CN116992699A - 混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 - Google Patents
混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116992699A CN116992699A CN202311253976.5A CN202311253976A CN116992699A CN 116992699 A CN116992699 A CN 116992699A CN 202311253976 A CN202311253976 A CN 202311253976A CN 116992699 A CN116992699 A CN 116992699A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- concrete
- cable
- pouring
- construction
- machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 238000010586 diagram Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 123
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 94
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- 102100035767 Adrenocortical dysplasia protein homolog Human genes 0.000 description 2
- 101000929940 Homo sapiens Adrenocortical dysplasia protein homolog Proteins 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/04—Constraint-based CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/08—Probabilistic or stochastic CAD
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)
Abstract
本发明属于土木工程仿真技术领域，涉及一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，包括：1）确定缆机入仓参数、仓面施工机械参数、仓面循环参数以及缆机吊零时间参数；2）分析单仓浇筑情况下混凝土入仓及仓面分区浇筑循环；3）明确缆机入仓及坯层条带浇筑施工流程，对相邻条带坯层浇筑过程中施工机械循环耗时进行系统的计算；4）设置施工系统仿真的边界条件；5）根据以上结果利用仿真软件EZStrobe的模型组件构建浇筑施工系统仿真模型，浇筑施工系统仿真模型是混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真。本发明能清晰体现施工过程中施工资源的流向、更贴合工程实际以及可有效减少仓面分区总体浇筑时长。
Description
技术领域
本发明属于土木工程仿真技术领域，涉及一种浇筑工艺图示仿真方法，尤其涉及一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法。
背景技术
高拱坝多位于高山峡谷地带，地形崎岖、地势狭窄，加上大坝生长建设需求的考虑，混凝土拌和楼的布置处于较高高程平台，使得缆机成为主要的入仓机械。缆机运输混凝土时吊罐在取料平台装料，然后由小车满罐提升、大车平移、小车平移、小车满罐下降、仓面卸料等环节实现混凝土运输过程，各环节耗时构成了缆机循环耗时。不同缆机运距与吊深使得缆机循环时间不同，从而使得缆机混凝土入仓强度不同。
此外，缆机在坯层条带浇筑时还需进行备仓材料运输、仓面机械转运等吊零工作。然而，在吊运混凝土过程中进行吊零作业使得坯层间或者条带间吊运混凝土作业间隔了一段时间，降低了缆机吊运混凝土的入仓强度。缆机运输混凝土至仓面后通过平仓机进行平仓、振捣机进行振捣作业。高拱坝的仓面浇筑通常采用分坯层分条带的方式进行浇筑，在现有混凝土平仓振捣完成后，平仓振捣机械将进入等料状态，由于缆机卸料作业不连贯，从而影响分区整体浇筑时长。浇筑施工间隔时间是控制冷缝产生的一个重要因素，其控制程度直接决定浇筑仓的层间结合质量，进而对整个坝体的工程质量、安全与效益产生影响。而根据混凝土浇筑质量要求，上层混凝土的铺筑需要在下层混凝土初凝之前完成，则需控制混凝土层间缆机吊零时间，保障混凝土顺利浇筑。
