铁路路基工程全过程BIM应用示范

铁路路基工程金过程BIM

应用示范演讲：一公司简介二项目情况三目标四

BIM

在路基设计中的应用五BIM

在路基施工中的应用六BIM

在路基运维中的应用七结束语内

容勇于麟

;

追求越中铁二院工程集团有限责任公司简称中铁二院，原名铁道第二勘察设计

院，成立于1952年9月。隶属于中国中铁股份有限公司，是全国大型综合性勘察设计咨询企

业，公司持有勘察、设计、咨询、监理、环境

评价等资质证书和对外经营资格证书四十多

项，是全国首批获得设计资质综合甲级的八家

单位之一的单位。公司依托铁

路，业务已拓展到公路、城市轨道交通、市政工程、区域综合规划、轮渡码头、机场等。勇于瞪

追求

越中国中铁二院CFkEE一公司简介二项目情况三目标四BIM

在路基设计中的应用五BIM

在路基施工中的应用六BIM

在路基运维中的应用七结束语内

容勇于麟

;

追求越+190+140

>工艺试验：D4K476+100~+140D4K476+100>对比试验：D4K476+190~+38075+940勇于

追求a.

范围：西成客专D4K475+103.850~D4K476+958.212,

全长约1.8kmb.

特点：站场路基，填方路堤，路基主体及附属构筑物(涵洞、旅客通道等)c.

试验：D4K476+100~+380

段，全长280米，4轨道，左右分幅对比验证d.环境：现场离厚坝镇中心较近，交通便利，通讯信号良好，具备良好的网络布置及试验段实施条件提像头·

中

铁

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中铁宝数字程有限费訇·

西成铁路套线意会

●北京铁城建设监理有限责任公司工点旅客地道CD4K470+300Y山-

×勇于

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工西安工-江油北站距剑门关51.027km距江油37.3921km□

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台尾台尾里程D4K478+958.212D4K476+295D4K476+103.850一公司简介二项目情况三目标四

BIM

在路基设计中的应用五BIM

在路基施工中的应用六BIM

在路基运维中的应用七结束语内

容勇于麟

;

追求越照片1道面沉降寻求提高路基施工质量和精度的BIM

与施工的结合BIM

解决之道勇于龄越

追求师憾照片2

道面新板√

基于全过程工程应用实践深入挖掘铁路行业BIM应用实际价值√

利用BIM技术对铁路路基全生命周期进行管

理并实现各阶段信息共享侧重应用实践，让BIM

真正落地，并被设计、施工及管理人员接受√

基于BIM

技术改造传统施工工艺，提升效率，提高质量2施工

设计各BIM

技术与数字化施工结合，打通从BIM

设计到施工应用的贯通环节，首次在国内实践基于BIM

模型控制的现场施工应用，深挖BIM

应用价值。■

目标Objectives勇于瞪

追

求

越运维

3三目标Objectives1.技术验证(1)打通铁路全生命周期BIM

应用中关键一环作为铁路BIM

技术应用推进项目的一部分，充分发挥三维BIM

设计和数字化施工技术优势，实现铁路领域首次涵盖勘察、设计、施工环节的BIM技术应用，为铁路全生命周期BIM

应用奠定基础，引领行业技术发展。(2)验证基于BIM

技术的路基数字化填筑技术及施工工艺解决基于BIM

模型的路基数字化施工关键技术，如三维模型数据与施工机械接口、施工反馈数据与模型关联、传统路基压实参数与振动压实值的匹配、符合规范要求的施工工艺等，从而提高路基填筑效率、控制路基施工质量。勇于麟

