本發(fā)明屬于地鐵站內(nèi)機電安裝礦物質(zhì)電纜安裝敷設領域，具體涉及一種基于bim技術的礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工方法。

背景技術：

地鐵隨著時代發(fā)展自2007年之后建設熱潮再度涌起，尤其是近幾年地鐵建設發(fā)展呈井噴式發(fā)展，接近30個城市建成或開始建設，目前滿足建設地鐵的城市已達到50個城市，地鐵時代建設已經(jīng)全面加速。地鐵車站機電安裝多數(shù)為地下車站，礦物質(zhì)電纜應用在地鐵項目主要是因為其具有壽命長、載流量大，防火性能優(yōu)良、耐腐蝕、耐高溫、防煙、防水等特性。其主要應用于地鐵一級負荷，如變電所照明、應急照明、eps電源柜、電氣火災、消防控制柜、電扶梯、tvf風機、uof風機、防排煙系統(tǒng)、消防電源系統(tǒng)等。礦物質(zhì)絕緣電纜是由礦物材料氧化鎂粉作為絕緣的銅芯銅護套電纜，礦物絕緣電纜由銅導體、氧化鎂、銅護套兩種無機材料組成，銅的熔點為1083℃，氧化鎂的熔點是2800℃，因此礦物質(zhì)電纜具有較高熔點，在火焰條件下也不易燃燒或者助燃，性能是普塑膠耐火電纜所不能比擬的。

礦物質(zhì)絕緣電纜的防火性能是塑料電纜望塵莫及的，但其最大的弱點是現(xiàn)場安裝工藝要求高，中間終端接頭現(xiàn)場施工條件受限，現(xiàn)場施工難度大，現(xiàn)場安裝工藝復雜。因為受到長度的限制（每種規(guī)格的礦物質(zhì)絕緣電纜拉伸長度都是固定米數(shù)），長度要求一定時必須使用中間聯(lián)接器這種機械結構聯(lián)接電纜，將二根相同規(guī)格電纜聯(lián)接起來成為一根電纜。然而，由于聯(lián)接器密閉性的不足，導致部分試驗不能達到bs6387標準(英國耐火電纜標準)要求，如950℃180min耐火試驗(c)、650℃15min噴淋試驗(w)及750℃15min沖擊試驗(z)等），防潮密閉性工藝不達標，采用現(xiàn)場切割制作終端頭連接后電纜各項檢測試驗不能很好完成，制作工藝最終穩(wěn)定可靠性難以保障，終究暗藏質(zhì)量隱患，因絕緣問題返工時有發(fā)生，而且，礦物質(zhì)電纜中間連接器往往因位置預留不合理難以檢修；此外礦物質(zhì)絕緣電纜在現(xiàn)場要進行回路拼接，造成材料浪費，大大增加了工程造價，而且必須現(xiàn)場二次制作，也加大了勞務成本，

bim（建筑信息模型）作為一種新型的主要應用于工程建設領域的重要計算機應用技術，使用數(shù)字建模軟件，能夠?qū)κ┕み^程進行可視化模擬，提升施工效率和科學把控，給施工企業(yè)帶來極大的價值。根據(jù)文獻調(diào)查，尚且沒有將bim技術引入礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工過程中。因此，目前迫切需要研發(fā)一種礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工方法，以克服現(xiàn)有礦物質(zhì)絕緣電纜在加工及現(xiàn)場安裝過程中存在的上述缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新的基于bim技術的礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工方法，減少了勞務成本，降低了工程造價，縮短施工工期，有效推進了機電安裝整體施工進度。

本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的：一種基于bim技術的礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工方法，包括以下步驟：

步驟1，地鐵車站內(nèi)現(xiàn)場三維空間實際測量：利用3d掃描儀對地鐵車站進行三維立體掃描，核對實測數(shù)據(jù)是否與施工圖紙相符，進行調(diào)整優(yōu)化，達到后期bim建模信息與現(xiàn)場無誤差；

步驟2，車站模型建立：對地鐵站內(nèi)全專業(yè)進行族群建立、組庫建立、車站信息數(shù)字bim模型建模；

步驟3，全專業(yè)管線優(yōu)化：對全專業(yè)進行管線優(yōu)化、滿足管線排布規(guī)范、碰撞檢測優(yōu)化，最終完成綜合管線優(yōu)化；

步驟4，確定橋架內(nèi)礦物質(zhì)電纜回路排列順序：鎖定全專業(yè)模型中所有礦物質(zhì)電纜模型，在橋架模型中優(yōu)化并精確到礦物質(zhì)電纜回路排布順序、橋架轉彎處明確礦物質(zhì)電纜轉彎順序以及每根回路轉彎半徑，為最終確定礦物質(zhì)絕緣電纜回路長度做好前置條件；

步驟5，確定礦物質(zhì)電纜中間連接器位置：根據(jù)礦物質(zhì)電纜工廠各種型號加工拉伸長度進行bim模型深化標注，對礦物質(zhì)電纜中間連接器進行按每根回路各自編號，并導入二維碼相關信息，根據(jù)bim模型中礦物質(zhì)電纜回路中中間連接器的位置進行調(diào)整，調(diào)整到預先設定好的檢修位置，以方便檢修維護為原則，生成最終bim模型；