显然，高拱坝施工中往往布设多台缆机承担混凝土吊运作业以及吊运施工机械、模板等零星作业（简称“吊零”），由于缆机作为主要的混凝土运输工具，其入仓强度可能直接影响混凝土仓从开仓到收仓的施工时长，是施工组织的关注重点之一。而缆机吊运混凝土时，一方面，运距与吊深决定了缆机吊运混凝土的单循环耗时，从而影响混凝土入仓强度；另一方面，穿插在缆机吊运混凝土过程中的吊零作业，降低缆机混凝土入仓强度。进行仓面分区施工方案仿真分析时若完全不考虑缆机吊零时间，可能造成吊运混凝土实际缆机混凝土入仓强度的仿真结果高于实际值，影响仿真精度。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能清晰体现施工过程中施工资源的流向、更贴合工程实际以及可有效减少仓面分区总体浇筑时长的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法包括以下步骤：
1）从单仓混凝土浇筑角度对缆机入仓数据与仓面施工数据进行分析，确定缆机入仓参数、仓面施工机械参数、仓面循环参数以及缆机吊零时间参数；
2）从施工耗时的角度分析高拱坝缆机入仓与仓面浇筑过程施工机械运行过程，分析单仓浇筑情况下混凝土入仓及仓面分区浇筑循环；
3）考虑缆机吊零对混凝土产生的坯层条带的施工干扰，明确缆机入仓及坯层条带浇筑施工流程，对相邻条带坯层浇筑过程中施工机械循环耗时进行系统的计算；
4）设置施工系统仿真的边界条件，根据施工系统仿真的边界条件确定缆机入仓与仓面施工过程所包含的混凝土运输回路状态；
5）根据步骤1）、步骤2）、步骤3）以及步骤4）的结果利用仿真软件EZStrobe的模型组件构建浇筑施工系统仿真模型，所述浇筑施工系统仿真模型是混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真。
作为优选，本发明所采用的步骤1）仓面施工机械包括平仓机以及振捣机；所述仓面施工机械参数包括平仓机生产率、振捣机生产率和缆机台数。
作为优选，本发明所采用的平仓机生产率的计算公式为：
，
其中：为平仓机作业宽度；/>为平仓机作业速度，所述V=1.2~1.5km/h；/>为摊铺层厚度；/>为平仓机作业效率；/>为是平仓机在进行一层摊铺时的摊铺次数，取2次；
所述振捣机生产率的计算公式为：
，
其中：为振捣机的工作时间利用系数，所述k=0.8~0.85；/>为振捣器的作用半径；/>为振捣器的数量；/>为振捣器深度；/>为振捣器移动一次所耗时间；/>为在每一点的振捣时间；
所述缆机台数的计算公式为：
，
其中：为仓面面积；t为混凝土初凝时间；Q为单台缆机每小时运输强度。
作为优选，本发明所采用的步骤4）中，施工系统仿真的边界条件包括缆机工作范围的限制、相邻缆机工作干扰的限制和质量约束。
作为优选，本发明所采用的步骤4）中混凝土运输回路状态由时间、机械配置和吊运混凝土方量参数确定。
作为优选，本发明所采用的施工系统仿真的边界条件是缆机工作范围的限制时，所述缆机工作范围局限于该缆机移动上限和缆机移动下限，对于/>号缆机而言，浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为/>号缆机移动上限处的Y坐标；/>为/>号缆机移动下限处的Y坐标；/>为浇筑仓面/>的中心点的Y坐标；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度，m；
所述施工系统仿真的边界条件是相邻缆机工作干扰的限制时，相邻两台缆机之间允许有一定的重叠的施工范围，相邻两台缆机之间必须保持足够的安全距离，进行联合浇筑时，浇筑仓面与浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；/>为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为相邻缆机间最小安全距离；
所述施工系统仿真的边界条件是质量约束时，所述质量约束的具体实现方式是：当大坝混凝土采用平铺法浇筑，高温季节或高温时段，且仓号面积较大时，混凝土入仓后及时平仓、振捣，及时覆盖上坯层混凝土，保证覆盖时间为3~4小时。
