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前言

建筑工程项目是一项复杂的、综合性强的工程活动,工程数据量巨大,是一件需要多参与方协同完成的产品。拿架桥来说,中国的桥梁数已经突破了100万座,在过去很长一段时间里,工程人员按图纸施工,重要工序提前在脑子里建模,这极大的增加了施工难度和效率。在科技迅速发展的大背景下,数字技术在与传统基础设施融合创新中,伴随着新需求的不断迭代,正在形成新的技术架构体系,建立一个数字孪生的世界,实现从 3D GIS 可视化、漫游和三维空间分析到 BIM 施工管理、施工动态模拟和施工进度总览的全过程信息化管理,传统桥梁工程迎来了深刻变革。

本次项目以架桥机架设桥梁的工程为例,利用 HT for Web 自主研发的强大的基于 HTML5 的 2D/3D 渲染引擎,搭建出一个架桥机专项施工的3D 可视化场景。

项目预览

https://www.hightopo.com/demo2/bridge_building/

界面简介与效果预览

我们这次的界面与以往有很大的不同。我们此次采用了水墨画+古典音乐的诗画风格,将严肃枯燥的工程项目,通过传统的意境深远的水墨画来呈现,让用户过目不忘、印象深刻。

页面初始化时,也是有一个经典的由远及近的动画过程。在这个过程中,两岸的山川绿意盎然,点点金黄,倒映在清澈如镜的流水中,远处的孤帆正徐徐远去,红日在飞燕的衬托下金光耀眼,还有那一支似与太阳比高的风筝在空中翱翔……这一切和悠扬的乐曲一道,讲述了一个 HT 的架设桥梁的施工流程 3D 可视化的故事……

初始化-min

流程控制按钮

我们可以观察到界面右上角有5个各施工步骤的控制按钮,繁体字的呈现贴合水墨画的意境。

流程控制按钮1

音乐隐藏开关

这个隐藏开关小编也是找了很久,你不会知道,左下角站在枝头的那只栩栩如生的小鸟竟是音乐的隐藏开关。音乐在这里默认“播放”状态,小鸟会在枝头跳舞;点击关闭时,小鸟则静静地望着施工方向。

小鸟

方向标

在施工桥梁旁边我们用风筝图形作方向标,头部向南,尾部向北。

方向标

系统分析

我们对架桥机的整个施工动态进行模拟仿真。我们在初始化的时候就可以了解到,整个施工现场的视角是可以360°转换的。我们也可以观察到,架桥机在施工的流程中也存在着异步操作,先要完成机座安装之后才能进行下一步提梁装车的动作。HT拥有强大的渲染引擎能够满足对整个动画流程的精准把控。

第一步:机座 安装

架桥机的主体结构有主梁、上横梁和前框架、起升天车、支承横移轮组及轨道系统、托轮机构、前液压顶升机构、后驱动装置、运梁平车、电气系统等组成。安装好之后,就可以进行下面的施工步骤了。

机座安装

第二步:提梁 装车

梁体采用两台门机装上运梁车,运梁车装车运送至安装桥跨。

提梁装车

第三步:喂梁 落梁

前方天车起吊梁体前端,与后方运梁车同步将梁体吊运至梁体前端,在前跨1/3位置时,后方天车起吊与前方天车同步将梁体吊运至桥跨位置,架桥机整机横移,将梁体安装就位。

喂梁落梁

第四步:落浆

当梁体安装完毕之后,即可浇筑接缝,完成这一部分的架桥工作。

落浆

第五步:过孔

主梁过孔之后,前导梁伸出,并携带前支腿和部分横移梁轨道一次完成过孔,当前支腿和前横移轨道在前台安装完成后,前导梁回缩和主梁继续同步跟进就位。至此就完成了架桥机施工的一个循环。

过孔

HT 把复杂形态用创意的表达方式和结构优化,为桥梁设计提供了强大的支撑,能够有效的提高设计质量。

施工流程控制

从上面介绍的动画流程可以了解到,整个施工过程是围绕着5个不同的动作进行的。通过界面右上角的流程控制按钮,我们可以进行选择每个步骤的演示或回放。灰色字体表示未完成动作,红色圆圈标注已完成动作。通过这个功能可以实现施工过程中的关键构件信息共享和施工管控。

整体施工流程动画

实现价值

HT 可实现建筑工程施工现场的电脑三维可视建模,搭建数字孪生建设管理平台,通过该平台对施工过程中的进度、质量、安全、视频监控等工作进行可视化管理。可以达到以下目的:

(1)能够以逼真的数字化 3D 形式表现项目,让相关用户通过 VR 或屏幕体验,从而更好地理解设计。

(2)可视化交底,校核施工方案,减少返工和误工,消除施工隐患,防止施工事故,提高施工决策效率。

(3)保证了设计和施工数据的唯一性,实现了运维养护阶段数据的可溯源性。为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;

(4)在设施的不同阶段,不同利益相关方通过在数字场景中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。

总结

基础设施建设往往代表一个国家综合的实力和底蕴,是一个国家赖以生存的命脉。近年来,中国大型基建工程创造了许多世界奇迹,同时”中国速度”也引发外媒和外国网友的追捧。中国的发展速度让世界惊叹,基建实力更是世界闻名,让中国在全球拥有了”基建狂魔”的名号。从一个个亮眼的成绩来看,中国基础设施的现代化程度显著提高,新技术、新手段得到大量应用,基础设施功能日益增加,承载能力、系统性和效率都有了显著的进步,推动了城市经济发展和居民生活条件改善。

乘着“新基建”的浪潮,中国建筑工程也迎来了创新、转型、升级的重要战略机遇期,BIM、GIS、数字孪生等前沿技术的充分利用,让建筑工程项目实现全程可视化管控,可于施工前发现问题,减少损耗、节约资源,提升整个项目的施工效率和质量,为工程高质量、高效率、高水平管控保驾护航。

2019 我们也更新了数百个工业互联网 2D/3D 可视化案例集,在这里你能发现许多新奇的实例,也能发掘出不一样的工业互联网:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同时,你也可以查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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