基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法技术

本发明专利技术提出了一种基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，包括如下步骤：S1，按照模型分层施工的特点，获得分层模型；S2，根据这些分层模型施工特点或参数，对这些分层模型进行属性配置和拓展，获得该分层模型施工的BIM模型及其属性对这些分幅模型施工进行属性配置和拓展，获得该分幅模型施工的BIM模型及其属性。

Unit partition method for tunnel excavation based on BIM Technology

This invention puts forward a method of dividing the tunnel excavation unit based on BIM technology, which includes the following steps: S1, according to the characteristics of the model stratified construction, the layered model is obtained. S2, according to the construction characteristics or parameters of these layered models, the hierarchical model is configured and expanded to obtain the layered model. The BIM model and its attributes of type construction are used to attribute and expand the construction of these framing models, and obtain the BIM model and its attributes of the split model construction.

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法
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技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法。
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；而且在隧道进行开挖模拟过程中，不能有效的形成快捷挖掘方案。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技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法。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技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，包括如下步骤：S1，对隧道模型进行设计导入，配置隧道参数属性，按照隧道开挖工法的特点，建立开挖截面的约束条件，生成开挖截面轮廓，根据隧道中心线生成出开挖面，再与工程设计结果模型进行布尔运算，获得开挖结果模型；S2，根据这些分层模型生成拆分单元，对这些分层模型进行单元属性配置和拓展，获得该开挖模型施工的BIM模型。所述的基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，优选的，所述S1包括：S1-1，根据选择的隧道截面，计算截面的法向量vSecNormal；S1-2，根据隧道中心线和隧道截面上任意一点A，计算该点在隧道中心线上的投影A1，从而获取隧道中心线在A1点的法平面和切线方向；再结合截面的法向量和A1点的切线方向向量，通过计算其夹角的余弦值确定A1的切线方向向量是否与预期反向，最终计算出隧道中心线在A1法平面的法向量vProNormal；S1-3，规定以隧道基准开挖线方向为H方向，计算H方向向量，再与A1的切线方向求得隧道开挖的V方向，计算公式为V＝vProNormal*H，即向量V为投影面法向量vProNormal与方向向量H的叉乘；S1-4,根据选择的隧道截面轮廓，获取施工工程数据中对象模型截面的最小包围盒L和包围盒长轴最大点MaxP以及最小点MinP；S1-5，根据求得的包围盒长轴MaxP和MinP，结合投影面计算出截面中心点minPos。所述的基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，优选的，所述S2包括：S2-1，对每个开挖结果实体进行属性配置，包括：颜色、透明度、施工类型、人员、时间进行赋值；S2-2，根据H和V方向和包围盒长轴长度，分别计算出隧道截面的宽和高，计算公式为：包围盒长轴在H方向的投影向量：vHProLen＝((((MaxP–MinP)％H)/(H.x*H.x+H.y*H.y+H.z*H.z))*H)；隧道截面宽度：HLen＝sqrt(vHProLen.x*vHProLen.x+vHProLen.y*vHProLen.y+vHProLen.z*vHProLen.z)；其中H为S1-3求得的方向向量，H.x/H.y/H.z分别为向量H的x/y/z坐标，vHProLen.x/vHProLen.y/vHProLen.z分别为向量vHProLen的x/y/z坐标，sqrt为求平方根；S2-3，根据输入的截面参数结合，计算出隧道截面开挖轮廓；通过扫略的方式沿着隧道中心线将隧道截面开挖轮廓扫略成开挖面，再将开挖面与开挖体按照先左右侧导坑后上下的顺序进行布尔运算，获得开挖结果模型。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，实现项目施工组织的BIM模型自动生成，提高工程项目施工管理的精度和准确性，通过本方法基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，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是本专利技术方形隧道划分实施例示意图；图5是本专利技术菱形隧道划分实施例示意图；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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。其中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载两种模式，分别对模型几何拓扑体进行相应处理；根据施工工程模型数据组织结构要求，以及对设计结果模型数据组织结构分类后分别获取的对应模型属性数据和模型图形数据，针对施工工程模型数据导入的两种方式，直接加载和快速加载，分别处理；根据施工工程模型数据要求，直接加载方式要求加载设计结果模型的几何实体数据，设计结果模型的几何实体数据由模型几何m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，对隧道模型进行设计导入，配置隧道参数属性，按照隧道开挖工法的特点，建立开挖截面的约束条件，生成开挖截面轮廓，根据隧道中心线生成出开挖面，再与工程设计结果模型进行布尔运算，获得开挖结果模型；S2，根据这些分层模型生成拆分单元，对这些分层模型进行单元属性配置和拓展，获得该开挖模型施工的BIM模型。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，对隧道模型进行设计导入，配置隧道参数属性，按照隧道开挖工法的特点，建立开挖截面的约束条件，生成开挖截面轮廓，根据隧道中心线生成出开挖面，再与工程设计结果模型进行布尔运算，获得开挖结果模型；S2，根据这些分层模型生成拆分单元，对这些分层模型进行单元属性配置和拓展，获得该开挖模型施工的BIM模型。2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的双侧壁导坑法隧道开挖单元划分方法，其特征在于，所述S1包括：S1-1，根据选择的隧道截面，计算截面的法向量vSecNormal；S1-2，根据隧道中心线和隧道截面上任意一点A，计算该点在隧道中心线上的投影A1，从而获取隧道中心线在A1点的法平面和切线方向；再结合截面的法向量和A1点的切线方向向量，通过计算其夹角的余弦值确定A1的切线方向向量是否与预期反向，最终计算出隧道中心线在A1法平面的法向量vProNormal；S1-3，规定以隧道基准开挖线方向为H方向，计算H方向向量，再与A1的切线方向求得隧道开挖的V方向，计算公式为V＝vProNormal*H，即向量V为投影面法向量vProNormal与方向向量H的叉乘；S1-4,根据选择的隧道截面轮廓，获取施工工程数据中对象模型截面的最小包围盒L和...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇，汪波，
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