作为优选，本发明所采用的步骤5）的具体实现方式是：
5.1）获取浇筑仓信息，所述浇筑仓信息包括仓面施工机械数量、缆机数量、仓面面积大小、缆机入仓各环节时间分布以及仓面振捣时间分布；
5.2）根据步骤5.1）获取得到的浇筑仓信息进行分区划分，并确定各分区混凝土浇筑量以及施工机械使用情况，得到n种浇筑方案；
5.3）建立施工仿真模型，拟定缆机控制区域相近与考虑缆机单循环时间仓面分区方案，包括分区混凝土浇筑量以及施工机械配置；
5.4）计算均衡分布与非均衡分布各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度；
5.5）根据步骤5.1）至步骤5.4）所记载的内容分析分区施工方案的仿真计算结果，所述仿真计算结果包括缆机混凝土入仓强度、浇筑仓分区施工总时间和仓面分区信息；
其中，仿真模型图中展现了混凝土浇筑过程中各环节及其时间参数，同时显示了施工系统中的资源流向；同坯层相邻条带混凝土浇筑过程，包括了混凝土运输环节、条带间缆机循环以及条带间平仓振捣循环。
作为优选，本发明所采用的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法在步骤5）之后还包括：
6）在步骤5）构建得到的浇筑施工系统仿真模型的基础上，仿真模拟缆机供料及仓面浇筑施工方案，按照缆机控制面积相近方案与缆机入仓能力控制面积方案计算不同浇筑方案下的入仓强度与浇筑时长；
7）基于步骤6）的结果，计算均衡分布与非均衡分布条件下各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度，根据计算结果对步骤5）构建得到的浇筑施工系统仿真模型进行修正和优化。
作为优选，本发明所采用的步骤6）中，所述缆机控制面积相近方案是在考虑仓面形状的基础上各缆机控制面积尽可能保持一致；所述缆机入仓能力控制面积方案的分区划定时，利用各缆机单循环时间比例关系确定各缆机吊运混凝土量比例关系，由此确定各分区混凝土量与条带浇筑混凝土量。
本发明的优点是：
本发明提供了一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，包括1）从单仓浇筑角度对缆机入仓数据与仓面施工数据进行分析，确定缆机入仓参数、仓面施工机械参数、仓面循环参数以及缆机吊零时间参数；2）从施工耗时的角度分析高拱坝缆机入仓与仓面浇筑过程施工机械运行过程，分析单仓浇筑情况下混凝土入仓及仓面分区浇筑循环；3）考虑缆机吊零对混凝土产生的坯层条带的施工干扰，明确缆机入仓及坯层条带浇筑施工流程，对相邻条带坯层浇筑过程中施工机械循环耗时进行系统的计算；4）设置施工系统仿真的边界条件，根据施工系统仿真的边界条件确定缆机入仓与仓面施工过程所包含的混凝土运输回路状态；5）根据步骤1）、步骤2）、步骤3）以及步骤4）的结果利用仿真软件EZStrobe的模型组件构建浇筑施工系统仿真模型，浇筑施工系统仿真模型是混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真。本发明提供了一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，是利用图式离散型仿真软件EZStrobe，构建高拱坝仓面浇筑过程仿真模型；分析实际工程数据并确定模型参数；对不同工况下的仓面分区方案进行模拟与计算。在缆机运输混凝土过程中时常进行吊运模板等零星作业，对吊运混凝土过程产生干扰，因此在建立仿真模型时将其纳入考虑范围，并通过选取典型仓面进行仓面分区浇筑仿真方案模拟。本发明是在构建拱坝仓面浇筑系统仿真的基础上，通过直观展示仓面浇筑施工过程中所需资源的流向，引入实际工程中存在的缆机吊零因素，采取缆机入仓能力控制浇筑面积，并有效减少分区条带总体浇筑时长的方式，实现缆机入仓与仓面施工环节快速合理地协调配合，从而有效保障拱坝浇筑施工工期。
附图说明
图1是本发明缆机施工循环图；
图2是本发明仓面施工流程图；
图3所示为EZStrobe模型基本元素；
图4是本发明缆机吊运混凝土循环仿真模型图；
图5是本发明条带间缆机循环仿真模型图；
图6是本发明单仓浇筑同坯层相邻条带仿真模型图；
图7是本发明单仓浇筑同坯层相邻条带浇筑仿真流程图；
图8是本发明单仓浇筑同条带相邻坯层仿真模型图；
图9是本发明单仓浇筑分区全坯层仿真流程图；
图10是本发明单仓浇筑分区全坯层缆机吊运混凝土仿真模型图；
