科技冬奥丨河北科技力量提升赛道建造精度

本文转自:河北日报
目前 , 冬奥赛事正酣 。跳台比赛的精彩程度、运动员成绩 , 都与赛道的建造精度密切相关 。殊不知 , 得到各国运动员高度评价的国家跳台滑雪中心“雪如意”和首钢滑雪大跳台“雪飞天”赛道 , 设计建造中都有河北科技力量助力 。
这就是河北工程大学土木工程学院承担的国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“竞技型人工剖面赛道精细建造技术研究”课题的子任务——“人工剖面赛道基准面建造运维的云平台与智能监测关键技术研究” 。
“雪如意”依托山体建设 , 空间结构复杂、异形结构较多 , 赛道板跨度大、标高点多 , 板面弧度不易控制 , 为提高建造精度 , 应对山地施工难题 , 数字技术贯穿“雪如意”设计建造运维的全生命周期 。
河北工程大学土木工程学院研究团队反复研究 , 尝试不同的绘制方式 , 最终对于大体量异形构件模型 , 采用参数化模型绘制 , 按照各构件设计标高 , 实现曲面构件模型的一模多用 , 减少重复性建模 , 提高滑道区模型建造效率 。
“为了实现人工剖面赛道不同建设阶段平台数据的无缝衔接与转换 , 通过无人机航测、BIM(建筑信息模型)、VR(虚拟现实)等数字化技术 , 对场馆所处的复杂山地环境、赛道曲面进行数字建模 , 并在赛道选址、设计、施工过程中实时模拟分析与指导 , 有效帮助我国首次完成符合奥运标准的跳台赛道设计与建造 。”河北工程大学BIM技术研究中心主任崔邯龙介绍说 。
据了解 , 人工剖面赛道基准面建造运维的云平台不仅有项目概况、协作单位、组织架构、用户管理、分部分项设置等基础数据 , 还可以使参建各方对项目进行进度管理、质量管理、安全环保管理、设备管理、工地物联等 。
赛道设计建造过程中 , 科研团队对复杂节点等重点难点部位 , 通过数字模型立体化展示进行技术交底 , 保证施工前的预控和施工后的检验;对工程中的复杂工序 , 运用数字仿真模拟技术 , 将施工工序及施工方法在计算机中事先进行演示 , 确保施工技术的可行性、正确性;对施工过程中的运维管理 , 通过云平台系统实现过程的可视化与精准化 , 从而大大提高了施工精度与效率 。
比如 , 国家跳台滑雪中心赛道施工过程中如何进行质量管理?管理者基于云平台管理系统的管理流程配置 , 可以设置巡检开始、现场巡检整改、质量验收等工作环节;在检验过程中发现的问题 , 通过手机移动端或网页端将问题图片上传 , 同时给出整改意见并限时整改 , 达到对工程质量的精准把控 。
“简单说 , 一部手机就可以看到施工过程中的各种细节 。比如 , 通过该云平台建立质量巡检台账 , 该台账中既包含施工过程中巡检详情 , 也包括整改措施 , 还有责任人 , 以及整改的进度和整改完成时间等等 , 从而大大提高了施工效率 , 保证了施工进度和质量 。”崔邯龙表示 。
国家跳台滑雪中心赛道是S形曲线 , 如何保障施工过程中的精准度?
河北工程大学团队通过多年研发 , 推出了一款“利器”——具有铺层表面平整度智能分析评定功能的智能检测车 。
“这款智能检测车运用北斗高精度定位技术与5G物联网数据传输技术 , 实现赛道基准面施工及运营状态一体化快速检测与评价 , 使基准面平整度检测精度达到毫米级 , 赛道线形检测精度达厘米级 。”河北工程大学铺面工程技术研究所所长郭庆林说 。
据了解 , 像“雪如意”“雪飞天”之类的场馆 , 要进行赛道检测 , 在智能检测车研发成功之前并不是一件简单的事情 , 需要建设者沿着陡峭的赛道铺设设备 , 还要进行人工测量、计算和比对 , 一项检测往往需要数天时间 。