bim技術(shù)在隧道項目的應(yīng)用

1、BIM技術(shù)在桐梓隧道項目的應(yīng)用貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司“創(chuàng)新杯”BIM大賽參賽匯報目錄1項目簡介2BIM團隊3BIM應(yīng)用4技術(shù)創(chuàng)新點5應(yīng)用總結(jié)CHAPTERONE項目簡介1BIM實施背景和目標(biāo)桐梓隧道為目前貴州在建第一長隧、難隧，其設(shè)計難度、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)運維難度在全國范圍內(nèi)也是較為典型，針對其特點，為了能更好的提高設(shè)計品質(zhì)、實現(xiàn)人才培養(yǎng)、為施工及運維階段的管理打下良好的基礎(chǔ)，最終得出隧道BIM實施解決方案，整理出一套切實可行的BIM實施設(shè)計路線。項目簡介桐梓隧道是重遵擴容工程（貴州境）的控制性節(jié)點，隧道全長近10.5km，采用分離式雙洞、單洞三車道、單向坡建設(shè)方案，全線設(shè)置3

2、座通風(fēng)排煙斜井，線址位于喀斯特地區(qū)，地質(zhì)復(fù)雜多變，多次穿越煤系瓦斯地層、高地應(yīng)力軟巖、巖溶、斷層等不良地質(zhì)，建設(shè)規(guī)模與建設(shè)運維難度不僅是貴州罕見、在全國范圍內(nèi)也是極為典型的。項目特點2(1) 公路等級：高速公路；(2) 設(shè)計速度：100km/h；(3) 車道數(shù)：雙向六車道；(4) 隧道建筑限界：建筑限界凈寬：14.75 m，建筑限界凈高：5.0m；(5) 設(shè)計荷載：公路-級。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)3BIM成果截圖項目簡介4CHAPTERTWOBIM團隊負(fù)責(zé)人：王迪明（副總經(jīng)理）宏信達(dá)公司（信息化子公司）周立(隧交分院)田嬌(隧交分院)王立(三分院) 肖鵬（橋梁分院）徐廷霞（二分院）BIM團隊針對項目特點，我

3、公司由副總經(jīng)理牽頭，由全資子公司宏信達(dá)公司及各相關(guān)生產(chǎn)部門共同參與，從各生產(chǎn)部門抽調(diào)了相關(guān)專業(yè)人員成立了專門的BIM工作組，針對超長大跨隧道的設(shè)計難點問題進行了深入研究。1BIM團隊組織結(jié)構(gòu)2BIM團隊人員分工3周立負(fù)責(zé)編輯Dynamo文件，創(chuàng)建隧道主體結(jié)構(gòu)田嬌負(fù)責(zé)機電設(shè)備族的創(chuàng)建和布置王立負(fù)責(zé)路線重構(gòu)和地形處理，以及后期的模型整合肖鵬 負(fù)責(zé)洞門族、襯砌斷面族、鋼架、錨桿族的創(chuàng)建徐廷霞 負(fù)責(zé)該項目所有資料收集，以及設(shè)計表格制作王迪明：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)公司內(nèi)部資源，以及項目整體進度和質(zhì)量把控。CHAPTERTHREEBIM應(yīng)用BIM應(yīng)用技術(shù)路線技術(shù)流程地形應(yīng)用項目拆分標(biāo)準(zhǔn)隧道斷面標(biāo)準(zhǔn)化Dynamo標(biāo)準(zhǔn)化

4、隧道組裝協(xié)同設(shè)計路線設(shè)計地形融合機電設(shè)備應(yīng)用延伸施工進度施工工藝模擬動畫展示BIM應(yīng)用技術(shù)路線1地形利用已有設(shè)計數(shù)據(jù)創(chuàng)建三維地模路線Civil 3D中創(chuàng)建道路中心線，并可以在Infraworks創(chuàng)建方案圖隧道斷面設(shè)計CAD+Revit完成隧道的各個橫斷面和機電設(shè)備族BIM應(yīng)用技術(shù)路線1隧道三維設(shè)計利用Dynamo調(diào)用族庫，創(chuàng)建隧道主體和機電設(shè)備布置模型整合利用Naviswork組裝模型-地形、隧道、機電、附屬動畫展示在Infraworks和lumion創(chuàng)建效果圖和動畫視頻BIM應(yīng)用Civil 3D處理構(gòu)建地形模型1技術(shù)路線Civil 3D進行道路的路線設(shè)計地形應(yīng)用BIM應(yīng)用項目拆分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)隧道

