如何用BIM技术进行管廊设计?

2021年10月12日
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BIM管廊工艺设计的内容主要有:平面路由设计、标准横断面设计、交叉井室及附属物设计、管廊竖向设计。

(1)平面路由设计

管廊的平面路由设计一般要结合道路板块、立交或高架的地下部分、周边的建构筑物、地铁、直埋管道等确定。为了便于确定管廊的路由并判断是否与其他建构筑物等产生矛盾,通过BIM软件,同时采用二、三维一体化的方式,根据场地平面图,参考道路边线或中心线,快速确定管廊平面路径的同时,也得到了管廊的BIM模型。在鸿业综合管廊软件中,通过交互布管廊、定义管廊等多种快速建立管廊模型的方式,根据所指定的管廊横断面、标高和坡度生成综合管廊。

(2)标准横断面设计

当前行业内BIM软件发展迅速,软件中内置了标准图集,设计时可以通过选择、修改横断面的方式,提高工作效率。通过添加、拆分、合并、删除舱室等操作,实现任意形式的舱室组合形式。相邻等高舱室的宽度调整可以同步,修改其中一个可以使另一个对应自动调整,实现联合调账舱室。对于管道的位置,可以设定管道在舱室内的水平定位方式和竖向定位方式,舱室尺寸调整时,不需要再专门调整管道的位置,实现管廊快速设计。

如何用BIM技术进行管廊设计?

图1 管廊井室自动生成

(3)交叉井室及附属物设计

交叉井室和附属物的设计,在不同设计阶段可采取不同的方式,主要包括:简易设计和精细化设计两种。简易设计方式可以快速得到管廊交叉井和附属物的外轮廓BIM模型,大大减少参数的输入量,简化操作步骤。精细化设计方式主要用于施工图和深化设计等阶段,通过脚本模式构建附属物、交叉井室以及出线井,根据相关参数系统自动生成BIM模型,并自动处理它们与各相关管廊段的关系。需要对细部进行进一步完善时,结合管廊BIM自主设计平台进行深化,实现快速建立精细管廊BIM模型。

自动生成交互井室时,根据参数设置步骤先选取井室形式并输入相关控制参数,软件自动根据断面尺寸、标高生成交叉井室,如下图1所示,包括主沟相互交叉、支沟出线、直埋出线、端部出线等多种形式,如下图2所示。采用简易设计的方式比较快速的获得管廊交叉井室及附属物的外轮廓BIM模型,减少参数输入数量,便于操作。

如何用BIM技术进行管廊设计?

图2 管廊节点效果图

(4)管廊竖向设计

管廊竖向设计主要确定管廊坡度、管廊底标高,交叉井室及出线井的底标高和顶标高、附属物的顶部标高等。根据道路、地形的BIM模型,程序自动提取相关的地形标高,按照覆土自动确定管廊的标高。管廊节点处的自然地面标高和设计地面标高,可以通过标高文件、控制点等多种方式来定义。同时BIM软件可采用纵断面可视化方式直观快递地确定管廊在穿越河流、涵洞、直埋管道等场所处的标高,并将结果同步更新到模型中去。

竖向设计编辑可以通过整体移动、局部调整、坡度编辑等方式来实现,基于整体的BIM模型,也可以通过程序自动或人工BIM查看的方式,发现并修改管廊与道路、涵洞、桥台、建构筑物的空间矛盾,减少设计变更,节省施工时间和成本。

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