追

求

越三目标Objectives2.平台开发(1)路基BIM

应用平台>

路基BIM

应用三维GIS展示>

路基填筑远程动态三维展示>

工点施工过程模拟展示>

现场视频监控等(2)路基BIM

移动平台勇于麟

追求越Q:*mmWindows

工程手持设备Android

工程手持设而0oonn

…三目标Objectives3.数字工地建立高精度定位系统(1厘米以内)网络及工地系统数字化施工机械数字化测量视频系统数据挖掘现场施工指导交互平台三维设计勇于瞪

追求越远程施工指导数字化施工机械数字化测量GPS覆盖在中铁二院远程、

动态展示On-screenshoweaseat

CREEC通过BIM模型展示施工前、过程中、施工后的成果Showcase

using

BIM

model

before-during-after

constructionBIM模型

BIMModeling三维设计3D

Design联合数字工地

生

产数

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Production

dataCRTBLCCS通过数字化施工在现场展示联合数字工地在施工前、过程中、施工后的成果ShowcaseusingCRTBLCCS,onmachinebefore-during-afterconstruction施工现场展示On-site

Showcase总体

策

划勇于瞪

追求越一公司简介二项目情况三目标四BIM

在路基设计中的应用五BIM

在路基施工中的应用六BIM

在路基运维中的应用七结束语内

容勇于麟

;

追求越■路基BIM

设计包括路基主体带状工程、路基分层填筑、站房、地质模型及其它构筑物，为实现路基专业BIM

设计奠定基础路基本体建模利用Civil3D开展路线平面及纵断面设计参数化定义标准横断面生成三维道路模型生成路基横断面设计图纸勇于麟

追求越√

符合国内设计要求的平纵设计@cwi

3D.

AutocAD

Civil302014常用

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修改

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Autodesk

360

帮助

附加模块

Raster

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标记

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查看器

路

，几何图形

设计

超高

视距

驾驶

桩号

路线布局工具-联络右线平面设计面板☑通过点1(478286.200米，3795684.830米，0.000米)2.1缓和曲线-曲线-缓和曲线7000.000平(478083.401米，3795376.495米，0.000米)面纵断面纵曲线画对象特性编辑纵断面

添加视图。

查询

对象查看器标签

标签

隔商对象标签

常规工具▼纵断面，几何图形设计规范性

编辑器

编辑器修改纵断面纵断面图，特性修改视图纵断面布局工具-1-设计线*从布局工具中选择命令前坡度0.10%-1.23%0.00%0.50%lp变坡点桩号470+700.00米471+439.92米475+050.00米477+830.00米478+699.14米线路平纵面设计(Civil3D)√

专业的线路设计面板Toolspacea当

前

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形

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端联端石级联端左级正

丝偏招理右-2.300左-2.标签

表“重新编号隔离对象

特性”

编辑器规范编辑器追踪器偏移路标签和表

侧规工具

修改▼

分析路基BIM

设计勇于

追求草越变坡点高程

646.337米

647.077米

602.673米

602.673米607.019米 civil

3D+曲线半径30000.000米

30000.000米

30000.000米纵面设计图纸纵面设计面板A

△

△

Ta从布局工具中选择命令缆和曲线-曲线-缆和曲线

直丝线路及股道-1RWI==**四器后坡度0.10%-1.23%0.00%

0.50%修改

分析特性748.331米748.331米编号

类型缓和曲线类型：驾驱分aa品

品

③当

日测量视距编号锁定注记直线半径常用视图帮助管理des360曲o输

出插

入面A路线图元路基标准横断面定制(Civil3D)√

利用部件编辑器定制标准横断面Subaasmbly√

参数化设定路基模型横断面设定横断面参数勇于

追求草藏S部件编辑器

■

路基BIM

设计部件特性-RailwayBed

信息

参数

代码输入值：默认输入值Ri

ght-88.87%No8.000米No2.000米站台标准横断面值名称

SidR:11S10pW@11FillMei

StationBenchWidthghtulgemm。。路基三维实体横

断面扫略线站场路基三维设计(Civil3D路基BIM

设计

√

利用平纵横生成路基三维模型√

通过横断面扫略生成三维实体路基三维模型勇于搬

追求堂越日

平

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动

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观

察路基施工分层模型(Civil3D)√

利用设计模型拆分为施工模型√

多达39层施工摊铺及碾压层数据」Ciwil

3DAutodesk

360饰视和

视左

视视觉村指定商口的角点，输入比例因子(nx

或nxP),

或者。

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例(S)/指定第一个角点：指定对角点：-

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<实时>:_w519%835262,3541760.142.0.00里排勇于麟

