CN114383589A - 一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统 - Google Patents
一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开提供的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,包括监测阶段划分模块、建造桩基基本信息检测模块、建造桩基垂直度检测模块、建造桩基垂直度分析模块和预警终端,通过对目标待建造桥梁各建造桩基对应基本信息、目标待建造桥梁各钻孔对应的垂直度、各建造桩基对应的外部垂直度和内部垂直度和垂直度进行细致的的检测,有效的解决了当前对桥梁桩基垂直度检测方式因没有具体对桥梁桩基对应钻孔进行细致检测的问题,大大的提高了桥梁桩基垂直度检测的精准性,确保了桥梁桩基垂直度检测结果的可靠性,同时,在一定程度有力的保障了建造桥梁的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明属于工程监测技术领域,涉及到一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统。
背景技术
近年来,随着高速公路快速发展,现代化大型桥梁已经成为交通主干道的重要节点,桥梁的健康和安全状况一直是公众比较关心的问题,在桥梁的施工过程中,桥梁桩基的垂直度极易影响到桥梁的受力状态,因此,对桥梁桩基的垂直度检测具有十分重要的意义。
当前对桥梁桩基垂直度检测主要通过利用全站仪、经纬仪或者挂铅锤等检测方式进行检测,由于桥梁桩基较高,这些检测方式容易受到风力等外界环境的影响,检测的数据存在一定的误差,因此,当前对桥梁桩基垂直度检测方式存在以下几个方面的问题:
1、桥梁桩基对应钻孔的垂直度对桥梁桩基的垂直度具有重大影响,当前对桥梁桩基垂直度检测方式没有具体对桥梁桩基对应钻孔进行细致的检测,无法有效的提高桥梁桩基垂直度检测的精准性,进而无法确保桥梁桩基垂直度检测结果的可靠性;
2、由于全站仪、经纬仪等设备在具体检测过程中受到外界环境的影响较大,同时其检测精度还受到操作人员自身专业性的影响,因此,当前对桥梁桩基垂直度检测方式具有一定的局限性,并且无法提高检测过程的便利性,同时还存在检测环境因素和检测设备因素之外的检测误差因素,进而无法保障检测数值的准确性和可靠性;
3、当前对桥梁桩基垂直度检测方式为整体笼统检测,没有对桩基内部钢筋等隐蔽性区域进行检测,进而无法有效的提高检测结果的合理性,在一定程度上,同时也无法保障建造桥梁的安全性和稳定性。
发明内容
鉴于此,为解决上述背景技术中所提出的问题,现提出针对公路桥梁圆形桩基的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,实现了对桥梁施工用地基垂直度的精准检测;
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
本发明提供了一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,包括:
监测阶段划分模块,用于根据待建造桥梁建造桩基对应的施工流程,将待建造桥梁建造桩基按照预设的建造过程划分为各监测阶段,其中,监测阶段包括钻孔监测阶段和灌注监测阶段;
建造桩基基本信息检测模块,用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息进行检测,获取待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息;
建造桩基垂直度检测模块,用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的垂直度进行检测;
建造桩基垂直度分析模块,用于对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度和各建造桩基对应的垂直度进行分析,统计待建造桥梁建造桩基垂直度建造符合系数;
预警终端,用于根据建造桩基垂直度分析模块分析的结果,获取异常建造桩基的数量和各预警建造桩基对应的编号,并进行预警。
作为本发明优选实施例,所述建造桩基基本信息检测模块包括钻孔基本信息检测单元和灌注基本信息检测单元;其中,
钻孔基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,获取待建造桥梁对应的钻孔数量,将待建造桥梁对应的各钻孔记为Ki,i=1,2,......m,m取值为整数,利用钻孔检测设备对各钻孔对应的深度、各钻孔对应的孔位直径和各钻孔底部对应的平整度进行检测;
灌注基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于灌注监测阶段时,获取待建造桥梁对应的建造桩基数量,将待建造桥梁对应的各建造桩基记为Ji′,i′=1′,2′,......m′,m′取值为整数,利用桩基检测设备对各建造桩基对应的高度和各建造桩基对应的直径进行检测。
作为本发明优选实施例,所述建造桩基垂直度检测模块包括钻孔监测阶段垂直度检测单元和灌注建造监测阶段垂直度检测单元;其中,
钻孔监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度进行检测;
灌注建造监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于建造桩基建造监测阶段时,对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测。
