bim机电管综，基于BIM管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构的制作方法

基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构

技术领域

1.本实用新型涉及大型复杂建筑设备层机电专业安装技术领域，具体涉及一种基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构。

背景技术：

2.随着大型复杂公共建筑的建设发展，尤其是高层建筑、超高层建筑与功能复杂的裙房相关结合的建筑，室内各专业的机电管线设备也随之增多，错综复杂。这给机电管线的安装施工带来很多难题，常常出现机电管线交叉、相互碰撞冲突的问题，造成多次现场返工，延误工期，甚至先安装的机电管线占位后，后安装的管线无法安装，或者严重影响建筑的净空高度。而且建筑设备层传统安装机电设备的方法通常是：先安装空调风机设备、水泵设备等机电设备，然后依次安装竖向管道、水平管道，这样的安装顺序影响施工工期、而且施工容易超时返工和材料浪费。这些现象的本质是机电管线很难通过二维图纸进行空间精确定位。然而，创新应用建筑信息模型（bim）技术可以辅助机电管线在三维空间精确定位，并且优化其布局，并且消除管线的碰撞，留足设备安全使用、维修等操作空间。因此，亟需本领域技术人员研究出一种基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的不足，提供了一种基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构。

4.为了达到上述实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：一种基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构，包括建筑设备层地面、水管支撑架、建筑设备层顶板、电缆桥架、电缆、风管吊架、水平风管、竖向风管、风管接驳段、风机设备、水泵设备、水管接驳段、竖向水管和水平水管,其中：

5.所述水管支撑架设置于建筑设备层地面上，所述电缆桥架和风管吊架安装于建筑设备层顶板下部，所述水平风管设置于风管吊架内，所述电缆设置于电缆桥架内部，所述水平水管设置于水管支撑架上部，所述竖向风管与水平风管连接，所述竖向水管与水平水管连接，所述建筑设备层地面上还布置有风机设备以及水泵设备，所述风管接驳段两端分别与竖向风管和风机设备连接，所述水管接驳段两端分别与水泵设备和竖向水管连接。

6.更进一步地，控制所述水平风管与建筑设备层顶板的间距为100

‑

，所述电缆桥架与建筑设备层顶板的间距为150

‑

，所述水平水管与水平风管的间距为200

‑

，所述水平水管与电缆桥架的间距为200

‑

。

7.更进一步地，所述水管接驳段、竖向水管和水平水管的管径均为100

‑

。

8.更进一步地，所述水平风管、竖向风管和风管接驳段的截面形状均为矩形，且截面高度为200

‑

, 截面长度为400

‑

。

9.更进一步地，所述水管支撑架高度为2400

‑

、长度为1500

‑

。

10.更进一步地，所述电缆桥架宽度为600

‑

。

11.更进一步地，所述风管吊架宽度为600

‑

。

12.基于上述技术方案，本实用新型的与现有技术相比具有如下技术优点：

13.本实用新型应用bim技术进行机电设备管线综合，优化其空间布局，提高设备层的净空高度，精确定位管线的位置，显著减少管线碰撞，提高安装质量，减少材料浪费；

14.本实用新型在管线应用bim技术能精确定位的基础上bim机电管综，基于BIM管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构的制作方法，设置风管驳接段和水管驳接段，将传统的建筑设备层安装工序顺序“设备安装

→

竖向管道安装

→

水平管道安装”进行优化，实现“逆作法”：水平管道安装

→

竖向管道安装

→

设备安装，这样的施工工艺调整，具有显著的优势：打破传统施工思路，在土建结构完成时即可按照bim管线综合的成果，及时进行管线施工，使机电施工不受土建工作面移交的限制，极大地提高了机电的灵活性，而且机电管线自上而下地进行安装，各专业交叉作业少，减少了二次污染以及成品破坏的概率，可以获得良好的经济效益和社会效益。

附图说明

15.图1为本实用新型基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构示意图。

16.图中：1.建筑设备层地面，2.水管支撑架bim机电管综，3.建筑设备层顶板，4.电缆桥架，5.电缆，6.风管吊架，7.水平风管，8.竖向风管，9.风管接驳段，10.风机设备，11.水泵设备，12.水管接驳段考什么证赚钱多，13.竖向水管，14.水平水管。

