BIM技術(shù)在高速鐵路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在高高速鐵路設(shè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)應(yīng)用中國中鐵二院工工工程集團(tuán)團(tuán)有限限責(zé)任公公司（簡簡稱“中鐵二院”），原名名鐵鐵道第二二勘察察設(shè)計(jì)院院，成成立于1952年9月?，F(xiàn)隸隸屬屬于世界500強(qiáng)企業(yè)——中國鐵路路工工程集團(tuán)團(tuán)有限限公司。中中鐵鐵二院是是全國國大型綜綜合性性勘察設(shè)設(shè)計(jì)咨咨詢企業(yè)業(yè)，公公司持有有勘察察、設(shè)計(jì)計(jì)、咨咨詢、監(jiān)監(jiān)理、環(huán)環(huán)境評(píng)價(jià)價(jià)等資資質(zhì)證書書和對(duì)對(duì)外經(jīng)營營資格格證書四四十多多項(xiàng)，是是全國國首批獲獲得設(shè)設(shè)計(jì)資質(zhì)質(zhì)綜合合甲級(jí)的的八家家單位之之一，也也是國內(nèi)內(nèi)公路路系統(tǒng)外外首家家獲得公公路“四甲”資質(zhì)證書書的的單位。設(shè)設(shè)有有線路、軌軌道道、地質(zhì)質(zhì)、路路基、橋橋梁、隧隧道、站站場、建建筑、環(huán)環(huán)保、通通信、信信號(hào)、電電力、及及航測測等四十十個(gè)專專業(yè)。依依托鐵鐵路，目目前業(yè)業(yè)務(wù)已拓拓展到到公路、城城市市軌道交交通、市市政工程程、區(qū)區(qū)域綜合合規(guī)劃劃、輪渡渡碼頭頭、工程程總承承包、工工程監(jiān)監(jiān)理、巖巖土工工程施工工、房房地產(chǎn)、產(chǎn)產(chǎn)品品產(chǎn)業(yè)化化、冶冶金礦山山等各各類領(lǐng)域域。案例：西部某高高高速鐵路路三維維設(shè)計(jì)相關(guān)軟件及解決決決方案：：AuutoddesskRRevvitArrchiiteectuureeAuttoddeskkRReviitStrruccturreAAutoodeeskReevittMMEPAAuttodeeskkNaaviiswoorkks

AAuttodeeskkEccottecttAuutoddessk33dssMaaxDessiggnAuutooCADDCCiviil3D客戶證言：AuuutoddesskRRevvit作為HYPERLINK"/"BIMM的重要要技術(shù)支支撐平平臺(tái)，實(shí)實(shí)現(xiàn)了了設(shè)計(jì)成成果的的平立剖剖三維維互動(dòng)，提提供供了強(qiáng)大大的“多任務(wù)”能力，對(duì)對(duì)鐵鐵路站房房設(shè)計(jì)計(jì)觀念和和方法法帶來了了新的的變革?！袊需F二二院院工程集團(tuán)團(tuán)團(tuán)有限責(zé)責(zé)任公公司信息息中心心總工程程師董鳳翔翔通過歐特克公司司司的三維維設(shè)計(jì)計(jì)軟件，讓讓業(yè)業(yè)主能夠夠更加加直觀生生動(dòng)地地了解設(shè)設(shè)計(jì)成成果的最最終形形態(tài)，在在匯報(bào)報(bào)交流過過程中中，極大大地減減少了溝溝通障障礙，得得到了了業(yè)主的的高度度認(rèn)可?！袊需F二二院院工程集團(tuán)團(tuán)團(tuán)有限責(zé)責(zé)任公公司信息中心心總總工程師

