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边坡工程专用CIM系统是什么?

305 2020-07-28 08:59:13

日本熊谷组针对边坡开发了一套特殊的CIM系统,旨在提高边坡工程的施工效率。该系统已用于日本国土交通省九州地方整备局招标的阿苏大桥地区的边坡工程,以测试其有效性。


开发背景

近年来,以提高施工效率为目标的CIM系统逐渐受到重视。如同隧道、桥梁及道路工程等,边坡工程中也引入了CIM技术进行施工管理,以确保安全。但与其他工程相比,应用案例较少。原因在于,长大边坡工程实施数量多,需根据地层条件进行变更,数据输入工作庞大且繁杂。根据日本建设业联合会发行的《2018年度施工CIM案例集》可知,隧道工程案例11件、道路工程案例5件、桥梁工程案例7件,边坡工程案例0件。


概要及特点

在对边坡插入钢锚以锚固土体时,系统可自动记录锚杆单元、施作位置、地质条件、施工日期及测试结果等信息,并进行三维建模(图1)。其中锚杆施作状态的照片还可与其测试结果相互链接(图2)。该系统还可对承受锚杆反向作用力的受压垫板进行三维建模(图3、图4)。此外,该系统利用Excel表格直接读取施工数据,以此取替现场录入工作。

边坡CIM展示画面

图1 边坡CIM展示画面


 锚杆特性

图2 锚杆特性

 受压垫板界面

图3 受压垫板界面


 受压垫板三维显示图像

图4 受压垫板三维显示图像


锚固管理输入界面

图5 锚固管理输入界面


阿苏大桥地区边坡工程中的应用

阿苏大桥地区边坡发生土体坍塌,钻探勘察较为困难,无法准确掌握其地质条件(岩土边界)。由于锚固施工需根据砂土厚度来选择锚固类型,需使用探测仪及振动传感器对锚杆安装点的砂土层厚度进行检测。因此,该工程引入了边坡CIM系统。

 阿苏大桥地区边坡工程CIM系统应用实例

图6 阿苏大桥地区边坡工程CIM系统应用实例


边坡工程CIM系统应用的有效性

与以往施工条件不同是,该边坡发生崩塌,地基条件不确定,无法采取数值化加以分析,为此需对施工数据进行三维建模,并对数据进行统一管理。若该工程未采用CIM系统,则无法准确选择锚固类型,容易发生多次返工。