作为本发明优选实施例,所述钻孔监测阶段垂直度检测单元对应的具体检测过程如下:所述钻孔监测阶段垂直度检测单元对应的具体检测过程如下:
获取待建造桥梁对应的钻孔数量、各钻孔对应的深度和各钻孔对应的孔位直径;
根据待建造桥梁各钻孔对应的深度,对各钻孔垂直度检测杆按照等间距方式进行检测环布设,并在各检测环按照预设间距进行检测终端布设,将布设完成的钻孔垂直度检测杆记为钻孔检测杆,并获取各钻孔检测杆对应的布设信息;
根据待建造桥梁各钻孔对应的孔位直径,获取各钻孔对应的中心位置,将各钻孔检测杆在各钻孔中心位置进行垂直放入,利用各钻孔检测杆各检测环上各检测终端对待建造桥梁对应的各钻孔进行检测,获取各钻孔对应的垂直度。
获取待建造桥梁对应的钻孔数量、各钻孔对应的深度和各钻孔对应的孔位直径;
根据待建造桥梁各钻孔对应的深度,对各钻孔垂直度检测杆按照等间距方式进行检测环布设,并在各检测环按照预设间距进行检测终端布设,将布设完成的钻孔垂直度检测杆记为钻孔检测杆,并获取各钻孔检测杆对应的布设信息;
根据待建造桥梁各钻孔对应的孔位直径,获取各钻孔对应的中心位置,将各钻孔检测杆在各钻孔中心位置进行垂直放入,利用各钻孔检测杆各检测环上各检测终端对待建造桥梁对应的各钻孔进行检测,获取各钻孔对应的垂直度。
作为本发明优选实施例,所述灌注建造监测阶段垂直度检测单元中对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测包括对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测和对待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度进行检测,其中,对各建造桩基对应的内部垂直度检测用于对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测。
作为本发明优选实施例,所述对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测对应的具体检测过程如下:
根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,对各建造桩基对应的环境参数进行检测;
根据检测的环境参数,构建环境参数垂直度检测影响模型,利用构建的环境参数垂直度检测影响模型,输出待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数;
利用三维激光扫描仪对待建造桥梁对应的各建造桩基进行扫描,获取待建造桥梁各建造桩基对应的三维图像,根据待建造桥梁各建造桩基对应的高度、直径和三维立体图像,生成待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型;
根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,获取待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度。
作为本发明优选实施例,所述对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测时对应的具体检测过程如下:
根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,利用X射线检测仪对待建造桥梁各建造桩基进行扫描拍摄,获取各建造桩基对应的三维立体射线胶片;
根据各建造桩基中钢筋与混泥土在射线胶片中显示的灰度值的不同,获取各建造桩基中钢筋对应的数量,并从各建造桩基三维立体射线胶片中提取各建造桩基各钢筋对应的轮廓;
根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,调取各建造桩基基准截面对应的中心点,根据各建造桩基基准截面对应的中心点构建各建造桩基对应的基准线,其中基准线与建造桩基对应的基准截面垂直,并位于其中心;
将待建造桥梁各建造桩基各钢筋对应的轮廓导入各建造桩基对应的三维立体模型中,生成各建造桩基组合模型,将各建造桩基组合模型中基准线上进行分析点布设,并按照各建造桩基组合模型中基准线分析点布设的方式对各钢筋进行对应检测点布设;
提取各建造桩基组合模型中各钢筋各检测点与其对应基准线上各分析点之间的距离,进而获取各建造桩基对应的内部垂直度。
作为本发明优选实施例,所述对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度分析的具体分析过程为:
获取待建造桥梁各钻孔底部对应的平整度,将各钻孔底部对应的平整度与预设的钻孔垂直影响系数对应的钻孔底部平整度进行对比,筛选出各钻孔底部平整度对应的钻孔垂直影响系数;
获取待建造桥梁各钻孔对应的垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各钻孔垂直符合系数。
作为本发明优选实施例,所述对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度分析包括对各建造桩基对应的外部垂直度的分析和内部垂直度的分析,其具体分析过程为:
获取待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数和待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基外部垂直度建造符合系数;
获取待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度建造符合系数;
