一种基于BIM的新奥法隧道施工管理方法与流程

本发明涉及bim工程技术领域，涉及一种新奥法隧道施工管理方法，尤其涉及一种基于bim的新奥法隧道施工管理方法。

背景技术：

在隧道施工领域，为了确保施工进度和质量，施工资料的形成与管理非常重要：

bim以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，是实现信息化管理的重要工具；在隧道实际管理中，通常是技术人员完成现场施工作业后再补充内业资料，出错概率高、风险大，bim信息管理再根据内业资料进行录入。新奥法隧道工序较多，各个工序均为现场作业，现行施工资料记录方法，效率低、质量保证难度大。

专利cn103530826b公开了基于bim的盾构法隧道施工管理方法，这种方法在隧道管片上设置rfid标签，存储对应管片编码信息，通过rfida读写器对管片编码信息进行读写、记录，在bim模型中通过获取rfid标签，调用管片信息，将施工过程中记录的各种数据源与bim模型相关联，通过数据同步操作，实现盾构法隧道施工进程的仿真模拟；盾构法施工管片预制，管理时采用rfid标签便于管理，但是对于其他结构形式通用性差，例如新奥法隧道施工，其工序复杂隐蔽工程较多，标签管理存在诸多不便；

技术实现要素：

本发明的目的是针对新奥法隧道施工工序复杂，内业资料多，不便于记录和管理的技术难题，本发明涉及的系统主要解决新奥法隧道施工管理难题；首先定位操作终端，在隧道施工现场，定位施工位置，并在定位操作终端上现场记录施工资料；在bim模型系统中，建立新奥法隧道工序库；bim模型系统根据隧道模型、地质资料、相关规范自动拆分施工记录资料检验批；实现新奥法隧道施工质量、进度信息化管理与维护。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于bim的新奥法隧道施工管理方法，新奥法隧道施工管理方法，包括在bim中开发的bim隧道施工管理系统，根据隧道施工资料的存档需求，在施工管理系统中建立开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块，结合bim中的新奥法隧道模型、新奥法隧道地质资料，在工序拆分模块中对新奥法隧道进行工序拆分，生成施工资料管理与记录模板，若与实际需求不符则进行施工资料调整，按照实际工艺在工序拆分模块进行删除或添加；

定位操作终端内置高精度定位系统，通过无线网络与数据中心实现信息互通，在隧道施工现场定位施工位置，调用中心数据库中新奥法隧道信息、施工资料模板，结合现场记录施工情况，将数据存储于中心数据库；中心数据库用于存储新奥法隧道模型、地质参数、bim隧道施工管理系统中创建的模块库以及施工资料信息、定位操作终端输入的现场施工资料，并接受bim隧道施工管理系统和定位操作终端进行信息调用，中心数据库的信息可随时进行存储或调用，从而实现新奥法隧道现场施工质量、进度的记录与管理。

基于bim的新奥法隧道施工管理方法：

s1.bim中建立新奥法隧道模型，输入地勘资料及围岩参数；

s2.打开bim隧道施工管理系统中的开挖方法模块，选择开挖方法；

s3.打开bim隧道施工管理系统中工序拆分模块，根据新奥法隧道模型、地质参数，以及开挖方法，并调用bim隧道施工管理系统中工序库模块，对施工工序进行拆分，自动生成施工资料模板；

s4.查看施工资料模板的生成结果，结合施工实际情况对施工资料信息进行调整，根据施工规范或技术资料需求进行添加或删除；

s5.打开定位操作终端，通过室内定位系统建立局部坐标，定位校核；

s6.进入新奥法隧道施工现场，打开定位操作终端现场定位模块，确定当前施工位置；

s7.打开录入资料模块，根据新奥法隧道施工现场定位位置，选择当前施工工序，根据实际施工情况进行记录，通过无线网络将信息传递至中心数据库进行存储；

s8.通过bim隧道管理系统的施工管理模块或定位操作终端的现场查询模块查看施工资料，采用里程号、拖动、定位等方式实现历史资料查询检验批，管理方法便捷，不易出错；

实现该方法的系统包括bim隧道管理系统、中心数据库和定位操作终端。

bim隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行新奥法隧道施工数据的交互。

在计算机bim模型系统中建立并存储隧道模型和隧道地质资料，bim中包含bim模型系统和bim隧道管理系统，在bim中开发新奥法隧道的bim施工管理系统，该管理系统结合存储的隧道模型、隧道地质资料，及录入施工质量验收规范要求、施工方法、施工工序等内容，由此创建开挖方法模块、工序库模块和工序拆分模块，用于拆分确定施工资料管理与记录模板。

中心数据库用于存储bim模型系统和bim隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，并接受bim模型系统和定外操作终端进行信息调用。

