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摘要：对铁路隧道进行施工时，仰拱及仰拱填充自身所独有的施工特点，借助于BIM进行辅助的这项施工方案，开展可视化设计，将具体的铁路施工设计方案建造成一个3D的数字模型，将仰拱，还有仰拱填充飞速进行施工时使用的装置以及相关的工艺展开的设计进行改良，对整个施工方案内部涉及的所有施工流程实施模拟。
关键词：铁路隧道；BIM辅助设计；施工方案；可视化设计；虚拟施工
借助于BIM这项技术当中的3D可视化，以及4D虚拟演练这两项技术，探究使用BIM进行辅助施工，此次为前提开展的施工设计方案，在进行可视化设计以及虚拟施工期间，使用的具体方式以及整个过程，还有就是对于施工方案当中的工程所处的实际环境、工程的实际构造，以及施工期间使用的装置等，对于3D数字模型进行设计期间遵循的准则。
一、使用3D模型，协作展开设计
使用此方式，需要遵循下述的几项准则：
第一，按照施工场地所处区域的环境因素，将其环境模型在此基础上进行建造，最终达成虚拟的、符合实际条件的设计环境；
第二，对于工程的构造模型进行建造，把尚未进行实际施工的构筑物对象，预先设置在實际施工的环境内；
第三，在环境模型进行施工的空间范围满足的前提下，联系构造模型在进行实际施工时的要求，处于相同的设计氛围内，开展施工使用的设备的模型当中的可视化设计，还有就是虚拟仿真改良，以此达成施工方案与建立的模型进行协作设计，最终达成的效果[1]。
（一）环境模型的建立
隧道施工开始阶段的支护、前方位置的拱底土石方进行挖掘，这是仰拱以及仰拱填充在进行施工之前的方案的工作流程。按照施工设计图的Ⅲ级围岩、Ⅲb型衬砌形成的断面，参考施工期间流程进行区分需要遵守的准则，将隧道施工开始阶段的支护及拱底位置的土石方模型进行建立。必须重视，施工开始阶段的支护模型，仅具备对静态的、施工现场的实际环境进行布置的特性，不会对施工设计的方案进行虚拟的推演环节。可是拱底位置上的土石方模型，要能够动态的将挖掘的整个环节展现出来，要将施工流程的数据输入，构件在进行建立模型时，它的精准度使用的是：根据隧道的轴向，以6m距离划分成一段的准则，实施该工作[2]。
（二）构造模型的建立
按照施工设计图的Ⅲ级围岩、Ⅲb型衬砌形成的断面，参考施工期间流程进行划分需要遵守的准则，将隧道施工当中涉及的仰拱，还有仰拱填充这个模型进行建立，仰拱施工期间使用的混凝土是C30，仰拱填充则是C20，二者实施的是相对而言，处于独立形式进行浇筑的方式。模型构件输入施工流程数据，建立模型的精准度同上。
（三）建立施工使用的设备的模型
在进行隧道施工期间，对于仰拱，还有仰拱填充开展的施工设计方案，其在进行施工期间使用的设备建立的模型，其含义为仰拱还有仰拱填充，进行飞速的施工台车的设计工作，其中涵盖模板体系及行走体系两项。
二、使用4D模型，进行虚拟演练
（一）建立虚拟仿真环境
经过AutodeskNavisworks，将NWC形式的文件模型导入进去，获得虚拟的、仿照实际施工环境状态的模型。借助于Timeliner模块，在其中接入施工流程的具体时间、工作项参数源的文件——CSV，将处于虚拟环境状态中的时间任务项形成，同时借助于规则，让其自行依附在模型中，然所有施工环节当中的时间任务项同4D模型内部的构件之间做到相互对应。将时间属性输入到模型中以后，形成虚拟的、仿照实际施工环境状态，让时间进行支配的4D动态的模型，以此为前提条件，实施对施工设计完成的方案进行虚拟化的、对整个流程进行模拟的施工[3]。
（二）详细模拟环节（图4）
①进行测量、放置样品，模架体系到达指定区域（涉及了图4当中的（a）、（g）两个部分）；
②卷扬机作为动力，驱使桁架梁望其前方进行行走，到下一次进行循环的地点；实施的是仰拱当中的混凝土展开的浇筑施工（为下图4（b））；
③手葫芦的施工，是对于仰拱压模当中的活动板进行起吊、上翻的施工（为下图4（c））；
④对于仰拱填充展开浇筑方式的施工（为下图4（d））；
⑤电葫芦将端头梁吊起，将整个模架向前方进行滑动，距离为6m，对前方区域的隧道底部的砟石进行挖掘（为下图4（e））；
