BIM技術案例分享:BIM技術在陽大鐵路接觸網(wǎng)設計中的應用
陽大鐵路是指從陽泉北站到大寨之間,途徑陽泉市、晉中市的鐵路建設項目。新建陽泉北至大寨鐵路項目起點位于陽泉市盂縣陽泉北站,由石太客專K101+103引出,終點位于晉中市昔陽縣大寨村YSK36+900處,線路全長90.669km,其中正線長77.91km,支線長12.759km。
接觸網(wǎng)設計現(xiàn)狀:
接觸網(wǎng)是電氣化鐵路系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié),包括電氣設計、結構設計與機械裝配,是一個精細、復雜的系統(tǒng)。傳統(tǒng)二維設計以CAD圖紙呈現(xiàn),雖然在設計過程中采用輔助軟件提升了設計效率,但在各專業(yè)之間,以及與施工單位、業(yè)主之間的配合和交流中存在以下缺點:
(1)接觸網(wǎng)平面設計中,設備設施通常采用簡化的圖形符號和線條進行標識,與實際情況相差甚遠,不利于直觀表達。
(2)接觸網(wǎng)專業(yè)與其他專業(yè)接口較多,二維CAD成果只能展示本專業(yè)的設計內(nèi)容,不能清晰表達與各專業(yè)間的詳細配合,現(xiàn)場施工過程中易出現(xiàn)碰撞沖突情況,造成返工和損失。
(3)接觸網(wǎng)平面二維圖紙的設計參數(shù)不能涵蓋線路的實際情況,對情況復雜的工點,需要設計人員進行現(xiàn)場勘測確定設計方案,可能出現(xiàn)安裝圖不適用的情況。
BIM技術以3D技術為基礎,集成建筑工程項目各種相關的工程數(shù)據(jù)模型,是對工程項目相關信息詳盡的數(shù)字化表達。BIM技術可將工程信息內(nèi)容利用三維模型進行立體直觀表達,并賦予設備屬性;利用多專業(yè)協(xié)同設計平臺,實時展現(xiàn)各專業(yè)的設計內(nèi)容,避免專業(yè)間的“差、錯、漏、碰”,BIM技術的諸多優(yōu)點能有效改善傳統(tǒng)設計中的缺陷。隨著我國鐵路工程向低碳、環(huán)保、節(jié)能、可持續(xù)的方向發(fā)展,BIM技術應用于鐵路接觸網(wǎng)全生命周期是一大趨勢。
四電IFC標準及軟件:
現(xiàn)有國內(nèi)外BIM標準基本用于建筑行業(yè),并不涵蓋鐵路行業(yè),因此需要制定一套完整的標準體系,在鐵路工程中實現(xiàn)BIM應用的標準化。2013年5月,中國鐵路總公司正式啟動“鐵路工程建設和信息化關鍵技術研究”等科研項目,包括BIM技術運用于鐵路設計、施工、運維各階段。2015年12月,由鐵三院牽頭編制,鐵路BIM聯(lián)盟發(fā)布《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準(1.0版)》,主要涵蓋鐵路站前各專業(yè)領域;2016年7月,由鐵一院牽頭編制,鐵路BIM聯(lián)盟發(fā)布《鐵路四電工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準》,主要涵蓋鐵路通信、信號、電力變電、接觸網(wǎng)4個專業(yè)領域。
IFC標準對BIM模型數(shù)據(jù)存儲格式、語義擴展方式、數(shù)據(jù)訪問方法、一致性測試進行規(guī)范,同時對實現(xiàn)BIM模型屬性的加載及工程算量提供標準。鐵路四電IFC標準體系的建立和完善是一項長期工作,需要與試點項目進行實踐驗證。
Bentley軟件在工廠設計(石油、化工、電力、醫(yī)藥等)和基礎設施(道路、橋梁、市政、水利等)領域具有一定優(yōu)勢,在接觸網(wǎng)設計方面也具有其獨特優(yōu)點:
(1)二維設計和三維設計是在Microstation平臺上進行,實現(xiàn)了一個平臺、一個模型、一個數(shù)據(jù)架構。
(2)軟件內(nèi)部設置了接觸網(wǎng)部件庫,能夠自動繪制平面和橫斷面圖,以及交付施工的數(shù)據(jù)和材料明細表。
(3)具有面向?qū)ο蟮膮?shù)化創(chuàng)建工具,可實現(xiàn)智能的對象關聯(lián)、參數(shù)化建模等,并實現(xiàn)二維圖與三維模型的智能聯(lián)動。
BIM應用:
陽大鐵路是鐵三院的BIM試點項目。采用BIM技術,對接觸網(wǎng)專業(yè)進行設計的流程主要包括:三維模型建立、上下序信息確認、骨架設計、接觸網(wǎng)設備模型布置、設計驗證和設計發(fā)布等。接觸網(wǎng)設備沿線路的架設與橋梁、隧道等密切相關,參考線路專業(yè)發(fā)布的線路中心線、橋梁專業(yè)發(fā)布的墩臺信息和隧道專業(yè)發(fā)布的隧道輪廓信息等。
采用BIM技術的接觸網(wǎng)設計能夠直觀表達接觸網(wǎng)設施與橋梁、路基等設施的詳細狀況,與傳統(tǒng)二維設計相比更加直觀、精確,對接觸網(wǎng)設備位置及型號選擇意義重大。
陽大鐵路三郊特大橋接觸網(wǎng)布置
接觸網(wǎng)支柱與橋梁干涉、與聲屏障干涉碰撞現(xiàn)象時有發(fā)生。二維設計中,接觸網(wǎng)專業(yè)向橋梁專業(yè)提供接觸網(wǎng)支柱預留位置,但橋梁墩臺由橋梁專業(yè)自行設計,在實際施工中出現(xiàn)預留基礎距橋邊緣過近,出現(xiàn)接觸網(wǎng)支柱與橋梁沖突現(xiàn)象;聲屏障與線路中心線的距離根據(jù)設計者經(jīng)驗得出,因此接觸網(wǎng)支柱與聲屏障干涉碰撞時有發(fā)生。
采用BIM設計可快速、清晰發(fā)現(xiàn)各專業(yè)間的碰撞沖突問題,為專業(yè)間的協(xié)同配合、設計更改提供極大便利,同時減少施工過程中的返工和損失。
BIM技術在各行業(yè)的快速發(fā)展、優(yōu)勢與作用將愈加明顯,其在鐵路工程中的應用推廣勢在必行。由于鐵路行業(yè)具有專業(yè)較多、工作體量龐大、各專業(yè)間協(xié)同配合較多等特點,目前沒有成熟的應用軟件平臺,設計院和施工單位處于軟件平臺應用嘗試階段。在中國鐵路總公司大力推動及各單位的大力投入下,通過對鐵路BIM技術的探索和研究,BIM技術必將成熟運用于鐵路工程設計中。
BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平,優(yōu)化管理流程,高效率、高精準度的完成工程量計算工作,以上內(nèi)容就是“BIM技術案例分享:BIM技術在陽大鐵路接觸網(wǎng)設計中的應用”,更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”,也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。
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