng)用于鋪軌施工中，突破了曲線、超高等精細(xì)化建模的瓶頸；基于CATIA開發(fā)模型信息提取插件，滿足了地鐵施工按道床、鋼筋、扣配件類型提量的實際需求，創(chuàng)建工程信息庫。施工人員可根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度對任意里程、任意工點各材料量準(zhǔn)確提取，導(dǎo)出材料量報表，有效的解決了曲線段、岔區(qū)及過渡段異形斷面結(jié)構(gòu)工程量計算復(fù)雜的問題；實現(xiàn)了參數(shù)化道床模型庫、施I工藝仿真庫的創(chuàng)建；并針對鋪軌工程專項研發(fā)了CATIA屬性提取插件及BIM5D施工管理平臺，實施對人、材、機的科學(xué)調(diào)配，對項目進(jìn)度動態(tài)監(jiān)控，對比分析施工計劃與實際情況，輸出分析報表，實現(xiàn)了動態(tài)優(yōu)化施工組織，提高資源利用率；針對軌道過渡段薄弱環(huán)節(jié)，采用BIM技術(shù)對有砟軌道與無砟軌道、無砟軌道與減振軌道、無砟軌道與框架板軌道等不同軌道之間的過渡段進(jìn)行三維設(shè)計，模擬軌道剛度和道床水溝過渡，指導(dǎo)現(xiàn)場精準(zhǔn)施工，避免運營期間過渡段產(chǎn)生軌道和道床病害。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例BIM技術(shù)在地鐵鋪軌施工中的應(yīng)用的流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例中BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種BIM技術(shù)在地鐵鋪軌施工中的應(yīng)用，包括如下步驟：

S1、確定BIM實施目標(biāo)，應(yīng)用BIM技術(shù)對施工圖紙、施工參數(shù)進(jìn)行全面審定；

S2、以CATIA為核心建模軟件，將審定后施工線路坐標(biāo)導(dǎo)入CATIA，生成空間曲線并加密控制點，基于空間曲線按照施工圖紙繪制各道床、扣配件、軌枕和其他輔助設(shè)施二維圖，創(chuàng)建變量和參數(shù)化、幾何和智能化BIM信息模型；突破了曲線、超高、豎曲線等建模難度大技術(shù)瓶頸。施工時可精確提取任意控制點坐標(biāo)，精確控制軌頂標(biāo)高，確保地鐵軌道鋪設(shè)達(dá)到設(shè)計要求。

S3、基于所得的BIM信息模型構(gòu)建BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺；

S4、通過所構(gòu)建的BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺實現(xiàn)軌道過渡段的三維模擬施工，并建立鋪軌基地三維模型，將各固定、臨時、移動設(shè)備設(shè)施空間位置清晰直觀展現(xiàn)，通過漫游核實場區(qū)布置是否合理，實現(xiàn)設(shè)備進(jìn)場、運行，預(yù)先檢查空間位置互相沖突、碰撞問題的模擬，進(jìn)行施工方案的輸出。

如圖2所示，所述BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺包括：

BIM模型信息模塊，包括模型管理模塊、三維BIM模型顯示模塊、模型屬性管理模塊和工程屬性管理模塊，用于將建成的BIM模型導(dǎo)入BIM應(yīng)用平臺，通過文檔和視頻相結(jié)合對項目進(jìn)行工程介紹。它可以將企業(yè)文化、工程概況及重點工藝全面展示出來。同時，又可以提供項目各組織機構(gòu)信息、物料管理的信息。在項目實施過程中，可對人員、設(shè)備、材料進(jìn)行動態(tài)管理；

安全質(zhì)量管理模塊，包括安全生產(chǎn)管理機構(gòu)模塊、安全生產(chǎn)管理人員模塊、安全生產(chǎn)管理規(guī)章制度模塊、安全生產(chǎn)管理規(guī)劃模塊、安全培訓(xùn)模塊，用于通過手機移動端，實現(xiàn)“令從現(xiàn)場發(fā)出→處理→審核→現(xiàn)場整改→驗收的高效、快捷閉環(huán)管理模式；

文檔管理模塊，包括文件管理模塊、文檔查看模塊、施工技術(shù)文件模塊、程序更新模塊，用于搭建科學(xué)技術(shù)資料庫，方便查詢、交流、學(xué)習(xí)；

進(jìn)度管理模塊，包括項目計劃管理模塊、施工計劃與模型關(guān)聯(lián)模塊、施工進(jìn)度模擬模塊、施工度計劃與實際進(jìn)度對比模塊，用于對模型中的各個部位附加時間概念，實現(xiàn)施工進(jìn)度模擬，通過與計劃進(jìn)度的對比形成曲線圖來進(jìn)行分析；

施工工藝模塊，包括工程工藝管理模塊、施工工藝信息模塊，用于針對作業(yè)面狹長、施工組織難度大，采用全線BIM施工仿真，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化施工組織，利用BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺實現(xiàn)人、材、機的科學(xué)調(diào)配，提高資源利用率，節(jié)約成本；

電子施工日志模塊，包括施工安全日志、施工質(zhì)量日志、施工技術(shù)日志、施工班組日志，

物聯(lián)管理模塊，包括工程材料采購管理模塊、材料協(xié)調(diào)管理模塊、庫存管理模塊，用于對施工生產(chǎn)過程中所需要的各種材料的計劃、供應(yīng)、保管、使用所進(jìn)行一系列組織和管理；

成本管理模塊，包括工程量顯示模塊、工程量統(tǒng)計與分析模塊、定額信息管理模塊，用于進(jìn)行施工過程中的成本核算、成本控制和成本計劃。

所述BIM5D協(xié)調(diào)管理平臺的主要功能如下表：

BIM5D協(xié)同管理平臺功能一覽表

實施例

中鐵一局集團(tuán)有限公司具有鐵路鋪軌架梁工程專業(yè)承包壹級資質(zhì)，累計鋪軌2.9萬余公里。集團(tuán)負(fù)責(zé)承建的西安地鐵三號線GDSG-2標(biāo)段，由北池頭至國際港務(wù)區(qū)，途經(jīng)18個車站，正線鋪軌全長55.49km，含框架板整體道床、隔振墊減振道床、鋼彈簧浮置板道床等9種類型。

項目難點：(1)線型控制難、施工精度高；(2)道床類型多、工程量計算復(fù)雜；(3)作業(yè)面狹長、施工組織難度大；(4)過渡段結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工要求高。

2015年10月中鐵一局針對該項目難點首次將BIM技術(shù)應(yīng)用于軌道施工，與陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院共同組建BIM團(tuán)隊。團(tuán)隊基于“Dassault”(達(dá)索)系列軟件，定向開發(fā)了BIM5D施工管理平臺，并在胡家廟至石家街區(qū)間(1.477雙線公里)鋪軌工程成功應(yīng)用。

實現(xiàn)了設(shè)計優(yōu)化、施工過程模擬、三維技術(shù)交底、進(jìn)度及安全質(zhì)量管理等，提高了項目信息化、精細(xì)化管理水平。為該區(qū)間節(jié)省工日5天，減少施工成本約12萬元。

為推廣BIM研究成果，集團(tuán)將在西安地鐵4號線、北京地鐵8號線、廈門地鐵1號線、廣州地鐵8號線等鋪軌施工中深化應(yīng)用，其成果對同類地鐵軌道施工具有重要借鑒價值。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。