CN103643679B - 平仓机工作效率的分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平仓机工作效率的分析方法，包括：a.将平仓机的实时位置坐标按照所处高程分组；b.将平仓机位置坐标按时间顺序排列并连接成平仓机的施工轨迹，判断出平仓机的工作区域；c.将当前浇筑层仓面划分为网格状，统计被平仓机工作区域覆盖的网格数量，根据所述的网格数量计算平仓机的工作面积和平仓混凝土量；d.计算当前层平仓面积占仓面设计的可进行平仓施工的仓面面积的比例，如果该比例小于仓面设计限定的比例，则平仓机的工作效率低于正常值。本发明通过获得平仓机的实际施工效率参数，能够合理制定施工计划时需要配置的平仓机数量，能够实时发现以振代平现象，有效提高了资源配置的合理性和施工资源的充分利用，降低了成本。

Description

平仓机工作效率的分析方法

技术领域

本发明涉及水利水电行业的平仓机工作效率的分析方法。

背景技术

平仓机是在混凝土浇筑施工过程中为控制混凝土摊铺均匀、坯层厚度达标，采用的将卸在仓面内的混凝土堆推平的一种施工机械。混凝土平仓摊铺是混凝土浇筑的关键工艺，是后续振捣工序实施效果的重要影响因素。施工中采用平仓机进行平仓摊铺施工，平仓机施工行为直接关系到平仓摊铺的质量，对混凝土浇筑施工质量有重要影响，施工规范中明确要求必须平仓后再振捣。

目前施工现场平仓机施工管理粗放，存在“以振代平”（即卸料后不使用平仓机平仓，直接用振捣机振捣直至料堆液化流动摊平）现象。往往这样所产生的影响是带来料堆顶部振捣插入深度不够而不能与下一层良好搭接而出现局部冷缝、大部分混凝土过振、骨料分离等严重影响混凝土浇筑施工质量的问题。同时，平仓机操作人员的水平良莠不齐，难以保证平仓效果，混凝土厚薄不均，给混凝土浇筑施工质量带来隐患。传统施工管理中，需要监理人员持续关注现场监督平仓机的工作状态，人工判断是否存在以振代平现象，因此对以振代平现象的监管依赖于监理人员的素质和责任心，而实际施工中常出现以振代平现象。这已成为混凝土浇筑施工质量控制的通病，需要采用精细化、智能化的技术手段和设备有效的监测和控制平仓机的施工行为，并通过该行为监控进而判断评价平仓施工是否合格，以辅助施工管理人员有效控制平仓施工工艺质量。

另一方面，平仓机的工作效率影响混凝土摊铺的及时性，若配置不足可能导致振捣机、缆机和施工工人等资源的闲置，甚至导致混凝土摊铺、振捣不及时，混凝土初凝形成冷缝、影响混凝土质量和建筑物安全；若配置过多可能导致平仓机资源浪费，且可能占用施工场地、加大施工干扰。加之传统的平仓机效率分析基于技术人员经验，未考虑不同工程条件、施工人员素质对平仓机效率的影响，缺乏本工程实际平仓机工作效率数据的监测和分析，容易导致平仓机配置不合理。

发明内容

本发明提供了一种平仓机工作效率的分析方法，通过对混凝土平仓过程的实时数据进行监控和分析，以获得平仓机的实际施工效率参数，以在制定施工计划时合理配置平仓机数量，改进平仓作业施工工艺、提高施工效率。

本发明平仓机工作效率的分析方法，包括：

a.将平仓机的实时位置坐标按照所处高程分组，当所述位置坐标中的纵坐标值处于当前浇筑层高程附近时，将当前位置划分为当前浇筑层分组；

b.将当前浇筑层组内的平仓机位置坐标按时间先后顺序排列并连接成平仓机的施工轨迹，进而判断出平仓机的工作区域；

c.将当前浇筑层仓面划分为网格状，统计被平仓机工作区域覆盖的网格数量，并根据所述的网格数量计算平仓机在当前层的工作面积和平仓混凝土量；

d.计算当前层平仓面积占仓面设计的可进行平仓施工的仓面面积的比例，如果该比例小于仓面设计限定的比例，则平仓机的工作效率低于正常值，可能存在以振代平的现象。

进一步的，为了使平仓机的数量配置与实际需求更加匹配，一种分析的方法为，自动统计平仓机的闲置时长和总工作时长，计算出单位工作时间内平仓面积和单位工作时间内平仓混凝土方量，由此获得仓面所需平仓机的最少数量。在传统施工中没办法统计平仓机的闲置时间和工作时间，因为如果过是靠人工去统计，工作量太大，需要长时间持续关注平仓机的工作状态。闲置时长的统计是通过对实时坐标信息进行分析得到的，分析方法是若实时坐标信息持续一段时间变化小幅度变化，则认为其处于闲置状态。

进一步的，计算单位总时间内平仓面积和单位总时间内平仓混凝土方量，得到平仓机的平均工作效率，将所述平均工作效率与平仓机的额定工作效率进行对比，得到当前浇筑层的施工组织的合理程度。