图11是本发明单仓浇筑分区全坯层仓面施工仿真模型图；
图12是本发明缆机控制面积相近方案单仓浇筑分区示意图；
图13是本发明缆机入仓能力控制面积方案单仓浇筑分区示意图；
图14是本发明所提供的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法的流程图。
具体实施方式
参见图14，本发明提供了一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：根据坯层条带浇筑循环特点，考虑缆机吊零导致混凝土吊运延后因素对混凝土浇筑的影响，从单仓浇筑角度对缆机入仓数据与仓面施工数据进行分析，确定缆机入仓、仓面施工机械、仓面循环以及缆机吊零时间等参数。
仓面施工机械参数主要涉及平仓机、振捣机和缆机相关的作业参数，其计算公式分别为：
单台平仓机生产率的计算公式为：
，
其中：为平仓机作业宽度，取1.5m；/>为平仓机作业速度，一般为1.2~1.5km/h，取1.2km/h；/>为摊铺层厚度，具体摊铺层厚度需通过生产性试验确定；/>为平仓机作业效率，取0.4；/>为平仓机的摊铺次数（一层摊铺），取2次。
单台振捣机生产率的计算公式为：
，
其中：为振捣机的工作时间利用系数，一般为0.8~0.85，取0.85；/>为振捣器的作用半径；/>为振捣器的数量，取8台；/>为振捣器深度；/>为振捣器移动一次所耗时间；为在每一点的振捣时间。
缆机台数必须满足混凝土初凝时间内层覆盖要求，则缆机台数的计算公式为：
，
其中：为仓面面积；t为混凝土初凝时间，取4h；Q为单台缆机每小时运输强度。缆机混凝土入仓强度取决于缆机单循环时间，而缆机单循环时间取决于缆机的运输距离与运输高度。
已知缆机吊罐一罐容量为9m3，根据上述条件，取平仓振捣总体耗时3.27min。
仿真参数采用探索性统计分析方法对各工序的施工参数进行统计分析，找出数据分布的特征及规律，舍弃不符合要求参数，拟合获得各工序参数分布函数作为仿真参数。
以某高拱坝17#-010为例，如表1所示为单仓浇筑条带缆机吊零时间统计描述表，如表2所示为单仓浇筑同条带相邻坯层缆机吊零时间表，如表3所示为单仓浇筑仓面缆机入仓参数。
表1 单仓浇筑条带缆机吊零时间统计描述表
表2 单仓浇筑同条带相邻坯层缆机吊零时间表
表3 单仓浇筑仓面缆机入仓参数
步骤2：从施工耗时的角度分析高拱坝缆机入仓与仓面浇筑过程施工机械运行过程，分析单仓浇筑情况下混凝土入仓及仓面分区浇筑循环，为仿真模型建立提供基础；
步骤3：考虑缆机吊零对混凝土产生的坯层条带的施工干扰，明确额缆机入仓及坯层条带浇筑施工流程，如图1和图2所示，对相邻条带坯层浇筑过程中施工机械循环耗时进行系统的计算，为条带坯层间隔时间控制提供依据；
步骤4：设置施工系统仿真的边界条件，确定缆机入仓与仓面施工过程所包含的混凝土运输回路状态，其中仿真边界条件包括缆机工作范围的限制、相邻缆机工作干扰的限制和质量约束；
混凝土运输回路状态由时间、机械配置和吊运混凝土方量参数确定。
其中，施工系统仿真的边界条件是缆机工作范围的限制是：
单台缆机的作业范围局限于该缆机移动上限和移动下限，对于/>号缆机而言，浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为/>号缆机移动上限处的Y坐标；/>为/>号缆机移动下限处的Y坐标；/>为浇筑仓面/>的中心点的Y坐标；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度，m。
施工系统仿真的边界条件是相邻缆机工作干扰的限制时，当单台缆机无法满足仓面浇筑任务需求时，需要采用多台缆机进行联合浇筑，相邻两台缆机之间允许有一定的重叠的施工范围，但为了安全施工考虑，相邻两台缆机之间必须保持足够的安全距离，进行联合浇筑时，浇筑仓面与浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；/>为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为相邻缆机间最小安全距离；
施工系统仿真的边界条件是质量约束时，质量约束的实现方式是：当大坝混凝土采用平铺法浇筑，高温季节或高温时段，且仓号面积较大时，混凝土入仓后及时平仓、振捣，及时覆盖上坯层混凝土，保证覆盖时间为3~4小时。
步骤5：根据施工工序以及主要施工资源的循环，利用仿真软件EZStrobe的模型组件构建单仓浇筑情况下分区同坯层相邻条带、同条带相邻坯层以及全坯层浇筑施工系统仿真模型，如图3~图11所示。
