基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法技术

本发明专利技术公开了基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法，测试道路设计存在破损测试区域，破损测试区域呈现有不规则的坑洼，坑洼在深度方向呈渐变或凹凸不平状；测试道路自下而上分为基层、下面层和上面层；其中在上面层设置破损测试区域。本发明专利技术通过装配式方式进行破损路段的施工，利于保证破损测试路段的便捷化施工和高精准的符合设计要求；其中应用BIM技术和3D打印技术，可极大的提供施工质量和速度；通过对坑洼的关键点的设置，利于在建模时对其边界和纵断面等位置进行精细化复刻，利于后期三维精准打印；通过锯齿形接茬和牙搓接茬，利于破损测试区域和已浇筑的测试道路的水平和竖向的接茬连接，保证连接的整体性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法


[0001]本专利技术属于赛道测试道路施工
，特别涉及基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法。

技术介绍

[0002]随着极限活动的发展，极限赛道也开始进入人们的视野，由于极限赛道的多功能性和复杂性，也使其不同于其他的一般性道路。在赛道中有些是用于模拟极端环境，复杂路况的如高速及极限性能测试区、极端环境测试区、城市交通场景测试区、乡村交通场景测试区、自动泊车测试区、山路模拟测试区、多功能测试区（虚拟测试广场）、高速匝道场景测试区、极限竞速测试区等。
[0003]而对于乡村交通场景试验路则包含破损水泥路，无指不牌路口，碎石路，破损沥青路，无标线路口，沙士路、林荫道，积水路；其中对于破损路段进行测试时，常见的施工方法为两种：1.全部铺装完成后进行部分凿除，这样存在深度、尺寸不合要求；2.在铺装前在破损处采用模板支模后铺装，但是沥青铺装温度高，模板同样容易出现变形，且上下层之间的接触面会出现滑移的现象。由此，需要制定一种便于实施且高精准符合设计的破损测试路路面施工方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法，用以解决测试道路中破损区的转配式制作、施工以及整体化连接等技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法，测试道路设计存在破损测试区域，破损测试区域呈现有不规则的坑洼，坑洼在深度方向呈渐变或凹凸不平状；测试道路自下而上分为基层、下面层和上面层；其中在上面层设置破损测试区域；步骤一、确定现场破损测试区域，并划定坑洼；对破损测试区域和坑洼进行放样，对于需要建模的坑洼建立局部坐标系，同时建立局部坐标系与整体坐标系的相应关系，方便后续将局部坐标系转化成整体坐标系；步骤二、在平面图中确定坑洼边界变化的关键节点坐标，根据图纸确定每段线性的关键节点坐标，并对应到断面图中，确定关键节点的三维坐标系，并采取同样的方法确定内部节点的坐标：步骤三、补充关纵断面关键节点坐标，在坑洼纵断面弧形曲线的变化处补充对应的节点坐标；步骤四、根据上述放样数据和深化图纸，将得到的所有局部坐标转换为整体坐标，而根据整理好的的坐标数据建立BIM三维模型；步骤五、在基层上按照原设计施工方法铺装好下面层，根据划定的破损测试区域对需要装配安装的破损测试区域的下面层进行刨除，使表面形成牙搓接茬；将已浇筑的区
域与破损测试区域连接处也进行修正，使其上面层的侧面形成锯齿形；步骤六、建立软件接口，将BIM三维模型导入到3D打印机系统内，在工厂内进行破损测试区域上面层的3D打印，通过搅拌系统将原材料搅拌合格后，完成打印工作；步骤七、将打印好的上面层运送至施工现场，对准上面层边界与下面层边界后，完成破损测试区域的装配工作，并对上面层的横向接缝进行热处理并灌沥青浆体与原有浇筑路面形成整体。
[0006]进一步的，坑洼非均匀的设置在上面层，且坑洼的大小和个数适应测试道路的位置而定。
[0007]进一步的，破损测试区域设置于转弯处，转弯处半径为小半径；破损测试区域呈由内向外扇形设置。
[0008]进一步的，对于步骤二、坑洼外边界确定关键节点坐标时，在转折处和弧度变化处均设置；其中弧度变化处根据深化精度确定弧线线段的选取点数。
[0009]进一步的，对于步骤三中，在补充关纵断面关键节点坐标，分别取纵向断面处弧形先的中点和端点，而后在平面图中得到对应的节点，在CAD中获取局部坐标后转化为整体坐标。
[0010]进一步的，破损测试区域与两侧已浇筑的区域的水平接茬处搭接长度不少于1m，每个锯齿形接茬的宽度不小于0.5m。
[0011]进一步的，锯齿形接茬长度方向沿道路长向顺接设置，宽度方向垂直道路长向设置；在弧线形转弯道路处，锯齿形接茬长度方向沿弧线弧度的方向设置，宽度方向垂直与弧线弧度的方向设置。
[0012]进一步的，在下面层设置牙搓接茬的深度为2
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4mm,且下面层和上面层装配式连接时预先涂抹粘结剂。
[0013]进一步的，在打印后的装配式破损测试区域路面处设置校验点，现场安装后根据校验点的坐标，定位校核装配的精度。
