(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210962448.6 (22)申请日 2022.08.11 (71)申请人 中建八局轨道交通建 设有限公司 地址 210046 江苏省南京市栖霞区仙林街 道仙林大 学城文澜路6号 (72)发明人 张劲涛　胡志鹏　任铁轮　焦雪阳　 郭二军　刘雪源　徐盟　孙尚卿　 (74)专利代理 机构 上海唯源专利代理有限公司 31229 专利代理师 曾耀先 (51)Int.Cl. G06F 30/12(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 111/20(2020.01) (54)发明名称 基于BIM技术进行小曲线 大纵坡盾构施工管 片选型模拟的方法 (57)摘要 本发明提供一种基于BIM技术进行小曲线大 纵坡盾构施工管片选型模拟的方法， 其方法步骤 包括： 步驟S1： 利用Autodesk  Revit建模软件创 建盾构管片型号资料库； 步驟S2： 根据设计的区 间隧道平面图进行管片初步排版； 步驟S3： 根据 初步排版结果进行区间隧道模型绘制； 步驟S4： 对步骤S3制成的所述区间隧道模型进行构件冲 突检查， 以确认排版是否合理； 步骤S5： 根据检查 结果， 对位置冲突的构件进行重新排版后， 重覆 步骤S4直到 所有构件位置合理， 获得一管片排版 图； 步骤S6： 导出所述管片排版图， 并派发给盾构 司机作为管片选型依据。 借此， 将盾构隧道各个 部分进行区分以获得精细化的盾构隧道管片选 型模拟， 查找出构件冲突， 大幅减少 因管片选型 错误造成的质量问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 115310162 A 2022.11.08 CN 115310162 A 1.一种基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的方法， 其特征在于， 所 述方法的步驟包括： 步驟S1： 利用Autodesk  Revit建模软件创建盾构管片型号资料库； 步驟S2： 根据设计的区间隧道 平面图进行 管片初步 排版； 步驟S3： 根据初步 排版结果进行区间隧道模型绘制； 步驟S4： 对步骤S3制成的所述区间隧道模型进行构件冲突检查， 以确认排版 是否合理； 步骤S5： 根据检查结果， 对位置冲突的构件进行重新排版后， 重覆步骤S4直到所有构件 位置合理， 获得一管片排版图； 步骤S6： 导出 所述管片排版图， 并派发给盾构司机作为管片选型依据。 2.根据权利要求1所述的基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的方 法， 其特征在于： 所述管片的曲线半径为27D至 32D， 所述盾构施工的纵坡为_ _‰至__‰。 3.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的 方法， 其特 征在于： 所述步驟S1中， 所述盾构管片型号资料库包括隧道标准环管片及隧道转弯 环管片。 4.根据权利要求3所述的基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的方 法， 其特征在于： 所述盾构管片型号资料库包括管片的直径、 厚度、 环宽、 分块、 楔形量和连接方式。 5.根据权利要求1或2所述的基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的 方法， 其特 征在于： 所述步驟S4根据施工技术资料库中的标准进行构件冲突检查， 所述施工技术资料库中 的标准包括盾构机设计、 测量控制、 盾构机的姿态与线型控制、 管片姿态控制、 铰接装置与 盾构千斤顶的组合选用、 注浆控制技术、 刀具超挖量的控制技术、 以及掘进参数的选用与控 制。 6.根据权利要求1所述的基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选型模拟的方 法， 其特征在于： 所述步驟S1还包括， 根据设计提供的CAD区间隧道平面图以及盾构管片配筋分布图， 利 用Autodesk  Revit建模 软件对管片进行分块绘制， 随后根据设计提供的区间隧道平 面图进 行管片初步 排版。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115310162 A 2基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选 型模拟的 方法 技术领域 [0001]本发明涉及盾构施工技术领域， 具体来说涉及于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构 施工管片选型模拟的方法。 背景技术 [0002]盾构法隧道是由固定块数的管片(预制混凝土构件)在盾构机内拼装成圆环而形 成， 盾构机是一个由刀盘切削土体， 由圆柱状钢壳提供工作面保护， 依靠在钢壳内拼装成环 的管片给于呈圆周状布置的千斤顶组提供支撑， 然后由千斤顶往前推动， 从而实现在土体 内前进的大型机器。 在地下作业的过程中， 盾构机的运动轨迹将基本形成地下隧道走向的 实际轴线， 工程要求隧道的实际轴线应尽量接近或完全吻合设计轴线(DTA)， 以保证隧道工 程的质量， 从而保障地下道路隧道建成后的安全。 因此盾构法隧道施工必须要严格按照设 计轴线准确控制盾构机的实时位置， 正确 拼装每一环管片， 确保后续管片能够拼装在设计 轴线上， 这样成型后的隧道才能符合设计要求。 [0003]要达到建成隧道的轴线尽可能接近或完全吻合设计轴线(DTA)的目的， 不仅要确 保盾构机严格地按照设计轴线 前进， 而且要对即将拼装的当前环管片以及后续环管片作出 调整， 正确 地进行管环的选型和之间的排列 组合， 以确保成环管片的拼装位置严格控制在 设计轴线上。 这就是盾构法隧道施工中所要完成的任务。 所谓隧道管片纠偏选型方法就是 由管片纠偏选型系统实施的， 以隧道实际轴线与设计轴线(DTA)之间的偏差最小化为目标， 以当前盾构机实时姿态和位置为基础， 对隧道当前环管片以及后续环管片拼装组合方案作 出选择并施工的方法。 [0004]BIM(Building  Information  Modeling)技术是一种 应用于工程设计建造管理的 数据化工具， 通过构建工程中各类构件的3D模型模拟工程项目信息， 在盾构地下对接工程 中可以用来指导隧道洞内高程、 平 面控制测量和弃壳解体施工。 通过将BIM技术与数值模拟 技术结合， 可以对隧道结构进行力学计算和围岩稳定性分析， 以确定注浆法加固地层中关 于注浆压力、 注浆范围、 两盾构机中隔距离等设计参数。 [0005]值得注意的是， 目前BIM建模应用多集中于建筑工程领域， 且目前BIM技术在检查 构件冲突的对 象大部分以机电综合排布为主， 对于此隧道工程方向的建模还有待发展。 此 外， 管片选型作为对象时需要的精细度比较高， 而目前隧道BIM建模软件尚不成熟， 存在系 统的构件 族库缺少、 模型精度不统一 等问题， 有 待进一步改善。 发明内容 [0006]鉴于上述情况， 本发明提供一种基于BIM技术进行小曲线大纵坡盾构施工管片选 型模拟的方法， 以解决现有采用人工管片选型造成管片选型错 误率所产生的质量问题。 [0007]为实现上述目的， 本发明采取的技术方案是提供一种基于BIM技术进行小曲线大 纵坡盾构施工管片选型模拟的方法， 所述方法的步骤 包括：说　明　书 1/3 页 3 CN 115310162 A 3