步驟6，根據(jù)bim模型輸出礦物質(zhì)分段電纜工程量與總回路工程量：根據(jù)調(diào)整完成的最終精確礦物質(zhì)電纜長度進行工廠化預制，加工，中間連接器與終端頭全部在工廠完成，成品礦物質(zhì)電纜試驗檢測全部在工廠完成；

步驟7，根據(jù)礦物質(zhì)電纜回路二維碼信息安裝：將每根回路進行現(xiàn)場調(diào)直，掃描每根回路上二維碼信息，確定回路位置、路徑，進行敷設安裝。

采用本發(fā)明所述的方法，采用現(xiàn)場結合施工圖紙利用bim技術應用對地鐵站內(nèi)全專業(yè)綜合管線、包括礦物質(zhì)絕緣電纜進行3d翻模，模型經(jīng)過管線優(yōu)化布局后進行礦物質(zhì)電纜回路長度工程量輸出，將礦物質(zhì)電纜專用中間連接器的位置預留在規(guī)劃好的檢修位置，包括設備區(qū)走廊、站臺板夾層、強電豎井等位置，最終利用bim模型輸出分段電纜長度與總回路長度，從而將每個回路的礦物質(zhì)絕緣電纜進行工廠化預配加工，在此基礎上科學的安排電纜檢修位置與敷設工藝順序的安裝方法，是礦物絕緣電纜施工進度與質(zhì)量的關鍵性問題，有效推進了機電安裝整體施工進度。

本發(fā)明解決了礦物質(zhì)電纜現(xiàn)場終端制作、中間連接器切割浪費的問題，解決了礦物質(zhì)絕緣電纜在現(xiàn)場切割以及現(xiàn)場回路拼接材料浪費大（比如a1回路需要240型號礦纜235米，現(xiàn)場到貨80米/根有3根，剩余5米就是廢料），解決了現(xiàn)場制作中間連接器與終端接頭條件受限、工作效率低、難度大、防潮技術工藝不達標，返工問題，解決了礦物質(zhì)電纜中間連接器因位置預留不合理難以檢修的問題，突破了礦物質(zhì)絕緣電纜到貨每種規(guī)格拉伸長度固定米數(shù)瓶頸的問題，達到礦物質(zhì)電纜材料節(jié)省10%左右。有效減少了勞務成本與工程造價成本，減少礦物質(zhì)電纜材料用量，減少施工周期，提供更合理施工方法，同時相比原施工藍圖檢修空間更為充足，方便檢修與后期運營維護，實用性強，利于推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明預配施工流程圖；

圖2是本發(fā)明成品礦物質(zhì)電纜預制大樣示意圖；

圖中：1-礦物質(zhì)電纜；2-中間連接器；3-終端頭。

具體實施方式

一種基于bim技術的礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配加工方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟1，地鐵車站內(nèi)現(xiàn)場三維空間實際測量：利用3d掃描儀對地鐵車站進行三維立體掃描，包括墻體、上下翻梁、樓板厚度、柱等實測數(shù)據(jù)是否與施工圖紙核對相符，不符合的與設計協(xié)調(diào)夠后進行微調(diào)，達到后期bim建模信息與現(xiàn)場無誤差；本發(fā)明首次通過3d掃描技術掃描地鐵車站，獲得數(shù)據(jù)，并且據(jù)此更新bim模型，調(diào)整施工方案，打破設計階段與施工階段信息傳遞的斷層，改變施工過程中因累積誤差產(chǎn)生帶來的材料浪費、返工等問題。

步驟2，車站模型建立：對地鐵站內(nèi)全專業(yè)進行族群建立、組庫建立、車站信息數(shù)字bim模型建模，上述建模所需的族庫包括鋼板風管、酚醛復合風管、鍍鋅鋼管、內(nèi)外涂塑管、pvc管、梯形橋架、槽式橋架、配電箱（柜）、大小風機、冷水機組、空調(diào)機組、各種泵、燈具等站內(nèi)百余種設備與50多種管線；

步驟3，全專業(yè)管線優(yōu)化：對全專業(yè)進行管線優(yōu)化、滿足管線排布規(guī)范、碰撞檢測優(yōu)化，最終完成綜合管線優(yōu)化；管線優(yōu)化的原則是“臨時管線讓永久管線，小管線讓大管線，有壓管線讓無壓管線，非主要管線讓主要管線，可彎曲管線讓不可彎曲管線，技術要求低的管線讓技術要求高的管線”，同時也遵循“上風中電下水”排布原則。管線排布規(guī)范還要明確標高標注，風管標注的是風管頂面標高，空調(diào)水管為管底標高，水管表示的均是不含保溫層標高，消防和排水管標高表示的是管中心標高，電纜橋架標注的下底相對該層的地面標高。此外，管線優(yōu)化原則還包含：1、滿足各區(qū)域管線凈空要求，如不滿足要求，比如風管在不改變截面積情況下改變寬高比例；2、不改變功能前提下改變管道走向。按照等級調(diào)整各級管道避讓原則。