5、主洞的不同襯砌類型，和里程長度對該項目進行拆分技術(shù)路線1BIM應(yīng)用項目拆分標(biāo)準(zhǔn)隧道斜井、橫通道、緊急停車帶、洞門分別拆分為不同的項目和族文件技術(shù)路線1BIM應(yīng)用1技術(shù)路線所有拆分段創(chuàng)建的基準(zhǔn)對象為Civil 3D的路線數(shù)據(jù)，保證模型組裝對齊，并且和地形的相對位置正確。項目拆分標(biāo)準(zhǔn)1技術(shù)路線BIM應(yīng)用最終實現(xiàn)整體模型的拼裝BIM應(yīng)用1技術(shù)路線每個隧道襯砌斷面，按照不同結(jié)構(gòu)類型拆分為不同的族，方便構(gòu)件識別和統(tǒng)計隧道斷面標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用1技術(shù)路線每個襯砌斷面創(chuàng)建族庫，提高模型創(chuàng)建效率隧道斷面標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用1技術(shù)路線利用Dynamo調(diào)用隧道斷面和路線資料在Revit中實現(xiàn)隧道主體結(jié)構(gòu)和機電設(shè)備的BI

6、M模型裝配Dynamo標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用1技術(shù)路線Dynamo標(biāo)準(zhǔn)模塊，重復(fù)利用襯砌表格，調(diào)用斷面襯砌族，利用設(shè)計表格獲取分區(qū)起止里程，生成隧道模型標(biāo)準(zhǔn)模塊襯砌斷面族襯砌表格設(shè)計表格拆分模型的起止里程隧道模型Dynamo標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用通過Dynamo隧道主洞標(biāo)準(zhǔn)段的鋼筋模型1技術(shù)路線Dynamo標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用Dynamo完成隧道各襯砌結(jié)構(gòu)的命名制定每個構(gòu)件的唯一名稱在Revit中創(chuàng)建構(gòu)件族閉合曲線構(gòu)件族嵌套并關(guān)聯(lián)參數(shù)族文件導(dǎo)入項目樣板備用主要包含：初期支護/錨桿/二次襯砌結(jié)構(gòu)/仰拱回填/電纜溝結(jié)構(gòu)/電纜溝蓋板/路面結(jié)構(gòu)/中央排水溝/左右側(cè)邊溝/邊溝蓋板等構(gòu)件命名規(guī)則：里程+左右幅+襯砌類型+

7、構(gòu)件拆分類型1技術(shù)路線Dynamo標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用Dynamo完成隧道橫通道與主洞之間的相互剪切關(guān)系2協(xié)調(diào)設(shè)計斜井橫通道BIM應(yīng)用在Civil 3D中對原始地形的出入洞口進行開挖處理2協(xié)同設(shè)計地形融合BIM應(yīng)用通過Dynamo批量布置隧道內(nèi)部的機電設(shè)備機電設(shè)備2協(xié)同設(shè)計BIM應(yīng)用通過Naviswork實現(xiàn)施工模擬施工模擬3應(yīng)用延伸CHAPTERFOUR技術(shù)創(chuàng)新點技術(shù)創(chuàng)新點1應(yīng)用亮點利用Dynamo對隧道各里程結(jié)構(gòu)自動添加構(gòu)件名稱以及里程信息模型拆分標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建Dynamo自定義節(jié)點，輔助快速創(chuàng)建和組裝模型Dynamo模塊化利用Dynamo對全線設(shè)備進行精確定位機電設(shè)備定位綜合路線、地形、隧道、機電