进一步的，计算平仓机的有效利用率，当所述有效利用率小于仓面设计的限值时，则当前仓面的资源配置和/或施工组织需要改进。

可选的，步骤b中，以所述施工轨迹的轨迹线为中心线，平仓机铲刀宽度范围的区域为所述平仓机的工作区域。

本发明平仓机工作效率的分析方法，通过对当前工程平仓机实际施工数据的分析，获得了平仓机的实际施工效率参数，能够合理的制定施工计划时需要配置的平仓机数量，能够实时发现并减少或避免以振代平现象，有效提高了资源配置的合理性，提高了施工资源的充分利用，减少了浪费、降低了成本。

以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。

具体实施方式

本发明平仓机工作效率的分析方法，包括：

a.将平仓机的实时位置数据P(x,y,z,α,t)按照所处高程分组，x、y、z分别为P点的横、综、深三维坐标，α表示在俯视平面上，平仓机车身中心线与基准方向的夹角，t是时间。当纵坐标z的值处于当前浇筑层高程H附近时（即H－△h＜z＜H＋△h，△h为允许精度误差），划分为当前浇筑层分组；

b.将当前浇筑层组内的平仓机位置坐标按时间t的先后顺序排列，并连接成平仓机的施工轨迹S，以施工轨迹S的轨迹线为中心线，平仓机铲刀宽度W的区域为平仓机的工作区域；

c.将当前浇筑层仓面划分为网格状，统计被平仓机工作区域覆盖的网格数量n，由于平仓机的工作轨迹可能出现交叉、重叠，部分网格会被覆盖多次，覆盖多次的网格按计一次。根据所述的网格数量n计算平仓机在当前层的工作面积Area＝n×单位网格面积，平仓混凝土量V＝Area×H；

d.计算当前层平仓面积占仓面设计的可进行平仓施工的仓面面积的比例，也就是平仓面积占比=Area/A，A为仓面可平仓施工总面积，如果该比例小于仓面设计限定的比例，则平仓机的工作效率低于正常值，可能存在以振代平的现象；

e.为了使平仓机的数量配置与实际需求更加匹配，对平仓机的闲置时间进行统计。若平仓机的位置P(x,y,z,α,t)连续若干点移动幅度小于设定值或静止，说明平仓机在该时段内处于闲置或无效工作状态，记录该时段持续闲置时间t_i。当前浇筑层内平仓机的闲置时长t等于各时段闲置时间t_i之和。统计平仓机的总工作时长T，等于本浇筑层内最后一个平仓轨迹点的时刻与首个平仓轨迹点时刻的时间差值；

f.计算高峰工作效率：计算单位工作时间内平仓面积=Area/(T－t)，和单位工作时间内平仓混凝土方量=V/(T－t)，利用该参数可用于类似仓面制定施工计划时，计算仓面所需平仓机的最少数量；

g.计算平均工作效率：计算单位总时间内平仓面积=Area/T，和单位总时间内平仓混凝土方量=V/T，该参数反映了在考虑施工干扰和其他设备资源限制的情况下，平仓机的实际施工效率，在类似仓面制定施工计划时，可作为计算仓面所需平仓机实际数量的参考依据。通过与平仓机额定工作效率的对比，可反映当前浇筑层的施工组织合理性；

h.计算平仓机的有效利用率=(T－t)/T，当该参数小于仓面设计的限值时，说明当前仓面资源配置和/或施工组织需要改进。

由此实现了对平仓机效率的监测和分析，对施工过程可能存在以振代平、长时间闲置等现象予以实时分析和反馈，将高峰工作效率、平均工作效率、平仓机利用率等参数为当前仓面施工的评价提供依据，同时也为后续类似仓面制定施工计划提供了数据支撑。

Claims (5)

1.平仓机工作效率的分析方法，其特征包括：

a.将平仓机的实时位置坐标按照所处高程分组，当所述位置坐标中的纵坐标值处于当前浇筑层顶高程附近时，将当前位置划分为当前浇筑层分组；

b.将当前浇筑层组内的平仓机位置坐标按时间先后顺序排列并连接成平仓机的施工轨迹，进而判断出平仓机的工作区域；

c.将当前浇筑层仓面划分为网格状，统计被平仓机工作区域覆盖的网格数量，并根据所述的网格数量计算平仓机在当前层的工作面积和平仓混凝土量；

d.计算当前层平仓面积占仓面设计的可进行平仓施工的仓面面积的比例，如果该比例小于仓面设计限定的比例，则平仓机的工作效率低于正常值。

2.如权利要求1所述的平仓机工作效率的分析方法，其特征为：自动统计平仓机的闲置时长和总工作时长，计算出单位工作时间内平仓面积和单位工作时间内平仓混凝土方量，由此获得仓面所需平仓机的最少数量。

3.如权利要求2所述的平仓机工作效率的分析方法，其特征为：计算单位总时间内平仓面积和单位总时间内平仓混凝土方量，得到平仓机的平均工作效率，将所述平均工作效率与平仓机的额定工作效率进行对比，得到当前浇筑层的施工组织的合理程度。

4.如权利要求2所述的平仓机工作效率的分析方法，其特征为：计算平仓机的有效利用率，当所述有效利用率小于仓面设计的限值时，则当前仓面的资源配置和/或施工组织需要改进。

5.如权利要求1至4之一所述的平仓机工作效率的分析方法，其特征为：步骤b中，以所述施工轨迹的轨迹线为中心线，平仓机铲刀宽度范围的区域为所述平仓机的工作区域。