从“卡脖子”到人有我优,数字孪生盾构机施工流程可视化
盾构机是一种使用盾构法的隧道掘进机。建国以来,我国铁路隧道的建设取得令人瞩目的进步,其数量和总延长都已位居世界各国之首。从“卡脖子”到人无我有,人有我优,隧道的建设提高了车辆的行程时间、使人民生活更加便捷、生活水平提高,而隧道的建设最大的功臣就是盾构机。
伴随着城市建设发展,创新和技术在发挥着越来越重要的作用,以GIS、BIM、人工智能、大数据、5G为代表的创新技术和应用也为了城市、工业建设提供着技术支持。工程建设的发展也以科技创新为切入点,形成创新协同互动的新生态圈。
今天将采用 Hightopo 的 HT for Web 产品来构造轻量化的 3D 可视化场景,数字孪生盾构机施工流程,清晰直观地展示设备的部件组成,动态运作效果,设备拆分,组装、施工全过程。
界面简介及效果预览
我们使用 HT for Web 自主研发的 2D/3D 引擎,经过搭建轻量化场景、搭配数据面板以及动画驱动制作了盾构机施工流程可视化:
场景由中心的 3D 盾构机和底部数据面板构成,场景支持常规的旋转、平移和视角缩放,通过数据面板模拟展示盾构机施工进程的一些相关信息。
结合 HT 数据可视化面板实时监控,实时展示施工过程的各项数据指标。智能分析采集后台数据,真实反映每一项模块的实时动态,让管理者了解各板块情况,进行快速维护管理。
盾构壳体
盾构壳体由切口环,支撑环,水平、竖直隔板以及外壳钢板组成,在工程施工开始,首先通过开挖基坑,将盾构机器安装至指定位置,进行调试。
推进系统
盾构机的推进系统主要由盾构千斤顶和液压设备组成,沿支撑环呈圆周状分布,通过向管片施加压力,反推盾构机向前掘进。
出土系统
在刀具削土后,通过传送装置运输至后方。
拼装系统
拼装系统可以说是盾构机的骨架所在,通常工厂会按照盾构机规格生产的一系列环片状管片,再通过环式拼装机进行组装,管片也成为了隧道的支护要件,保障盾构机的安全掘进。
实现价值
传统的施工常采用BIM模型,但BIM建模模型数据往往过于庞大臃肿且建模模型不够美观。通过案例我们可以感受到,相比于传统方式的项目建设而言,HT 的三维展示具有更灵活的表现形式和直观生动的效果。对于企业,生动的演示动画能让客户更快了解产品的工作原理和优势,而且比起普通的工业动画,Web 上的可视化系统展示内容更丰富、自由度更高,后续需求更改也更为灵活、成本更低。
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