在城市化建設(shè)背景下，地下管線面臨擴(kuò)容、維修、更新等建設(shè)需求，導(dǎo)致路面頻繁開挖。為了對地下管線進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和管理，避免由于管線敷設(shè)或維修等造成對道路交通和居民出行的影響，建設(shè)城市地下綜合管廊成為城市發(fā)展的必然產(chǎn)物。



城市地下管廊必須要用BIM

目前，我國大多數(shù)城市都沒有準(zhǔn)確的綜合性地下管網(wǎng)圖，管線管理條塊化分割，缺乏有效的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制，一旦發(fā)生事故，不僅難以搶修，還會造成重大的損失。

2015年，廣州市全年發(fā)生各類管線事故400多宗，其中燃?xì)夤艿朗鹿?0多宗，污水管道事故80多宗，電力管線事故200多宗，每年由于管線事故造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億元。

為了治理地下管線老化、安全間距不足、無名管線遍布、增設(shè)與改建、擴(kuò)容困難等管線難題，在管廊設(shè)計和施工中，需要引入BIM技術(shù)，利用BIM可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性和可出圖性等特點(diǎn)，解決傳統(tǒng)CAD設(shè)計中的管線交叉碰撞難題，推進(jìn)管廊建設(shè)速度和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)城市地下管廊智慧化、信息化管理。



現(xiàn)階段，BIM技術(shù)在城市地下管廊建設(shè)中的應(yīng)用，主要包括工程量統(tǒng)計、碰撞檢查、優(yōu)化設(shè)計、模擬施工工序、造價分析等。下面，我們一起來看下BIM技術(shù)在城市地下管廊中的應(yīng)用優(yōu)勢。

BIM在城市地下管廊中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.減少設(shè)計誤差

在設(shè)計階段，由于管廊節(jié)點(diǎn)井布線復(fù)雜，設(shè)計人員難以在腦海中將設(shè)計意圖還原成三維空間形象，再轉(zhuǎn)化成二維圖紙進(jìn)行表達(dá)。這個過程容易造成信息丟失甚至錯誤，給后續(xù)施工帶來變更風(fēng)險。



在施工階段，施工人員對照二維施工圖進(jìn)行施工，識圖效率較低，甚至有可能出現(xiàn)理解錯誤，從而造成施工進(jìn)度滯后。

BIM技術(shù)能為管廊設(shè)計提供可視化模型，將以往線條式的構(gòu)件，以三維的形式展現(xiàn)出來，為方案評審、決策工作等提供更直觀的展示途經(jīng)，減少設(shè)計出錯的幾率。而施工人員通過查看BIM模型，可直觀理解設(shè)計人員的意圖，基于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)制作的工序模擬動畫，還能減少識圖誤差，提高施工效率及質(zhì)量。

2.統(tǒng)一圖紙版本

利用BIM技術(shù)協(xié)調(diào)性的特點(diǎn)，各專業(yè)設(shè)計人員在統(tǒng)一的設(shè)計協(xié)同平臺上，基于統(tǒng)一的模型文件進(jìn)行協(xié)同設(shè)計，降低因?qū)I(yè)間的差異而造成對項目的錯誤理解，解決各專業(yè)間的碰撞問題。同時，促進(jìn)各專業(yè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳遞、減少圖紙版本不統(tǒng)一、設(shè)計變更以及施工返工的風(fēng)險。



3.施工進(jìn)度管理

在施工階段，將BIM與4D技術(shù)有機(jī)結(jié)合，把綜合管廊和施工現(xiàn)場模型與施工進(jìn)度、資源、安全、 質(zhì)量、成本和場地布置等施工信息集成，實(shí)現(xiàn)了基于BIM的施工進(jìn)度、施工資源及成本、施工安全與質(zhì)量、施工場地及設(shè)施的4D集成管理、實(shí)時施工動態(tài)控制。

4.優(yōu)化施工方案

BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)施工方案的動態(tài)模擬。在設(shè)計階段，BIM技術(shù)可以進(jìn)行照明節(jié)能模擬、通風(fēng)模擬和結(jié)構(gòu)分析模擬等。在招投標(biāo)和施工階段，可以進(jìn)行4D模擬，根據(jù)施工組織設(shè)計模擬實(shí)際施工，消除沖突，得到最優(yōu)的施工計劃和方案。