董鳳翔AutoCADDDCiiviil33D強(qiáng)大的參參數(shù)數(shù)化鐵路路路基基建模和和動(dòng)態(tài)態(tài)更新的的特性性給我留留下了了深刻印印象，它它能夠幫幫助線線路和路路基專專業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)人員員高效率率地完完成設(shè)計(jì)計(jì)工作作?！袊需F二二院院工程集團(tuán)團(tuán)團(tuán)有限責(zé)責(zé)任公公司交規(guī)規(guī)院副副總工程程師胡光常常通過在AutooodesskRevvittSttruuctuuree中構(gòu)建自自定定義三維維橋梁梁結(jié)構(gòu)族族，創(chuàng)創(chuàng)建中將將結(jié)構(gòu)構(gòu)參數(shù)暴暴露給給用戶靈靈活修修改，給給橋梁梁三維建建模帶帶來了一一種新新思路，讓讓橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)變更更更加直直觀、簡簡潔、高高效。——中國中鐵二二院院工程集團(tuán)團(tuán)團(tuán)有限責(zé)責(zé)任公公司橋梁梁專業(yè)業(yè)工程師楊詠漪案例正文：HYPERLINK"/"BIM技術(shù)在高高高速鐵路路設(shè)計(jì)計(jì)中的應(yīng)應(yīng)用——西部某高速速鐵鐵路三維設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目概況西部某某某高速鐵鐵路項(xiàng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)速速250kkmm/h，橫跨三三省省十一縣縣，正正線長度度約515kkm，其中特特大大橋14座，特長長隧隧道180座，總橋橋隧隧長度約405kkm，橋隧比81%，線路跨跨越越中國西西南山山區(qū)的崇崇山峻峻嶺，地地形和和地質(zhì)條條件都都非常復(fù)復(fù)雜，設(shè)設(shè)計(jì)和施施工難難度很大大。中鐵二院將HYPERLINK"/"BIIIM技術(shù)應(yīng)用于于站站前多專專業(yè)的的協(xié)同設(shè)設(shè)計(jì)，三三維設(shè)計(jì)計(jì)周期期為2012年1月到6月。項(xiàng)目挑戰(zhàn)及解決決決方案作為為一一個(gè)高速速鐵路路項(xiàng)目，本本項(xiàng)項(xiàng)目面臨臨的挑挑戰(zhàn)包括括：項(xiàng)項(xiàng)目整體體線路路較長，在在平平面選線線和路路基橫斷斷面設(shè)設(shè)計(jì)上的的影響響因素很很多，工工作量很很大。與與此同時(shí)時(shí)，項(xiàng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)計(jì)周期期卻相對(duì)對(duì)較短短，只有有大約約6個(gè)月，與與同同等規(guī)模模的項(xiàng)項(xiàng)目相比比，只只占其50%。項(xiàng)目中中的的一大挑挑戰(zhàn)就就是要在在有限限的項(xiàng)目目設(shè)計(jì)計(jì)周期內(nèi)內(nèi)完成成多個(gè)方方案的的比選，并并生生成高質(zhì)質(zhì)量的的橫斷面面設(shè)計(jì)計(jì)圖紙，且且業(yè)業(yè)主期望望以更更為直觀觀的方方式獲取取設(shè)計(jì)計(jì)最終效效果?；谝陨享?xiàng)目挑挑挑戰(zhàn)，中中鐵二二院組建建了一一支BIM設(shè)計(jì)小組組，將將HYPERLINK"/"BIM技術(shù)應(yīng)用于于該該項(xiàng)目，從從而而實(shí)現(xiàn)了了專業(yè)業(yè)之間數(shù)數(shù)據(jù)的的協(xié)同與與共享享，提高高工程程設(shè)計(jì)質(zhì)質(zhì)量，為為業(yè)主提提供更更為直觀觀的交交付方式式。BIM技術(shù)在線線線路、路路基協(xié)協(xié)同設(shè)計(jì)計(jì)的應(yīng)應(yīng)用本次三三維維設(shè)計(jì)首首先運(yùn)運(yùn)用基于于三維維GIS平臺(tái)的空空間間選線系系統(tǒng)，規(guī)規(guī)劃鐵路路的線線路通道道，為為后續(xù)設(shè)設(shè)計(jì)研研究奠定定基礎(chǔ)礎(chǔ)。系統(tǒng)統(tǒng)利用用三維GIS平臺(tái)，獲獲取取地形高高程數(shù)數(shù)據(jù)、影影像數(shù)數(shù)據(jù)及相相關(guān)地地理信息息，直直接進(jìn)行行鐵路路線路規(guī)規(guī)劃設(shè)設(shè)計(jì)，并并進(jìn)行行方案綜綜合展展示、構(gòu)構(gòu)建沿沿線鐵路路三維維場景及及線路路方案比比選。圖1

