问题——短线法节段预制对精度与协同提出更高要求。 城市轨道交通、跨江跨海通道及市政桥梁建设中,节段预制拼装技术因效率较高、对交通影响较小等优势被广泛采用。其中,短线法通常以相邻节段为“模板”逐段匹配浇筑,对几何线形控制要求更严、工序衔接更紧。一旦偏角、轴线或高程误差逐步累积,可能引发拼装困难、结构线形偏离,并推高返工成本。如何更准确地把设计意图传递到工厂预制与现场拼装环节,已成为提升质量与效率的关键环节之一。 原因——传统控制方式信息分散、误差追溯链条较长。 行业内常见难点在于:设计数据、制造测量数据与现场复测数据来源多、格式不统一;坐标体系转换复杂,局部误差不易及时发现;相邻节段匹配关系的校核较多依赖经验与人工复核,效率受限。在多曲线、小半径、复杂工况结构中,上述问题更为突出,亟需用数字化手段建立可复核、可追溯、可迭代的过程控制体系。 影响——专利方法聚焦“可视化+误差分析”,提升控制闭环能力。 此次获得授权的发明专利提出一种基于CAD的短线法节段预制可视化控制方法。其核心是将节段预制梁的设计数据结构化读取,生成各节段块的整体坐标数据,提取相邻节段的空间关系,并通过整体坐标系与局部坐标系的转换得到目标坐标数据;在此基础上开展偏角误差计算分析与理论位置修正,形成用于下一节段匹配控制的目标结果。同时,系统对整体坐标与目标坐标进行可视化分析,输出“设计形态”与“实际空间形态”的对比,生成连续的可视化计算结果。 从工程应用角度看,这类方法有望把“事后纠偏”前移到“过程预警”,减少几何控制偏差带来的返工与停工,提升节段预制的稳定性与一致性,并为标准化作业与质量验收提供更直观的数据支撑。 对策——以研发投入为牵引,推动工程数字化能力沉淀与推广。 公开资料显示,地铁设计今年以来新增专利授权20项,较去年同期有所减少,但研发投入仍保持增长:公司2025年上半年研发投入约6862.11万元,同比增长18.37%。在专利数量阶段性波动的情况下,持续投入更能体现研发从“数量扩张”转向“质量导向、工程落地”。 面向行业推广,可重点推进三上工作:一是加强与施工、预制厂、监理检测等环节的数据协同,统一数据接口与坐标基准,减少信息断点;二是结合典型工程开展验证与标准化总结,形成可复制的工法与作业指南;三是加强复合型人才培养,让设计、测量、制造与信息化人员形成共同语言,提升工具一线的使用效率。 前景——智能建造与轨道交通建设提速,将放大数字化控制方法价值。 当前,多地轨道交通与市政基础设施建设进入存量提质与增量优化并重阶段,工程组织更强调安全、质量与综合成本。可视化控制、数字孪生、智能测量等技术正从“点状应用”走向“体系化集成”。地铁设计在对外投资、招投标参与及知识产权积累上基础较为扎实:公开信息显示,公司对外投资企业20家,参与招投标项目次数达11161次,累计专利信息1798条、著作权343条,并拥有一定数量行政许可。随着行业对精细化建造需求提升,此类面向几何控制与过程校核的专利成果,预计将更深入嵌入工程全生命周期管理,服务于结构拼装精度控制、质量追溯与工期优化。
从“看得见”的可视化到“控得住”的精度管理,工程建造的竞争力正在加快向数据与算法驱动转变。专利授权只是起点,真正的关键在于应用场景的持续验证与规模化推广。要让技术创新更好服务重大工程建设,需要企业在研发投入、标准体系、人才队伍与项目实践之间形成闭环,使技术进步切实转化为安全、质量与效率的提升。