图中所示各资源队列及任务含义分别如下：
Cre——混凝土资源；NC——混凝土资源的数量；Cab——缆机资源队列；fini——平仓振捣完成；lay——卸料点；NCab——缆机数量；NB——平仓机数量；NV——振捣机数量；ld——装料任务；hau——吊运任务；cpt——对位任务；unl——卸料任务；back——返程任务；wfl——等待装料任务；SprV——平仓振捣任务；TtoT——条带间缆机吊零；TtoT2——为条带间平仓机转换节点；TtoT3——为条带间振捣机转换节点；PtoP——坯层缆机吊零；PtoP2——为坯层间平仓机转换节点；PtoP3——为坯层间振捣机转换节点。
任务节点下方的E、N分别代表该任务历时符合指数、正态分布，字母后的数值即对应分布的参数值；而各资源队列、任务节点名称中的数字2代表该循环为条带2的循环；任务节点之间的队列表示前一任务节点结束但下一节点未开始的准备状态。
其中，施工系统仿真应遵循以下假定：
以第一罐混凝土入仓至全部坯层混凝土振捣结束的总耗时作为一个浇筑仓的施工总时长；认为混凝土生产系统强度可以充分满足需求，不影响施工进程。
其中的建立仿真模型的流程包括以下步骤：
Step1：获取浇筑仓信息，包括仓面施工机械数量、缆机数量、仓面面积大小、缆机入仓各环节时间分布和仓面振捣时间分布；
Step2：根据浇筑仓信息进行分区划分，并确定各分区混凝土浇筑量以及施工机械使用情况，得到浇筑方案n；
Step3：建立施工仿真模型，拟定缆机控制区域相近与考虑缆机单循环时间仓面分区方案，包括分区混凝土浇筑量、施工机械配置等信息；
Step4：计算均衡分布与非均衡分布各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度；
Step5：分析分区施工方案仿真计算结果；
Step6：输出方案，第n个方案信息包括缆机混凝土入仓强度、浇筑仓分区施工总时间和仓面分区信息。
其中，仿真模型图中展现了混凝土浇筑过程中各环节及其时间参数，同时显示了施工系统中的资源流向。同坯层相邻条带混凝土浇筑过程，包括了混凝土运输环节、条带间缆机循环以及条带间平仓振捣循环。
步骤6：根据浇筑仓信息从缆机控制区域与缆机单循环时间两个角度划分仓面分区方案，系统模拟与计算缆机及仓面施工方案，分为缆机控制面积相近方案与缆机入仓能力控制面积方案，如图12与图13所示。
步骤6中缆机控制面积相近方案，即在考虑仓面形状的基础上各缆机控制面积尽可能保持一致。步骤6中缆机入仓能力控制面积方案的分区划定时，利用各缆机单循环时间比例关系确定（总时长，单循环时间即为完成固定混凝土量吊运一次）各缆机吊运混凝土量比例关系，由此确定各分区混凝土量与条带浇筑混凝土量。
进行仓面分区方案模拟时，考虑了缆机控制面积相近方案与缆机入仓能力面积方案，如表4所示为单仓浇筑仓面缆机控制面积相近方案基本信息表，如表5所示为单仓浇筑仓面缆机入仓能力控制面积方案基本信息表。
表4 单仓浇筑仓面缆机控制面积相近方案基本信息表
表5 单仓浇筑仓面缆机入仓能力控制面积方案基本信息表
步骤7：利用仿真软件EZStrobe进行仿真计算，计算均衡分布与非均衡分布各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度，从而优化分区施工方案。
其中，由于缆机在仓面运行的单循环时间不同，则需采用缆机对应的时间参数进行仿真计算，计算结果包括分区浇筑时长和缆机入仓强度。
仓面分区浇筑根据所选取浇筑仓面相关信息，如表6所示为单仓浇筑仓面缆机入仓参数，将仿真参数代入仿真模型进行计算，如表7所示为单仓浇筑缆机控制面积相近方案含缆机吊零各分区仿真计算结果表，如表8所示为单仓浇筑缆机入仓能力控制面积方案含缆机吊零各分区仿真计算结果表。
表6 单仓浇筑仓面缆机入仓参数
表7 单仓浇筑缆机控制面积相近方案含缆机吊零各分区仿真计算结果表
表8 单仓浇筑缆机入仓能力控制面积方案含缆机吊零各分区仿真计算结果表
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法包括以下步骤：
1）从单仓混凝土浇筑角度对缆机入仓数据与仓面施工数据进行分析，确定缆机入仓参数、仓面施工机械参数、仓面循环参数以及缆机吊零时间参数；
2）从施工耗时的角度分析高拱坝缆机入仓与仓面浇筑过程施工机械运行过程，分析单仓浇筑情况下混凝土入仓及仓面分区浇筑循环；