進(jìn)行線線線路交互式式定定線

圖2

設(shè)置縱斷斷面面變坡點(diǎn)點(diǎn)圖3規(guī)劃車站站、橋橋梁和隧隧道的位位置在線路規(guī)劃完成成成后，設(shè)設(shè)計(jì)人人員將線線路平平、縱數(shù)數(shù)據(jù)直直接導(dǎo)入AutooCCADCiivill

HYPERLINK"/print"33D軟件，并并根據(jù)初初步選選定的裝裝配，快快速創(chuàng)建建鐵路路路基三三維模模型。AutooCCADCiivill

HYPERLINK"/print"33D強(qiáng)大的的參參數(shù)化鐵鐵路路路基建模模和動(dòng)動(dòng)態(tài)更新新的特特性幫助助線路路和路基基專業(yè)業(yè)設(shè)計(jì)人人員高高效率地地完成成了工作作，通通過對(duì)路路線平平縱斷面面的調(diào)調(diào)整，可可以實(shí)實(shí)時(shí)地觀觀察到到路基模模型的的更新和和土方方量的變變化。圖4添加路基基模型型生成三三維路基基由于線路穿越山山山區(qū)，地地形起起伏很大大，因因此橫斷斷面的的變化也也很多多。在傳傳統(tǒng)的的設(shè)計(jì)手手段下下，這部部分的的工作通通常需需要花費(fèi)費(fèi)大量量時(shí)間和和人力力。一般般來說說，10km的路基橫橫斷斷面需要要大約約5天。利用AutooCCADCiivill33D的智能路路基基橫斷面面部件件，如條條件判判斷部件件等組組成的裝裝配可可以很容容易地地應(yīng)對(duì)橫橫斷面面的變化化。同同時(shí)在AutooCCADCiivill33D中的橫斷斷面面圖紙和和路基基模型動(dòng)動(dòng)態(tài)關(guān)關(guān)聯(lián)，任任何對(duì)對(duì)于線路路平縱縱斷面和和路基基裝配的的修改改，都可可以實(shí)實(shí)時(shí)精確確地反反映到橫橫斷面面圖紙上上。三維路基模型與與與橫斷面面圖對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)三維維路路基模型型自動(dòng)動(dòng)生成二二維橫橫斷面圖圖這就使設(shè)計(jì)人員員員可以集集中精精力在設(shè)設(shè)計(jì)本本身上。在在本本項(xiàng)目中中，160kkm的鐵路路路基基設(shè)計(jì)上上，設(shè)設(shè)計(jì)人員員花了了大約10天時(shí)間來來研研究橫斷斷面的的坡度、擋擋土土墻和排排水溝溝等細(xì)部部問題題，而只只用了了一小部部分時(shí)時(shí)間修訂訂圖紙紙。BIM技術(shù)在橋橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)的應(yīng)應(yīng)用在鐵路路橋橋梁設(shè)計(jì)計(jì)方面面，設(shè)計(jì)計(jì)人員員使用AutooddeskkRReviitStrruccturre建立了大大量量的參數(shù)數(shù)化橋橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)族庫庫，并定定制了了相關(guān)的的視圖圖樣板和和明細(xì)細(xì)表模板板。根根據(jù)測繪繪、地地質(zhì)、線線路等等基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)，設(shè)設(shè)計(jì)人員員利用用參數(shù)化化的族族庫，拼拼裝成成三維橋橋梁模模型之后后，便便可快速速得到到二維圖圖紙和和混凝土土工程程量。同同時(shí)，借借助AutooddeskkRReviit的API，橋梁工工程程師還開開發(fā)出出了橋梁梁下部部結(jié)構(gòu)的的參數(shù)數(shù)化鋼筋筋配置置模塊，為為每每一種不不同類類型的橋橋墩和和橋臺(tái)快快速布布置實(shí)體體鋼筋筋，以便便于鋼鋼筋圖的的生成成和鋼筋筋數(shù)量量的統(tǒng)計(jì)計(jì)。圖7三維剛架架墩模模型（參參數(shù)集）圖8鋼架墩二二三維維圖紙BIM技術(shù)在車車車站設(shè)計(jì)計(jì)的應(yīng)應(yīng)用在車站站設(shè)設(shè)計(jì)上，設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)人員采采用了了基于BIM理念的AutooddeskkRReviit系列軟件件。在在傳統(tǒng)工工作方方式下，不不同同專業(yè)之之間的的設(shè)計(jì)人人員采采用二維維平面面圖進(jìn)行行交流流，既不不直觀觀又容易易出現(xiàn)現(xiàn)不協(xié)調(diào)調(diào)的情情況。而而設(shè)計(jì)計(jì)中一個(gè)個(gè)小小小的專業(yè)業(yè)間的的碰撞就就有可可能在施施工中中帶來巨巨大的的成本追追加。在在本項(xiàng)目目的車車站設(shè)計(jì)計(jì)中，設(shè)設(shè)計(jì)人員員使用用AutooddeskkRReviit的工作集集和和鏈接管管理，將將多專業(yè)業(yè)的AutooddeskkRReviit模型進(jìn)行行整整合和沖沖突檢檢測。其其中的的一個(gè)車車站設(shè)設(shè)計(jì)，總總共發(fā)發(fā)現(xiàn)管道道系統(tǒng)統(tǒng)和結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件之間5處碰撞。根根根據(jù)碰撞撞結(jié)果果，設(shè)計(jì)計(jì)人員員重新進(jìn)進(jìn)行管管線綜合合，在在施工之之前將將錯(cuò)誤避避免，同同時(shí)也為為業(yè)主主提供了了更為為直觀的的最終終成果展展示手手段。通過AutoddeeskRRReviit軟件設(shè)計(jì)計(jì)的的車站三三維模模型通過不同同視視角對(duì)三三維模模型進(jìn)行行切割割在完成設(shè)計(jì)之后后后，整個(gè)個(gè)車站站的模型型被導(dǎo)導(dǎo)入AutooddeskkNNaviisWWorkks進(jìn)行四維維施施工模擬擬，以以便施工工項(xiàng)目目經(jīng)理和和業(yè)主主更好地地了解解項(xiàng)目建建造過過程和控控制施施工進(jìn)度度。圖11

