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      BIM在鐵路信號(hào)工程設(shè)計(jì)中的實(shí)踐

      2019-12-26 07:35:00王丹娜
      智富時(shí)代 2019年11期
      關(guān)鍵詞:鐵路信號(hào)BIM技術(shù)施工

      王丹娜

      【摘 要】鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式,很容易出現(xiàn)各種問(wèn)題。本文作者基于這種情況,闡述了利用BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中的運(yùn)用,在分析傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中問(wèn)題的時(shí)候,總結(jié)了BIM技術(shù)信號(hào)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì),如實(shí)現(xiàn)三維可視化和精確定位等,在此基礎(chǔ)上,分析了BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中存在的價(jià)值和真正意義。對(duì)于現(xiàn)代鐵路信號(hào)的發(fā)展來(lái)說(shuō)有非常大的借鑒意義。

      【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);鐵路信號(hào);施工;信號(hào)設(shè)計(jì)

      在建筑行業(yè),計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)與建筑行業(yè)相輔相成,成為重要的輔助技術(shù)。在鐵路信號(hào)工程施工中,計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助施工建設(shè)推動(dòng)了鐵路信號(hào)發(fā)展的現(xiàn)代化。文章中提到的BIM技術(shù)就是計(jì)算機(jī)與建筑施工行業(yè)相結(jié)合的重要體現(xiàn),目前也是非常重要的施工技術(shù)之一,利用計(jì)算機(jī)BIM技術(shù)將施工變成可視化,把設(shè)計(jì)結(jié)果可視化展示,分析在傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中存在的相關(guān)問(wèn)題,對(duì)信號(hào)設(shè)備的安裝與布線等進(jìn)行相關(guān)的模擬,及時(shí)發(fā)現(xiàn)建設(shè)施工中存在的問(wèn)題,科學(xué)指導(dǎo)施工,提升鐵路信號(hào)建設(shè)的質(zhì)量。

      一、BIM技術(shù)簡(jiǎn)析

      Building? Information Modeling是BIM的簡(jiǎn)稱,國(guó)際上公認(rèn)將其翻譯為建筑信息模型,BIM技術(shù)的主要內(nèi)容是將建筑工程項(xiàng)目每個(gè)環(huán)節(jié)涉及到的信息、數(shù)據(jù)作為模型建立的依據(jù),以此建立信息化模型,所以是一種真實(shí)數(shù)據(jù)分析的得到的工程建筑模擬。BIM技術(shù)有很有優(yōu)勢(shì),利用BIM技術(shù)完成的建筑項(xiàng)目工程,具有信息完備性和工程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性、項(xiàng)目的可視性和直觀性等特點(diǎn)。BIM技術(shù)因?yàn)榫邆涞倪@些優(yōu)勢(shì),以及良好的建筑工程數(shù)字化轉(zhuǎn)換能力,被國(guó)內(nèi)很多行業(yè)廣泛使用,最近幾年建筑行業(yè)逐漸成為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中重要的一部分,而BIM技術(shù)在建筑行業(yè)中,得到了很廣泛的使用。在BIM技術(shù)廣泛使用之前,建筑行業(yè)的良好輔助技術(shù)是CAD技術(shù)[1]。利用BIM技術(shù)可以提高項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員的工作效率,確保建筑項(xiàng)目的建筑質(zhì)量。主要運(yùn)用在建筑行業(yè)的設(shè)計(jì)階段,在收集建筑工程涉及到的各項(xiàng)信息的同時(shí),利用三維技術(shù)設(shè)計(jì)工程建筑,優(yōu)化設(shè)計(jì),給人們更加直觀的設(shè)計(jì)展示。BIM技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)建筑工程信息數(shù)據(jù)共享,降低了因?yàn)閿?shù)據(jù)重復(fù)轉(zhuǎn)接而人為存在的誤差,造成建筑工程中存在的失誤,確保信息的真實(shí)性與實(shí)效性。

