一种基于BIM的装配式地铁车站的设计施工方法与流程

一种基于bim的装配式地铁车站的设计施工方法
技术领域
1.本发明属于隧道与地下工程设计与施工技术领域，特别涉及一种基于bim的装配式地铁车站的设计施工方法。


背景技术：

2.通常一条地铁线路的各座车站在客流相当、施工场地条件良好的情况下其除风亭、出入口之外的主体标准段为标准布置。以往传统的设计方法由于各车站设计单位对设计总体要求落实不到位，车站设计思路不同，导致各座地铁车站的标准段设计有较大差异，致使设备厂家需设计制造不同尺寸的门窗、管线、配件等，这不利于整条地铁线路的统筹安排，增加原料成本及人工成本；同时由于各施工单位施工质量差异，现场偶发的施工尺寸不准确、安装错误等，一定程度上影响整条线路的验收工作。因此，研发一项标准站标准段装配式布置的设计和施工方法对于地铁线路提高施工质量，降低工程成本，减小施工风险有着重要意义。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于bim的装配式地铁车站的设计施工方法，在bim基础上将标准站标准段采用装配式结构，装配式结构构件均在工厂内预制加工，然后运输到施工现场，在施工现场根据bim三维模型，完成可视化组装，可减少人为的质量缺陷和安全风险，改善的现场施工环境、施工质量，降低施工成本，降低施工返工率，提高施工效率。
4.本发明采用的技术方案是：一种基于bim的装配式地铁车站的设计施工方法，包括以下步骤：
5.步骤1：基于bim技术，将标准站车站参数导入建模软件中，构建车站的主体标准段预制装配式结构模型及非标准段现浇结构模型；
6.主体标准段预制装配式结构的内部为车站标准段模型，车站标准段模型分为车站公共区标准模型和车站标准段设备房间模型；
7.步骤2：基于bim技术，对标准段公共区进行客流模拟、疏散计算，根据计算结果构建车站公共区标准模型；
8.步骤3：基于bim技术，依据设备尺寸，综合环控、给排水、动照、供电、弱电、综合监控、气灭的各专业的要求，结合车站管线排布优化站内房间布置，构建车站标准段设备房间模型；所述设备尺寸由设备厂家提供；
9.步骤4、基于bim技术，综合各专业的管线排布要求，在建模软件中优化车站标准段模型的管线排布，再基于优化后的管线排布预留站内房间的墙体孔洞，优化中板孔洞布置，继而构建车站标准段模型的车站中板、车站站台板孔洞及管线排布的模型；
10.步骤5：将主体标准段预制装配式结构、车站标准段模型组建完成初步模型，并对初步模型进行全专业综合调整、深化，达到施工图设计深度；
11.步骤6：将施工图设计深度的模型、图纸发送设备厂家，由设备厂家进行二次深化，进一步优化设备区房间布局、管线排布，完成车站整体建模工作；
12.步骤7：将车站整体模型分解，导出车站侧墙、车站顶板、车站底板、车站中板、车站站台板和车站设备区房间墙体的构件和详图，对构件和详图进行id编码，分成若干专业模块，根据编码和专业模块形成节点详图并汇总，导入焊接机器；
13.步骤8：采用数字化焊接技术，将预制的车站侧墙、车站顶板、车站底板、车站中板、车站站台板和车站设备区房间墙体根据bim数据对焊接件进行精准焊接完成相应组块，同时对组块二维码编号，赋予id信息；
14.步骤9：将组块运输至施工场地，并进行组装；
15.步骤10：通过扫描id信息，参照bim查看构件信息、安装位置关系。
16.进一步的步骤2中，所述计算结果满足全线标准站疏散计算要求。
17.进一步的步骤7中，主体标准段预制装配式结构分解为车站侧墙、车站顶板和车站底板，
18.车站公共区标准模型分解为车站中板、车站站台板，
19.车站标准段设备房间模型分解为车站中板、车站站台板和车站设备区房间墙体，
20.进一步的步骤9中，所述组装为按照bim组装图纸对编码、预制的构件、组块的内容进行技术交底并按照图纸、bim进行模块化、可视化组装。
21.与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
22.1.本发明可实现地铁线路全线统一的标准车站标准段建筑及管线排布，设备房间布局更为紧凑合理，管线及孔洞布置更为准确，提高消防等验收通过率，提高后期运营舒适度。
