[发明专利]基于BIM和数值模拟的盾构地下对接和弃壳解体施工方法

权利要求书

1.一种基于BIM和数值模拟的盾构地下对接和弃壳解体施工方法，其特征在于，包括：

S101，基于BIM技术建立盾构地下对接和弃壳解体模型；

S102，基于BIM技术和数值模拟技术对盾构地下对接和弃壳解体施工方案进行设计优化；

S103，基于BIM技术进行盾构地下对接和弃壳解体信息化施工；

所述基于BIM技术建立盾构地下对接和弃壳解体模型，具体包括：

S1011，根据盾构机说明书以及地质勘察报告，在Autodesk Revit中建立盾构地下对接和弃壳解体施工的BIM参数化模型族库；

S1012，从BIM参数化模型族库中调取工程实例所需的盾构机构件，通过空间坐标信息，对盾构机构件、地形地质、二次衬砌、辅助机具和注浆加固体模型进行整合，从而建立虚拟施工环境；

S1013，将Revit软件建立的BIM参数化模型导出为NWC格式，用于导入AutodeskNavisWorks进行碰撞检查；通过NavisWorks对BIM参数化模型进行单专业与多专业碰撞检查，如果机械设备、注浆管道以及电路管线存在碰撞点，则根据检查结果对相应部件空间位置和尺寸大小进行调整；

所述基于BIM技术和数值模拟技术对盾构地下对接和弃壳解体施工方案进行设计优化，具体包括：

S1021，基于上述所建立的BIM参数化模型，赋予不同模块唯一的施工工序；

S1022，根据施工进度和资源调配情况，利用Project软件编制每个施工工序的参数属性，包括施工工序名称、总工期、开始时间与结束时间；

S1023，通过Navisworks集成BIM参数化模型和每个施工工序参数属性，建立带工序的4D施工模型，在虚拟仿真环境中进行盾构机弃壳解体施工过程模拟，分析施工过程中出现的软硬碰撞，软碰撞包括间距、空间是否满足施工要求以及动态施工过程中出现的碰撞；

S1024，通过将BIM参数化模型导出为IFC格式实现与ANSYS软件的数据转换，在ANSYS软件中进行材料属性的赋予和网格的划分，进而形成网格文件；

S1025，将上述网格文件导入岩土数值分析软件FLAC^3D中，进行施工模拟过程中的流体力学和固体力学耦合计算，以分析围岩稳定性；

S1026，结合Navisworks的碰撞检查和FLAC^3D的围岩稳定性分析结果，对施工方案进行综合分析，如果出现碰撞错误或者围岩失稳情况，则对原施工方案进行调整优化，优化内容包括地层注浆加固范围、注浆加固压力、两盾构机中隔距离、盾构机内部构件分块方式、拆解顺序以及运输路线，直至围岩稳定性和弃壳解体施工安全性达到预期要求；

S1027，确定包含地层注浆范围、注浆加固压力、两盾构机中隔距离、盾构机内部构件分块方式、拆解顺序以及运输路线的最优施工方案后，通过NavisWorks将盾构地下对接和弃壳解体施工方案制作成视频，并对现场施工人员进行技术交底；

所述基于BIM技术进行盾构地下对接和弃壳解体信息化施工，具体包括：

S1031，基于BIM云平台e建筑进行模型轻量化，通过将BIM参数化模型上传到e建筑云平台空间，缩小BIM参数化模型体量，使BIM参数化模型适应web端和移动端；

S1032，基于BIM轻量化模型和盾构地下对接、弃壳解体施工方案，指导盾构机地下对接以及弃壳解体施工过程；

S1033，结合现场进度情况，通过BIM轻量化模型动态展示地下盾构对接和弃壳解体施工过程；并且，将BIM云平台与自动化监测设备结合，设置施工监测预警阈值，以控制施工质量；

S1034，基于地下盾构对接和弃壳解体施工过程的可视化展示，评估地下对接和弃壳解体施工过程，动态调整现场施工。

2.根据权利要求1所述的基于BIM和数值模拟的盾构地下对接和弃壳解体施工方法，其特征在于，所述BIM参数化模型族库所建立的实体单元包括盾构机构件、弃壳解体辅助机具、地形地质、注浆加固体和二次衬砌。