步驟4，確定橋架內(nèi)礦物質(zhì)電纜回路排列順序：鎖定全專業(yè)模型中所有礦物質(zhì)電纜模型，在橋架模型中優(yōu)化并精確到礦物質(zhì)電纜回路排布順序、橋架轉彎處明確礦物質(zhì)電纜轉彎順序以及每根回路轉彎半徑，為最終確定礦物質(zhì)絕緣電纜回路長度做好前置條件，橋架模型包含在bim全專業(yè)建模模型中，具體指的是設備動力礦物絕緣電纜與站內(nèi)應急照明電纜作用的橋架；

步驟5，確定礦物質(zhì)電纜中間連接器位置：根據(jù)礦物質(zhì)電纜工廠各種型號加工拉伸長度進行bim模型深化標注，對礦物質(zhì)電纜中間連接器進行按每根回路各自編號，并導入二維碼相關信息，根據(jù)bim模型中礦物質(zhì)電纜回路中中間連接器的位置進行調(diào)整，調(diào)整到預先設定好的檢修位置，以方便檢修維護為原則；中間連接器位置在地鐵車站內(nèi)調(diào)整到預先設定好的檢修位置，一般為走廊吊頂檢修口位置正上方，強電井道位置，站臺板下預留位置（避開電梯井道，因站臺板夾層頂板受5‰坡度影響，凈空在1米左右處較為適宜），避開400v變電所正下方電纜密集處，充分考慮梯形橋架與封閉式橋架內(nèi)檢修位置預留。

步驟6，根據(jù)bim模型輸出礦物質(zhì)分段電纜工程量與總回路工程量：根據(jù)調(diào)整完成的最終精確礦物質(zhì)電纜長度進行工廠化預制，加工，中間連接器與終端頭全部在工廠完成，如圖2所示成品礦物質(zhì)電纜預制大樣圖，成品礦物質(zhì)電纜試驗檢測全部在工廠完成，礦纜盤圓時注意對中間連接器進行成品保護。

步驟7，根據(jù)礦物質(zhì)電纜回路二維碼信息安裝：將每根回路進行現(xiàn)場調(diào)直，掃描每根回路上二維碼信息，確定回路位置、路徑，進行敷設安裝。

本發(fā)明優(yōu)勢在于一是施工現(xiàn)場敷設安裝礦物質(zhì)電纜速度提升明顯，采用傳統(tǒng)施工方法，以地鐵車站為單位，一級負荷礦纜70個回路敷設完成加中間連接器與終端頭制作安裝至少施工需要20天，而采用本發(fā)明所述方法僅用7天就完成現(xiàn)場安裝任務；二是礦物質(zhì)電纜質(zhì)量工藝品質(zhì)有質(zhì)的飛躍，傳統(tǒng)礦物質(zhì)電纜施工切割與終端頭制作質(zhì)量相對不穩(wěn)定，防潮密封技術工藝參差不齊，因絕緣問題返工現(xiàn)象時有發(fā)生，通過本發(fā)明所述的bim技術工廠化預制礦物電纜，現(xiàn)場“零切割、零動火、零密封”，保證礦纜工藝質(zhì)量，確保了終端中間頭制作安裝，大大提高安裝工藝質(zhì)量。

傳統(tǒng)礦物質(zhì)電纜現(xiàn)場到貨后現(xiàn)場進行切割連接，施工過程高污染、高能耗、低效率，材料損耗量較大。經(jīng)過本發(fā)明改進后，預制礦物絕緣電纜在施工過程中根據(jù)已經(jīng)提前利用bim技術模型深度優(yōu)化后的中間連接器位置與終端頭位置可實現(xiàn)可視化模型交底，回路施工先后順序有條不紊，一目了然，保證了施工現(xiàn)場低污染，低能耗、高效率。

為了進一步證明本發(fā)明的應用效果，列舉以下具體工程實例進行說明：

實施例：

合肥市軌道交通2號線工程，起長寧大道站，向東沿長江西路、長江中路、長江東路敷設至終點大眾路站，起點和終點均預留向兩端延伸的線路條件。線路全長27.764km，全為地下線，共設站24座，全線最大站間距1.665km，位于玉蘭大道與蜀峰路之間；最小站間距0.714km，位于王崗大道與大眾路之間；平均站間距1.182km。

由申請人負責施工的機電總承包8標段包括龍崗大道站、王崗大道站、大眾路站、位于長江路與王崗路、龍崗路、大眾路交叉口。三站礦物絕緣電纜采用了本發(fā)明所述的礦物質(zhì)絕緣電纜工廠化預配施工方法，它相比于傳統(tǒng)施工方式具有五大優(yōu)勢：①提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少對技術工人的依賴；②縮短施工工期，降低人工投入；③安全生產(chǎn)有保障；④節(jié)約現(xiàn)場加工場地；⑤降低材料損耗。