CN106436714A - 一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法 - Google Patents

一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法 Download PDF

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Abstract

一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,根据平仓机及振捣机的最优工作区域进行混凝土坯层分区,并按分区逐个进行振捣作业。具体包括以下步骤:1)确定浇筑仓尺寸,根据浇筑仓的大小选择平仓机和振捣机的型号,并确定平仓机和振捣机的有效作业范围;2)根据平仓机和振捣机的有效作业范围建立数学模型,得出两者联合的最优工作区域;3)建立浇筑块三维立体图,并绘制浇筑仓平面图,把浇筑仓面进行分区,同时对每个分区进行编码;4)振捣机分区域作业。通过将混凝土坯层分区后再浇筑振捣施工,实现混凝土坯层的分区域识别及修复,避免了进行下一坯层的摊铺作业时上一坯层修复作业还未完成的情况,保证了混凝土施工的质量。

Description

一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法
技术领域
本发明涉及混凝土浇筑施工领域,特别是一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法。
背景技术
近年来,随着水利事业的发展,混凝土大坝的规模在不断扩大,其对工程施工进度的精细化、科学化控制提出了更高要求。混凝土的浇筑是施工过程中的核心环节,是影响施工质量和进度的关键。混凝土浇筑往往是分块分层进行的,大体积混凝土每仓的高度一般为1.5至4.5米,施工时会分为若干混凝土坯层进行浇筑,每层层厚约0.5米。混凝土浇筑时要求在下面坯层混凝土初凝前覆盖上层混凝土,避免上、下坯层之间形成冷缝,影响混凝土浇筑坯层间的层间结合。
浇筑块是分层连续浇筑完成的,而实现混凝土连续浇筑的一个步骤就是混凝土坯层的跳转。仓面施工中,混凝土的摊铺和振捣是同时进行的,摊铺结束,一遍振捣完成后,通常会根据振捣质量实时监测结果将漏振和欠振的区域进行修复。如果仓面过大,可能会出现即将进行下一坯层的摊铺作业时修复作业还未完成,这就使得振捣不合格的区域被新混凝土覆盖无法进行修复,从而直接影响混凝土的浇筑质量和施工进度。那么,如何在连续浇筑的混凝土振捣质量监测过程中识别混凝土坯层成了混凝土浇筑的一个关键问题。
目前,有专家提出在混凝土振捣质量控制过程中,对仓面混凝土振捣质量可视化监测技术,但其研究过程只是针对单个坯层的混凝土振捣质量控制,没有对坯层跳转及连续浇筑混凝土振捣质量控制做太多描述,以往在施工现场,混凝土坯层的识别是由现场施工人员记录完成的,这使连续浇筑的混凝土振捣质量控制中无法准确的识别出监测对象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,通过将混凝土坯层分区后再浇筑振捣施工,实现混凝土坯层的分区域识别及修复,避免了进行下一坯层的摊铺作业时上一坯层修复作业还未完成的情况,保证了混凝土施工的质量。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,根据平仓机及振捣机的最优工作区域进行混凝土坯层分区,并按分区逐个进行振捣作业。
优选的方案中,包括以下步骤:
1)确定浇筑仓尺寸,根据浇筑仓的大小选择平仓机和振捣机的型号,并确定平仓机和振捣机的有效作业范围;
2)根据平仓机和振捣机的有效作业范围建立数学模型,得出两者联合的最优工作区域;
3)建立浇筑块三维立体图,并绘制浇筑仓平面图,把浇筑仓面进行分区划分,分区的大小为步骤2)中平仓机及振捣机的最优工作区域大小,同时对每个分区进行编码;
4)振捣机分区域作业,当一个区域振捣完成后,振捣机进入下一区域作业。
优选的方案中,所述的步骤1)还包括以下步骤:
1.1)通过测量确定浇筑仓尺寸,并计算其平面面积和体积;
1.2)根据浇筑仓尺寸和供料强度选择合适的平仓机械和振捣机械的型号和数量;
1.3)根据各型号机械,确定其有效工作范围;
优选的方案中,所述的步骤2)中的数学模型包括平仓机和振捣机联合作业时有效作业范围的目标函数和边界条件;
优选的方案中,所述的步骤3)还包括以下步骤:
3.1)通过获取浇筑高度及仓面数据,建立浇筑仓三维立体图和浇筑仓平面图;
3.2)根据最优工作区域在浇筑仓面平面图上将浇筑仓面进行分区划分,形成若干分区域;
3.3)对每个坯层的每个区域进行编码,具体表达形式为Ai、Bi、Ci……
优选的方案中,所述的步骤4)还包括以下步骤:
4.1)振捣作业分区进行,对混凝土振捣质量进行实时监测,监测指标包括振捣棒的运行路径和振捣密实度,并将监测结果在浇筑平面图上予以显示;
