浅析BIM技术在铁路隧道设计中的应用研究

发表时间:2020/6/1   来源:《基层建设》2019年第34期   作者:郑志杰
[导读] 摘要:现阶段对于BIM技术来讲其已逐渐的有理论化的概念向具体化的应用方面发展,并且现阶段我国对于BIM方面的应用主要集中在建筑方面还有水电工程等方面,BIM技术在交通行业方面的应用仍处于起步阶段。
        中铁第一勘察设计院集团  陕西省西安市  710000
        摘要:现阶段对于BIM技术来讲其已逐渐的有理论化的概念向具体化的应用方面发展,并且现阶段我国对于BIM方面的应用主要集中在建筑方面还有水电工程等方面,BIM技术在交通行业方面的应用仍处于起步阶段。对于BIM技术来讲其可以为现阶段铁路高速发展的情况下铁路工程期限还有质量方面以及建设技术方面提供有效的处理方法。本文主要是针对铁路隧道施工的主要特点还有相关管理方面的需求进行对工程施工过程中对于BIM技术方面的应用以及相应模型的建立,从而建立了由设计环节到施工环节BIM转换的建模规则。铁路隧道的具体施工过程中面临着施工空间受限以及所施工风险因素相对较多,在具体的管理过程中具有相对较大的难度等方面的问题,因此采用先进的信息技术从而为铁路隧道的设计过程中提供了有效的处理方法。
        关键词:BIM技术;铁路;隧道设计;应用
        前言
        结合我国具体情况来讲,我国地形相对较为复杂,并且有很大一部分属于山岭和山丘,在进行土木工程建设的过程中,利用隧道的修建可以对自然环境产生一定的保护作用,并且能够一定程度上消除山地所带来的危害的有效措施。对于铁路建设方面来讲,隧道的建设属于铁路建设的重点所在并且其也属于其中具有较高难度的一个项目。铁路的建设所涉及的内容相对较多,因此可以将其视为一个庞大的系统工程,其建设需要不同的环节进行合理的衔接以及不同领域的共同设计。以往的二维平面设计在信息数据方面的传递存在缺陷,并且设计意图在表达方面相对不够明确,所设计出的成果不能够很好的服务于铁路运营维护等。所以通过将BIM技术合理的应用到隧道工程建设中来具有非常重要的意义。
        一、关于BIM的介绍
        所谓的BIM主要是通过三维数字模型为对象进行项目方面的相关设计以及具体施工还有运营的一项信息技术。对于BIM模型来讲其主要有两个基本特点:一方面是BIM所建立的模型属于实际工程体在虚拟空间上的数字化的表现形式,在视觉方面的效果相对较为明显,同时更加符合实际中工程人员的思维习惯。另一方面,信息属于模型的关键所在,其主要服务于工程建设的具体规划方面还有设计方面以及具体施工与运营等方面。BIM技术模型主要是根据工程项目的有效信息数据进行建立的,其与以往的二维形式的设计相比较具有明显的优势具体表现在:第一,模型的信息具有集成效益,从而能够有效的处理项目每个参与的成员信息沟通方面问题。第二,模型参数的驱动能够实现设计方面的自动化还有智能化处理。第三,其数据接口属于开放型的能够满足多种类型软件的信息上的相互访问。第四,多维协同的多维仿真平台能够满足项目建设的每个单位的协同合作。
        二、现阶段BIM技术在铁路方面的应用状况
        结合我国铁路发展的具体情况来讲,该领域对于BIM技术的具体应用处于刚刚起步的时期。并且近些年来我国铁路总公司一直注重BIM技术在铁路工程项目建设过程中的具体应用,同时也展开了关于铁路工程项目建设信息化重要相关技术的研究。现阶段我国大多数铁路局以及铁路领域大型设计机构在该方面均有一定的研究成果。对于BIM技术来讲其在铁路领域的具体应用主要体现体现在对于铁路工程建设的投资方面的规范还有能够有效的保障相关单位在建设过程中展开良好的协作。同时BIM技术在铁路建设过程中能够进行对项目的控以及预测还有控制的总时间具有重要作用。对于铁路工程项目的建设来讲其施工所涉及的内容相对较多因此其施工技术相对较为复杂,在施工的过程中经常会遇到各种风险因素。

