(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210707896.1 (22)申请日 2022.06.22 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114781045 A (43)申请公布日 2022.07.22 (73)专利权人 墨斗 （天津） 科技有限公司 地址 300000 天津市滨 海新区华苑产业区 华天道6号海 泰大厦510室 (72)发明人 王志红　蔡东明　李非桃　毕强　 张波　李文博　周明科　 (74)专利代理 机构 天津垠坤知识产权代理有限 公司 12248 专利代理师 于德江　江洁 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06T 17/00(2006.01)(56)对比文件 CN 108563851 A,2018.09.21 CN 103306685 A,2013.09.18 CN 113221233 A,2021.08.0 6 CN 106548510 A,2017.0 3.29 CN 112270024 A,2021.01.26 CN 10710 0645 A,2017.08.2 9 CN 113408042 A,2021.09.17 CN 110990930 A,2020.04.10 CN 110454188 A,2019.1 1.15 CN 109815 561 A,2019.0 5.28 徐晨.基于BIM技术的地铁盾构通用管片精 细化建模及排版应用研究. 《中国优秀博硕士学 位论文全文数据库(硕士) 工程科技 II辑》 .2020, 审查员 贾超 (54)发明名称 基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法 (57)摘要 本发明公开了基于BIM的隧道结构盾构段参 数化设计方法， 包括以下步骤： S1、 将隧道盾构段 的平面路线和纵断面路线进行二维设计， 并对盾 构段的路线数据进行分析和输出， 在二维设计平 台中进行隧道盾构段的平面路线和纵断面设计； S2、 建立盾构段管片标准块、 邻接块、 封顶块的三 维构件模型， 盾构管片 的基点放在圆点上； 本发 明的有益效果是： 通过对已有的二维和三维设计 平台进行开发， 实现快速参数化设计工作， 解决 隧道盾构 的建模多为人工手动建模， 效率低下， 且由于隧道本身多为空间曲线， 人工建模准确率 较低的问题， 通过二维和三维的结合， 解决包括 隧道盾构路线、 盾构管片、 盾构内结构从建模到 设计出图出量过程。 权利要求书2页 说明书5页 附图9页 CN 114781045 B 2022.09.16 CN 114781045 B 1.一种基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 将隧道盾构段的平面路线和纵断面路线进行二维设计， 并对盾构段的路线数据进 行分析和输出； S2、 建立盾构段 管片标准 块、 邻接块、 封顶块的三维构件 模型； S3、 对盾构段 结构中心、 路面中心、 左右线位置进行采样， 建立内部盾构标准横断面； S4、 通过三维平台对盾构段 管片进行排版 得到隧道盾构管片三维模型； S5、 三维平台通过盾构段管片三维空间数据对步骤S3中的盾构标准横断面进行融合三 维模型处 理； S6、 通过步骤S5中的融合 三维模型对隧道盾构段内部结构模型进行建立； S7、 利用步骤S6 中得到的隧道盾构段内部结构模型和管片三维模型进行整合处理并对 构件尺寸和所在位置进行统计。 2.根据权利要求1所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述步骤S1 中隧道盾构段的平面路线的线 条起点通过一个固定的桩号值描述， 所述隧道盾构 段的纵断面线条起 点通过一个固定的高程 值描述。 3.根据权利要求2所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述步骤S1中的盾构段的路线输出包括盾构段三维空间坐标数据输出和盾构段管片排版数 据输出。 4.根据权利要求3所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述盾构段管片三 维空间坐标数据输出为 获取平面路线线条关键节点， 通过获取节点距离起 点的位置得 出节点的桩号 值数据。 5.根据权利要求3所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述盾构段 管片排版 数据输出， 具体包括以下步骤：  S101、 根据标准管片的宽度， 对平面路线进行定距等分， 获得每个等分节段的中心点 桩号值和高程；  S102、 获取每 个等分节段的中心点桩号 值的XY坐标， 高程 为Z坐标；  S103、 获得每环管片中心点的空间位置， 根据每个等分节段起点和终点方向匹配最相 近的盾构错缝旋转角度， 得到每一环管片在实际布置中 需要旋转的角度数据。 6.根据权利要求5所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述步骤S4中对盾构段 管片进行排版， 具体包括以下步骤： S401、 根据盾构管片中心点的坐标 数据对管片进行放置； S402、 根据盾构错缝旋转角度对隧道盾构管片进行旋转， 得到全部隧道盾构管片三维 模型。 7.根据权利要求6所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述步骤S5中的盾构段 管片三维空间数据为空间点 坐标数据。 8.根据权利要求7所述的基于BIM的隧道结构盾构段参数化设计方法， 其特征在于： 所 述步骤S7中对构件尺寸和所在位置进行统计， 具体包括以下步骤：  S701、 将整合获得的隧道盾构段结构三维模型进行任意位置的横向剖切， 获得横断面 图；  S702、 路线纵向剖切， 获得侧面图；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114781045 B 2 S703、 获取每 个构件的位置、 尺寸信息进行统计；  S704、 进行设计出量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114781045 B 3