根据统计的待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度建造符合系数和内部垂直度建造符合系数,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数。
作为本发明优选实施例,所述建造桩基垂直度分析模块还包括:
获取待建造桥梁各钻孔垂直度符合系数和待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数,计算待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数;
将待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数与预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数进行对比,若某建造桩基对应的整体垂直度符合系数小于预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数,则将该建造桩基记为异常建造桩基;
统计待建造桥梁各预警建造桩基对应的数量,并提取各异常建造桩基对应的编号。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
本发明提供的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,包括监测阶段划分模块、建造桩基基本信息检测模块、建造桩基垂直度检测模块、建造桩基垂直度分析模块和预警终端,通过对待建造桥梁各建造桩基对应基本信息和垂直度进行多维度的检测和细致分析,一方面,有效的解决了当前对桥梁桩基垂直度检测方式没有具体对桥梁桩基对应钻孔进行细致检测的问题,进而提高了桥梁桩基垂直度检测的精准性,确保了桥梁桩基垂直度检测结果的可靠性;一方面,打破了当前对桥梁桩基垂直度检测方式中的局限性,提高了桥梁桩基垂直度检测的便利性,在一定程度上消除了环境等检测误差因素对检测结果的影响,保障了检测数据的准确性和参考性,另一方面,通过对桥梁桩基内部钢筋等隐蔽区域的检测,有效的提高了检测结果的合理性,同时,在一定程度有力的保障了建造桥梁的安全性和稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统各模块连接示意图;
图2为本发明建造桩基基本信息检测模块结构示意图;
图3为本发明建造桩基垂直度检测模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
请参阅图1所示,一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,包括监测阶段划分模块、建造桩基基本信息检测模块、建造桩基垂直度检测模块、建造桩基垂直度分析模块和预警终端,其中,建造桩基垂直度分析模块分别建造桩基垂直度检测模块和预警终端连接,建造桩基基本信息检测模块分别与监测阶段划分模块和建造桩基垂直度检测模块连接;
所述监测阶段划分模块,用于根据待建造桥梁建造桩基对应的施工流程,将待建造桥梁建造桩基按照预设的建造过程划分为各监测阶段,其中,监测阶段包括钻孔监测阶段和灌注监测阶段;
本发明实施例通过对待建造桥梁建造桩基进行检测阶段划分,实现了对建造桩基灌注前和灌注后的多层度检测,提高了后续对桥梁建造桩基垂直度检测结果的可信度。
请参阅图2所示,所述建造桩基基本信息检测模块包括钻孔基本信息检测单元和灌注基本信息检测单元,其用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息进行检测,进而获取待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息;其中,
钻孔基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,获取待建造桥梁对应的钻孔数量,将待建造桥梁对应的各钻孔记为Ki,i=1,2,......m,m取值为整数,利用钻孔检测设备对各钻孔对应的深度、各钻孔对应的孔位直径和各钻孔底部对应的平整度进行检测;
需要说明的是,钻孔检测设备包括第一激光测距仪和平整度检测仪,其中第一激光测距仪用于对待建造桥梁各钻孔对应的深度和各钻孔孔位对应的直径进行检测,平整度检测仪用于对待建造桥梁各钻孔底部对应的平整度进行检测。
灌注基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于灌注监测阶段时,获取待建造桥梁对应的建造桩基数量,将待建造桥梁对应的各建造桩基记为Ji′,i′=1′,2′,......m′,m′取值为整数,利用桩基检测设备对各建造桩基对应的高度和各建造桩基对应的直径进行检测。
需要说明的是,桩基检测设备为第二激光测距仪,其用于对待建造桥梁各建造桩基对应的高度和直径进行检测。
本发明实施例通过对待建造桥梁各建造桩基对应的钻孔基本信息和灌注基本信息进行检测,大大的提高了后续对待建造桥梁各建造桩基垂直度检测便利性和垂直度分析的便利性,促进了待建造桥梁各建造桩基垂直度检测与分析的进程。
请参阅图3所示,所述建造桩基垂直度检测模块包括钻孔监测阶段垂直度检测单元和灌注建造监测阶段垂直度检测单元,其用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的垂直度进行检测;其中
钻孔监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度进行检测;