      二、傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

      鐵路信號(hào)工程設(shè)計(jì)中一般都使用CAD繪圖軟件制圖,所以平面圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)說(shuō)明文件等基本都以二維交付的模式進(jìn)行,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用同一的格式和規(guī)范說(shuō)明,使用CAD為二次開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)軟件來(lái)提升設(shè)計(jì)的效率,從而避免減少人為操作中存在的誤差。但是在二維設(shè)計(jì)中,建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)果是非常抽象的,以顏色、線型、圖標(biāo)與文字說(shuō)明完成的設(shè)計(jì)表達(dá),這種方式存在理解與判斷上的誤差,如設(shè)計(jì)單位、施工單位、業(yè)主之間的理解偏差,導(dǎo)致建筑施工存在很多問(wèn)題,出現(xiàn)信息反映錯(cuò)誤與漏洞等等問(wèn)題。這些出現(xiàn)的問(wèn)題主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面,①信號(hào)專業(yè)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)需要以多種圖形符號(hào)來(lái)表示不同的設(shè)備,圖紙中智能反映出單一的信息,如信號(hào)設(shè)備界限等問(wèn)題圖紙就很難反映出來(lái)。設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候設(shè)計(jì)人員要遵照規(guī)范,依照施工工程的實(shí)際情況設(shè)計(jì),建筑工程存在諸多不確定因素,由于二維設(shè)計(jì)難以直觀體現(xiàn),在施工中容易出現(xiàn)較多問(wèn)題。②信號(hào)設(shè)備需要使用電纜與光纜連接,站內(nèi)與區(qū)間內(nèi)排線、布線等工作量大,還要兼顧一定的設(shè)計(jì)原則,現(xiàn)場(chǎng)施工受到多種因素限制,影響施工進(jìn)度。

      三、BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

      1.可視化優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位

      信號(hào)工程設(shè)計(jì)中,前文講到,基本上都使用二維設(shè)計(jì)為主,設(shè)計(jì)圖紙中的坐標(biāo)、里程、線路等表示并不直觀,再加上施工期本身受到多種因素的限制,很多技術(shù)難以滿足施工的實(shí)際要求。使用BIM技術(shù),綜合采集施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)和相關(guān)的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的建模,將站前工程施工與施工完成之后的整體效果展示出來(lái),這種方式對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更為有利,直觀表達(dá)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備模型的精準(zhǔn)定位。BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)中的運(yùn)用,還可以讓布線等復(fù)雜工序表達(dá)更加直觀,可以觀看到線路位置、角度等地帶,避免在施工中出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致工程進(jìn)度變緩的出現(xiàn)。

      2.精細(xì)化施工環(huán)節(jié)

      使用BIM技術(shù)可以有效解決碰撞與顯示遮擋、管線之間的線路選擇等問(wèn)題。由于二維圖紙的設(shè)計(jì)屬于單獨(dú)的設(shè)計(jì),每個(gè)單位以其本專業(yè)的設(shè)計(jì)為個(gè)體進(jìn)行的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)圖紙中涉及到的設(shè)備情況、布線情況,由于每個(gè)專業(yè)之間并沒(méi)有綜合圖紙,所以不同專業(yè)之間出現(xiàn)碰撞與遮擋,如信號(hào)與接觸網(wǎng)之間、與通信、橋梁、隧道之間多個(gè)專業(yè)的碰撞遮擋比較明顯,利用BIM技術(shù)建模,讓多個(gè)專業(yè)在站前工程BIM技術(shù)上融合,及時(shí)發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)中存在的碰撞問(wèn)題和遮擋問(wèn)題。BIM技術(shù)具有一定的靈活性,可以在設(shè)計(jì)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題,確保最終設(shè)計(jì)的安全性與合理性,減少設(shè)計(jì)成本和降低設(shè)計(jì)出現(xiàn)返工的概率,有效避免工期延誤[2]。

      3.綜合優(yōu)勢(shì)分析

      鐵路信號(hào)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)、模擬施工、運(yùn)行維護(hù)施工等等都存在一定的缺陷。使用BIM技術(shù)可以更加直觀的展示出施工的整體情況,BIM技術(shù)可以處理好模型的問(wèn)題、完成三維可視化設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中很難在施工前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,但是BIM技術(shù)具有壓倒性的優(yōu)勢(shì),具備更高的專業(yè)性。