定位操作终端通过在新奥法隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于新奥法隧道施工现场精确定位，定位操作终端调用中心数据库中新奥法隧道模型信息、施工资料等内容，现场记录新奥法隧道施工现场情况，并将新奥法隧道施工现场的数据存储于中心数据库中。bim模型系统、定位操作终端能够随时存储、调用中心数据库中的信息，从而实现新奥法隧道现场施工资料、质量、进度的记录与管理。

bim隧道管理系统：

在bim模型系统中创建bim隧道管理系统，开发开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块；

bim模型系统中创建开挖方法模块，开挖方法模块包括全断面法、正台阶法、环形开挖留核心土法、中隔壁法、交叉中隔壁法、双侧壁导坑法等，根据开挖施工方法确定每一次循环施工资料划分数量。

bim模型系统中创建新奥法隧道工序库模块，工序库模块包括分部工程、分项工程、检验批规模等信息，根据检验批规模创建记录每一次循环施工的数据，创建检验批施工资料记录表；工序库模块仅用于工序信息存储，工序库模块仅能通过bim隧道管理系统进行修改，移动操作终端无权访问；

bim模型系统创建工序拆分模块，结合隧道结构、地质参数、开挖方法，调用工序库模块信息，自动拆分施工工序生成施工资料记录模板，结合实际需求对不合理拆分工序进行调整，优化记录工序。

bim模型系统创建施工资料管理模块，该施工资料管理模块用于存储工序拆分模块生成的施工资料记录模板，查看施工资料记录情况，进行施工质量、进度管理，该施工资料管理模块的信息存储于bim模型系统中的中心数据库，施工资料管理模块能够与移动设备进行对接，并允许移动设备操作终端进行数据录入。

中心数据库：

中心数据具备存储bim模型系统、定位操作终端录入信息的功能，包括新奥法隧道模型、地质资料、工序库资料、施工记录资料等。

定位操作终端：

定位操作终端包括现场定位、录入资料、现场查询三个模块，通过无线网络与中心数据库连接，调用、录入数据。

现场定位模块采用il1000型室内定位管理系统，动态实时定位精度5～10cm，精度小于隧道每一个施工资料记录循环要求，能够精准实现现场施工位置定位。

录入资料模块，根据现场定位位置，选择当前施工工序，根据施工情况进行记录。

现场查询模块，根据现场定位、隧道里程等信息随时查询现场已形成施工资料。

附图说明

图1.新奥法隧道施工管理流程。

图2.新奥法隧道施工管理系统。

具体实施方式

如图1-2所示，一种基于bim的新奥法隧道施工管理系统，包括bim隧道管理系统、中心数据库和定位操作终端。

bim隧道管理系统通过中心数据库和定位操作终端进行新奥法隧道施工数据的交互。

在计算机bim模型系统中建立并存储隧道模型和隧道地质资料，bim中包含bim模型系统和bim隧道管理系统，在bim中开发新奥法隧道的bim施工管理系统，该管理系统结合存储的隧道模型、隧道地质资料，及录入施工质量验收规范要求、施工方法、施工工序等内容，由此创建开挖方法模块、工序库模块和工序拆分模块，用于拆分确定施工资料管理与记录模板。

中心数据库用于存储bim模型系统和bim隧道管理系统输入的隧道模型、隧道地质参数，施工资料管理信息以及定位操作终端输入的现场施工记录资料，并接受bim模型系统和定外操作终端进行信息调用。

定位操作终端通过在新奥法隧道施工现场的移动操作终端实现，定位操作终端用于新奥法隧道施工现场精确定位，定位操作终端调用中心数据库中新奥法隧道模型信息、施工资料等内容，现场记录新奥法隧道施工现场情况，并将新奥法隧道施工现场的数据存储于中心数据库中。bim模型系统、定位操作终端能够随时存储、调用中心数据库中的信息，从而实现新奥法隧道现场施工资料、质量、进度的记录与管理。

新奥法隧道施工管理方法，包括在bim中开发的bim隧道施工管理系统，根据隧道施工资料的存档需求，在施工管理系统中建立开挖方法模块、工序库模块、工序拆分模块，结合bim中的新奥法隧道模型、新奥法隧道地质资料，在工序拆分模块中对新奥法隧道进行工序拆分，生成施工资料管理与记录模板，若与实际需求不符则进行施工资料调整，按照实际工艺在工序拆分模块进行删除或添加；

定位操作终端内置高精度定位系统，通过无线网络与数据中心实现信息互通，在隧道施工现场定位施工位置，调用中心数据库中新奥法隧道信息、施工资料模板，结合现场记录施工情况，将数据存储于中心数据库；中心数据库用于存储新奥法隧道模型、地质参数、bim隧道施工管理系统中创建的模块库以及施工资料信息、定位操作终端输入的现场施工资料，并接受bim隧道施工管理系统和定位操作终端进行信息调用，中心数据库的信息可随时进行存储或调用，从而实现新奥法隧道现场施工质量、进度的记录与管理。

基于bim的新奥法隧道施工管理方法：

s1.bim中建立新奥法隧道模型，输入地勘资料及围岩参数；

s2.打开bim隧道施工管理系统中的开挖方法模块，选择开挖方法；

s3.打开bim隧道施工管理系统中工序拆分模块，根据新奥法隧道模型、地质参数，以及开挖方法，并调用bim隧道施工管理系统中工序库模块，对施工工序进行拆分，自动生成施工资料模板；

s4.查看施工资料模板的生成结果，结合施工实际情况对施工资料信息进行调整，根据施工规范或技术资料需求进行添加或删除；

s5.打开定位操作终端，通过室内定位系统建立局部坐标，定位校核；

s6.进入新奥法隧道施工现场，打开定位操作终端现场定位模块，确定当前施工位置；

s7.打开录入资料模块，根据新奥法隧道施工现场定位位置，选择当前施工工序，根据实际施工情况进行记录，通过无线网络将信息传递至中心数据库进行存储；

s8.通过bim隧道管理系统的施工管理模块或定位操作终端的现场查询模块查看施工资料，采用里程号、拖动、定位等方式实现历史资料查询检验批，管理方法便捷，不易出错；

与现有技术相比，本发明通过定位操作终端在隧道施工现场即可定位施工位置，并在定位操作终端上实时记录施工资料，效率高效；另外还实现了新奥法隧道施工资料高效记录与管理。