基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法技术

本发明专利技术提供了一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，包括如下步骤：S1，根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，依次对工程本体的相关参数进行配置；S2，按照模型分段施工的特点，建立分段方向、分段路径、长度、偏差、规则的分段约束条件，生成分段面，再与工程设计结果模型进行分段布尔运算，获得一系列的分段模型；S3，按照隧道开挖三台阶七步法施工的特点，设定拆分起始的方向、配置拆分方法中各个尺寸的参数和规则约束条件，生成拆分面，再沿着选取的中心线对分段模型进行分割，获得分块模型。通过开挖三台阶七步的隧道模型划分方法提高工程项目施工管理的精度和准确性，提高项目执行效率。 1

Three steps and seven steps method for tunnel excavation based on BIM Technology

The invention provides a method of three steps seven steps of tunnel excavation based on BIM technology, including the following steps: S1, according to the requirements of construction engineering, forming the basic data information of the construction engineering, configuring the relevant parameters of the engineering body in turn; S2, according to the characteristics of the construction of the model subsection, establishing subsection direction and division. Segment constraint conditions of segment path, length, deviation and rule are formed, and then piecewise Boolean operation is carried out with engineering design result model, and a series of piecewise models are obtained. S3, according to the characteristics of seven step construction of three steps of tunnel excavation, the direction of split start and the parameters of each dimension in the separation method are set. And the rule constraint condition, the split surface is generated, then the segmented model is segmented along the selected centerline, and the block model is obtained. By dividing the tunnel model with three steps and seven steps, the accuracy and accuracy of construction management can be improved, and the efficiency of project execution can be improved. One

