[發明專利]基于BIM技術的雙側壁導坑法隧道開挖單元劃分方法

有效

• 申請號: 201810062148.6
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108280293B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 趙宇
• 申請（專利權）人: 成都希盟泰克科技發展有限公司
• 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技術的雙側壁導坑法隧道開挖單元劃分方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，對隧道模型進行設計導入，配置隧道參數屬性，按照隧道開挖工法的特點，建立開挖截面的約束條件，生成開挖截面輪廓，根據隧道中心線生成出開挖面，再與工程設計結果模型進行布爾運算，獲得開挖結果模型；

所述S1包括：

S1-1，根據選擇的隧道截面，計算截面的法向量vSecNormal；

S1-2，根據隧道中心線和隧道截面上任意一點A，計算該點在隧道中心線上的投影A1，從而獲取隧道中心線在A1點的法平面和切線方向；再結合截面的法向量和A1點的切線方向向量，通過計算其夾角的余弦值確定A1的切線方向向量是否與預期反向，最終計算出隧道中心線在A1法平面的法向量vProNormal；

S1-3，規定以隧道基準開挖線方向為H方向，計算H方向向量，再與A1的切線方向求得隧道開挖的V方向，計算公式為V = vProNormal * H，即向量V為投影面法向量vProNormal與方向向量H的叉乘；

S1-4, 根據選擇的隧道截面輪廓，獲取施工工程數據中隧道模型截面的最小包圍盒L和包圍盒長軸最大點MaxP以及最小點MinP；

S1-5，根據求得的包圍盒長軸MaxP和MinP，結合投影面計算出截面中心點minPos；

S2，根據分層模型生成拆分單元，對這些分層模型進行單元屬性配置和拓展，獲得該開挖結果模型施工的BIM模型；

S-A，對每個開挖結果實體進行屬性配置，包括：顏色、透明度、施工類型、人員、時間進行賦值；

S-B，根據H和V方向和包圍盒長軸長度，分別計算出隧道截面的寬和高，計算公式為：

包圍盒長軸在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)；

隧道截面寬度：

HLen = sqrt(vHProLen.x* vHProLen.x + vHProLen.y* vHProLen.y + vHProLen.z*vHProLen.z)；

其中H為S1-3求得的方向向量，H.x/H.y/H.z分別為向量H的x/y/z坐標，vHProLen.x/vHProLen.y/ vHProLen.z分別為向量vHProLen的x/y/z坐標，sqrt為求平方根；

S-C，根據輸入的截面參數結合，計算出隧道截面開挖輪廓；通過掃略的方式沿著隧道中心線將隧道截面開挖輪廓掃略成開挖面，再將開挖面與開挖體按照先左右側導坑后上下的順序進行布爾運算，獲得BIM模型。