四維維維模擬施工工一一

圖12

四維模擬擬施施工二BIM技術(shù)與成成成果展示示在展展示交流流方面面，一方方面設(shè)設(shè)計(jì)人員員將AutooCCADCiivill33D創(chuàng)建的三三維維鐵路路路基模模型和地地形通通過AutooCCADCiivillVView導(dǎo)入Autooddeskk33dsMaaxDDessign進(jìn)行鐵路路軌軌道線路路的可可視化展展現(xiàn)，以以便于方方案溝溝通。之之前，建建模工作作需要要在Autooddeskk33dsMaax中完成。路路路基的臺(tái)臺(tái)階式式邊坡和和高度度變化的的擋墻墻通常需需要花花費(fèi)大量量時(shí)間間和人力力，而而且模型型精度度不高，只只是是一種示示意?，F(xiàn)現(xiàn)在，AutooCCADCiivill33D精確的三三維維模型可可以無無縫地導(dǎo)導(dǎo)入到到Autooddeskk33dsMaaxDDessign中來，并并使AutooCCADCiivill33D模型和Autooddeskk33dsMaax模型保持持一一致的更更新關(guān)關(guān)系。不不僅真真實(shí)地反反映了了工程，更更省省去了重重復(fù)建建模的時(shí)時(shí)間。多多媒體制制作人人員可以以集中中精力完完成后后期的渲渲染表表現(xiàn)和動(dòng)動(dòng)畫制制作，而而不是是在建模模工作作上。圖13

在AAAutoddeesk3ddsMMaxx導(dǎo)入的道道路路局部模模型另外一方面，項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)目完成成之后后，多媒媒體部部門將歐歐特克克軟件生生成的的路基、橋橋梁梁和車站站等信信息都導(dǎo)導(dǎo)入到到自主研研發(fā)的的可視化化系統(tǒng)統(tǒng)中，并并結(jié)合合測繪、地地質(zhì)質(zhì)等基礎(chǔ)礎(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)，進(jìn)行行整個(gè)個(gè)項(xiàng)目全全線的的展示匯匯報(bào)，以以及相應(yīng)應(yīng)的設(shè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)據(jù)