技术干货丨BIM技术在盾构隧道管片施工拼装系统应用
近年来，盾构法施工已经在隧道施工中占据了主导地位，成为城市隧道施工的主要形式，管片的拼装是盾构施工过程中一项重要的技术，目前，国内对管片排版与拼装相关的计算方法有一定的研究，但均存在设计缺陷和不足。
针对轨道交通盾构隧道管片拼装的工艺建模效率以及精细化管理程度不高且施工困难等问题，基于BIM技术对盾构隧道管片建模系统进一步优化、创建参数化建模系统设计，但目前的参数化自动生成模型技术基于Revit平台的二次开发技术还不够成熟，技术也有所限制，本文介绍基于BIM技术研发的盾构隧道管片系统,通过系统软件进行盾构区间三维轴线设计,并基于BIM技术研发的平台一键生成管片模型插件实现区间隧道管片，全过程的自动拼装,还可以通过将模型、数据及现场实景照片等信息上传至BIM协同管理平台,实现施工阶段的信息集成管理，为运营期工程维护提供数据支持，通过市政轨道交通工程案例测试样板区间的工程实践,验证了参数化建模流程的可操作性及二次开发插件的实用性。
研究结果表明,隧道管片自动拼装技术能有效提高盾构隧道管片建模速度,实时数据采集与协同管理平台应用可提高项目信息集成化管理水平,为推进BIM技术在隧道管片建模中应用起指导作用。
技术限制：
二维缺陷：里程和标高只能得邮一个粗略的值；不能展示每环管片的三维姿态；
三维缺陷：大部分软件只针对通用管片，适用范围受限；以三次光滑样条曲线来代替隧道轴线与实际的折线不符，存在误差；不能反映管片与管片间的重叠与张开，未实现真正的可视化；不能根据施工测量实时调整更新模型；只是一个示意性的模型，或者带有部分信息，缺少必要的非几何信息，不能成为信息模型为后期的运营提供更多数据；
盾构隧道管片拼系统
1、 设计模块
1） 输入线路要素自动生成逐桩坐标，并判断线路是否符合拼装要求；
2） 实现不同类型和参数（如直径、纵向螺栓数、分块、楔形量等）管片的拼装计算
3） 实现同一种管片在不同判定条件下的拼装，比如拼装模式、允许偏差、通/错缝、封顶块位置等；
2、 施工模块
1） 按工程和建模需求和标准输出排版结果表；
2） 已拼装管片实时拼装姿态与理论计算姿态的误差分析；
3） 结合当前盾构机姿态对后续管片 进行拼装计算线纠偏，实现设计与施工的实时互动和反馈；
技术优点
1） 一键自动化生成隧道模型
2） 管片拼装施工实时监测，设置误差限值，管片偏差过大时自动报警；
效益分析：
1、 管片预排版能较精确地计算出标准环及转弯环管片的环数，提高工程施工效率，减少材料浪费；
2、 施工实时监控功能能够对比管片实际排布情况与设计线路的偏差，防止隧道偏移过大发生超限，大大节省了财力人力成本；