4.2)单个分区内的振捣结束后,判断该区域的振捣状态,若有漏振或欠振等不利现象出现,应立即进行修复作业直至该区域混凝土振捣完全合格;
4.3)该区域振捣完成后,其坯层自动跳转至下一层,坯层编码也随之发生变化,分区中振捣状态信息初始化,跳转坯层后该区域的状态为等待铺料,同时振捣机转移至下一区域进行振捣作业,如此循环,直至该浇筑仓浇筑完成。
优选的方案中,所述的步骤1.2)中的供料强度包括拌和楼的生产能力和运输能力。
优选的方案中,所述的步骤1.3)中的有效工作范围为平仓机一次铺料宽度L、振捣机的回转半径R和振捣棒(组)的影响半径r。
本发明所提供的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,通过采用上述结构,具有以下有益效果:
(1)混凝土坯层识别分区进行,提高了坯层识别的精度,能够快速识别振捣不合格的区域,避免了不同坯层的平仓振捣作业与卸料间的冲突;
(2)通过分区进行浇筑及振捣作业,同时能够采用多台平仓机和振捣棒进行作业,提高了施工效率,避免了位于下方的坯层在没有修复好的时候,无法进行上方坯层施工而延长施工周期的情况;
(3)效果直观、操作简便、适用范围广,方便现场施工人员对混凝土振捣质量和混凝土坯层进行实时监测。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
图1为本发明的工作流程图。
图2为本发明的浇筑仓分区结构图。
图3为本发明的坯层在浇筑振捣过程中的俯视图。
具体实施方式
实施例1:
一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,根据平仓机及振捣机的最优工作区域进行混凝土坯层分区,并按分区逐个进行振捣作业。
实施例2:
在实施例1的基础上,包括以下步骤:
1)确定浇筑仓尺寸,根据浇筑仓的大小选择平仓机和振捣机的型号,并确定平仓机和振捣机的有效作业范围;
2)根据平仓机和振捣机的有效作业范围建立数学模型,得出两者联合的最优工作区域;
3)建立浇筑块三维立体图,并绘制浇筑仓平面图,把浇筑仓面进行分区划分,分区的大小为步骤2)中平仓机及振捣机的最优工作区域大小,同时对每个分区进行编码;
4)振捣机分区域作业,当一个区域振捣完成后,振捣机进入下一区域作业。
优选的方案中,步骤2)中的数学模型包括平仓机和振捣机联合作业时有效作业范围的目标函数和边界条件。
实施例3:
在实施例2的基础上,所述的步骤1)还包括以下步骤:
1.1)通过测量确定浇筑仓尺寸,并计算其平面面积和体积;
1.2)根据浇筑仓尺寸和供料强度选择合适的平仓机械和振捣机械的型号和数量;
1.3)根据各型号机械,确定其有效工作范围;
优选的方案中,浇筑仓尺寸包括其平行于河流方向的长(a)、垂直于河流方向的宽(b)和纵向浇筑高度(h);
供料强度包括拌和楼的生产能力和运输能力;
有效工作范围为平仓机一次铺料宽度L、振捣机的回转半径R和振捣棒(组)的影响半径r。
实施例4:
在实施例2的基础上,所述的步骤3)还包括以下步骤:
3.1)通过获取浇筑高度及仓面数据,建立浇筑仓三维立体图和浇筑仓平面图;
3.2)根据最优工作区域在浇筑仓面平面图上将浇筑仓面进行分区划分,形成若干分区域;
3.3)对每个坯层的每个区域进行编码,具体表达形式为Ai、Bi、Ci……
优选的方案中,Ai、Bi、Ci……中,A表示区域编号,i表示坯层编号,如:A1表示第一坯层的A区域。
实施例5:
在实施例2的基础上,所述的步骤4)还包括以下步骤:
4.1)振捣作业分区进行,对混凝土振捣质量进行实时监测,监测指标包括振捣棒的运行路径和振捣密实度,并将监测结果在浇筑平面图上予以显示;
4.2)单个分区内的振捣结束后,判断该区域的振捣状态,若有漏振或欠振等不利现象出现,应立即进行修复作业直至该区域混凝土振捣完全合格;
4.3)该区域振捣完成后,其坯层自动跳转至下一层,坯层编码也随之发生变化,分区中振捣状态信息初始化,跳转坯层后该区域的状态为等待铺料,同时振捣机转移至下一区域进行振捣作业,如此循环,直至该浇筑仓浇筑完成。
本发明的具体施工步骤为:
如图3所示,进行A1区域的铺料,铺料完成之后,对A1区域进行振捣并监测修复,在进行振捣及监测修复的同时,对B1区域进行铺料,当A1区域完成振捣之后,坯层自动跳转至A2区域,此时振捣机转至B1区域作业,而在进行B1区域的振捣和监测修复工作的同时,A2区域进行铺料工作,C、D、E、F区域的施工方式如上,可设置多台施工设备同步进行多个分区的施工,达到提升施工效率的目的,采用上述的施工方式,能够提升检测精度,能够精准及时的检测并反馈漏振和欠振区域并修复,而在修复过程中,还能够进行其他坯层的施工,相比于现有的方式来说,不会造成即将进行下一坯层的摊铺作业时修复作业还未完成的情况,避免了振捣不合格的区域被新混凝土覆盖无法进行修复,保证了混凝土的浇筑质量和施工进度。

