[发明专利]基于BIM的沉管施工系统及方法

说明书

基于BIM的沉管施工系统，包括浮运信息获取单元、安装信息获取单元、浮运数据存储单元、安装数据存储单元等；还包括用于根据浮运航运条件数据建立沉管浮运BIM模型的第一建模单元，用于根据沉管安装环境建立沉管安装BIM模型的第二建模单元，第一建模单元进一步根据获取的沉管实施浮运数据动态更新沉管浮运BIM模型，第二建模单元进一步根据获取的沉管实时安装数据动态更新沉管安装BIM模型。该系统和方法利用BIM建立整个工程的整体模型，可对沉管浮运的过程、沉管安装的过程进行可视化模拟，采用测控系统实施采集浮运和施工数据，做到整个施工过程的动态可视化监控和记录和可视化预测，完成对沉管浮运、安装过程的整体协调指导。

技术领域

本发明涉及沉管隧道施工技术领域，具体涉及一种基于BIM的沉管施工方法。

背景技术

沉管法是修建水下隧道的主要方法。沉管的施工主要包括沉管的浮运和沉管的下沉安装两根步骤。需要将沉管运输到指定的位置，在预先挖好的基槽上沉放下去，进行水力压接进行水下连接，再覆土回填。

沉管的浮运过程受自然条件、航道条件及浮运船等条件的影响，例如不同的自然条件，水流速度、水流方向等的不同，将直接影响沉管的浮运航向。而为了实现精准的施工，每节沉管的沉放指标都是有严格的限制的，结合自然条件等限制等下的实时浮运状态需要用来指导每节沉管的具体安装，并对安装过程做出适时的调整，才能保证施工质量。

现有技术中，沉管的浮运和沉装的过程控制多是靠各种检测装置进行的一种不可视化的控制。公开号为CN203745863U的中国专利申请公开了一种沉管对到管节海上浮运和沉放施工监控系统，通过记录各种参数指标，风速、水流速等，来预测施工作业的时间。这种方法存在以下不足：第一，仅是通过数据的形式来反应沉管施工的过程，不能对施工的过程进行动态的模拟，实现施工过程的直观可视化；第二，只能对施工的时间进行预测，不能结合自然条件及施工实时过程，对后续的施工进行实时指导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM的沉管施工系统和沉管施工方法。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

基于BIM的沉管施工系统，包括：

浮运信息获取单元：用于获取沉管实时浮运数据；

安装信息获取单元：用于获取沉管实时安装数据；

浮运数据存储单元：用于存储沉管期望浮运指标，以及沉管实时浮运数据；

安装数据存储单元：用于存储沉管期望安装指标，以及沉管实时安装数据；

计算单元：用于比较沉管实时浮运指标和期望浮运指标并获得浮运指标差、用于根据沉管实时安装指标和期望安装指标并获得安装指标差；

第一建模单元：用于根据浮运航运条件数据建立沉管浮运BIM模型；

第二建模单元：用于根据沉管安装环境建立沉管安装BIM模型；

所述第一建模单元进一步根据获取的沉管实施浮运数据动态更新沉管浮运BIM模型，所述第二建模单元进一步根据获取的沉管实时安装数据动态更新沉管安装BIM模型。

所述期望浮运指标包括浮运姿态和浮运速度；所述期望安装指标包括每节沉管安装位置、沉放速度和沉放姿态等。

作为优选：所述沉管施工系统进一步包括自然条件数据采集单元，及用于存储自然条件数据采集单元采集数据的自然条件数据存储单元，所述自然条件数据存储单元存储的数据可传递至第一建模单元和第二建模单元，以更新沉管浮运模型和沉管安装模型。

基于BIM的沉管施工方法，采用上述的基于BIM的沉管施工系统，其特征在于，包括以下步骤：