一、项目简介
以鲁南铁路为试点,确定轨道工程BIM设计思路,探索在Bentley平台上的应用流程。鲁南铁路试点长29.5km,其中,含桥梁4座,车站2个。正线地段采用CRTS Ⅲ型板式无砟轨道结构,主要由60kg/m钢轨、WJ-8B扣件、轨道板、自密实混凝土及限位结构、底座等组成;岔区采用轨枕埋入式无砟轨道结构,其组成为道岔钢轨、扣件系统、岔枕、钢筋混凝土道床板和支承层等;到发线采用有砟轨道,主要由60kg/m钢轨、弹条Ⅱ型扣件、Ⅲa型有挡肩混凝土轨枕、道床等组成。
二、平台选择及设计流程
考虑到Bentley平台软件的数据格式统一,均为.dgn格式,不存在数据格式不统一的障碍,可基于ProjectWise进行三维协同设计,实现制造、设计、施工、运营全生命周期协同,防止属性信息的丢失,且Bentley平台运行效率高,适用大体量工程信息模型的建立。因此,采用Bentley平台完成鲁南铁路轨道BIM设计。
Bentley平台中, 软件包括Microstation V8i(MS)、PowerCivil(PC)、OpenRoads Designer、OpenRail Designer、LumenRT、ProStructures、i-model、ProjectWise(PW)、Bentley Navigator 等。
MS为基础建模软件,不具备专业模块功能,其余软件基于MS,以满足不同专业、不同阶段及不同功能需求的专业型软件。
三、设计流程
(1)依据线路、桥梁、路基等专业提供的资料,建立设计源文件,为设计骨架;
(2)建立轨道构件库,主要包括道床横断面库、钢轨型号断面库以及轨枕、扣件等特征信息不随里程变化的轨道构件库;
(3)根据设计源文件,利用所建立的轨道标准库进行轨道设计,形成轨道BIM ;
(4)以轨道BIM 为基础实现轨道的三维展示、碰撞检测等功能。
四、轨道BIM设计
建立源文件
利用PowerCivil 软件平面设计、纵断面设计、里程标注等功能实现线路设计,生成线路三维模型。
五、线路三维模型
基于线路模型,根据线下基础设计参数进行轨道设计,如桥梁、隧道设置里程等信息。采用PowerCivil 软件横断面模板的功能创建道床和钢轨等断面模型;利用MicroStation 软件创建扣件、轨枕、轨道板等构件模型。
六、构件模型
其中,钢轨与轨枕尺寸信息依据型号设置为固定值;道床横断面有砟轨道结构型式进行参数化设置,以实现在设计过程中通过调整线间距、轨道结构高度等值实现快速设计。同时以特征定义的方式为钢轨、轨枕、道床等构件附加属性信息,包含尺寸、材质、里程、坐标、元素模板、元素标识、文件位置、模型描述、工程特征属性等信息,根据需求设置模型与信息的参数化。
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