      四、在鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)的價(jià)值

      1.信息數(shù)據(jù)表達(dá)直觀化

      信號(hào)設(shè)備具有一定的特點(diǎn),BIM技術(shù)根據(jù)信號(hào)專業(yè)設(shè)備的特點(diǎn)把涉及到的專業(yè)與設(shè)備進(jìn)行翻模,以此為依據(jù)組建模型,如信號(hào)機(jī)模型庫(kù)建之后可以方便設(shè)計(jì)單位使用相關(guān)模型,同時(shí)還增強(qiáng)了設(shè)計(jì)成果交付價(jià)值。設(shè)計(jì)單位使用BIM技術(shù)把三維設(shè)計(jì)成果交給施工單位,施工單位按照規(guī)范與要求接受設(shè)計(jì)成果,以此為依據(jù)開(kāi)展施工。直觀的設(shè)計(jì)成果交付降低了施工中容易出現(xiàn)的漏洞與誤差,同時(shí)還可以及時(shí)更正其中存在的問(wèn)題,降低返工設(shè)計(jì)成本與優(yōu)勢(shì)。BIM技術(shù)設(shè)計(jì)成果還可以在虛擬系統(tǒng)中設(shè)計(jì),為設(shè)備模型增加附屬性質(zhì),讓設(shè)備的安裝與設(shè)備的數(shù)據(jù)表達(dá)更加直觀化,同時(shí)還可以最大程度展現(xiàn)出多個(gè)專業(yè)、系統(tǒng)之間的聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享。

      2.綜合檢查可能存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題

      鐵路信號(hào)建筑工程項(xiàng)目中,設(shè)備的碰撞和遮擋檢查比較重要,主要是專業(yè)內(nèi)部設(shè)備的碰撞檢查和專業(yè)之間的碰撞檢查等,顯示設(shè)備之間遮擋與碰撞檢查、電氣設(shè)備位置的安全凈距離檢查等等。專業(yè)內(nèi)部碰撞檢查要從信號(hào)設(shè)備自身的角度出發(fā),從設(shè)計(jì)上考慮位置,是否存在重疊、尺寸等等原因,造成空間使用上的不足、專業(yè)之內(nèi)的碰撞和遮擋問(wèn)題,需要考慮信號(hào)設(shè)備是否與設(shè)備之間產(chǎn)生碰撞,信號(hào)遮擋針對(duì)信號(hào)機(jī)設(shè)備。信號(hào)專業(yè)電氣設(shè)備安全距離檢查,是考慮信號(hào)設(shè)備的所在位置與電氣特性要求之間的安全距離。使用BIM技術(shù)可以加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的碰撞與遮擋進(jìn)行檢測(cè),減少建筑施工工程中存在的隱患,及時(shí)找出存在的問(wèn)題并且修正維護(hù),保障設(shè)計(jì)成果可以正確指導(dǎo)鐵路信號(hào)設(shè)計(jì)施工。

      五、結(jié)語(yǔ)

      綜上所述,鐵路信號(hào)二維設(shè)計(jì)中,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)范式存在缺陷,新時(shí)代下建筑行業(yè)運(yùn)用的技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)變,BIM技術(shù)具備極強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值,以BIM技術(shù)為核心對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和建模,全面檢查系統(tǒng)且優(yōu)化系統(tǒng),讓設(shè)計(jì)更加直觀明確,提升鐵路信號(hào)建設(shè)施工效率。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1] 趙文武, 曾紹武, 趙欽,等. BIM技術(shù)在鐵路信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用研究[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2017, 61(1):127-133.

      [2] 馬彎, 易思蓉, 楊冬營(yíng),等. 基于BIM技術(shù)的鐵路中間站三維設(shè)計(jì)方法研究及實(shí)踐[J]. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì), 2017, 61(10):43-47.

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