Claims (8)

1.一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征是:根据平仓机及振捣机的最优工作区域进行混凝土坯层分区,并按分区逐个进行振捣作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于包括以下步骤:
1)确定浇筑仓尺寸,根据浇筑仓的大小选择平仓机和振捣机的型号,并确定平仓机和振捣机的有效作业范围;
2)根据平仓机和振捣机的有效作业范围建立数学模型,得出两者联合的最优工作区域;
3)建立浇筑块三维立体图,并绘制浇筑仓平面图,把浇筑仓面进行分区划分,分区的大小为步骤2)中平仓机及振捣机的最优工作区域大小,同时对每个分区进行编码;
4)振捣机分区域作业,当一个区域振捣完成后,振捣机进入下一区域作业。
3.根据权利要求2所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于所述的步骤1)还包括以下步骤:
1.1)通过测量确定浇筑仓尺寸,并计算其平面面积和体积;
1.2)根据浇筑仓尺寸和供料强度选择合适的平仓机械和振捣机械的型号和数量;
1.3)根据各型号机械,确定其有效工作范围。
4.根据权利要求2所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于:所述的步骤2)中的数学模型包括平仓机和振捣机联合作业时有效作业范围的目标函数和边界条件。
5.根据权利要求2所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于所述的步骤3)还包括以下步骤:
3.1)通过获取浇筑高度及仓面数据,建立浇筑仓三维立体图和浇筑仓平面图;
3.2)根据最优工作区域在浇筑仓面平面图上将浇筑仓面进行分区划分,形成若干分区域;
3.3)对每个坯层的每个区域进行编码,具体表达形式为Ai、Bi、Ci……。
6.根据权利要求2所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于所述的步骤4)还包括以下步骤:
4.1)振捣作业分区进行,对混凝土振捣质量进行实时监测,监测指标包括振捣棒的运行路径和振捣密实度,并将监测结果在浇筑平面图上予以显示;
4.2)单个分区内的振捣结束后,判断该区域的振捣状态,若有漏振或欠振等不利现象出现,应立即进行修复作业直至该区域混凝土振捣完全合格;
4.3)该区域振捣完成后,其坯层自动跳转至下一层,坯层编码也随之发生变化,分区中振捣状态信息初始化,跳转坯层后该区域的状态为等待铺料,同时振捣机转移至下一区域进行振捣作业,如此循环,直至该浇筑仓浇筑完成。
7.根据权利要求4所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于:所述的步骤1.2)中的供料强度包括拌和楼的生产能力和运输能力。
8.根据权利要求4所述的一种基于仓面分区的混凝土坯层智能识别方法,其特征在于:所述的步骤1.3)中的有效工作范围为平仓机一次铺料宽度L、振捣机的回转半径R和振捣棒(组)的影响半径r。
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