⑥电葫芦首先将端头梁进行下放施工，手葫芦的施工，是将仰拱压模当中的活动板进行下翻。
图4 对施工设计的方案展开模拟施工
（三）对其达成的效果进行评价
对于仰拱模板实施的设计，是翻转形式的、进行组合之后的钢板，分为固定环节以及活动环节，再由铰接进行构成，达成仰拱以及仰拱填充之间长时间循环进行浇筑施工，确保仰拱建造的矮边墙进行浇筑施工时的质量，以及对于线形实施把控。对于端头部位的模板展开的设计工作，是按照仰拱，还有仰拱填充之后的构造大小，模板的顶部位置，同仰拱的填充区域处于同一高度，能够把控仰拱填充施工时，进行浇筑施工的高度。
对于仰拱进行施工时，它的施工面划分成两个工作区域，实施的是流水施工的方式。其中一个区域是仰拱的底层位置进行挖掘（在紧急时刻，能够对仰拱钢筋进行绑扎）的工作面；另外一个区域是仰拱同仰拱填充进行持续浇筑施工的工作面，在很大程度上减小了进行循环工作是使用的时间。
三、结束语
①借助于BIM这项技术当中的3D可视化，以及4D模拟施工这两项技术，对于施工现场区域内的环境进行设计，建成了让BIM进行辅助，对于施工的设计方案进行可视化设计，还有模拟仿真的方式和整个过程。
②使用BIM技术进行辅助施工，对于铁路隧道进行施工期间的仰拱，及仰拱填充飞速使用的施工装置，还有就是施工工艺的可视化进行设计，而且还呈现出了明显的效果。在对铁路隧道进行施工时，将BIM这项技术使用到其中，能够获得一定范围的、作为参考产生的意义。
参考文献：
[1]陶敬华，远方，贾瑛.建筑信息模型（BIM）在海洋工程结构设计中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2011，3（1）：21-25.
[2]张为和.基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究[J].铁道标准设计，2015，59（3）：82-86.
[3]高永刚，李光金.基于BIM可视化技术在杭州东站中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2010，2（4）：55-58.
（作者单位：中交路桥建设华东工程有限公司）
关键词：铁路隧道；BIM辅助设计；施工方案；可视化设计；虚拟施工
借助于BIM这项技术当中的3D可视化，以及4D虚拟演练这两项技术，探究使用BIM进行辅助施工，此次为前提开展的施工设计方案，在进行可视化设计以及虚拟施工期间，使用的具体方式以及整个过程，还有就是对于施工方案当中的工程所处的实际环境、工程的实际构造，以及施工期间使用的装置等，对于3D数字模型进行设计期间遵循的准则。
一、使用3D模型，协作展开设计
使用此方式，需要遵循下述的几项准则：
第一，按照施工场地所处区域的环境因素，将其环境模型在此基础上进行建造，最终达成虚拟的、符合实际条件的设计环境；
第二，对于工程的构造模型进行建造，把尚未进行实际施工的构筑物对象，预先设置在實际施工的环境内；
第三，在环境模型进行施工的空间范围满足的前提下，联系构造模型在进行实际施工时的要求，处于相同的设计氛围内，开展施工使用的设备的模型当中的可视化设计，还有就是虚拟仿真改良，以此达成施工方案与建立的模型进行协作设计，最终达成的效果[1]。
（一）环境模型的建立
隧道施工开始阶段的支护、前方位置的拱底土石方进行挖掘，这是仰拱以及仰拱填充在进行施工之前的方案的工作流程。按照施工设计图的Ⅲ级围岩、Ⅲb型衬砌形成的断面，参考施工期间流程进行区分需要遵守的准则，将隧道施工开始阶段的支护及拱底位置的土石方模型进行建立。必须重视，施工开始阶段的支护模型，仅具备对静态的、施工现场的实际环境进行布置的特性，不会对施工设计的方案进行虚拟的推演环节。可是拱底位置上的土石方模型，要能够动态的将挖掘的整个环节展现出来，要将施工流程的数据输入，构件在进行建立模型时，它的精准度使用的是：根据隧道的轴向，以6m距离划分成一段的准则，实施该工作[2]。
（二）构造模型的建立
