bim技術(shù)在隧道項(xiàng)目的應(yīng)用

1、BIM技術(shù)在桐梓隧道項(xiàng)目的應(yīng)用貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司“創(chuàng)新杯”BIM大賽參賽匯報(bào)目錄1項(xiàng)目簡介2BIM團(tuán)隊(duì)3BIM應(yīng)用4技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)5應(yīng)用總結(jié)CHAPTERONE項(xiàng)目簡介1BIM實(shí)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(jì)難度、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)運(yùn)維難度在全國范圍內(nèi)也是較為典型，針對(duì)其特點(diǎn)，為了能更好的提高設(shè)計(jì)品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)、為施工及運(yùn)維階段的管理打下良好的基礎(chǔ)，最終得出隧道BIM實(shí)施解決方案，整理出一套切實(shí)可行的BIM實(shí)施設(shè)計(jì)路線。項(xiàng)目簡介桐梓隧道是重遵擴(kuò)容工程（貴州境）的控制性節(jié)點(diǎn)，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(yùn)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(xiàng)目特點(diǎn)2(1) 公路等級(jí)：高速公路；(2) 設(shè)計(jì)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(jì)荷載：公路-級(jí)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3BIM成果截圖項(xiàng)目簡介4CHAPTERTWOBIM團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)針對(duì)項(xiàng)目特點(diǎn)，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(duì)超長大跨隧道的設(shè)計(jì)難點(diǎn)問題進(jìn)行了深入研究。1BIM團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)2BIM團(tuán)隊(duì)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(jī)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(xiàng)目所有資料收集，以及設(shè)計(jì)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(xiàng)目整體進(jìn)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(xiàng)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(jì)路線設(shè)計(jì)地形融合機(jī)電設(shè)備應(yīng)用延伸施工進(jìn)度施工工藝模擬動(dòng)畫展示BIM應(yīng)用技術(shù)路線1地形利用已有設(shè)計(jì)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(jì)CAD+Revit完成隧道的各個(gè)橫斷面和機(jī)電設(shè)備族BIM應(yīng)用技術(shù)路線1隧道三維設(shè)計(jì)利用Dynamo調(diào)用族庫，創(chuàng)建隧道主體和機(jī)電設(shè)備布置模型整合利用Naviswork組裝模型-地形、隧道、機(jī)電、附屬動(dòng)畫展示在Infraworks和lumion創(chuàng)建效果圖和動(dòng)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(jìn)行道路的路線設(shè)計(jì)地形應(yīng)用BIM應(yīng)用項(xiàng)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(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行拆分技術(shù)路線1BIM應(yīng)用項(xiàng)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(xiàng)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(duì)象為Civil 3D的路線數(shù)據(jù)，保證模型組裝對(duì)齊，并且和地形的相對(duì)位置正確。項(xiàng)目拆分標(biāo)準(zhǔn)1技術(shù)路線BIM應(yīng)用最終實(shí)現(xiàn)整體模型的拼裝BIM應(yīng)用1技術(shù)路線每個(gè)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(shí)別和統(tǒng)計(jì)隧道斷面標(biāo)準(zhǔn)化BIM應(yīng)用1技術(shù)路線每個(gè)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(shí)現(xiàn)隧道主體結(jié)構(gòu)和機(jī)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(jì)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(jì)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(gè)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(xiàng)目樣板備用主要包含：初期支護(hù)/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(jì)斜井橫通道BIM應(yīng)用在Civil 3D中對(duì)原始地形的出入洞口進(jìn)行開挖處理2協(xié)同設(shè)計(jì)地形融合BIM應(yīng)用通過Dynamo批量布置隧道內(nèi)部的機(jī)電設(shè)備機(jī)電設(shè)備2協(xié)同設(shè)計(jì)BIM應(yīng)用通過Naviswork實(shí)現(xiàn)施工模擬施工模擬3應(yīng)用延伸CHAPTERFOUR技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)1應(yīng)用亮點(diǎn)利用Dynamo對(duì)隧道各里程結(jié)構(gòu)自動(dòng)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(diǎn)，輔助快速創(chuàng)建和組裝模型Dynamo模塊化利用Dynamo對(duì)全線設(shè)備進(jìn)行精確定位機(jī)電設(shè)備定位綜合路線、地形、隧道、機(jī)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(jì)模型組裝技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)2模型拆分標(biāo)準(zhǔn)01030402技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)2模型拆分標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)3Dynamo模塊化1 自定義節(jié)點(diǎn)2 Python腳本3 軟件擴(kuò)展資源將多個(gè)Dynamo命令打包成一個(gè)命令大大提高建模和裝配模型時(shí)的效率利用python編寫腳本執(zhí)行文件，讓部分判斷和計(jì)算工作讓電腦自動(dòng)完成，如緊急停車帶位置的機(jī)電設(shè)備布置Dynamo軟件的擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)包，可解決很多問題，如Dynamo中創(chuàng)建的復(fù)雜實(shí)體以族的形式導(dǎo)入Revit技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)3Dynamo模塊化三維路線樁號(hào)三維路線樁號(hào)樁號(hào)點(diǎn)不使用自定義節(jié)點(diǎn)，則每個(gè)Dynamo塊里面都需要輸入以下模塊，操作繁瑣路線

9、設(shè)計(jì)習(xí)慣中樁號(hào)都是平曲線樁號(hào)，創(chuàng)建隧道模型需要三維樁號(hào)，利用節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)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(diǎn)，XY平面為垂直于路線的法向平面，Z軸為該點(diǎn)的切向量的反向。法向量-2.0的原代碼通過該節(jié)點(diǎn)，可以快速將隧道襯砌斷面移動(dòng)到路線的法向位置布置。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)3Dynamo模塊化輸入橫通道位置樁號(hào)輸入燈具所在樁號(hào)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(diǎn)的輸入內(nèi)容將存儲(chǔ)為 IN 變量中的一個(gè)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(diǎn)4機(jī)電設(shè)備機(jī)電設(shè)備數(shù)量多照明、消火栓、消防柜、導(dǎo)流風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)配電箱等機(jī)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(jī)電設(shè)備是否處于緊急停車帶區(qū)間技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)4機(jī)電設(shè)備利用模塊化的Dynamo文件，設(shè)計(jì)師只需要輸入所需要的設(shè)計(jì)參數(shù)，即可快速生產(chǎn)機(jī)電設(shè)備布置模型技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)5設(shè)計(jì)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(jì)時(shí)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)點(diǎn)為插入點(diǎn)，機(jī)電設(shè)備布置也依照道路曲線為基準(zhǔn)。設(shè)計(jì)曲線主洞、人行、車行橫斷面隧道主體分段創(chuàng)建機(jī)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(xiàng)目作為我院的隧道項(xiàng)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(xiàng)目的實(shí)施固化了一條通用技術(shù)路線，并形成了一套項(xiàng)目級(jí)建模標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）、編程技術(shù)、族庫等