徠卡iCON robot60測量機(jī)器人在BIM施工中的應(yīng)用

丁國鑫，袁　斌，陳　揚(yáng)

(徠卡測量系統(tǒng)貿(mào)易(北京)有限公司，北京100020)

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徠卡測量新技術(shù)應(yīng)用專欄

徠卡iCON robot60測量機(jī)器人在BIM施工中的應(yīng)用

丁國鑫，袁斌，陳揚(yáng)

(徠卡測量系統(tǒng)貿(mào)易(北京)有限公司，北京100020)

近年來，BIM技術(shù)在中國施工建設(shè)行業(yè)的應(yīng)用顯得十分火熱，行業(yè)內(nèi)施工單位越來越重視BIM技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用和內(nèi)部BIM團(tuán)隊(duì)的建設(shè)；且在政府的一系列支持性政策的驅(qū)動下，BIM正以積極的態(tài)勢加速推進(jìn)。iCON robot60是徠卡測量系統(tǒng)針對BIM推出的一款智能型建筑測量機(jī)器人，能夠?qū)崿F(xiàn)模型數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場間的無縫銜接。本文結(jié)合實(shí)際案例，介紹了該建筑機(jī)器人在BIM中的實(shí)際應(yīng)用。

BIM技術(shù)；iCON robot60；應(yīng)用

建筑信息模型(building information modeling，BIM)以建筑工程項(xiàng)目的各個(gè)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型基礎(chǔ)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、建造施工、運(yùn)營維護(hù)等過程或某個(gè)階段中應(yīng)用該數(shù)字化信息，消除各種可能導(dǎo)致工期拖延和造假浪費(fèi)的設(shè)計(jì)隱患，可使整個(gè)施工的效率顯著提高，減少成本浪費(fèi)，大幅提升項(xiàng)目收益。

2011年5月18日，《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》發(fā)布，將BIM技術(shù)列為“十二五”重點(diǎn)推廣技術(shù)。

2015年7月1日，《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見》發(fā)布，要求到2020年末，建筑行業(yè)甲級勘察、設(shè)計(jì)單位，以及特級、一級房屋建筑工程施工企業(yè)應(yīng)掌握并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、管理的應(yīng)用能力。

BIM的應(yīng)用是覆蓋建筑物的整個(gè)生命周期的，主要包括設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)維環(huán)節(jié)，但目前國內(nèi)對BIM的應(yīng)用大多仍停留在設(shè)計(jì)階段，主要用作可視化展示和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的碰撞檢測等。在工程施工上的應(yīng)用是國內(nèi)BIM的薄弱環(huán)節(jié)，癥結(jié)點(diǎn)在于如何將模型數(shù)據(jù)與施工現(xiàn)場結(jié)合起來，而徠卡iCON robot60產(chǎn)品則是為此量身定制。

一、應(yīng)用流程

首先，內(nèi)業(yè)將模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入iCON系統(tǒng)；然后利用儀器進(jìn)行外業(yè)現(xiàn)場測量、放樣或檢校，現(xiàn)場作業(yè)時(shí)所有的數(shù)據(jù)保存在手簿中，作業(yè)完成后可將現(xiàn)場數(shù)據(jù)再次導(dǎo)回模型，與原模型進(jìn)行對比分析，優(yōu)化模型；最后輸出現(xiàn)場作業(yè)的詳細(xì)報(bào)告。流程如圖1所示。

二、實(shí)際應(yīng)用案例

1. iCON robot60在土建放樣中的應(yīng)用

利用iCON robot60對某大樓地下室的水泥承臺和支撐柱進(jìn)行放樣。如圖2所示。

圖1　應(yīng)用流程

圖2　大樓水泥承臺和支撐柱

1) 在模型中創(chuàng)建控制點(diǎn)，用于現(xiàn)場設(shè)站，或?qū)⒁延锌刂泣c(diǎn)信息輸入操作系統(tǒng)。

2) 通過Leica Building Link插件，在Revit軟件中批量創(chuàng)建承臺和支撐柱的放樣點(diǎn)位并輸出。如圖3所示。

圖3

3) 將控制點(diǎn)信息、放樣點(diǎn)信息及參考模型文件導(dǎo)入iCON手簿，進(jìn)行圖形化的放樣作業(yè)。操作人員僅需拿著裝有360°棱鏡與手簿的棱鏡桿即可。

手簿中可實(shí)時(shí)瀏覽三維模型，顯示儀器、目標(biāo)點(diǎn)的位置，被跟蹤的棱鏡也是動態(tài)顯示其位置，界面清晰直觀。

當(dāng)靠近目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，屏幕會自動彈出“十字標(biāo)靶”圖(如圖4所示)，通過三維動態(tài)圖形、箭頭指示及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等方式指引施工測量員快速尋找待放樣點(diǎn)，單人即可完成作業(yè)需求，效率大大提高，精度更加有保障。

圖4

4) 放樣結(jié)束后，導(dǎo)出放樣報(bào)告，查看放樣精度；或?qū)⒎艠訑?shù)據(jù)導(dǎo)入BIM軟件，與原模型進(jìn)行對比，優(yōu)化模型。如圖5所示。

圖5

2. iCON robot60在幕墻施工中的應(yīng)用

利用robot60對某大劇院外幕墻的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行放樣或精調(diào)。

1) 將Revit、TEKLA、Rhinoceros等軟件輸出的模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入。如圖6所示。

2) 儀器自動照準(zhǔn)預(yù)埋板設(shè)計(jì)位置，配合指向點(diǎn)、導(dǎo)向光等功能固定，并安裝預(yù)埋板。

3) 通過連接件將支柱初步固定在鋼柱位置處；通過免棱鏡連續(xù)測量功能， 精準(zhǔn)調(diào)節(jié)支柱至設(shè)計(jì)位置。

4) 放樣其他支撐鋼結(jié)構(gòu)位置，并標(biāo)注。

圖6

三、技術(shù)總結(jié)

徠卡測量推出的新一代智能建筑測量機(jī)器人可與建筑施工中常用的多種BIM軟件相結(jié)合，很好地彌補(bǔ)了施工中BIM應(yīng)用的薄弱環(huán)節(jié)。

可在大屏幕手簿中瀏覽三維建筑模型，復(fù)雜的異形結(jié)構(gòu)也變得清晰易懂。三維十字標(biāo)靶圖可幫助施工人員快捷精準(zhǔn)地找到放樣點(diǎn)位。

配備長距離數(shù)據(jù)傳輸模塊，手簿可遠(yuǎn)程控制儀器，實(shí)現(xiàn)單人作業(yè)，在提高效率的同時(shí)也減少了人工投入。

擁有環(huán)境學(xué)習(xí)功能，避免工作中被其他棱鏡或反光物影響棱鏡跟蹤效果。

機(jī)載程序搭載智能設(shè)站功能，自動化的設(shè)站可以有效避免人為操作所引起的錯(cuò)誤。

道路、邊坡、體積、填挖方等豐富的機(jī)載程序也滿足了施工建設(shè)中的多種需求。

(本專欄由徠卡測量系統(tǒng)和本刊編輯部共同主辦)