3）考虑缆机吊零对混凝土产生的坯层条带的施工干扰，明确缆机入仓及坯层条带浇筑施工流程，对相邻条带坯层浇筑过程中施工机械循环耗时进行系统的计算；
4）设置施工系统仿真的边界条件，根据施工系统仿真的边界条件确定缆机入仓与仓面施工过程所包含的混凝土运输回路状态；
5）根据步骤1）、步骤2）、步骤3）以及步骤4）的结果利用仿真软件EZStrobe的模型组件构建浇筑施工系统仿真模型，所述浇筑施工系统仿真模型是混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真。
2.根据权利要求1所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述步骤1）仓面施工机械包括平仓机以及振捣机；所述仓面施工机械参数包括平仓机生产率、振捣机生产率和缆机台数。
3.根据权利要求2所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述平仓机生产率的计算公式为：
，
其中：为平仓机作业宽度；/>为平仓机作业速度，所述V=1.2~1.5km/h；/>为摊铺层厚度；/>为平仓机作业效率；/>为是平仓机在进行一层摊铺时的摊铺次数，取2次；
所述振捣机生产率的计算公式为：
，
其中：为振捣机的工作时间利用系数，所述k=0.8~0.85；/>为振捣器的作用半径；/>为振捣器的数量；/>为振捣器深度；/>为振捣器移动一次所耗时间；/>为在每一点的振捣时间；
所述缆机台数的计算公式为：
，
其中：为仓面面积；t为混凝土初凝时间；Q为单台缆机每小时运输强度。
4.根据权利要求3所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述步骤4）中，施工系统仿真的边界条件包括缆机工作范围的限制、相邻缆机工作干扰的限制和质量约束。
5.根据权利要求4所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述步骤4）中混凝土运输回路状态由时间、机械配置和吊运混凝土方量参数确定。
6.根据权利要求5所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述施工系统仿真的边界条件是缆机工作范围的限制时，所述缆机工作范围局限于该缆机移动上限和缆机移动下限/>，对于/>号缆机而言，浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为/>号缆机移动上限处的Y坐标；/>为/>号缆机移动下限处的Y坐标；为浇筑仓面/>的中心点的Y坐标；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度，m；
所述施工系统仿真的边界条件是相邻缆机工作干扰的限制时，相邻两台缆机之间允许有一定的重叠的施工范围，相邻两台缆机之间必须保持足够的安全距离，进行联合浇筑时，浇筑仓面与浇筑仓面/>的浇筑条件需满足以下条件：
，
其中：为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；/>为浇筑仓面/>的中心点Y坐标；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为浇筑仓面/>的Y方向长度；/>为相邻缆机间最小安全距离；
所述施工系统仿真的边界条件是质量约束时，所述质量约束的具体实现方式是：当大坝混凝土采用平铺法浇筑，高温季节或高温时段，且仓号面积较大时，混凝土入仓后及时平仓、振捣，及时覆盖上坯层混凝土，保证覆盖时间为3~4小时。
7.根据权利要求6所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述步骤5）的具体实现方式是：
5.1）获取浇筑仓信息，所述浇筑仓信息包括仓面施工机械数量、缆机数量、仓面面积大小、缆机入仓各环节时间分布以及仓面振捣时间分布；
5.2）根据步骤5.1）获取得到的浇筑仓信息进行分区划分，并确定各分区混凝土浇筑量以及施工机械使用情况，得到n种浇筑方案；
5.3）建立施工仿真模型，拟定缆机控制区域相近与考虑缆机单循环时间仓面分区方案，包括分区混凝土浇筑量以及施工机械配置；
5.4）计算均衡分布与非均衡分布各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度；
