铁路隧道工程设计阶段BIM应用研究及案例分析-中铁二院

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行业应用

近几年,BIM技术已经逐步在建筑、制造、电子等行业推广使用,并带来了革新性的变化,而铁路隧道工程全生命周期的信息化程度仍旧处于非常低的水平。同时,随着我国社会经济的稳步推进,铁路隧道工程已开始向低碳、环保、可持续的方向发展,且伴随着国际同行业日益激烈的竞争与挑战,将BIM技术应用于铁路隧道工程中以提高企业核心竞争力是必然的发展方向。

标准制定

美国世界范围BIM标准的发源地,其NBIMS被认为是BIM标准宪法。英国、加拿大、澳大利亚、芬兰、挪威、荷兰、新加坡、中国香港等许多国家和地区也在逐步推行BIM相关标准。而我国铁路行业尚未正式颁发BIM标准和指南,各行业均缺乏统一的标准规范,在一定程度上减缓了BIM应用的发展步伐。

国外BIM解决方案案例

纽约290Mulberry Street项目

工程概况:290 Mulberry Street这个项目坐落在纽约NoLIta西北边缘,北面是Huston 大街,西面是Mulberry大街上的历史建筑Puck Building。包括屋顶设备层在内这座建筑高13层,楼上有9个住宅,它的标准层平面有2000平方英尺。主要研究:290 Mulberry Street的设计是由多个关键点驱动的,室内面积最大化,使建筑在规范允许的投影限制内,以及使整体立面的厚度最小化。分开的数字建模在质量控制中起
到了关键作用,每一个模型都可被用来复查项目的数据和形态。

新加波Civic and Cultural Centre项目

工程概况:新加坡Civic and Cultural Centre,位于新加坡罗切斯特公园,大楼包含顶部的表演艺术中心、
地面三层的购物商场和地下室停车场,建筑面积为38,000平方米,拥有一个5108座位的表演场,另有一
个770座位的多功能厅及300座位的露天剧场。主要研究:建筑师实现概念时是从实体模型开始,然后在Rhino建模让建筑师确认,由于Rhino不容易把四边的面做成真正的平面,也不容易出图,就由Revit重新建模,配合建筑师的要求,BIM体量做好,建筑师确认后布置幕墙,依据建筑师的要求为整个幕墙布置好,并输出图纸,把三维空间的面在二维的图纸表达。

中铁二院BIM技术应用研究概况

专业应用研究-隧道

隧道课题组依托成贵线千斤塝隧道和宝兰客专陕西段石鼓山隧道BIM试点工程,按照《基于BIM技术的铁路隧道建设管理信息化技术研究》和《基于 BIM 技术的铁路隧道施工图交付标准研究》部控科研要求,从设计阶段BIM技术应用、施工阶段BIM技术应用、隧道交付标准编制几个方面开展工作,基本走通了铁路隧道三维BIM设计技术路线,解决了铁路全寿命周期BIM应用中的关键一环。

“基于 BIM 技术的铁路隧道施工图交付标准研究” 和“基于BIM技术的铁路隧道建设管理信息化技术研究”两项部控课题(已结题),在铁路总公司及BIM联盟的领导下开展了相关研究工作。目前已在千斤塝、石鼓山、奔中山2#隧道进行了试点应用。

专业应用研究-路基
以西成线江油段为试点,开展了基于BIM的路基数字化施工技术应用研究。完成了三维设计数据与施工设备接口、数字化施工反馈数据与BIM模型的关联、现场连续压实试验、数字化施工工艺研究等工作,解决了BIM设计与施工衔接中的难点技术,打通了铁路全生命周期BIM应用的关键环节。

专业应用研究-测绘
测绘课题组主要围绕数据服务、软件平台开发和科学研究三大方面开展BIM相关研究工作,重点开展了GIS与BIM融合技术及相关平台研发工作。

专业应用研究-测绘
基础测绘数据服务
结合铁路总公司BIM应用试点项目,为石鼓山隧道、北盘江特大桥、白沙坨长江大桥提供了高分辨率的影像数据和数字高程模型,搭建精细三维场景,集成了隧道、桥梁等精细三维BIM模型。

BIM与GIS融合研究

依托铁路总公司“面向铁路工程建设全生命周期的BIM应用关键技术研究”重大科研项目,重点开展了“BIM与3D-GIS的融合技术”研究工作

专业应用研究-地质
应用CATIA软件开展三维地质模型的建立工作。建模过程主要是根据地质调绘资料及已有的纵横
断面来构建地层面,用建立好的地层面经过布尔运算剖切体得到地质体。先后完成了成贵线千斤磅隧
道、宝兰线石鼓山隧道、新白沙沱长江大桥的三维地质建模工作。

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