具体地,所述钻孔监测阶段垂直度检测单元对应的具体检测过程如下:
A1、获取待建造桥梁对应的钻孔数量、各钻孔对应的深度和各钻孔对应的孔位直径;
A2、根据待建造桥梁各钻孔对应的深度,对各钻孔垂直度检测杆按照等间距方式进行检测环布设,并在各检测环按照预设间距进行检测终端布设,将布设完成的钻孔垂直度检测杆记为钻孔检测杆,并获取各钻孔检测杆对应的布设信息;
需要说明的是,检测终端为红外测距传感器,各钻孔检测杆对应的布设信息包括布设的检测环数量和各布设检测环上对应的布设检测终端数量,将各钻孔检测杆标记为Hi″,i″=1″,2″,......m″,m″取值为整数,将各钻孔检测杆布设的各检测环标记为Yr i″,r=1,2,......n,n取值为整数,将各钻孔检测杆各检测环上布设的各检测终端标记为Ct i″r,t=1,2,......h,h取值为整数。
A3、根据待建造桥梁各钻孔对应的孔位直径,获取各钻孔对应的中心位置,将各钻孔检测杆在各钻孔中心位置进行垂直放入,利用各钻孔检测杆各检测环上各检测终端对待建造桥梁对应的各钻孔进行检测,获取各钻孔对应的垂直度。
其中,在一个具体实施例中,各钻孔对应的垂直度对应的具体获取过程为:
获取各钻孔检测杆各检测环各检测终端对应的检测数值,其中,检测数值为各钻孔检测杆各检测环各检测终端与其对应检测钻孔内壁之间的距离,将各钻孔检测杆各检测环各检测终端检测的数值记为检测距离;
将各钻孔检测杆各检测环上各检测单元对应的检测距离构成各钻孔检测杆各检测环各检测终端检测距离集合,分别从各钻孔检测杆各检测环各检测终端检测距离集合中任意提取一个检测距离,将提取的该检测距离记为分析距离;
将各钻孔检测杆各检测环对应的分析距离分别与各钻孔检测杆各检测环各检测终端检测距离集合中对应的各项检测距离进行对比,确认各钻孔检测杆检测钻孔的垂直度;
若某钻孔检测杆各检测环对应的分析距离均与该钻孔检测杆各检测环各检测终端检测距离集合中各项检测距离的数值相等,则将情形下该钻孔检测杆检测的钻孔垂直度记为标准垂直度,将该钻孔检测杆对应的垂直偏差值记为0;
若某钻孔检测杆某检测环上对应的分析距离与该钻孔检测杆该检测环各检测终端检测距离集合中对应的某项检测距离不相等,将该检测环记为重点检测环,统计该钻孔检测杆对应的重点检测环数量;
获取该钻孔检测杆各重点检测环中分析距离与该钻孔检测杆各重点检测环各检测终端检测距离集合中各项检测距离对应的差值,将该差值记为检测偏差值,将该钻孔检测杆各重点检测环对应的各检测偏差值进行相互对比,从该钻孔检测杆各重点检测环各检测偏差值中筛选出最大的偏差值,将该偏差值记为目标偏差值,其中,所述检测偏差值为正值。
将该钻孔检测杆各重点检测环对应的目标偏差值进行相互对比,提取该钻孔检测杆对应的最大目标偏差值,并将该最大目标偏差值记为该钻孔对应的垂直偏差值,通过计算垂直度偏差值计算公式计算该钻孔检测杆对应检测钻孔对应的垂直度偏差值,其计算公式为以此按照此方式分别获取各钻孔检测杆对应检测钻孔的垂直度偏差值,并将钻孔检测杆对应检测钻孔的垂直度偏差值记为各钻孔对应的垂直度。
本发明实施例在对待建造桥梁各钻孔进行检测时,通过对钻孔检测杆进行检测环和检测终端布设,实现了对各钻孔各深度层对应垂直度的检测,提高了对各钻孔垂直度检测数据的合理性,有效的解决了当前对桥梁桩基垂直度检测方式没有具体对桥梁桩基对应钻孔进行细致检测的问题,有效的提高了桥梁桩基垂直度检测的精准性,确保了桥梁桩基垂直度检测结果的可靠性。
灌注建造监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于建造桩基建造监测阶段时,对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测。
具体地,所述灌注建造监测阶段垂直度检测单元中对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测包括对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测和对待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度进行检测,其中,对各建造桩基对应的内部垂直度检测用于对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测。
进一步地,所述对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测对应的具体检测过程如下:
B1、根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,对各建造桩基对应的环境参数进行检测;
其中,对各建造桩基环境参数对应的具体检测过程包括以下步骤:
B11、获取待建造桥梁各建造桩基对应的高度,将待建造桥梁各建造桩基按照预设顺序划分为检测段,并将各建造桩基各检测段划分为阳面和阴面,其中,阳面指桩基朝向太阳的侧面,阴面指桩基背向太阳的侧面;
B12、利用温度传感器分别对待建造桥梁各建造桩基各检测段阳面对应的温度和阴面对应的温度分别进行检测,获取待建造桥梁各建造桩基各检测段阳面对应的温度和各检测段阴面对应的温度。
B13、利用风速测定仪分别对待建造桥梁各建造桩基各检测段对应的风速进行检测,获取待建造桥梁各建造桩基各检测端对应的风速。
B2、根据检测的环境参数,构建环境参数垂直度检测影响模型,利用构建的环境参数垂直度检测影响模型,输出待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数;
