[發明專利]基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法

有效

• 申請號: 201810062122.1
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108280292B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 馮軍;潘春暉
• 申請（專利權）人: 廣州希圖科技有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F111/04
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 路寧

1.一種基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，根據施工工程建設要求，形成設計施工工程基本數據信息，依次對工程本體的相關參數進行配置；

S2，按照模型分段施工的特點，建立分段約束條件；根據這些分段模型施工特點或參數，對這些分段模型進行屬性配置和拓展，獲得該分段模型施工的BIM模型；

S3，按照隧道開挖單側壁導坑法施工的特點，設定拆分起始的方向、配置拆分方法中各個尺寸的參數和規則約束條件，生成拆分面，再沿著選取的中心線對分段模型進行分割，獲得分塊模型；

S3-1，進行分段之后，選擇施工工程隧道模型中的某段或多段為分塊對象，計算隧道模型沿中心線方向的截面掃掠面最大包圍盒，進行分塊拆分；

S3-2，設置單側壁導坑法分塊參數，設置H1為隧道模型弧形拆分線下端與隧道外輪廓相交處距隧道最低點的距離，H2為水平拆分線距隧道最低點的距離，H3為弧形拆分線上端與隧道外輪廓相交處距隧道最低點的距離，R1為弧形拆分線的半徑，W1為弧形拆分線下端與隧道外輪廓相交處距隧道中線的距離，W2為弧形拆分線上端與隧道外輪廓相交處距隧道中線的距離的參數值，選取隧道模型截面和截面輪廓，指定隧道中心線，選取兩個點確定與拆分示意圖的匹配方向；

S3-3，設置構造出拆分切割線，

通過H2計算定義出中間直線對象：

y＝H2，通過H1，W1，H3，W2，R1計算定義出弧形對象：

定義圓方程為(x-a)^2+(y-b)^2＝r^2，圓心坐標為(a，b)，根據設置參數帶入方程得(-W1-a)^2+(H1-b)^2＝R1^2，(-W2-a)^2+(H2-b)^2＝R1^2，解方程組獲得兩個點(a1，b1)，(a2，b2)，根據圓弧從(-W1，H1)逆時針旋轉到(-W2，H2)的條件，篩選出最終的的圓心坐標(a，b)；

在S3-1中算出的截面掃掠面上映射出切割線對象，并延長切割線對象到截面掃掠面邊緣處；

S3-4，把帶切割線的截面掃掠面沿選定的隧道中心線和掃掠方向，掃掠施工工程模型，拆分出分塊模型，并對分塊模型進行編號：左上分塊編號為1，左下分塊編號為3，右上分塊編號為5，右下分塊編號為7；

S3-5，該施工工程模型的約束輸入參數為：

定義拆分模型在沿隧道中心線的截面最大包圍盒的高為H，寬為W，則H1<H2<H3<H，W1<W，W2<W，R1^2>(-W1-(-W2))^2+(H1-H2)^2。

2.根據權利要求1所述的基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，所述S1包括：

S1-1，根據施工工程建設要求，形成設計施工工程基本數據信息，根據建設要求，依次從XY平面、YZ平面和XZ平面獲取施工工程數據。

3.根據權利要求2所述的基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，所述S1還包括：

S1-2，根據三維方向獲取工程本體隧道土方的體量數據。

4.根據權利要求3所述的基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，所述S1還包括：

S1-3，按照施工特點和屬性進行拓展和管理，依次對工程本體的相關參數進行配置。

5.根據權利要求1所述的基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，所述S2包括：

S2-1，獲取施工工程數據中對象模型的中心線及拆分起點；獲得沿中心線拆分的掃掠長度H_j的值，獲得沿中心線剖分方向上H_j對應的點坐標，然后通過該點生成垂直于中心線剖分方向的剖分面，然后依次與剖分對象進行分段布爾運算，獲得分段結果。

6.根據權利要求5所述的基于BIM技術的隧道開挖單側壁導坑方法，其特征在于，所述S2還包括：

S2-2，對每個分段的實體進行屬性配置，包括：顏色、透明度、施工類型、人員、時間進行賦值。