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武襄十鐵路全專業(yè)BIM應用

發(fā)布于：2018-07-12 10:22:49

首頁/技術分享/Revit

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概述

武襄十鐵路新建工程孝感東—十堰北段線路長395.121km，共設大中橋159座，橋梁長度占線路全長的51.7%；隧道22座，占線路全長的14.3%；路基134.453km，占線路全長的34.0%。武襄十鐵路BIM試驗段選取武當山西—王家莊隧道出口區(qū)間，正線長度8.3km，該區(qū)間地質結構最復雜，含橋梁10座，長約3.5km；隧道6座，長約2.3km；路基工點13段，長約2.3km；中間站1座，即武當山西站。

軟件與設計流程

全專業(yè)的BIM設計包括站前、站后共20個專業(yè)，涉及軟件較多，如AutoDesk的Revit、Civil3D、Inventor，達索的Catia等專業(yè)設計軟件和一些專業(yè)自己開發(fā)的軟件。

全專業(yè)的BIM設計流程

航察專業(yè)利用激光LIDAR系統獲取試驗段的正攝遙感影像圖，并在Infraworks中進行地物建模等；地質專業(yè)根據物探資料進行地質三維模型的建立；線路專業(yè)根據正攝遙感影像圖和地質資料在Skyline中進行三維選線；路基專業(yè)在Civil3D中進行路基工點設計；橋梁專業(yè)采用Catia軟件建立橋梁模型；隧道專業(yè)采用Inventor設計，并采用Simulation軟件進行動、靜力分析；軌道專業(yè)采用Inventor進行全線設計（含道岔）；站后專業(yè)機械、接觸網、環(huán)保等采用Inventor設計；其他專業(yè)均采用Revit設計，最終在Navisworks和Infraworks360中集成。

取得的成果

航察專業(yè)

航察專業(yè)利用機載LIDAR系統采集的數據生成高精度數字地表模型，結合點云數據和高分辨率遙感影像，生成正攝遙感影像圖，可直接為施工圖設計提供服務。

武襄十試驗段正攝遙感影像圖

地質專業(yè)

首先，基于地形曲面及三維線路模型，通過Civil3D軟件，沿線路高密度采樣生成包含地形信息的多個橫斷面；

然后，基于平縱橫復雜關系建立三維地層的思路，通過二次開發(fā)手段，實現多個橫斷面批量填繪地層；

隨后，利用中鐵四院開發(fā)的插件，將附帶地層信息的全線所有橫斷面一次性耦合形成三維地層曲面；

最后，通過Civil3D用不同曲面建立實體功能，完成三維地質模型的建立。

三維地質實體模型

線路專業(yè)

基于三維正攝遙感影像圖，在Infraworks中進行線路方案設計，并導入Civil3D中進行平縱斷面設計，為其他專業(yè)設計提供基礎數據。

線路三維選線

橋梁專業(yè)

采用Catia軟件完成實驗區(qū)內10座橋梁的設計。10座橋梁中含有40m+72m+40m連續(xù)彎梁特殊結構、6×32m道岔連續(xù)梁特殊結構、武當山西1號多線橋（含正線、到發(fā)線、站臺梁）大型復雜結構，合計約3.5km。

橋梁設計模型

隧道專業(yè)

構建2萬余件完善的隧道標準庫；利用iLogic功能實現參數驅動隧道洞口、鋼筋等模型生成；根據隧道設計裝配原則，利用Inventor二次開發(fā)插件，實現隧道快速裝配。共完成試驗段6條隧道（約2.5km）的設計工作。

隧道設計模型

路基專業(yè)

采用Civil3D部件編輯器，利用可視化編程手段構建路基部件；然后以“搭積木”的方式，將多種參數化“標準”路基結構按不同路基斷面形式進行裝配；最終將裝配沿三維線路隨地形曲面自適應生成路基模型。共完成武當山—王家莊隧道出口的13個路基工點、2.3km路基模型的建立，其中路塹7個、路堤5個、車站路基1個。

路基設計模型

站房設計

建筑、結構、暖通專業(yè)通過在Revit中協同設計完成武當山站的站房、雨棚、天橋建筑和暖通模型，達到施工圖深度；機械專業(yè)利用Inventor軟件進行站房內電扶梯的模型制作。

站房設計模型

站后四電

信息專業(yè)完成站房內自動售票機、閘門、進出站等模型的制作及布置；接觸網專業(yè)完成路基、橋梁、隧道、站場內接觸網的建模及布置；信號專業(yè)完成站場內信號樓及信號等的布置；電力專業(yè)完成站房內及隧道的照明；供變電專業(yè)完成供變電所的建模及布置等工作。

四電專業(yè)設計模型

給排水專業(yè)

通過Revit軟件完成污水處理站、消防加壓站、給水加壓站等的建模及布置工作，并進行碰撞檢查，有效減少室外給排水管道與站場內相關設施的碰撞問題。

給排水專業(yè)設計模型

環(huán)保專業(yè)

在路基和橋梁設計的基礎上進行聲屏障設計，并沿線進行布置。

環(huán)保聲屏障模型

模型整合

由于設計階段涉及軟件、專業(yè)較多，采用Navisworks和Infraworks360進行各專業(yè)模型的整合。整合過程中出現問題相對較多，如坐標不一致、模型較大無法導入、文件數據丟失、多個專業(yè)設計的內容有碰撞等。整合中針對上述問題分別提供了不同解決方法，如設計中統一坐標、采用輕量化模型、通過其他方式導出數據或二次開發(fā)、對專業(yè)間或專業(yè)內的碰撞采取不同修改方式，專業(yè)內的可直接根據碰撞點進行修改，專業(yè)間的則需要反饋到相關的2個或2個以上專業(yè)同時進行修改等。在模型整合基礎上進行了相關專題研究，如動畫漫游、施工模擬等。

整合的武當山西站剖切圖

在Navisworks和Infraworks中的整合模型

結論JIELUN

通過BIM全專業(yè)的實踐，得到以下結論：一是應用基于Revit、Inventor、Civil3D等二次開發(fā)的插件能夠大大提高BIM設計效率；二是參數化設計可提高BIM設計的復用性，也可提高設計效率；三是采用一個公共平臺進行BIM設計非常重要，方便各專業(yè)間進行交互；四是在項目開展前需要對項目開展的各項標準進行定義，否則會給后續(xù)整合工作帶來一定影響。

（圖文轉載互聯網，版權歸原著者所有）

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