[發明專利]一種基于衍生的自頂向下的隧道BIM設計方法及系統

在審

• 申請號: 202011321050.1
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112417565A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 戴林發寶;鄧朝輝;楊劍;陳振光
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 雷霄

本發明公開了一種基于衍生的自頂向下的隧道BIM設計方法及系統。該方法包括步驟：S1，獲取隧道設計輸入條件，分析隧道設計輸入條件并確定隧道平縱設計方案；S2，根據所述隧道平縱設計方案，確定隧道三維中心線，創建總體隧道骨架模型；S3，從所述總體隧道骨架模型中衍生出多個隧道節段模型；S4，創建隧道節段的構件的多實體細節模型；S5，根據所述多實體細節模型形成隧道設計部件；S6，重復所述步驟S4至S5，為每個所述隧道節段模型生成隧道設計部件，將所有隧道設計部件按照預先定義的坐標系進行對齊，獲得隧道總裝模型。本發明提供了一種新的隧道設計方法和系統，從傳統的自底向上設計方式轉變為自頂向下的設計方式。

技術領域

本發明屬于建筑設計技術領域，更具體地，涉及一種基于衍生的自頂向下的隧道BIM設計方法及系統。

背景技術

目前國內修建的交通工程越來越多，特長隧道也越來越多。伴隨著設計、施工、運營管理中大量信息產生、各種信息關系錯綜復雜難以組織等問題的出現，對數據的維護和管理顯得越來越困難。對復雜信息的有效管理以及共享并實現協同設計逐漸成為研究者和從業者人員的共識。BIM設計成為了解決這一問題的突破口，目前有大量的工程開始應用BIM，但目前特長隧道的BIM設計存在以下問題：

1)長大隧道線型復雜，通常包括多個輔助坑道或平行導坑，包含的大量的支護措施，海量的構件數據，采用傳統的方式，將所有的構件在一個總裝里設計，必然導致目前的硬件無法承受,從而導致長大隧道施工圖階段的BIM設計十分困難。

2)長大隧道BIM設計的隧道骨架很長，但是對于特定的設計者來說，往往只需要其中的某一小段的相關定位信息即可。如果參考整個隧道骨架，必然導致設計過程中，運行緩慢。

3)傳統的設計方式需要為每一個子部件規劃文件結構，為各個零件定義復雜的文件關系，這種方式耗時且與主設計關聯性太差。

發明內容

針對現有技術的至少一個缺陷或改進需求，本發明提供了一種基于衍生的自頂向下的隧道BIM設計方法及系統，以實現長大隧道的BIM設計。

為實現上述目的，按照本發明的第一方面，提供了一種基于衍生的自頂向下的隧道BIM設計方法，包括步驟：

S1，獲取隧道設計輸入條件，分析隧道設計輸入條件并確定隧道平縱設計方案；

S2，根據所述隧道平縱設計方案，確定隧道三維中心線，然后根據所述隧道三維中心線創建總體隧道骨架模型；

S3，從所述總體隧道骨架模型中衍生出多個隧道節段模型；

S4，根據所述隧道節段模型，創建隧道節段的構件的多實體細節模型；

S5，根據所述多實體細節模型生成隧道部件，通過裝配關系裝配相關的零件，形成隧道節段設計模型；

S6，重復所述步驟S4至S5，為每個所述隧道節段模型生成隧道節段設計模型，將所有隧道節段設計模型按照預先定義的坐標系進行對齊，獲得隧道總裝模型。

優選的，所述隧道設計輸入條件包括地形條件、地質條件和周邊環境。

優選的，所述確定隧道三維中心線包括步驟：

從所述隧道平縱設計方案中獲取隧道平面參數、隧道縱斷面參數和隧道長斷鏈參數；

根據所述隧道平面參數、所述隧道縱斷面參數和所述隧道長斷鏈參數確定隧道三維中心線。

優選的，所述隧道節段模型包括隧道節段的起始里程點、終止里程點、隧道節段端面工作面、隧道節段草圖和隧道節段圍巖實體信息。

優選的，所述多實體細節模型包括拱墻結構模型、仰拱結構、仰拱填充和防排水結構。