(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210969891.6 (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 中铁十八局集团有限公司 地址 300000 天津市津南区双港乡 (72)发明人 黄江帆　张瑞申　刘圆　黄欣　 袁帅　李鹏　 (74)专利代理 机构 北京睿博行远知识产权代理 有限公司 1 1297 专利代理师 陈阳 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) E21D 11/10(2006.01) E21D 9/12(2006.01)E21D 9/10(2006.01) (54)发明名称 一种基于BIM的掘进机与同步衬砌双 线运输 优化方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM的掘进机与同步 衬砌双线运输优化方法， 包括以下步骤： S1、 在 BIM中建立场地模型； S2、 在BIM中建立掘进机模 型及运输机车模型； S3、 在BIM中建立隧道模型； S4、 在BIM中进行所述掘进机施工流程及所述运 输机车运输流程的仿真模拟； S5、 在BIM中进行所 述掘进机施工流程和所述运输机车运输流程的 优化； S6、 在BIM中建立同步衬砌台车模型； S7、 在 BIM中进行所述同步衬砌施工流程的仿真模拟； S8、 在BIM中进行所述掘进机施工流程和所述同 步衬砌施工流程的双线施工模拟， 优化所述运输 机车的运输方案。 通过所述掘进机施工流程仿真 模拟， 获取合理的道岔间距及道岔数量， 为实际 施工运输调度组织 提供参考。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115481462 A 2022.12.16 CN 115481462 A 1.一种基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 在BIM中建立场地模型； S2、 在BIM中建立掘进机模型及运输 机车模型； S3、 在BIM中建立隧道模型； S4、 在BIM中进行 所述掘进机施工流 程及所述 运输机车运输流 程的仿真模拟； S5、 根据所述步骤S4的模拟结果， 在BIM中进行所述掘进机施工流程和所述运输机车运 输流程的优化； S6、 在BIM中建立同步衬砌台车模型； S7、 在BIM中进行 所述同步衬砌施工流 程的仿真模拟； S8、 根据步骤S5和步骤S7的模拟结果， 在BIM中进行所述掘进机施工流程和所述同步衬 砌施工流 程的双线施工模拟， 优化所述 运输机车的运输方案 。 2.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S1具体为： 根据现场环境及掘进机的选型， 进行场地分区， 包括混凝土拌合站、 调 度区、 掘进机施工位置及运输线路， 并建立所述场地模型。 3.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S2具体为： 依据设计 资料及掘进机的参数， 明确隧道的开挖洞径和施工工序， 确定 所述掘进机施工所需的物料、 已掘进隧道运输轨道的布置方式、 所述运输机车的编组配置、 编组数量以及运行速度， 建立所述掘进机模型及所述 运输机车模型。 4.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S3具体为： 根据隧道断面尺寸及同步衬砌台车 的施工需求， 进行掘进机后方隧道 的断面布置， 包括风、 水、 电管线的布置、 连续皮带的布置、 运输轨道的布置和道岔的布置， 并建立所述隧道模型。 5.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S4具体为： 根据支护方式、 出渣方式、 施工工序、 运输方式、 运输轨道的布置形式以 及运输距离， 模拟所述掘进机施工流程及所述运输机车运输流程， 分析所述运输机车 的新 增数量、 往返运输时间、 运输调度条件和运输频率。 6.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S 5具体为： 通过所述掘进机施工模拟， 优化所述运输机车的数量、 所述运输机车的 运行速度、 道岔数量以及道岔布置间距。 7.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S 6具体为： 根据工程总体进度要求， 所述掘进机掘施工后开始组织同步衬砌施工， 结合已开挖隧道断面布置条件设计所述同步衬砌台车， 减少对所述掘进机施工的干扰。 8.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S7具体为： 根据隧道设计参数、 所述同步衬砌台车施工工序、 混凝土运输距离， 分 析所需所述 运输机车的数量、 往返运输时间和调度条件。 9.如权利要求1所述的基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 其特征在于， 所述步骤S8具体为： 通过所述掘进机施工模拟及所述同步衬砌施工模拟， 综合分析所述掘 进机施工和所述同步衬砌施工的双线运输需求， 确定所述运输机车 的需求数量和编组， 分 析优化运输方案 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115481462 A 2一种基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方 法 技术领域 [0001]本发明涉及隧道施工技术领域， 具体涉及一种基于BIM的掘进机与同步衬砌双线 运输优化方法。 背景技术 [0002]建筑信息模 型(Building Informat ion Modeling， 简称BIM)技术是一种应用于工 程设计、 建造、 管理的数据化工具。 掘进机是利用回转刀具开挖， 同时破碎洞内 围岩并掘进， 形成整个隧道断面的一种新型、 先进的隧道施工机械。 掘进机以其高效、 安全、 环保等特性 在其我国地下空间开发中起着举足轻重的作用。 衬砌指的是为防止 围岩变形或坍塌， 沿 隧 道洞身周边用 钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。 随着掘进机施工技术广泛应用， 同步衬砌技术应用而生， 同步衬砌是在掘进机已掘进洞段布置衬砌台车， 在掘进机掘进的 同时同步实施二次衬砌。 [0003]传统施工中， 同步衬砌对掘进机施工干扰较大， 严重制 约掘进机施工进度， 尤其是 施工运输。 目前， 对于掘进机施工和同步衬砌施工的运输效率极大依赖于施工调度的个人 水平以及工程项目运输机车编组的配置， 无法发挥同步衬砌应有的施工效率。 在保证施工 安全的前提下， 如何减少相互干扰， 既能保证掘进机快速掘进施工， 又能保证同步衬砌施工 质量是工程中的重点和难点 发明内容 [0004]本发明的目的是提出一种基于BIM 的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 解决 当前对于掘进机施工和同步衬砌施工的运输效率极大依赖于施工调度的个人水平以及工 程项目运输 机车编组的配置， 无法发挥同步衬砌应有的施工效率的技 术问题。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用如下技 术方案： [0006]本发明提供一种基于BIM的掘进机与同步衬砌双线运输优化方法， 包括以下步骤： [0007]S1、 在BIM中建立场地模型； [0008]S2、 在BIM中建立掘进机模型及运输 机车模型； [0009]S3、 在BIM中建立隧道模型； [0010]S4、 在BIM中进行 所述掘进机施工流 程及所述 运输机车运输流 程的仿真模拟； [0011]S5、 根据所述步骤S 4的模拟结果， 在BIM中进行所述掘进机施工流程和所述运输机 车运输流 程的优化； [0012]S6、 在BIM中建立同步衬砌台车模型； [0013]S7、 在BIM中进行 所述同步衬砌施工流 程的仿真模拟； [0014]S8、 根据步骤S5和步骤S7的模拟结果， 在BIM中进行所述掘进机施工流程和所述同 步衬砌施工流 程的双线施工模拟， 优化所述 运输机车的运输方案 。 [0015]进一步地， 所述步骤S1具体为： 根据现场环境及掘进机的选型， 进行场地分区， 包 括混凝土拌合站、 调度区、 掘进机施工位置及运输线路， 并建立所述场地模型。说　明　书 1/5 页 3 CN 115481462 A 3