其中,环境参数垂直度检测影响模型具体内容如下:
B21、获取待建造桥梁各建造桩基对各检测段阳面对应的温度和阴面对应的温度,将待建造桥梁各建造桩基各检测段阳面对应的温度和阴面对应的温度进行对比,将对比差值记为温度差,获取待建造桥梁各建造桩基各检测段对应的温度差;
B22、获取待建造桥梁各建造桩基各检测段对应的风速,将待建造桥梁各建造桩基各检测端对应的风速和温度差分别作为风速影响因子和温度影响因子。
B23、根据各影响因子对应的检测数值,将各影响因子组合为环境参数垂直度检测影响模型,其具体表示为HX环境参数对应的垂直度检测影响系数,α1,α2为预设系数,ΔW为温度影响因子对应的检测数值,FV为风速影响因子对应的检测数值,ΔY为预设的温度影响因子对应的标准数值,YV为预设的风速因子对应的标准数值。
B24、将待建造桥梁各建造桩基各检测段对应的温度差和风速代入环境参数垂直度检测影响模型中,获取待建造桥梁各建造桩基各检测段环境参数对应的垂直度检测影响系数,利用平均值计算方法获取待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数。
B3、利用三维激光扫描仪对待建造桥梁对应的各建造桩基进行扫描,获取待建造桥梁各建造桩基对应的三维图像,根据待建造桥梁各建造桩基对应的高度、直径和三维立体图像,生成待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型;
B4、根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,获取待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度。
在一个具体实施例中,待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度具体获取过程为:
获取待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,将待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型按照垂直于建造桩基的方向对待建造桥梁各建造桩基进行等距分割,获取各建造桩基分隔的截面数量,提取各建造桩基对应各分割截面中心点的坐标;
将待建造桥梁各建造桩基底部对应的分割截面记为基准截面,将各建造桩基非底部对应的各分割截面记为目标分析截面,获取各建造桩基对应的目标分析截面对应的数量;
根据各建造桩基对应各分割截面中心点的坐标,获取各建造桩基基准截面中心点坐标中对应的x方向坐标值和各建造桩基各目标分析截面中心点坐标中对应的x方向坐标值,将各建造桩基基准截面中心点坐标中对应的x方向坐标记为参考值,将各建造桩基各目标分析截面中心点坐标中对应的x方向坐标记为目标分析值;
将待建造桥梁各建造桩基准截面对应的参考值与各建造桩基各目标分析截面对应的目标分析值进行对比,若待建造桥梁某建造桩基各目标分析截面对应的目标分析值均与该建造桩基基准截面对应的参考值一致,将该情形下该建造桩基对应的垂直度记为标准垂直度,将该建造桩基对应的外部垂直度偏差值记为0;
若某建造桩基某目标分析截面对应的目标分析值与该建造桩基对应的参考值不一致,则将该建造桩基对应的该目标分析截面记为重点分析截面,统计待建造桥梁该建造桩基对应的重点分析截面数量;
将该建造桩基各重点分析截面对应的目标分析值与该建造桩基基准截面对应的参考值进行对比,获取该建造桩基各重点分析截面对应目标分析值与该建造桩基基准截面对应参考值之间的差值,该差值记为垂直偏差值,将该建造桩基对应的各垂直偏差值按照从大到小进行排序,筛选出排名第一位的垂直偏差值,将该垂直偏差值记为外部垂直偏差值,利用桩基垂直度偏差值计算该建造桩基外部垂直度偏差值,其计算公式为以此方式分别获取待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度偏差值,将待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度偏差值记为待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度,其中,所述垂直偏差值为正值。
本发明实施例对各建造桩基进行检测时,通过构建各建造桩基对应的三维立体图像,直观的展示了各建造桩基对应的垂直度,同时通过构建环境参数垂直度检测影响模型,打破了当前对桥梁桩基垂直度检测方式中的局限性,提高了桥梁桩基垂直度检测的便利性,在一定程度上消除了环境等检测误差因素对检测结果的影响,保障了检测数据的准确性和参考性。
进一步地,所述对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测时对应的具体检测过程如下:
根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,利用X射线检测仪对待建造桥梁各建造桩基进行扫描拍摄,获取各建造桩基对应的三维立体射线胶片;
根据各建造桩基中钢筋与混泥土在射线胶片中显示的灰度值的不同,获取各建造桩基中钢筋对应的数量,并从各建造桩基三维立体射线胶片中提取各建造桩基各钢筋对应的轮廓;
根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,调取各建造桩基基准截面对应的中心点,根据各建造桩基基准截面对应的中心点构建各建造桩基对应的基准线,其中基准线与建造桩基对应的基准截面垂直,并位于其中心;