23.2.本发明可实现地铁线路全线统一的标准车站标准段建筑及管线布置，减少厂家因门窗、管线等规格不同产生的建材生产损耗，降低生产及人工成本。
24.3.本发明可实现三维可视化精准安装，降低施工风险，提高施工质量。
附图说明
25.图1为本发明实施例的流程图；
26.图2为本发明实施例的车站标准段和非标准段分区图；
27.图3为本发明实施例的车站站厅层平面示意图；
28.图4为本发明实施例的车站站台层平面示意图；
29.图5为本发明实施例的车站主体标准段预制装配式结构断面示意图；
30.图6为本发明实施例的车站a-a断面示意图；
31.图7为本发明实施例的车站b-b断面示意图。
32.图中：1-主体标准段预制装配式结构模型；11-车站侧墙、12-车站顶板、13-车站底板；2-车站标准段；21-车站公共区标准模型；22-车站标准段设备房间模型；3-车站管线；4-车站标准段中板孔洞；5-车站中板；6-车站站台板；7-车站非标准段；8-车站设备区房间墙体；9-焊接件。
具体实施方式
33.为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
34.本发明的实施例提供了一种基于bim的装配式地铁车站的设计施工方法，如图1所示，其包括以下步骤：
35.步骤1：基于bim技术，将标准站车站参数导入建模软件中，划分出车站标准段2和车站非标准段7的区域，如图2所示。构建车站非标准段7的区域使用非标准段现浇结构模型；构建车站标准段2的区域使用主体标准段预制装配式结构模型1。
36.步骤2：基于bim技术，对标准段公共区进行客流模拟、疏散计算，在计算结果满足全线标准站疏散计算要求下，根据计算结果构建车站公共区标准模型21。
37.步骤3：基于bim技术，依据设备厂家提供的设备尺寸，综合环控、给排水、动照、供电、弱电、综合监控、气灭的各专业的要求，结合车站管线3排布优化站内房间布置，构建车站标准段设备房间模型22。
38.主体标准段预制装配式结构1的内部为车站标准段模型，车站标准段模型分为车站公共区标准模型21和车站标准段设备房间模型22，分别由步骤2和步骤3构建，模型结构如图3所示。
39.步骤4、基于bim技术，综合各专业的管线排布要求，在建模软件中优化车站标准段2区域的管线排布，再基于优化后的管线排布预留站内房间的墙体孔洞，优化中板孔洞布置，继而构建车站标准段模型的车站中板5、车站站台板6孔洞及管线排布的模型，如图4所示。
40.步骤5：将主体标准段预制装配式结构1、车站标准段模型组建完成初步模型，并对初步模型进行全专业综合调整、深化，达到施工图设计深度。
41.步骤6：将施工图设计深度的模型、图纸发送设备厂家，由设备厂家导入机房设备及管线模型等进行二次深化，进一步优化设备区房间布局、管线排布，完成车站整体建模工作。
42.步骤7：将车站整体模型分解，主体标准段预制装配式结构1分解为车站侧墙11、车站顶板12和车站底板13，车站公共区标准模型21分解为车站中板5、车站站台板6，车站标准段设备房间模型22分解为车站中板5、车站站台板6和车站设备区房间墙体8，如图5-7所示。
43.导出车站侧墙11、车站顶板12、车站底板13、车站中板5、车站站台板6和车站设备区房间墙体8的构件和详图，对构件和详图进行id编码，分成若干专业模块，根据编码和专业模块形成节点详图并汇总，导入焊接机器。
44.步骤8：采用数字化焊接技术，将预制的车站侧墙11、车站顶板12、车站底板13、车站中板5、车站站台板6和车站设备区房间墙体8根据bim数据对焊接件9进行精准焊接完成相应组块，同时对组块二维码编号，赋予id信息；
45.步骤9：将组块运输至施工场地，利用专业吊装设备调入施工场地。按照bim组装图纸对编码、预制的构件、组块的内容进行技术交底并按照图纸、bim进行模块化、可视化组装。
46.步骤10：通过扫描id信息，参照bim查看构件信息、安装位置关系。实现精准安装。
47.以上通过实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的示例性实施
例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，在本发明的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。