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法
本专利技术涉及计算机程序应用领域，尤其涉及一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法。
技术介绍
在建筑信息管理BIM技术中，通过对工程项目各项相关信息数据的采集、整理能够对工程项目进行总体的管理，在BIM工程中，现有的隧道开挖施工模型都是通过从设计模型或是手工进行划分若干的单元再进行开挖施工组织的，这样的施工组织粗糙。目前的施工模型是直接遵从设计模型进行的，施工信息与设计模型没有有效地对接；而且没有快速形成模型的绘制方法。这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，包括如下步骤：S1，根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，依次对工程本体的相关参数进行配置；S2，按照模型分段施工的特点，建立分段方向、分段路径、长度、偏差、规则的分段约束条件，生成分段面，再与工程设计结果模型进行分段布尔运算，获得一系列的分段模型；S3，按照隧道开挖三台阶七步法施工的特点，设定拆分起始的方向、配置拆分方法中各个尺寸的参数和规则约束条件，生成拆分面，再沿着选取的中心线对分段模型进行分割，获得分块模型。所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步法方法，优选的，所述S1包括：S1-1，根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，根据建设要求，依次从XY平面、YZ平面和XZ平面获取施工工程数据；S1-2，根据三维方向获取工程本体隧道土方的体量数据；S1-3，按照施工特点和属性进行拓展和管理，依次对工程本体的相关参数进行配置。所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步法方法，优选的，所述S2包括：S2-1，获取施工工程数据中对象模型的中心线及拆分起点；S2-2，根据施工工程模型的坐标数据，获得沿中心线拆分的扫掠长度Hj的值，获得沿中心线剖分方向上Hj对应的点坐标，然后通过该点生成垂直于中心线剖分方向的剖分面，然后依次与剖分对象进行分段布尔运算，获得分段结果；S2-3，对每个分段的实体进行属性配置，包括：颜色、透明度、施工类型、人员、时间进行赋值。所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，优选的，所述S3包括：S3-1，进行分段之后，选择施工工程模型中的某段或多段为分块对象，计算这些对象模型沿中心线方向的截面扫掠面最大包围盒，进行分块拆分；S3-2，设置三台阶七步法分块参数，设置隧道模型从下往上数第一根弧线与隧道模型中线相交处距隧道模型最低点的距离H1，隧道模型从下往上数第二根弧线与隧道模型中线相交处距隧道模型最低点的距离H2，水平拆分线距隧道模型最低点的距离H3，从下往上数第一根弧线的半径R1，从下往上数第二根弧线的半径R2，水平拆分线的长度W1，水平拆分先与斜线的夹角a1的参数值，选取隧道模型截面和截面轮廓，指定隧道模型中心线，选取两个点确定与拆分示意图的匹配方向；S3-3，根据设置的参数构造出拆分切割线，通过H1，R2计算定义出下方圆形对象：圆形对象C1的半径r为R2，圆心CP为(0，R2+H1)通过H2，R1计算定义出上方弧形对象：圆形对象C2的半径r为R1，圆心CP为(0，R1+H2)通过H3，W1，a1计算定义出中间多线段对象：从左往右多线段的点P1为(-tan(a1-90)*H3-W1/2，0)，点P2为(-W1/2，H3)，点P3为(W1/2，H3)，点P4为(tan(a1-90)*H3+W1/2，0)在S3-1中算出的截面扫掠面上映射出切割线对象，并延长切割线对象到截面扫掠面边缘出；S3-4，把带切割线的截面扫掠面沿选定的隧道中心线和扫掠方向，扫掠施工工程模型，拆分出分块模型，并对分块模型进行编号：最上面层的上部分块编号为1，最上面层的下部分块编号为6，中间层的左边分块编号为2，中间层的中间分块编号为7，中间分层的右边分块编号为3，最下层的左边分块编号为4，最下层的中间分块编号为8，最下层的右边分块编号为5；S3-5，该施工工程模型的约束输入参数为：定义拆分模型在沿隧道中心线的截面最大包围盒的高为H，宽为W，则H1<H2<H3<H，W1<W，90°<a1<180°。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术解决如何从设计院获得的设计模型转换为施工单位方便使用的高精度施工模型，即通过行业既定的规则或是约束条件，并对BIM属性信息进行管理，自动划分便于实施的施工组织单元，通过开挖三台阶七步的隧道模型划分方法提高工程项目施工管理的精度和准确性，提高项目执行效率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术工作流程图；图2是本专利技术实施例示意图；图3是本专利技术划分实施例示意图；图4是本专利技术方形划分实施例示意图；图5是本专利技术菱形划分实施例示意图；图6是本专利技术总体示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术中BIM(BuildingInformationModeling)技术为建筑信息建模。其中在隧道数据模型导入到BIM系统时，需要执行如下步骤：Ⅰ，直接读取工程设计模型，并对其模型数据组织结构进行转换解析；根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，根据建设要求，读取导入不同格式设计结果模型；根据不同设计工具设计结果模型的方式，转换解析设计结果模型数据组织结构ProductStructure；按照施工特点及定位，直接读取各个不同模型设计工具设计结果模型，不依赖于不同模型设计工具。Ⅱ，按照模型数据组织结构特点，对每一个模型数据组织结构进行分类，根据分类，获取其每个分类的数据，其中包含模型组织结构上的图形数据，模型组织结构上的属性数据；根据施工工程模型数据组织结构要求，按照Ⅰ的转换解析后的模型数据组织结构ProductStructure特点，对每一个模型数据组织结构进行分类，分类形式为装配Product，零件Part，体Body；根据施工工程模型数据组织结构要求，对分类后的模型数据组织结构，分别获取其属性数据和图形数据；施工工程模型数据组织结构要求：装配Product的子节点只能是装配Product以及零件Part节点，零件Part的子节点只能是体Body，其中装配Product和零件Part节点均仅代表施工工程模型树组织结构，而体Body代表该施工工程模型数据下的一个几何图形数据；Ⅲ，根据获取到的模型数据组织结构，以及需要的新的模型数据组织结构，组织出新的需要的模型组织结构；Ⅳ，根据获取到的模型数据组织结构，以及对模型数据组织结构分类后获取到的对应模型属性数据和模型图形数据，按照直接加载和快速加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，其特征在于，包括如下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，依次对工程本体的相关参数进行配置；S2，按照模型分段施工的特点，建立分段方向、分段路径、长度、偏差、规则的分段约束条件，生成分段面，再与工程设计结果模型进行分段布尔运算，获得一系列的分段模型；S3，按照隧道开挖三台阶七步法施工的特点，设定拆分起始的方向、配置拆分方法中各个尺寸的参数和规则约束条件，生成拆分面，再沿着选取的中心线对分段模型进行分割，获得分块模型。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，其特征在于，所述S1包括：S1-1，根据施工工程建设要求，形成设计施工工程基本数据信息，根据建设要求，依次从XY平面、YZ平面和XZ平面获取施工工程数据；S1-2，根据三维方向获取工程本体隧道土方的体量数据；S1-3，按照施工特点和属性进行拓展和管理，依次对工程本体的相关参数进行配置。3.根据权利要求1所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，其特征在于，所述S2包括：S2-1，获取施工工程数据中对象模型的中心线及拆分起点；S2-2，根据施工工程模型的坐标数据，获得沿中心线拆分的扫掠长度Hj的值，获得沿中心线剖分方向上Hj对应的点坐标，然后通过该点生成垂直于中心线剖分方向的剖分面，然后依次与剖分对象进行分段布尔运算，获得分段结果；S2-3，对每个分段的实体进行属性配置，包括：颜色、透明度、施工类型、人员、时间进行赋值。4.根据权利要求1所述的基于BIM技术的隧道开挖三台阶七步方法，其特征在于，所述S3包括：S3-1，进行分段之后，选择施工工程模型中的某段或多段为分块对象，计算这些对象模型沿中心线方向的截面扫掠面最大包围盒，进行分块拆分；S3-2，设置三台阶七...

【专利技术属性】
技术研发人员：辜斌，冯军，赵立，
申请(专利权)人：成都希盟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51