按照施工设计图的Ⅲ级围岩、Ⅲb型衬砌形成的断面，参考施工期间流程进行划分需要遵守的准则，将隧道施工当中涉及的仰拱，还有仰拱填充这个模型进行建立，仰拱施工期间使用的混凝土是C30，仰拱填充则是C20，二者实施的是相对而言，处于独立形式进行浇筑的方式。模型构件输入施工流程数据，建立模型的精准度同上。
（三）建立施工使用的设备的模型
在进行隧道施工期间，对于仰拱，还有仰拱填充开展的施工设计方案，其在进行施工期间使用的设备建立的模型，其含义为仰拱还有仰拱填充，进行飞速的施工台车的设计工作，其中涵盖模板体系及行走体系两项。
二、使用4D模型，进行虚拟演练
（一）建立虚拟仿真环境
经过AutodeskNavisworks，将NWC形式的文件模型导入进去，获得虚拟的、仿照实际施工环境状态的模型。借助于Timeliner模块，在其中接入施工流程的具体时间、工作项参数源的文件——CSV，将处于虚拟环境状态中的时间任务项形成，同时借助于规则，让其自行依附在模型中，然所有施工环节当中的时间任务项同4D模型内部的构件之间做到相互对应。将时间属性输入到模型中以后，形成虚拟的、仿照实际施工环境状态，让时间进行支配的4D动态的模型，以此为前提条件，实施对施工设计完成的方案进行虚拟化的、对整个流程进行模拟的施工[3]。
（二）详细模拟环节（图4）
①进行测量、放置样品，模架体系到达指定区域（涉及了图4当中的（a）、（g）两个部分）；
②卷扬机作为动力，驱使桁架梁望其前方进行行走，到下一次进行循环的地点；实施的是仰拱当中的混凝土展开的浇筑施工（为下图4（b））；
③手葫芦的施工，是对于仰拱压模当中的活动板进行起吊、上翻的施工（为下图4（c））；
④对于仰拱填充展开浇筑方式的施工（为下图4（d））；
⑤电葫芦将端头梁吊起，将整个模架向前方进行滑动，距离为6m，对前方区域的隧道底部的砟石进行挖掘（为下图4（e））；
⑥电葫芦首先将端头梁进行下放施工，手葫芦的施工，是将仰拱压模当中的活动板进行下翻。
图4 对施工设计的方案展开模拟施工
（三）对其达成的效果进行评价
对于仰拱模板实施的设计，是翻转形式的、进行组合之后的钢板，分为固定环节以及活动环节，再由铰接进行构成，达成仰拱以及仰拱填充之间长时间循环进行浇筑施工，确保仰拱建造的矮边墙进行浇筑施工时的质量，以及对于线形实施把控。对于端头部位的模板展开的设计工作，是按照仰拱，还有仰拱填充之后的构造大小，模板的顶部位置，同仰拱的填充区域处于同一高度，能够把控仰拱填充施工时，进行浇筑施工的高度。
对于仰拱进行施工时，它的施工面划分成两个工作区域，实施的是流水施工的方式。其中一个区域是仰拱的底层位置进行挖掘（在紧急时刻，能够对仰拱钢筋进行绑扎）的工作面；另外一个区域是仰拱同仰拱填充进行持续浇筑施工的工作面，在很大程度上减小了进行循环工作是使用的时间。
三、结束语
①借助于BIM这项技术当中的3D可视化，以及4D模拟施工这两项技术，对于施工现场区域内的环境进行设计，建成了让BIM进行辅助，对于施工的设计方案进行可视化设计，还有模拟仿真的方式和整个过程。
②使用BIM技术进行辅助施工，对于铁路隧道进行施工期间的仰拱，及仰拱填充飞速使用的施工装置，还有就是施工工艺的可视化进行设计，而且还呈现出了明显的效果。在对铁路隧道进行施工时，将BIM这项技术使用到其中，能够获得一定范围的、作为参考产生的意义。
参考文献：
[1]陶敬华，远方，贾瑛.建筑信息模型（BIM）在海洋工程结构设计中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2011，3（1）：21-25.
[2]张为和.基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究[J].铁道标准设计，2015，59（3）：82-86.
[3]高永刚，李光金.基于BIM可视化技术在杭州东站中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2010，2（4）：55-58.
（作者单位：中交路桥建设华东工程有限公司）