特別是對于新工藝和復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，利用BIM參數(shù)化和可視化特性，對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行施工流程、結(jié)構(gòu)拆解等分析模擬，可以改進(jìn)施工方案的可施工性，達(dá)到降低成本、縮短工期、減少錯誤和浪費(fèi)的目的。

在后期的運(yùn)營階段，還可以基于BIM模型進(jìn)行管道設(shè)備拆除更換工序模擬，和日常緊急情況和火災(zāi)逃生模擬，提高運(yùn)營的管理的質(zhì)量。

5.提高出圖質(zhì)量

利用BIM技術(shù)的一致性和可出圖性的特點(diǎn)，對管廊模型進(jìn)行任意方向的剖切，并將剖切面導(dǎo)出為CAD二維圖紙。由于各剖切面均來源于同一個BIM模型，因此可以保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)二維設(shè)計時平面及剖面數(shù)據(jù)不一致的現(xiàn)象，大大提高出圖的質(zhì)量。

6.減少算量工作

基于BIM模型中的施工數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型任意部位和階段的工程量統(tǒng)計，極大的減輕了預(yù)算員的算量工作，提高算量結(jié)果的質(zhì)量，減少30%的重復(fù)算量工作。

7.建設(shè)方式的轉(zhuǎn)變

由于傳統(tǒng)二維設(shè)計圖紙的局限性，在綜合管廊工程的設(shè)計與建設(shè)過程中必然會出現(xiàn)以上種種問題，既影響工程設(shè)計質(zhì)量，也影響建設(shè)效率，拖延整個綜合管廊工程的建設(shè)進(jìn)度。

BIM技術(shù)不僅將設(shè)計成果轉(zhuǎn)化數(shù)字化，基于數(shù)字孿生模型，在項目的設(shè)計、施工和運(yùn)營各階段，進(jìn)行信息的傳遞和應(yīng)用，優(yōu)化整個管廊建設(shè)工程，還使管廊工程實(shí)現(xiàn)高速建設(shè)、安全運(yùn)行、智能化管理的建設(shè)目標(biāo)。

城市綜合管廊BIM設(shè)計軟件

地下綜合管廊設(shè)計需要采用道路設(shè)計BIM軟件OpenRoads Designer。

OpenRoads Designer 引入全新的綜合建模環(huán)境，提供以施工驅(qū)動的工程設(shè)計，有助加快路網(wǎng)項目交付，統(tǒng)一從概念到竣工的設(shè)計和施工過程。該應(yīng)用程序提供完整且詳細(xì)的設(shè)計功能，適用于勘測、排水、地下設(shè)施和道路設(shè)計。



軟件詳情：OpenRoads Designer | 道路和公路設(shè)計BIM軟件

城市地下管廊案例

1.案例背景

天河智慧城地下綜合管廊工程為國家綜合管廊試點(diǎn)項目，本項目主要沿現(xiàn)狀科韻路、科翔路、華觀路、橫三路、橫五路、擬建云溪路、柯木塱南路~高唐路、高塘路南延線、軟件西路、沐陂西路、凌岑路、規(guī)劃橫七路等布置，總長約19.4公里，其中盾構(gòu)管廊（外徑φ6.0m）8.6km，明挖管廊（外框BXH=3.7~4.6X5.9~14.4）10.8公里，設(shè)控制中心1座。除盾構(gòu)管廊外，其他管廊均將污水、燃?xì)饧{入。



2.項目BIM建模內(nèi)容

本項目綜合管廊共有11條，合計19.4Km。分為盾構(gòu)管廊和明挖管廊。

1）明挖綜合管廊工程

明挖綜合管廊工程，總長10.8Km；分別是：柯木塱南路、高唐路、橫三路、軟件西路、橫五路、云溪路、沐陂西路、橫七路、凌岑路



2）盾構(gòu)綜合管廊工程

盾構(gòu)綜合管廊工程，總長8.6Km；分別是：科翔路--華觀路、科韻路。



3.部分建模內(nèi)容展示


綜合管廊地膜


綜合管廊路線


綜合管廊局部模型


綜合管廊管片單元


綜合管廊局部模型


綜合管廊局部模型


綜合管廊局部模型

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