所以通过采用BIM技术能够一定程度上加强铁路建设项目施工的安全管理方面的活动,从而保障工程建设处于一个安全的建设环境中。结合我国现阶段铁路假设项目的主要特点来讲,通过采用BIM技术在铁路建设方面的应用能够很大程度上促进项目投资以及有效的控制相关成本,并且对工程项目的质量方面还有安全方面具有重要的影响,以此促进我国铁路领域的快速发展。
        三、铁路隧道BIM设计技术的应用
        3.1技术平台的构建
        随着BIM技术的不断发展以及应用范围的不断扩大,世界上涌现出了类型相对较多的BIM软件,该些软件主要可以分为两大类:一类是进行BIM模型创建性的软件;另一类属于进行BIM模型利用的软件。对于BIM技术的具体应用过程中需要一些软件协同的,在具体的应用过程中需要重视模型后期应用过程中数据交换的完整性,因此笔者建议在应用的过程中选择兼容性相对较好的相关软件。
        3.2BIM在隧道设计中的应用
        通过采用BIM技术进行相关模型架构进行设计,对于隧道模型来讲其主要涉及到洞身还有洞门。根据施工分部展开合理的划分,洞身主要可以分为超前支护还有初期支护以及二次衬砌与沟槽四个方面,其大致涉及到三十多个结构模型。展开模型架构设计有利于使得结构层次更为清晰,方便与进行修改还有检查以及查询。同时也有利于对模型特征树进行有效的命名,利用BIM技术进行隧道结构树的制作还有进行底层数据口的合理配置能够有利于模型的相关信息的保存以及提取。对于铁路隧道断面来讲其断面大多数是规范规定的标准断面,参数化设计能够满足各种类型的断面模型的可视化修改也可以称之为实时驱动修改。对于模型驱动来讲其重要之处在于有具体实物中精准的提取出相关控制参数,同时把控制参数还有模型通过软件进行有效的链接。对于BIM技术软件来讲其通常情况下具有开放的数据,经过一定技术的二次开发出来能够为几何模型附加信息。采用BIM技术创建的可视化三维模型能够展开碰撞检查。对于碰撞检查来讲其主要涉及到铁路隧道内结构上的碰撞还有管线与隧道结构的碰撞还有管线与管线之间的碰撞等方面。在设计的过程中可以通过软件展开该方面的检查,从而对设计进行及时的调整,从而有效的减少了施工过程中进行设计方面的变更,一定程度上控制了其成本。对于铁路隧道工程项目来讲,其完成以后需要展开结构的稳定性方面的分析以及安全方面的分析,并且其在消防方面以及紧急疏散还有通风等方面的要求标准相对较高。对于该方面的分析可以借助BIM模型对其展开有效的分析研究。
        结束语
        综合来讲,铁路隧道施工其所涉及的因素相对较多因此在具体的施工过程中对于参与建设的各方面的工作人员的专业性要求相对较高,尤其是设计过程中应当不断的引进先进专业的技术从而有效的保障具体施工的稳定性。铁路隧道中采用BIM技术属于一个发展大趋势,不仅能够有效的提高我国铁路隧道的质量,还能够有效的推进我国铁路方面对于BIM技术的应用。
        参考文献:
        [1]喻佳.铁路隧道设计中BIM技术的应用研究[J].建设科技,2017(1)
        [2]龚能飞.BIM技术在铁路隧道设计中的应用[J].建材与装饰,2017(31)
        作者简介:
        郑志杰(1992-12-24),男,汉族,籍贯: 陕西省西安市,当前职称:助工,学历:本科,研究方向:隧道设计
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