追求藏8水平平辅施工曲面模型Ⅱ口定义模要色模型视口累坐标四站场路基横断面图纸(Civil3D)利用三维模型生成横断面图纸

√

批量生成路基横断面√

横断面与平纵智能关联K475*500,00K475*740.00Kare+sn.aD路基BIM设计勇于概

追求面般K475+120.00K4754540.000d*rhea麻图形钢图王三效方切坡三最挖方边接三最挖方边域熵形动购Bedup2Addiien]smdUpwallsiunsapetlBedDownDiwidaleelRaiwapBedm正

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corner:三维钻孔及地质曲面勇于瞪湖

追求罩越创建地质曲面(Civil3D)√

导入钻孔数据√

生成地质纵断面图√

三维实体的钻孔√

动态创建地质曲面

√

创建动态地质纵断面*…AtoCAD

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Output

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Ap路基BIM

设计ZIZIFieTrniangulstixTrangulati动态地质纵剖面地质模块MG-BasePEAT-BaseSAND·BaseCwi3DMMoAndaMinimum

Thickness0.30Thickness500Minimum030ManagerManager

Manager②Help1-ICdntomViesw]Shstsd]Band

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Geology

CodeGeotechnicsMaximumAnnstete25250.000.00□

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ltx压功网□Excel施工进度安排站场路基施工模拟(Navisworks)√

在Navisworks中导入Civil3D设计模型√

利

用Excel排布施工周期并导入Naviworks√导出施工动画mF

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0:200:2013/12/210-20202013/12/220:2013/12/23

02020噩2013/12/240:202013/12/250:2同步0242013/12/282013/12/27220构造2013/12/282013/12/2900-88220202013/12/30

0:8882013/12/31

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022014/1/102014/1/11222014/1/12

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02014/1/2500D8至iya220nV12/241201x12*201V128201V12/?01414m1X12m201V12/10Ci21312712

221412/13ytbil墨路基BIM

设计勇于路

追

求觉藏施工模拟m籍

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D微0:0:0:0:888848888"8888889888898888888888882013

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勇于

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越2013/12/20:00:00整

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越2013

Autcdeek实量一公司简介二项目情况三目标四BIM

在路基设计中的应用五BIM

在路基施工中的应用六BIM

在路基运维中的应用七结束语内

容勇于麟

;