具体实施方式

17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

18.如图1所示，一种基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构，包括建筑设备层地面1、水管支撑架2、建筑设备层顶板3、电缆桥架4、电缆5、风管吊架6、水平风管7、竖向风管8、风管接驳段9、风机设备10、水泵设备11、水管接驳段12、竖向水管13和水平水管14,其中：

19.所述水管支撑架2设置于建筑设备层地面1上，所述电缆桥架4和风管吊架6安装于建筑设备层顶板3下部，所述水平风管7设置于风管吊架6内，所述电缆5设置于电缆桥架4内部，所述水平水管14设置于水管支撑架2上部，所述竖向风管8与水平风管7连接，所述竖向水管13与水平水管14连接，所述建筑设备层地面1上还布置有风机设备10以及水泵设备11，所述风管接驳段9两端分别与竖向风管8和风机设备10连接，所述水管接驳段12两端分别与水泵设备11和竖向水管13连接。

20.控制所述水平风管7与建筑设备层顶板3的间距为100

‑

，所述电缆桥架4与建筑设备层顶板3的间距为150

‑

，所述水平水管14与水平风管7的间距为200

‑

，所述水平水管14与电缆桥架4的间距为200

‑

。所述建筑设备层地面1和建筑设备层顶板3均由钢筋混凝土材料制作，并且预埋铁件用于固定水管支撑架2、风机设备10和水泵设备11。所述水管接驳段12、竖向水管13和水平水管14的管径均为100

‑

。所述水平风管7、竖向风管8和风管接驳段9的截面形状均为矩形，且截面高度为200

‑

, 截面长度为400

‑

。所述水管支撑架2高度为2400

‑

、长度为1500

‑

。所述电缆桥架4宽度为600

‑

。所述风管吊架6宽度为600

‑

。

21.本实用新型基于bim管线综合技术的机电设备安装逆作法施工结构，设置风管驳

接段和水管驳接段，将传统的建筑设备层安装工序顺序“设备安装

→

竖向管道安装

→

水平管道安装”进行优化，实现“逆作法”：水平管道安装

→

竖向管道安装

→

设备安装，具体实施过程为：

22.第一步，首先在建筑设备层地面1安装水管支撑架2，并在建筑设备层顶板3安装电缆桥架4和风管吊架6；

23.第二步，然后将水平风管7安装于风管吊架6内，将电缆5安装在电缆桥架4内；

24.第三步，接着在水管支撑架2上部安装水平水管14；

25.第四步，安装竖向风管8，将竖向风管8与水平风管7连接；

26.第五步，安装竖向水管13，将竖向水管13与水平水管14连接；

27.第六步，在建筑设备层地面1上部安装风机设备10和水泵设备11；

28.第七步，安装风管接驳段9，通过风管接驳段9的两端分别与竖向风管8和风机设备10连接；

29.第八步，安装水管接驳段12，通过水管接驳段12的两端分别与水泵设备11和竖向水管13连接。

30.上述内容为本实用新型的示例及说明，但不意味着本实用新型可取得的优点受此限制，凡是本实用新型实践过程中可能对结构的简单变换、和/或一些实施方式中实现的优点的其中一个或多个均在本申请的保护范围内。

管线bim模型，一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法技术

本申请涉及一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，涉及溶洞钻孔施工技术领域，包括以下步骤：通过无人机倾斜摄影还原施工场地原始地貌，建立与现场一致的地下管线BIM模型，建立详勘钻孔地层与盾构隧道位置关系的模型，建立溶洞补勘、探边钻孔与周边环境结合的综合BIM模型；将综合BIM模型与倾斜摄影实景场地模型进行核对，综合BIM模型与地下管线模型进行碰撞检测；施工溶洞补勘孔和探边孔，建立溶洞三维模型，每组砂浆孔、排气孔模型与地下管线、溶洞模型进行核对；砂浆孔填充溶洞体积与填充状态的可视化质量管控。还原溶洞原始填充状态，使溶洞砂浆孔和排气孔布置最优，溶洞灌注砂浆方量和灌注质量得到保证。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及溶洞钻孔施工，尤其是涉及一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法。

技术介绍

1、盾构区间隧道的溶洞填充加固，是在详勘揭示溶洞区段设置施工围挡，采用钻机对该地段进行加密补勘钻孔和探边钻孔，探查清楚岩溶发育深度和大小，然后对本区段溶洞，采用砂浆灌填密实后，再利用袖阀管注水泥浆填充溶洞内的空隙的方法，使溶洞内固结为一个整体。