将待建造桥梁各建造桩基各钢筋对应的轮廓导入各建造桩基对应的三维立体模型中,生成各建造桩基组合模型,将各建造桩基组合模型中基准线上进行分析点布设,并按照各建造桩基组合模型中基准线分析点布设的方式对各钢筋进行对应检测点布设;
在一个具体实施例中,所述将各建造桩基组合模型中基准线上进行分析点布设过程为将各建造桩基组合模型中基准线上按照等间距的方式进行分析点布设,其中在各建造桩基组合模型中基准线上布设的分析点与在各建造桩基组合模型各钢筋布设的检测点为对应关系,例如:某建造桩基组合模型中基准线上布设的第一个分析点与该建造桩基组合模型各钢筋布设的第一个检测点对应,后续所述各建造桩基组合模型中各钢筋各检测点与对应的基准线上各分析点之间的距离为各建造桩基组合模型中各钢筋布设的各检测点与对应的各基准上布设的分析点之间的距离。
提取各建造桩基组合模型中各钢筋各检测点与对应的基准线上各分析点之间的距离,进而获取各建造桩基对应的内部垂直度。
在一个具体实施例中,各建造桩基对应的内部垂直度具体获取过程为:
各建造桩基组合模型中各钢筋各检测点与其对应基准线上各分析点之间的距离,将该距离记为基准间距,构建各钢筋各检测点基准间距集合;
从各建造桩基各钢筋各检测点中任意选取一个基准间距,将该基准间距记为参考间距,将各建造桩基各钢筋对应的参考间距与各建造桩基各钢筋各检测点基准间距集合中对应的各项基准间距进行对比;
若某建造桩基某钢筋各检测点基准间距均与该建造桩基该钢筋对应的参考间距一致,则将该钢筋记为标准垂直度钢筋,若某建造桩基某钢筋某检测点对应的基准间距与该钢筋对应的参考间距不一致,则将该钢筋记为偏差钢筋,将该检测点记为偏差检测点,统计该建造桩基对应的偏差钢筋的数量和各偏差钢筋对应的偏差检测点数量;
获取该建造桩基各偏差钢筋各偏差检测点基准间距与各偏差钢筋参考间距之间的差值,将该建造桩基各偏差钢筋各偏差检测点基准间距与各偏差钢筋参考间距之间的差值记为基准差值,并将该建造桩基各偏差钢筋各各偏差检测点对应的基准差值进行相互对比,筛选出该建造桩基各偏差钢筋对应的最大基准差值,将该最大基准差值记为该建造桩基对应的内部垂直偏差值,并根据桩基垂直度偏差值计算公式获取待建造桩基对应的内部垂直度偏差值,以此方式分别获取待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度偏差值,其中内部垂直度偏差值为正值,将各建造桩基对应的内部垂直度偏差值记为各建造桩基对应的内部垂直度。
本发明实施例在对待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度进行检测时,通过利用X射线检测仪这种无损检测方式,提高了对各建造桩基内部钢筋垂直度检测的便利性,实现了对各建造桩基隐蔽区域的检测,有效的提高了检测结果的合理性,同时,在一定程度有力的保障了建造桥梁的安全性和稳定性。
所述建造桩基垂直度分析模块,用于对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度和各建造桩基对应的垂直度进行分析,统计待建造桥梁建造桩基垂直度建造符合系数;
具体地,所述对检测的待建造桥梁各钻孔对应的垂直度分析的具体分析过程为:
获取待建造桥梁各钻孔底部对应的平整度,将各钻孔底部对应的平整度与预设的钻孔垂直影响系数对应的钻孔底部平整度进行对比,筛选出各钻孔底部平整度对应的钻孔垂直影响系数;
获取待建造桥梁各钻孔对应的垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各钻孔垂直符合系数,其中,待建造桥梁各钻孔垂直度符合系数具体计算公式为ZGi表示待建造桥梁第i个钻孔对应的垂直度建造符合系数,FGi表示待建造桥梁第i个钻孔对应的垂直度,YPi表示预设的待建造桥梁第i个钻孔深度对应的许可垂直度偏差值,λi表示待建造桥梁第i个钻孔底部平整度对应的钻孔垂直影响系数。
具体地,所述对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度分析包括对各建造桩基对应的外部垂直度的分析和内部垂直度的分析,其具体分析过程为:
获取待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数和待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基外部垂直度建造符合系数,其中,待建造桥梁各建造桩基外部垂直度建造符合系数具体计算公式为RGi′表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的外部垂直度建造符合系数,YKi′为预设的建造桥梁第i′个建造桩基高度对应的许可外部垂直度偏差值,KGi表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的外部垂直偏差值,HXi′表示待建造桥梁第i′个建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数。
获取待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度建造符合系数,其中,待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度建造符合系数计算公式为NGi′表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的内部垂直度建造符合系数,YHi′为预设的待建造桥梁第i′个建造桩基对应的许可内部垂直度偏差值,HGi表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的内部垂直度。
