基于BIM及物联网的城市地下综合管廊建设探析

朱金顺

摘 要 随着经济科技的不断发展，如今我们对一个城市整体建设程度的评判标准已经从地上转移到了地下，而城市地下综合管廊的建设是对于城市安全、城市环境、城市发展程度等方面的集中反应。传统的地下管廊建设设计存在施工时间过长，设计难度较大，最后施工效果不尽如人意的弊端，随着网络科技的不断发展，BIM及物联网设计越来越成熟地走进工程施工建设中。本文就在这样的背景下，浅谈基于BIM及物联网的城市地下综合管廊建设。

关键词 城市地下综合管廊;BIM及物联网背景下;设计和建设

从发达国家城市发展经验我们得出了保护环境，经济与环境共同发展的理念，五大发展理念也在这样的背景下被提出，可以说，五大发展理念对城市地下管廊的设计和建设，即是巨大挑战，也是巨大机遇。地下管廊设计在发达国家很早就已经出现，当前我国城市地下管廊长度处于世界前列，地下管廊的各种输气管道，输电管道，排污管道紧密地结合在一起。这样铺设地下管廊的方式，实现了城市地下空间的集约化综合应用，最大限度地减少了城市建设过程中开挖地面埋入管线的建设方式，但由于我国城市面积广大，地下管廊的铺设长度和密度也大多较为复杂，要想让这些错综复杂的管道在地下能真正井井有条的运行其管理的难度可想而知，因此在五大发展理念的指导下，城市地下管廊的建设方式和管理方式有待创新，本文就在这样的背景下，从绿色管廊的设计和管廊的相关维护两个方面谈当前地下综合管廊的建设。

1基于五大发展理念的城市地下管廊的设计

综合管廊本身就是我国基于环境的可持续发展提出的方案，如今随着我国经济的不断发展和国际影响力的提高，这种综合管廊的方式也得到了其他国家的广泛认同，而基于五大发展理念的城市地下管廊的设计其实就是绿色管廊的设计，就是在经济和科技发展的大背景下，用集约性材料和高科技的测算方式，在有限的地下空间内使最多的管廊做到互不影响的运行，从而做到节约土地和材料资源并减少环境污染，真正保护环境。但我们要如何促进城市地下管廊的设计呢？笔者认为有以下两种方法[1]。

1.1 创新支护技术，减少渗漏污染

在管道建设中由于管道的特殊性，防止渗漏都是其首要建设原则，在传统的地下管廊建设中我们常采用刚性支护结构或柔性支护结构去减少管廊渗漏现象的发生概率，可这两种材料中，前者可能由于应力过大而导致相关事故的发生，后者又不适用于较密集的管廊设计情况，针对这样的情况，刚柔复合支护技术应运而生，这种技术能充分发挥上述两种支护技术的优点并能避免其不足，并且还具有施工工期较短，产生废料可回收的优点，可以在对基坑进行合理限度的支护的同时，做到与环境的统一，符合绿色可持续的发展理念。

1.2 安装过程中现浇预制相结合

当前地下管廊多采用到施工现场现浇的制作方式，这样的方式可以保证管廊的强度刚度和施工质量，但现场浇筑的要求比较高，前期准备工作难以达到要求，在现浇过程中，往往存在浇筑体积过大，产生很大的粉尘污染，周边居民往往有苦难言，随着五大发展理念的提出，这样现浇的方式已经越来越不符合绿色可持续发展的要求。在这样的背景下，预制装配式管廊也就应运而生，经过技术的发展，曾经很多人认为预制装配式管廊无法突破的防水性的技术难点，现在也已经被突破，这种施工简单，产品规格统一，有较好的刚度和防水性并用绿色的生产方式生产的管廊，现在已经被广泛应用。

2合理运用BIM和相关物联网技术，促进地下管廊的维护

通过上文的叙述我们可以大致了解到，与传统的管道相比，地下管廊的最大优点就是可以在不毁坏地面的基础下，进入管廊内部对管廊进行维护和修理，但这样的优点也带来了巨大的隐患，由于管廊内部环境昏暗，活动空间狭小，各管廊之间存在的差别细小，往往给维护带来了一定难度，并且在维护过程中可能出现安全事故，给维护人员的生命财产造成巨大损失，在这样的背景下创新管廊内部的检测和监察技术就显得尤为重要。那我们要如何利用现代技术促进管廊内部的维护呢？笔者认为有以下几种方法[2]。

2.1 运用BIM技术促进管廊内部的监测

BIM技术可以通过向其中输入工程建设中的各个数值而自动呈现管道内部的模拟影像，其影像的准确性和清晰度都能得到一定保证，而这种高清晰度的影像可以为维修工人到管道内部维修相关损坏点提供一个大的方向，让工人们即使在黑暗的环境中也能准确快速找到损坏点，从而提高维修速率，减小因环境阴暗而造成的潜在危险，提高管道维修的安全性。而由于BIM技术与其他技术的应用整合，让BIM技术所呈现的3D化的管道图形真正与管道周围的建筑结合起来，从而真正实现对整个城市地下管廊的内部检测，真正做到渗漏和损坏的实时监控和实时修复。

2.2 运用物联网与BIM相结合的技术，促进管廊的检测维护

所谓物联网就是将所需要的数据逐一筛选，然后通过互联网将相关数据呈现出来，在地下管廊的维护和检测中，我们应用物联网技术常常是以BIM为核心，将BIM创设出来的立体化的图形更加“生命化”地呈现出来，让人们可以更加直观的观测到管道内部的各项“生命数据”，将地下管廊的监测技术上升到一个更加直白易懂的高度。在地下管网的检测和维护过程中，物联网技术不能脱离BIM而单独存在。随着经济和科技的不断发展，我们已经进入了大数据时代，而在这个时代，将城市地下管廊与大数据相结合，才能最终达到对地下管网的综合监测和维护，让错综复杂的地下管道网络能够井井有条的工作[3]。

3结束语

由上文的叙述我们可以了解到，在如今绿色共享的发展理念之下，只有促进城市地下管廊的可持续化发展，才能真正使其跟得上时代的发展潮流，从而促进其不断地广泛化的应用。而随着经济科技的不断发展，管廊检测和监察技术出现了与互联网和相关技术相结合的契机，城市地下管廊技術只有抓住这样的契机，不断促进自身的科技化改革，才能促进自身的发展。

参考文献

[1] 钱红武，徐成裕，何仁洋，等.埋地输油管道检测、维修与评估的探讨[J].化工设备与管道，2016，46（6）：51-55.

[2] 陈苏.基于BIM及物联网的城市地下综合管廊建设[J].地下空间与工程学报，2018，14（6）：18-24.

[3] 宋生奎，宫敬，才建，等.油气管道内检测技术研究进展[J].石油工程建设，2018，31（2）：10-14.