2、但在城区存在复杂的市政管线分布，而多台地质钻机同时进行溶洞补勘和密集的探边钻孔易发生管线破坏的风险，当钻孔探边完成后，溶洞钻注砂浆孔孔位也是根据单个钻孔的溶洞高度评判砂浆孔点位布置，而无法将溶洞整体的填充状态和溶洞高度进行整合，不能使砂浆孔布置在溶洞最优的填充位置，存在泵送砂浆时无法灌入的情况。而单个溶洞填充是否饱满也是通过实际填充量达到溶洞理论注浆量的某个百分比后再进行事后分析和处理，没有形成溶洞填充量和填充质量在事前和事中有效的管控。

3、本专利技术的优势在于解决了城区密集管线条件下，无需人工挖探管线，多台地质钻机连续进行溶洞补勘和探边钻孔施工，并确保溶洞区域砂浆钻孔和排气孔位于溶洞填充最优的位置，可有效管控溶洞填充注浆量和填充质量的施工方法。核心工艺采用无人机倾斜摄影还原场地原始地貌、建立与现场一致的地下管线模型，将溶洞补勘、探边钻孔模拟至原始地貌和地下管线模型核对钻孔与地面障碍物的位置关系，采用管线碰撞模拟核实钻孔与地下管线的位置关系，从而对钻孔位置进行调整，避让建构筑物。建立溶洞分布和原始填充状态的模型与砂浆钻孔位置进行核对，将砂浆孔和排气孔调整至砂浆填充最优位置，进行灌填。通过溶洞填充砂浆、溶洞周边双液浆封边和溶洞内单液浆填充空隙的实际填充量学什么技能好，按各填充材料的流动状态模拟至溶洞模型内，从而对溶洞注浆量和注浆质量进行有效把控。

4、公布号为公开了一种坝基岩体施工过程监测方法，利用坝基钻孔实施跨孔电磁波ct扫描坝基岩体内部地质，推测土层与岩层分界线和溶洞异常区位置，然后在软件进行三维成图，在以.dem格式导入软件中生成包含坝基地层和溶洞的三维模型，对溶洞进行混凝土填充和灌浆处理，然后再ct扫描坝基岩体内部地质，检测混凝土填充及灌浆效果，进行岩层透水试验对不合格的坝基岩层重复进行上述步骤至达到合格的防渗标注。

5、其采用电磁波ct技术推测坝基溶洞的位置和大小，进行混凝土填充和灌浆，再用电磁波ct技术验证灌注效果，该物探方法对溶洞解释深度偏差较大，很难准确探测溶洞的准确位置，后期溶洞钻孔填充施工质量难以保证。而且重复实施电磁波ct技术价格较高，经济效益低。

技术实现思路

1、为了提高溶洞钻孔填充施工质量，本申请提供一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法。

2、本申请提供的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，采用如下的技术方案：

3、一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，包括以下步骤：

4、s1、通过无人机倾斜摄影还原施工场地原始地貌，形成原始地貌模型，将原始地貌模型链接至bim软件中；

5、s2、将带世界坐标的cad平面图导入bim模型，进行bim三维建模；

6、s3、建立与现场一致的地下管线bim模型，在bim模型上将每条管线路径设置图层和管线标高，画出管线断面轮廓，将每个管线生成带信息的模型，并用不同的颜色进行区分；

7、s4、建立详勘钻孔地层与盾构隧道位置关系的模型，在bim模型中导入溶洞区域带钻孔编号的平面图和纵断面图，将隧道线条设置标高，在对应标高中心画出隧道横断面轮廓线，然后识取隧道线路，形成一个带有周边环境、溶洞与地层、地下管线和隧道位置的三维模型；

8、s5、建立溶洞补勘、探边钻孔与周边环境结合的综合bim模型；

9、s6、将综合bim模型与倾斜摄影实景场地模型进行核对，对被临时构筑物阻挡的钻孔提前调整钻孔孔位，使补勘、探边钻孔连续施工；

10、s7、综合bim模型与地下管线模型进行碰撞检测；

11、s8、通过bim软件导出带坐标的溶洞补勘、探边孔点位指导现场放样；

12、s9、施工溶洞补勘孔和探边孔，采用多台地质钻机同时施工补勘孔取芯揭示溶洞，对揭示有溶洞的补勘孔，放样出补勘孔周圈的探边孔点位，施工溶洞探边孔，采用不取芯钻进，当钻进至溶洞顶板时钻机会抖动并发出清脆的声音，进入溶洞后出现钻杆加快钻进和钻孔漏水，判断钻孔溶洞的高度和填充状态，取芯至溶洞底板以下3m完整岩层终孔；

