从“卡脖子”到人有我优，数字孪生盾构机施工流程可视化

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。