追求越压路机智能压实系统平地机铲刀自动控制系统勇于1、路基数字工地的构成北斗卫星挖掘机三维引导系统Hl摄像头

推土机三维引导系统

数字化测量获取所需信息管理施工现场质量报告生产数据GPS

基站监理NFMBIM设计-掌控施工现场设计院A业主数位路基沉降观测车辆管理系统追求越其他相关单现场项目<

—二维设计转换到三维中铁天宝转换插件●

使用天宝三维设计平台SketchUp

、Tekla

、BC-HCE等

●

直接从设计单位获取铁路XML

模型等支持主流三维设计软件，如Revit

等Tekla创建的施工组织设计

勇于瞪2

、BIM设计接口方案TBC-HCE

创建三维设计SketchUp

创建地质模型追求触CloseGPS+GLONASS+北斗20~23颗7.2mm1.7mm8.0mm2.4mm8.6mm

9.4mm1.8mm1.9mm12.0mm

17.0mm2.9mm

3.8mm项目卫星水平最大偏差水平均方差垂直最大偏差垂直均方差GPS+GLONASSGPS14~15颗8~9颗;函-R186017-802028195k*5R9

-

-11u-R16精度提升V.S.16.3%6.2%33.3%16.5%Sats

Used:20Position:FixedPrecision:Hz:0.005

mVt:0.011mTolerances□Gps

OnlySats

Used:9Position:FixedPrecision:Hz:0.006

mVt:0.011mTolerances□Gps

Only、使用北斗定位系统的定位基站勇于路

追求越GPS+GLONASSGPS

Status017028a413420GPS

Status+

北斗Close2

左

Cm)V0.01挖右(m)√0.01设计高程(m)595.12高程(m)595.13GPS

接收机无线网关控制箱数传电台

电源管理模块Et

0.000m3

X●从远程获取BIM

数据并将

生产数据实时传输到远程；●以可视化的设计指导施工；●工作质量实时反馈；●准确控制虚铺厚度及精度；4、

数字化的施工机械(推土机三维引导系统)提高粗平作业精度勇于瞪

追求藏推土机控制系统改装测

量：

定位勇于龄越

追求师憾●从远程获取BIM

数据并将

生产数据实时传输到远程；●铲刀自动控制，

一次成型；●精准坡度控制及平整度控制；●极大提高工作效率，不受人

为因素影响；4、

数字化的施工机械(平地机铲刀自动控制系统)精平过后，就像画出来的设计图纸一样勇于路

追求Tirte电源管理模块压动595.55GPS

接收机数传电台无线网关液压阀控制箱+

0.000=测量平地机控制系统改装勇于瞪

追求越●从远程获取BIM

数据并将

生产数据实时传输到远程；●压实过程实时反馈，遍数、

速度、连续压实值…●全区域薄弱点指示；●施工恰到好处，避免漏压、

过压，提高工作效率；通度

(m2.3控制箱无线网关

压实传感器4、数字化的施工机械(智能压实系统)高程(m)595.22

47.0

[O+GPS

接收机

数传电台高程(m)595.22速度(km/h)3.3追求勇于50.0ag"压路机控制系统改装勇于瞪

追求

越●实时过程控制，包括压实遍数、区域、振幅、行驶速度及方向、高程等；●与传统方法结合，提供决策辅助，如指示薄弱区域的空间及时间信息等；●在一定程度上提高传统方法的效率，如优化测点的选择、减少测点数量等；●完全使用连续压实施工工艺，辅以传统方法进行质量验收，提高生产效率；勇于Bkk4w*R罐慈真验里核D区6100-2K42@概动具路机的型号29概础医需工包本数1B,21,182*g,AAh1,mJkm/h常规质量格网周型

E填风翠度

填料离型测量设备30E0略图点编号险测数名编号格测数属规质量验就指标概动县置值规单世验就数种画动医实值144.487,057.600.40.30173.42.003.25.581.图4.1202.814.M205.W22.解1.437ER.网382.90.4K120.E31.500.471.00T.国342.4630.3R.184.674.2010177.904.1和具系数r”0.71258308700702*6.8y.

+0.13h规质量检测验收指标合格值【x]

15。对临的[VCV]44.604、数字化的施工机械(智能压实系统)通过实时过程控制，从本质上提升压实质量黜

思

am相关性校验报告试验编号

Y-1照路追

求气触压实程度分布图压实状态分布图器概CRTB

中铁天宝测量数据质量检测平地机压路机推土机挖掘机K30检测报告EVD检测报告K地基系数检测报告

土方材料检测报告地基承载力检测报告设计数据现场实时查看整改通知管理公告栏Copyright

◎

CRTB2013.All

Rights

Reserved.勇于麟

追求藏用户名：Admin

&注质量检测-压路机●从远程获取BIM

数据并将生产数据实时传输到远程；●精准控制坡度及平整度；●在不可见环境下自如施工；●避免过挖，提高施工效率；4、

数字化的施工机械(三维挖掘机引导系统)让铲斗长上眼睛，看看工作面和设计面还差多少电源控制模块勇于瞪

追求藏ī

出角度传感器速度(kn/h)0.0+0.000msGps接收机

数传电台高程594.85无线网关控制箱興

导入路基BIM模型设计数据后，按传统路基施工工艺进行现场施工!勇于盛械

追求數字化施工工5、

数位路基沉降观测支持水准仪、数位沉降计等多种观测方式；现场实时生成相关报表，指导施工；数据自动上传，确保真实、及时、有效；为观测单位、评估单位、管理单位提供统一的管理平