13、s10、建立溶洞三维模型，根据溶洞补勘、探边成果确定每个溶洞的范围和面积，然后将每个溶洞绘制成cad包络图管线bim模型，一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法技术，从溶洞包络图各方向进行剖切，得到溶洞各剖切面的断面图；

14、s11、每组砂浆孔、排气孔模型与地下管线、溶洞模型进行核对；

15、s12、砂浆孔填充溶洞体积与填充状态的可视化质量管控；

16、s13、溶洞周圈双液浆封边填充体积与可视化质量管控；

17、s14、溶洞单液浆补充注浆填充体积与可视化质量管控；

18、s15、钻孔取芯验证溶洞加固质量，对有地基承载力要求的溶洞填充效果检验，使用地质钻机钻孔取芯，检查溶洞砂浆填充的密实程度；将溶洞填充芯样做抗压试验，要求28d无侧限抗压强度≥0.2mpa。

19、通过采用上述技术方案，本申请在城市市区，密集管线条件下，采用无人机倾斜摄影还原场地原始地貌、建立与现场一致的地下管线模型，将溶洞补勘、探边钻孔模拟至原始地貌和地下管线模型进核对钻孔与地面障碍物的位置关系，采用管线碰撞模拟核实钻孔与地下管线的位置关系，从而对钻孔位置进行调整，避让建构筑物。

20、建立溶洞分布和填充原始状态的模型与砂浆钻孔位置进行核对，将砂浆孔和排气孔调整至砂浆填充最优位置，进行灌填。有效的提高溶洞钻孔填充施工质量。并且，通过溶洞填充砂浆、溶洞周圈双液浆封边和溶洞内单液浆填充空隙的实际填充量，按各材料的填充的流动状态模拟至溶洞模型内，从而对溶洞注浆量和注浆质量进行有效把控。

21、进一步，s5中，将cad平面图布置的补勘钻孔与探边钻孔点位，在bim模型使用中心到中心自动导入与bim建模重合，然后对补勘孔和探边孔选择不同的图层，显示不同的颜色，按现场同直径钻孔拉伸至模型底面。

22、进一步，s8中，将密集钻孔与原始地貌、地下管线核对后的钻孔点位，在bim模型界面，获取每个溶洞补勘、探边孔的中心坐标，导出带坐标的补勘孔cad平面图和探边孔cad平面图；

23、将补勘孔平面图、探边孔平面图导入rtk手薄中，识别钻孔点位坐标并与cad平面图核对，然后现场使用rtk放样出每个补勘孔点位，补勘孔钻孔取芯完成后，对揭示有溶洞的补勘孔再沿周圈放样出每个探边孔点位，进行溶洞探边孔钻孔施工；在bim软件导出带坐标的溶洞补勘、探边孔点位。

24、进一步，s9中，凝土地面采用直径130

【技术保护点】

1.一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S5中，将CAD平面图布置的补勘钻孔与探边钻孔点位，在BIM模型使用中心到中心自动导入与BIM建模重合，然后对补勘孔和探边孔选择不同的图层，显示不同的颜色，按现场同直径钻孔拉伸至模型底面。

3.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S8中，将密集钻孔与原始地貌、地下管线核对后的钻孔点位，在BIM模型界面，获取每个溶洞补勘、探边孔的中心坐标，导出带坐标的补勘孔CAD平面图和探边孔CAD平面图；

4.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S9中，凝土地面采用直径中空金刚石钻头取出混凝土块管线bim模型，进入土层6m深度采用直径钢管，圆锥动力触探砸孔探测地下管线，同时作为上部软弱地层的保护套管，钻孔深度6m以下直接使用直径91mm中空金刚石钻头钻进，中空取芯管长4m，泥浆护壁钻孔取芯至隧道底以下3m完整岩层终孔。

5.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S10中，在BIM模型中隐藏溶洞补勘、探边钻孔，将CAD溶洞包络图选择中心到中心导入已建立的模型中绘制溶洞包络图边线，然后再导入6个剖切断面，通过每个平面剖切的钻孔编号与纵断面图钻孔编号对应，然后在平面图将每个平面地层连接成闭合线条进行拉伸，拉伸出溶洞上下地层框架。