8、、洞門各部分，確定統(tǒng)一定位原則，方便模型組裝設(shè)計模型組裝技術(shù)創(chuàng)新點2模型拆分標(biāo)準(zhǔn)01030402技術(shù)創(chuàng)新點2模型拆分標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)創(chuàng)新點3Dynamo模塊化1 自定義節(jié)點2 Python腳本3 軟件擴展資源將多個Dynamo命令打包成一個命令大大提高建模和裝配模型時的效率利用python編寫腳本執(zhí)行文件，讓部分判斷和計算工作讓電腦自動完成，如緊急停車帶位置的機電設(shè)備布置Dynamo軟件的擴展節(jié)點包，可解決很多問題，如Dynamo中創(chuàng)建的復(fù)雜實體以族的形式導(dǎo)入Revit技術(shù)創(chuàng)新點3Dynamo模塊化三維路線樁號三維路線樁號樁號點不使用自定義節(jié)點，則每個Dynamo塊里面都需要輸入以下模塊，操作繁瑣路線

9、設(shè)計習(xí)慣中樁號都是平曲線樁號，創(chuàng)建隧道模型需要三維樁號，利用節(jié)點實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換技術(shù)創(chuàng)新點3Dynamo模塊化法向量-2.0是通過指定一條三維曲線和里程，獲取該里程位置為原點，XY平面為垂直于路線的法向平面，Z軸為該點的切向量的反向。法向量-2.0的原代碼通過該節(jié)點，可以快速將隧道襯砌斷面移動到路線的法向位置布置。技術(shù)創(chuàng)新點3Dynamo模塊化輸入橫通道位置樁號輸入燈具所在樁號判斷燈具位置是否緊急停車帶范圍內(nèi)調(diào)整燈具橫斷面偏移不調(diào)整燈具橫斷面偏移是否創(chuàng)建隧道照明設(shè)備利用Python腳本判斷燈具位置importclrclr.AddReference(ProtoGeometry)fromAutodes

10、k.DesignScript.Geometryimport*#該節(jié)點的輸入內(nèi)容將存儲為 IN 變量中的一個列表。excal1 = IN0len1 = IN1t2 = off = foriinrange(len(excal1):t3=off1=ifi =0:a=64b=14else:a=-14b=-64forminrange(len(len1i):forkinrange(len(excal1i):if(len1imexcal1ik+b)and(len1imexcal1ik+a):t3.append(len1im)off1.append(m)breakt2.append(t3)off.append

11、(off1)#將輸出內(nèi)容指定給 OUT 變量。OUT = OUT.append(t2)OUT.append(off)技術(shù)創(chuàng)新點4機電設(shè)備機電設(shè)備數(shù)量多照明、消火栓、消防柜、導(dǎo)流風(fēng)機、風(fēng)機配電箱等機電設(shè)備種類很多位置沒有統(tǒng)一的規(guī)律照明燈具布置按照位置分為入口段、標(biāo)準(zhǔn)段、過渡段、出口段，另外在緊急停車帶位置有側(cè)向偏移利用Dynamo中的Python腳本智能判斷利用Python腳本判斷照明燈具等機電設(shè)備是否處于緊急停車帶區(qū)間技術(shù)創(chuàng)新點4機電設(shè)備利用模塊化的Dynamo文件，設(shè)計師只需要輸入所需要的設(shè)計參數(shù)，即可快速生產(chǎn)機電設(shè)備布置模型技術(shù)創(chuàng)新點5設(shè)計模型組裝地形按照原始CAD圖為基準(zhǔn)創(chuàng)建三維地形，隧道基準(zhǔn)線設(shè)置為道路曲線，橫斷面設(shè)計時以設(shè)計基準(zhǔn)點為插入點，機電設(shè)備布置也依照道路曲線為基準(zhǔn)。設(shè)計曲線主洞、人行、車行橫斷面隧道主體分段創(chuàng)建機電模型和隧道組裝01020304全線隧道模型CHAPTERFIVE應(yīng)用總結(jié)形成標(biāo)準(zhǔn)桐梓隧道項目作為我院的隧道項目的應(yīng)用，探索了一條標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的技術(shù)路線，將隧道BIM項目的實施固化了一條通用技術(shù)路線，并形成了一套項目級建模標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）、編程技術(shù)、族庫等