实现：在线数据查看、分析及评估；远程监管，自动报警；勇于麟

追求越6、工程车辆/机械及物料管理系统物料管理及固定资产管理车辆轨迹车辆状态报告土方计算油耗分析固定资产防盗工程车辆调度车辆调度实时通信工作计件安全预警资单状态：警种类：装料完毕商开站点到达工地顺倒倾倒完毕清洗搅拌桶清洗完毕商开工地回到站点电池余量低电瓶余量低

车辆诊断代码危险驾驶超速

愈速区开会月义

区域外倾倒

停止搅拌京A-23231定位状态未定位时间2013-2-20023:23速度23经度2323纬度342方向12里程2232323高度2信号视度2卫星数2取消UP32323232uo23232JA

123456232323232323232013/12/100:00:00地点地点地点地点地点地点1234567890UP32323232uo23232JA

123456232323232323232013/12/100-00:00地点地点地点地点地点地点1234567890大认：启动>离开站点辆类别+

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123456JA123456JA

123456车辆基本状态ACC锁门设防报臂状责车辆报管状态料超

速UP32323232u0232321A12345623

2323232323232013/12/100-00-00地点地点地点地点地点地点1234567890地点地点地点地点地点地点地忠地点地点地点地点地点地点地点地点地点地点地点勇于麟械

追求2013/12/100:00:002013/12/100:00:002013/12/100:00-00232323232323232323232323232323232323基本状态12345678901234567890123456789024H

轨迹车

辆

状

况

+车

机

号

码

+2323司机ID+地

点

+时间

+油

量

+7、

网络覆盖及视频监控施工现场GSM

网络(生产数据)·GSM手机信号机载网关数字化施工机械WiFi网络(施工报告)2.4GHz

WiFi信号示意

多个AP交叉覆盖施工区域单个AP覆盖范围300米5GHz倍号AP

桥接视频网络(远程监控)光纤

.光

纤级联式光电交-换机-经过加工的生产数据数据服务器WiFi接入点

WiFi接入点SFP光模块互联网BIM服务器光电交换机网络视频录

像机(NVR)勇于路

追求越信号基站中国移动网络摄

像机网络摄

像机出口路由器

防火墙远程应用数据中心Tccl务器本网接入市络SFP光

模块互联网互联网交非机,报表终靖综合通讯组网电台通讯Wi-Fi无线网络GSM

移动无线网络

公网光纤接入网络安全支持局域网及私有云

信息安全支持最新ISO27001:2103标准数字化测量车辆管理系统互联网数据中心勇于瞪

追求

越现场网络施工机械视频监控预害古14四

Canera

02

完善路基BIM

平台视频监控功能，为设计变更远程决策提供支撑勇于路湖

追求越远程视频监控DS-7608N-SE配

置05-24-2014星期六12:44:45camaa

otcaman

0205-24-2014星期六17:44:45程置占M

置占高清、实时、远程监书

·

工作区域·

关键工点视频智能录制突发及紧急事件处置@视频参数M置点2按置点3●生成符合我国铁路相关规范及

作业习惯的质量报表；●通过网页形式与用户进行交互；●所有工程参与方可在统一的平

台上获取所需资讯；●通过建立现场局域网络来确保

数据安全；●真实、准确、实时、高扩展性；8、

交互平台，在统一

的平台上获取您所需的全部信息●实时对生产数据进行挖掘、分析；Android

工程手持设备勇

于

;

