【案例分享】拓普康 3D-MCMAX推土机道路BIM技术助力土方施工作业

场地平整是道路施工工程中的一道基础工序，传统的施工工艺采用人工操作推土机的方式进行作业，而Topcon公司开发的 3D-MCMAX推土机控制系统实现了对推土机的自动控制，可以精准控制推土机铲刀的动作，达到平整路基的目的。

目前，道路项目的设计方一般都是采用AutoCAD（二维道路平面设计）或者Civil 3D（三维道路BIM设计）等软件工具来设计道路的中心线、纵断面、横断面等道路参数。施工单位拿到设计图形文件后，能否简便快捷有效地直接利用设计院提供的设计图形文件，生成3D-MCMAX推土机控制系统能够使用的数据文件，导入该数据文件后即可控制推土机进行施工作业？我们在河南省公路工程局承建的阳新一标项目上进行了这一技术路线的探讨和实际应用，取得良好的效果。

项目概况

河南省公路工程局承建的阳新一标项目为河南濮阳至湖北阳新高速公路的濮阳段，是河南省高速公路网调整中新增规划高速公路项目之一，全长7.136km（起止桩号K0+000-K7+136），设计标准为四车道高速公路，路基宽度27m，设计速度120km/h，标段内全线路基填方109万m3。路基施工中采用了Topcon 3D-MCMAX推土机控制系统对推土机作业进行自动控制，并取得了满意的实际效果。

技术路线

在本次项目中，我们采用了BIM技术的信息流的处理思路，利用设计院提供的设计图形文件（dwg格式），直接提取其道路的中心线、纵断面、横断面等道路参数数据，在Civil 3D这款面向土木工程的BIM软件中，生成道路设计曲面并保存为LandXML格式，再将该LandXML格式文件导入到3D-MCMAX推土机控制系统中，控制推土机按照设计数据进行推土，达到平整路基的目的。

▲技术路线示意图

设计院提供的道路设计图（dwg格式）是这样的（含地形、设计的道路中心线等等）：

▲设计院提供的道路设计图

将该设计图在Civil 3D软件中打开，即可生成道路设计曲面，我们采用LandXML格式来保存，其文件内容是这样的：

▲ LandXML格式的道路设计曲面示意图

将该LandXML格式的道路设计曲面文件，导入到Topcon 3D-MCMAX推土机控制系统中，显示如下：

▲道路设计曲面在推土机控制系统中示意图

即可进行推土机的自动推土作业。下图为推土机控制系统在工地现场进行施工作业：

▲推土机控制系统在工地现场进行施工作业

3D-MCMAX推土机控制系统简介

▲Topcon 3D-MCMAX推土机控制系统

与传统的人工操作的推土机作业方式相比较，采用Topcon 3D-MCMAX推土机控制系统进行自动作业的方式，具有如下的优势：
 

Topcon 3D-MCMAX推土机控制系统是数字化施工的一个得力助手，在道路施工工程中已经得到了越来越多的应用。本文以阳新一标实际项目为例，从道路施工作业项目部的角度出发，介绍了如何根据设计院提供的线路中心线、纵断面、横断面等道路参数的设计图形文件，在Civil 3D软件中进行处理，生成LandXML格式的道路设计曲面，再将该LandXML格式文件导入3D-MCMAX推土机控制系统中，控制推土机按照设计数据进行推土作业的整个数字化施工的作业流程，该作业流程已经被实际的施工作业证明是可行和有效的，我们将在其他的道路施工工程中推广应用并进一步完善。