(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 202210770561.4 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 中国化学工程第四建 设有限公司 地址 414000 湖南省岳阳市岳阳 经济技术 开发区岳阳 大道东279号 (72)发明人 邴哲伟　 (74)专利代理 机构 广州高炬知识产权代理有限 公司 44376 专利代理师 高雁 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 113/14(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法 (57)摘要 本申请涉及顶管施工技术领域， 公开了一种 基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 包括： 建立 顶管施工范围内的周边地下管线的管线三维模 型； 确定顶管施工范围内的待施工顶管的最大影 响横断面； 以待施工顶管的施工线路为轨迹， 并 以待施工顶管的最大影 响横断面为截面， 确定待 施工顶管的顶管扰动三维模型； 在 顶管施工范围 内， 确定顶管扰动三维模型和周边地下管线三维 模型的碰撞信息。 本申请建立了土体影 响范围模 型(即顶管扰动三维模型)， 再通过土体影 响范围 模型去分析顶管施工影响范围与周边地下管线 的碰撞关系， 能够精确、 快速地定位顶管对周边 地下管线的影 响， 提高施工效率和对周边地下管 线的保护效果。 权利要求书2页 说明书10页 附图6页 CN 115130349 A 2022.09.30 CN 115130349 A 1.一种基于BIM的顶管施工的碰撞分析 方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 建立顶管施工范围内的周边 地下管线的管线三维模型； 确定所述顶管施工范围内的待施工顶管的最大影响横断面； 以所述待施工顶管的施工线路为轨迹， 并以所述待施工顶管的最大影响横断面为截 面， 确定所述待施工顶管的顶管扰动三维模型； 在所述顶管施工范围内， 确定所述顶管扰动 三维模型和所述周边地下管线三维模型的 碰撞信息 。 2.如权利要求1所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述确定所 述顶管施工范围内的待施工顶管的最大影响横断面， 包括： 通过有限元分析获得 所述待施工顶管对土体 扰动的应力位移图； 根据预设的土体应力阈值和土体位移量阈值， 在所述应力位移图中确定顶管对土体扰 动的最大影响横断面。 3.如权利要求2所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述通过有 限元分析获得 所述待施工顶管对土体 扰动的应力位移图， 包括： 确定有限元分析的基础模型， 所述有限元分析的基础模型包括用于模拟土体的多个网 格和模拟的顶管 管节； 输入土体参数和顶管 管节参数， 施加荷载； 通过有限元分析 得到所述待施工顶管对土体 扰动的应力位移图。 4.如权利要求3所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述土体参 数包括土体的压缩 模量、 土体的泊松比、 土体的粘聚力、 土体的内摩擦角、 土体的密度。 5.如权利要求3所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述顶管管 节参数包括顶管 管节的压缩 模量、 顶管 管节的泊松比、 顶管 管节的密度。 6.如权利要求3所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述根据预 设的土体应力阈值和土体位移量阈值， 在所述应力位移图中确定顶管对土体扰动的最大影 响横断面， 包括： 如果第一网格的应力值大于所述土体应力阈值， 或者所述第 一网格的位移量大于所述 土体位移 量阈值， 则所述第一网格属于所述对土体扰动的最大影响横断面， 其中， 所述第一 网格为所述用于模拟土体的多个网格中的任意 一个。 7.如权利要求1至6中任一项所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述在所述顶管施工范围内， 确定所述顶管扰动三维模型和所述周边地下管线三 维模型的 碰撞信息， 包括： 将所述顶管扰动三维模型分割为多个顶管扰动三维模型 管节； 在所述顶管施工范围内， 确定所述多个顶管扰动三维模型管节和所述周边地下管线三 维模型的碰撞信息 。 8.如权利要求7所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述将所述 顶管扰动三维模型分割为多个顶管扰动三维模型 管节， 包括： 在Revit软件中， 以所述待施工顶管的最大影响横断面为横截面， 以待施工顶管的设计 轨迹为轨迹， 创建多个2点自适应点的柱状自适应族； 其中， 第一2点自适应点的柱状自适应族表示第一顶管扰动三维模型管节， 第一2点自权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115130349 A 2适应点的柱状自适应族为所述多个2点自适应点的柱状自适应族中的任意 一个。 9.如权利要求7所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述将所述 顶管扰动三维模型分割为多个顶管扰动三维模型 管节， 包括： 确定多个顶管扰动 三维模型管节的编 号， 第一顶管扰动三维模型管节的编 号用于指示 第一顶管 管节。 10.如权利要求7所述的基于BIM的顶管施工的碰撞分析方法， 其特征在于， 所述在所述 顶管施工范围内， 确定所述多个顶管扰动三 维模型管节和所述周边地下管线三维模型的碰 撞信息， 包括： 在Navisworks软件中， 确定所述多个顶管扰动三维模型管节和所述周边地下管线三维 模型的碰撞信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115130349 A 3