根据统计的待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度建造符合系数和内部垂直度建造符合系数,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数,其中,标待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数计算公式为DGi′=μ1*RGi′+μ2*NGi,DGi′表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数,μ1,μ2为预设系数。
具体地,获取待建造桥梁各钻孔垂直度符合系数和待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数,计算待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数,其中,待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数计算公式为QGi′表示待建造桥梁第i′个建造桩基对应的整体建造符合系数,YG为预设的建造桩基对应的标准垂直度符合值,ε1,ε2为预设系数。
将待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数与预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数进行对比,若某建造桩基对应的整体垂直度符合系数小于预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数,则将该建造桩基记为异常建造桩基;
统计待建造桥梁各异常建造桩基对应的数量,并提取各异常建造桩基对应的编号。
所述预警终端,用于根据建造桩基垂直度分析模块分析的结果,获取异常建造桩基的数量和各预警建造桩基对应的编号,并进行预警。
具体地,所述预警方式为:将待建造桥梁异常建造桩基的数量和各异常建造桩基对应的编号发送至该待建造桥梁地基建造质量监理人员,进行信息预警。
本发明实施例通过将待建造桥梁异常建造桩基的数量和各异常建造桩基对应的编号发送至该待建造桥梁地基建造质量监理人员,提高了目标待建造桩基预警信息的响应效率,有效的保障待建造桥梁建造桩基的安全性,同时通过“早发现、早预警、早解决”这种方式,有效的保障了待建造桥梁的施工进度。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:包括:
监测阶段划分模块,用于根据待建造桥梁建造桩基对应的施工流程,将待建造桥梁建造桩基按照预设的建造过程划分为各监测阶段,其中,监测阶段包括钻孔监测阶段和灌注监测阶段;
建造桩基基本信息检测模块,用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息进行检测,获取待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的基本信息;
建造桩基垂直度检测模块,用于对待建造桥梁各监测阶段建造桩基对应的垂直度进行检测;
建造桩基垂直度分析模块,用于对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度和各建造桩基对应的垂直度进行分析,统计待建造桥梁建造桩基垂直度建造符合系数;
预警终端,用于根据建造桩基垂直度分析模块分析的结果,获取异常建造桩基的数量和各预警建造桩基对应的编号,并进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述建造桩基基本信息检测模块包括钻孔基本信息检测单元和灌注基本信息检测单元;其中,
钻孔基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,获取待建造桥梁对应的钻孔数量,将待建造桥梁对应的各钻孔记为Ki,i=1,2,......m,m取值为整数,利用钻孔检测设备对各钻孔对应的深度、各钻孔对应的孔位直径和各钻孔底部对应的平整度进行检测;
灌注基本信息检测单元用于当待建造桥梁处于灌注监测阶段时,获取待建造桥梁对应的建造桩基数量,将待建造桥梁对应的各建造桩基记为Ji′,i′=1′,2′,......m′,m′取值为整数,利用桩基检测设备对各建造桩基对应的高度和各建造桩基对应的直径进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述建造桩基垂直度检测模块包括钻孔监测阶段垂直度检测单元和灌注建造监测阶段垂直度检测单元;其中,
钻孔监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于钻孔监测阶段时,对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度进行检测;
灌注建造监测阶段垂直度检测单元用于当待建造桥梁处于建造桩基建造监测阶段时,对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述钻孔监测阶段垂直度检测单元对应的具体检测过程如下:
获取待建造桥梁对应的钻孔数量、各钻孔对应的深度和各钻孔对应的孔位直径;
根据待建造桥梁各钻孔对应的深度,对各钻孔垂直度检测杆按照等间距方式进行检测环布设,并在各检测环按照预设间距进行检测终端布设,将布设完成的钻孔垂直度检测杆记为钻孔检测杆,并获取各钻孔检测杆对应的布设信息;