[0014]本专利技术的有益效果体现在：1）本专利技术通过装配式方式进行破损路段的施工，利于保证破损测试路段的便捷化施工和高精准的符合设计要求；其中应用BIM技术和3D打印技术，可极大的提供施工质量和速度；2）本专利技术通过对坑洼的关键点的设置，利于在建模时对其边界和纵断面等位置进行精细化复刻，利于后期三维精准打印；3）本专利技术通过锯齿形接茬和牙搓接茬，利于破损测试区域和已浇筑的测试道路的水平和竖向的接茬连接，保证连接的整体性。
[0015]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解；本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
[0016]图1是弯道式测试道路中破损测试区域示意图；图2是弯道式测试道路中破损测试区域局部示意图；
图3是锯齿形接茬连接处路面水平示意图；图4是牙搓接茬连接处路面断面示意图；图5是坑洼边界中关键节点坐标示意图；图6是坑洼纵向断面中关键节点坐标示意图。
[0017]附图标记：1
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测试道路、2
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破损测试区域、3
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坑洼、4
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锯齿形接茬、5
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基层、6
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下面层、7
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上面层、8
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牙搓接茬。
具体实施方式
[0018]以某智能网联汽车测试场项目为例，主要建设内容包含高速及极限性能测试区、极端环境测试区、城市交通场景测试区、乡村交通场景测试区、自动泊车测试区、山路模拟测试区、多功能测试区（虚拟测试广场）、高速匝道场景测试区、极限竞速测试区等。
[0019]测试道路满足国家封闭式测试场标准规范要求，结合未来运营实际需求，建成同时可测乘用车、商用车(含20吨货车），国内一流的封闭式测试场地。测试系统满足国家封闭式测试场标准规范要求，充分利用大数据、人工智能、5G、边缘计算、平行驾驶等先进技术，其中乡村交通场景试验路：包含破损水泥路，无指不牌路口，碎石路，破损沥青路，无标线路口，沙士路、林荫道，积水路，道路宽7米，路外0.5米宽路肩。
[0020]以含弯道处设置破损测试区域为例，测试道路1设计存在破损测试区域2，破损测试区域2呈现有不规则的坑洼3，坑洼3在深度方向呈渐变或凹凸不平状；测试道路1自下而上分为基层5、下面层6和上面层7；其中在上面层7设置破损测试区域2。
[0021]结合如图1至图6所示，破损测试区域2设置于转弯处，转弯处半径为小半径；破损测试区域2呈由内向外扇形设置。坑洼3非均匀的设置在上面层7，且坑洼3的大小和个数适应测试道路1的位置而定。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法，其特征在于，测试道路（1）设计存在破损测试区域（2），破损测试区域（2）呈现有不规则的坑洼（3），坑洼（3）在深度方向呈渐变或凹凸不平状；步骤一、确定现场破损测试区域（2），并划定坑洼（3）；对破损测试区域（2）和坑洼（3）进行放样，对于需要建模的坑洼（3）建立局部坐标系，同时建立局部坐标系与整体坐标系的相应关系，方便后续将局部坐标系转化成整体坐标系；步骤二、在平面图中确定坑洼（3）边界变化的关键节点坐标，根据图纸确定每段线性的关键节点坐标，并对应到断面图中，确定关键节点的三维坐标系，并采取同样的方法确定内部节点的坐标：步骤三、补充关纵断面关键节点坐标，在坑洼（3）纵断面弧形曲线的变化处补充对应的节点坐标；步骤四、根据上述放样数据和深化图纸，将得到的所有局部坐标转换为整体坐标，而根据整理好的的坐标数据建立BIM三维模型；步骤五、在基层（5）上按照原设计施工方法铺装好下面层（6），根据划定的破损测试区域（2）对需要装配安装的破损测试区域（2）的下面层（6）进行刨除，使表面形成牙搓接茬（8）；将已浇筑的区域与破损测试区域（2）连接处也进行修正，使其上面层（7）的侧面形成锯齿形接茬（4）；步骤六、建立软件接口，将BIM三维模型导入到3D打印机系统内，在工厂内进行破损测试区域（2）上面层（7）的3D打印，通过搅拌系统将原材料搅拌合格后，完成打印工作；步骤七、将打印好的上面层（7）运送至施工现场，对准上面层（7）边界与下面层（6）边界后，完成破损测试区域（2）的装配工作，并对上面层（7）的横向接缝进行热处理并灌沥青浆体与原有浇筑路面形成整体。2.如权利要求1所述的一种基于BIM技术的3D打印装配式破损测试路路面施工方法，其特征在于，坑洼（3）非均匀的设置在上面层（7），且坑洼（3）的大小和个数适应测...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭龙帆，徐小洋，马歆雅，李纪昕，喻涛，
申请(专利权)人：中国建筑第二工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：