追求越远程即现场

所见即所得TST地其重前忙通写Tmu基

加设计数取现场变列查看整改CRETB中铁天宝含数限量检Windows

工程手持设备T

话●88*QtEmCopretec

3.平行速理9、对比分析本质上实现铁路工程建设从勘察、设计到施工、运营阶段的BIM全生命周期应用；■

提高施工效率、缩短工期、节约成本：口

大幅减少测量人员，无需等待放样，无需打桩；口

提升作业机械效率、减少机械等待时间，更加有效地对资源进行调配；口

提升监理工作效率；口

可7*24小时不间断施工，在不可见或恶劣环境下精确施工；显著提升工程质量：□

施工质量具有一致性，减少人为因素的影响；

口

精确控制厚度、坡度及平整度；口

利用连续压实技术对压实质量进行辅助决策，提高压实的均匀性；勇于麟

追求越精细化管理：口对生产过程数据进行实时挖掘来辅助决策，快速、准确、及时管控现场；口通过交互平台与工程参与各方分享施工成果、交流信息；口

降低对机手作业水平的依赖，降低作业人员工作强度，提升员工工作满意度；其他：口提高工地人员、设备安全，有效减少事故；口

提升企业形象及竞争力；勇于麟;

追求越直接使用BIM

设计，实现远程指序

施工设计更多依靠作业人员经验及技解水平使用传统二维设计，需到现扬指导施工更多通过经验可以提的效率，对

资源管控相对较弱更高效率，对资源进行可控调配资源/效率生产数据自动、实时、连续对所有生产数

据进行采集、传输、存储及分析过程控制实时引导作业人

员完成工伤----------

交互通过统一的管理平台让工数字化施工互联工地传统路基工地在施工节点，人工采集施工的结果数量化、可见、更

高

标准的质量保证·-人为进行分析-通过文档、会勇于瞪

追求越及完工后检测

束评价质量优势对比图程参与各方进行实时交互议进行交互质

量----人员(位)传统施工数字化施工测量粗平精平碾压合计采用数字化施工，约每900方填筑施工则可以节省26升柴油。以江油北站试验工点为例，

71.5万方的填筑施工则可节约20655升油耗，相当于15.3万元RMB!勇于麟

追求越时间(小时)测量粗平精平碾压合计油耗综合节约18%效率对比时间综合节约30%人员减少66.7%厚度

(cm)

纵坡

(%)

横

坡

(

%

)施工质量得到大幅提升，厚度合格率提升36%,纵坡提升40%,横坡提升40%勇于麟

追求

越质量对比传统施质量对比示意图勇于麟

追求

越数字化施工传统施工一10%—1

%～

……92.-:-00%—59925988804一20%—-203=…一--199%g实…

…Line323%土fLimor二035%;基翅得…

-工作效率提升：

0%

35%

10%

25%

0%

70%

25%推土机

平地机

振动碾

挖掘机

卡车

测量员

监理总计16323122083320实际工作月数

6

2

6

6

6

6实际工作天数

180

60

180

180

180

180

180每天工作时间(小时)

9

9

9

9

9

9

9*每天工作时间内保持运行时间的比例

80%

75%

80%87%87%

90%

88%

总运行时间(小时)

1296

405

1296

1409

14091458

1426

每小时运行成本(元)

280

280

280

280

160

60

60

单位运行成本小计(元)

362880

113400

362880

394632

225504

87480

85536

现场机械/人员数量

1

运行成本总计(元)362880113400

3628803946326765128748085536运行成本节约总计(元)

0

39690

36288

98658

0

61236

213842572560%

35%

10%25%

0%

70%

25%12.35%*每天工作时间内保持运行的时间比例数据来自现场对比实验中统计的机械运行时间比例；勇于路材料的节约材料数量材料总成本(元)材料成本节约总计(元)总

计3020003200010.60%追求越10%填料

10000

3000003000010%投资价值分析100%木桩200020002000100%*周节约及避免等待时间(小时)实际工作月数总节约工作时间(小时)原总工作时间(小时)节约比例%运行成本总计(元)生产力最大化收益总计(元)6推土机9155129612%362880433446平地机25240513%113400144488振动碾62061296

16%362880577928挖掘机62061409

15%394632577928卡车620642285%6765123302410测量员6258 1458

18%