最古老工程学科的颠覆性技术进步

经过几十年的缓慢变化，并被视为技术最先进的学科之一，民用建筑行业对新技术的采用正在以惊人的速度加速。这些变化带来了挑战，因为我们正在远离传统的工程交付方法，但同时也提供了极大的机会来增强工作流程和方法，从而提高效率，降低成本，并改善与其他利益相关者的互动。

进入3D机器控制。3D机器控制是一种等级控制系统，它利用了先进的土方系统，将设计表面、等级、校准和其他设计功能放在重型土方施工设备的驾驶室、手持显示器和GPS漫游车中。这些系统采用GPS、GPS与激光或GPS与施工全站技术相结合的技术，实时准确定位土方机械的刀片或铲斗，无需专门的测量人员，在地面上蹲点，大大减少了人员在大型重型移动设备周围的暴露。

与传统的独立2D工程计划相比，创建3D土木模型可以更容易地实现更改，更高的精度和及时的错误检测。因此，使用民用模型和3D机器控制系统对建筑承包商、工程顾问和我们的客户来说是一个双赢的解决方案。

Hatch的DES土木现场开发(CSD)团队开发了一份标准指南，概述了在施工期间开发和交付土方工程3D机器控制产品直接使用的土木模型所需的程序，并确保实现以下目标:

·民用模型相关的设计表面和其他特征完全一致，并包括所有必要和相关的以数据为中心的属性，使机器控制技术的利用成为可能。

·模型的基础和框架及其对象与现有工业机器控制设备兼容，便于在构建过程中直接解释和应用。

·尽量减少错误和冗余。

·显著减少2D可交付成果的产生。

·简化数字民用模型传输的检查、密封和发放。

·作为Hatch数字项目交付计划的一部分，能够更好地与其他工程学科集成。

在土木3D建模中使用的表面的一个基本构件是三角不规则网络(TIN)，这是一种用于将空间思想传输到可以传输到土木工程现场的格式，例如场地分级。TIN由三角形定义组成，每个三角形的三个角都有x、y和z坐标。为了将民用模型直接应用到3D机器控制软件中，在铺设道路和分级垫面施工时，特别是在弯道、波峰和明渠处，民用TIN模型的精度被认为是至关重要的。设计的TIN表面必须准确定义坡度变化和其他具有较大梯度变化的区域，例如在曲线处用更精细的三角剖分建模的斜坡。民用重力管道模型和地下公用设施模型也应精确建模，以反映通过管道/公用设施对准的预期深度。一个准确的设计模型的先决条件是获得高精度的现场测量，而不是依赖于扫描，跟踪等高线或其他低精度的测量方法。

除此之外，对于土木场地的坡度设计，对成品坡度和路基表面的数字地形模型(dms)进行建模至关重要。路基是基材与上层建筑之间的界面。由于路基的纬度坡度有时与地面覆盖层不平行，因此应创建路基DTM，并可从成品等级DTM推导出来。还建议将折线显示为直线，因为它们有助于土方机械操作人员更好地阅读坡度变化，仅根据DTM三角测量很难破译。

根据新的《土木工程设计指引》，我们的土木专业人员可直接将已开发的工程设计移交给在工地操作土方设备的建筑工人。这种新方法有助于设计工程师在高效和精简的过程中生成符合工程设计意图的最终产品。毕竟，设计团队在工程阶段与我们的客户密切合作，了解他们的需求，并具有所需的协同作用，以产生优化的工程解决方案来满足他们。

欢迎来到未来。