根据待建造桥梁各钻孔对应的孔位直径,获取各钻孔对应的中心位置,将各钻孔检测杆在各钻孔中心位置进行垂直放入,利用各钻孔检测杆各检测环上各检测终端对待建造桥梁对应的各钻孔进行检测,获取各钻孔对应的垂直度。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述灌注建造监测阶段垂直度检测单元中对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度进行检测包括对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测和对待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度进行检测,其中,对各建造桩基对应的内部垂直度检测用于对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述对待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度进行检测对应的具体检测过程如下:
根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,对各建造桩基对应的环境参数进行检测;
根据检测的环境参数,构建环境参数垂直度检测影响模型,利用构建的环境参数垂直度检测影响模型,输出待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数;
利用三维激光扫描仪对待建造桥梁对应的各建造桩基进行扫描,获取待建造桥梁各建造桩基对应的三维图像,根据待建造桥梁各建造桩基对应的高度、直径和三维立体图像,生成待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型;
根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,获取待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度。
7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述对各建造桩基内部钢筋对应的垂直度进行检测时对应的具体检测过程如下:
根据待建造桥梁对应的建造桩基数量,利用X射线检测仪对待建造桥梁各建造桩基进行扫描拍摄,获取各建造桩基对应的三维立体射线胶片;
根据各建造桩基中钢筋与混泥土在射线胶片中显示的灰度值的不同,获取各建造桩基中钢筋对应的数量,并从各建造桩基三维立体射线胶片中提取各建造桩基各钢筋对应的轮廓;
根据待建造桥梁各建造桩基对应的三维立体模型,调取各建造桩基基准截面对应的中心点,根据各建造桩基基准截面对应的中心点构建各建造桩基对应的基准线,其中基准线与建造桩基对应的基准截面垂直,并位于其中心;
将待建造桥梁各建造桩基各钢筋对应的轮廓导入各建造桩基对应的三维立体模型中,生成各建造桩基组合模型,将各建造桩基组合模型中基准线上进行分析点布设,并按照各建造桩基组合模型中基准线分析点布设的方式对各钢筋进行对应检测点布设;
提取各建造桩基组合模型中各钢筋各检测点与其对应基准线上各分析点之间的距离,进而获取各建造桩基对应的内部垂直度。
8.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述对待建造桥梁各钻孔对应的垂直度分析的具体分析过程为:
获取待建造桥梁各钻孔底部对应的平整度,将各钻孔底部对应的平整度与预设的钻孔垂直影响系数对应的钻孔底部平整度进行对比,筛选出各钻孔底部平整度对应的钻孔垂直影响系数;
获取待建造桥梁各钻孔对应的垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各钻孔垂直符合系数。
9.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述对待建造桥梁各建造桩基对应的垂直度分析包括对各建造桩基对应的外部垂直度的分析和内部垂直度的分析,其具体分析过程为:
获取待建造桥梁各建造桩基环境参数对应的垂直度检测影响系数和待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基外部垂直度建造符合系数;
获取待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的内部垂直度建造符合系数;
根据统计的待建造桥梁各建造桩基对应的外部垂直度建造符合系数和内部垂直度建造符合系数,利用计算公式计算待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数。
10.根据权利要求1所述的一种基于大数据的桥梁施工用地基垂直度多点智能监测分析系统,其特征在于:所述建造桩基垂直度分析模块还包括:
获取待建造桥梁各钻孔垂直度符合系数和待建造桥梁各建造桩基对应的综合垂直度建造符合系数,计算待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数;
将待建造桥梁各建造桩基对应的整体垂直度建造符合系数与预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数进行对比,若某建造桩基对应的整体垂直度符合系数小于预设的建造桩基对应的标准垂直度建造符合系数,则将该建造桩基记为异常建造桩基;
统计待建造桥梁各异常建造桩基对应的数量,并提取各异常建造桩基对应的编号。
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