6.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S11中，在CAD包络图中根据隧道边线和溶洞处理边界线，将灌注砂浆主孔优先布置在盾构掘进开挖范围内，再向溶洞处理边界线延伸布置，1个砂浆主孔分配3个排气孔，排气孔与砂浆主孔的间距为1～1.5m，根据场地环境调整钻孔间距。

7.根据权利要求6所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：将溶洞砂浆孔、排气孔平面布置图导入已建立的模型，使砂浆主孔、排气孔CAD平面图与BIM模型平面重合，隐藏溶洞范围袖阀管图形，在模型界面俯视图对每组砂浆主孔和排气孔向地层方向拉伸至溶洞底，然后赋予砂浆主孔红色钢管材质、赋予排气孔白色PVC管材质，并进行细部构造绘制，同时核对每组砂浆孔与地下管线和溶洞位置关系，将砂浆主孔布置在强发育溶洞低洼区或半填充溶洞低洼区，由低向高处进行灌注砂浆填充，达到最优的溶洞填充质量。

8.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S14中，在溶洞双液浆封边完成后，对溶洞内砂浆未填满的空隙进行补充注浆，注浆采用单液浆，利用补勘孔、探边孔预先下放的袖阀管与砂浆排气孔作为袖阀管的导向孔对整个溶洞区域进行补充注浆，注浆从两端向中间推进跳孔注浆的方式，水泥浆配合比为1：1，当注浆压力稳定在1MPa或周边袖阀管口涌出水泥浆时停止该点位的注浆，调整至下一个袖阀管进行注浆。

9.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S3所述核对后的CAD平面图是指将现场RKT采集的施工场地周边管线检查井中心坐标导入CAD平面图上与设计单位提供的市政道路管网CAD平面图进行核对调整管道线路走向。

10.根据权利要求1所述的一种BIM技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：S5中，所述CAD平面图布置补勘孔和探边孔，施工补勘孔完成后、再施工探边孔，补勘孔按5m呈正多边形布设；探边孔按2m间距梅花形布置，钻孔深度均进入隧道底板下3m完整岩层；补勘钻孔与探边钻孔采用直径90mm金刚石中空钻头。

【技术特征摘要】

1.一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：s5中，将cad平面图布置的补勘钻孔与探边钻孔点位，在bim模型使用中心到中心自动导入与bim建模重合，然后对补勘孔和探边孔选择不同的图层，显示不同的颜色，按现场同直径钻孔拉伸至模型底面。

3.根据权利要求1所述的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：s8中，将密集钻孔与原始地貌、地下管线核对后的钻孔点位，在bim模型界面，获取每个溶洞补勘、探边孔的中心坐标，导出带坐标的补勘孔cad平面图和探边孔cad平面图；

4.根据权利要求1所述的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：s9中，凝土地面采用直径中空金刚石钻头取出混凝土块，进入土层6m深度采用直径钢管，圆锥动力触探砸孔探测地下管线，同时作为上部软弱地层的保护套管，钻孔深度6m以下直接使用直径91mm中空金刚石钻头钻进，中空取芯管长4m，泥浆护壁钻孔取芯至隧道底以下3m完整岩层终孔。

5.根据权利要求1所述的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：s10中，在bim模型中隐藏溶洞补勘、探边钻孔，将cad溶洞包络图选择中心到中心导入已建立的模型中绘制溶洞包络图边线，然后再导入6个剖切断面，通过每个平面剖切的钻孔编号与纵断面图钻孔编号对应，然后在平面图将每个平面地层连接成闭合线条进行拉伸，拉伸出溶洞上下地层框架。

6.根据权利要求1所述的一种bim技术辅助多管线溶洞钻孔填充施工管控方法，其特征在于：s11中，在cad包络图中根据隧道边线和溶洞处理边界线，将灌注砂浆主孔优先布置在盾构掘进开挖范围内，再向溶洞处理边界线延伸布置，1个砂浆…

【专利技术属性】

技术研发人员：黄少烈，王维东，吕朋，赵亚军，袁金鹏，覃烨，张琦，赵保森，刘伟，李佳潼，李志航，

申请(专利权)人：中国建筑一局集团有限公司，

类型：发明

国别省市：

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