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发布于:2018-07-12 10:22:49

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概  述

武襄十铁路新建工程孝感东—十堰北段线路长395.121km,共设大中桥159座,桥梁长度占线路全长的51.7%;隧道22座,占线路全长的14.3%;路基134.453km,占线路全长的34.0%。武襄十铁路BIM试验段选取武当山西—王家庄隧道出口区间,正线长度8.3km,该区间地质结构最复杂,含桥梁10座,长约3.5km;隧道6座,长约2.3km;路基工点13段,长约2.3km;中间站1座,即武当山西站。



软件与设计流程


全专业的BIM设计包括站前、站后共20个专业,涉及软件较多,如AutoDesk的Revit、Civil3D、Inventor,达索的Catia等专业设计软件和一些专业自己开发的软件。

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全专业的BIM设计流程

航察专业利用激光LIDAR系统获取试验段的正摄遥感影像图,并在Infraworks中进行地物建模等;地质专业根据物探资料进行地质三维模型的建立;线路专业根据正摄遥感影像图和地质资料在Skyline中进行三维选线;路基专业在Civil3D中进行路基工点设计;桥梁专业采用Catia软件建立桥梁模型;隧道专业采用Inventor设计,并采用Simulation软件进行动、静力分析;轨道专业采用Inventor进行全线设计(含道岔);站后专业机械、接触网、环保等采用Inventor设计;其他专业均采用Revit设计,最终在Navisworks和Infraworks360中集成。



取得的成果



航察专业


航察专业利用机载LIDAR系统采集的数据生成高精度数字地表模型,结合点云数据和高分辨率遥感影像,生成正摄遥感影像图,可直接为施工图设计提供服务。


武襄十试验段正摄遥感影像图

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地质专业


首先,基于地形曲面及三维线路模型,通过Civil3D软件,沿线路高密度采样生成包含地形信息的多个横断面;

然后,基于平纵横复杂关系建立三维地层的思路,通过二次开发手段,实现多个横断面批量填绘地层;

随后,利用中铁四院开发的插件,将附带地层信息的全线所有横断面一次性耦合形成三维地层曲面;

最后,通过Civil3D用不同曲面建立实体功能,完成三维地质模型的建立


三维地质实体模型

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线路专业


基于三维正摄遥感影像图,在Infraworks中进行线路方案设计,并导入Civil3D中进行平纵断面设计,为其他专业设计提供基础数据。


线路三维选线

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桥梁专业


采用Catia软件完成实验区内10座桥梁的设计。10座桥梁中含有40m+72m+40m连续弯梁特殊结构、6×32m道岔连续梁特殊结构、武当山西1号多线桥(含正线、到发线、站台梁)大型复杂结构,合计约3.5km

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桥梁设计模型


隧道专业


构建2万余件完善的隧道标准库;利用iLogic功能实现参数驱动隧道洞口、钢筋等模型生成;根据隧道设计装配原则,利用Inventor二次开发插件,实现隧道快速装配。共完成试验段6条隧道(约2.5km)的设计工作。

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隧道设计模型


路基专业


采用Civil3D部件编辑器,利用可视化编程手段构建路基部件;然后以“搭积木”的方式,将多种参数化“标准”路基结构按不同路基断面形式进行装配;最终将装配沿三维线路随地形曲面自适应生成路基模型。共完成武当山—王家庄隧道出口的13个路基工点、2.3km路基模型的建立,其中路堑7个、路堤5个、车站路基1个。

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路基设计模型


站房设计


建筑、结构、暖通专业通过在Revit中协同设计完成武当山站的站房、雨棚、天桥建筑和暖通模型,达到施工图深度;机械专业利用Inventor软件进行站房内电扶梯的模型制作。

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站房设计模型


站后四电


信息专业完成站房内自动售票机、闸门、进出站等模型的制作及布置;接触网专业完成路基、桥梁、隧道、站场内接触网的建模及布置;信号专业完成站场内信号楼及信号等的布置;电力专业完成站房内及隧道的照明;供变电专业完成供变电所的建模及布置等工作。

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四电专业设计模型


给排水专业


通过Revit软件完成污水处理站、消防加压站、给水加压站等的建模及布置工作,并进行碰撞检查,有效减少室外给排水管道与站场内相关设施的碰撞问题。

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给排水专业设计模型


环保专业


在路基和桥梁设计的基础上进行声屏障设计,并沿线进行布置。

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环保声屏障模型



模型整合


由于设计阶段涉及软件、专业较多,采用NavisworksInfraworks360进行各专业模型的整合。整合过程中出现问题相对较多,如坐标不一致、模型较大无法导入、文件数据丢失、多个专业设计的内容有碰撞等。整合中针对上述问题分别提供了不同解决方法,如设计中统一坐标、采用轻量化模型、通过其他方式导出数据或二次开发、对专业间或专业内的碰撞采取不同修改方式,专业内的可直接根据碰撞点进行修改,专业间的则需要反馈到相关的2个或2个以上专业同时进行修改等。在模型整合基础上进行了相关专题研究,如动画漫游、施工模拟等

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整合的武当山西站剖切图

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在Navisworks和Infraworks中的整合模型



结论JIELUN

通过BIM全专业的实践,得到以下结论:一是应用基于Revit、Inventor、Civil3D等二次开发的插件能够大大提高BIM设计效率;二是参数化设计可提高BIM设计的复用性,也可提高设计效率;三是采用一个公共平台进行BIM设计非常重要,方便各专业间进行交互;四是在项目开展前需要对项目开展的各项标准进行定义,否则会给后续整合工作带来一定影响。


(图文转载互联网,版权归原著者所有)