5.5）根据步骤5.1）至步骤5.4）所记载的内容分析分区施工方案的仿真计算结果，所述仿真计算结果包括缆机混凝土入仓强度、浇筑仓分区施工总时间和仓面分区信息；
其中，仿真模型图中展现了混凝土浇筑过程中各环节及其时间参数，同时显示了施工系统中的资源流向；同坯层相邻条带混凝土浇筑过程，包括了混凝土运输环节、条带间缆机循环以及条带间平仓振捣循环。
8.根据权利要求1-7任一项所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法在步骤5）之后还包括：
6）在步骤5）构建得到的浇筑施工系统仿真模型的基础上，仿真模拟缆机供料及仓面浇筑施工方案，按照缆机控制面积相近方案与缆机入仓能力控制面积方案计算不同浇筑方案下的入仓强度与浇筑时长；
7）基于步骤6）的结果，计算均衡分布与非均衡分布条件下各分区全坯层浇筑时间和缆机混凝土入仓强度，根据计算结果对步骤5）构建得到的浇筑施工系统仿真模型进行修正和优化。
9.根据权利要求8所述的混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法，其特征在于：所述步骤6）中，所述缆机控制面积相近方案是在考虑仓面形状的基础上各缆机控制面积尽可能保持一致；所述缆机入仓能力控制面积方案的分区划定时，利用各缆机单循环时间比例关系确定各缆机吊运混凝土量比例关系，由此确定各分区混凝土量与条带浇筑混凝土量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311253976.5A CN116992699B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311253976.5A CN116992699B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116992699A true CN116992699A (zh) | 2023-11-03 |
| CN116992699B CN116992699B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=88532532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311253976.5A Active CN116992699B (zh) | 2023-09-27 | 2023-09-27 | 混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116992699B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5392935A (en) * | 1992-10-06 | 1995-02-28 | Obayashi Corporation | Control system for cable crane |
| JP2017227565A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 大成建設株式会社 | ダム施工用の測量用写真撮影方法、これを利用したダム施工用の出来形管理図生成方法、コンクリート打設量算出方法、出来形管理図生成システム及びコンクリート打設量算出システム並びに出来形管理図生成支援プログラム |
| CN110775823A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-11 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 缆机吊零事件分析方法及系统 |
| CN111767602A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-13 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 基于物联网的高拱坝进度仿真方法 |
| CN111915588A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 三峡大学 | 计及安全、效率空间的仓面施工机械安全距离计算方法 |
| CN112035932A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 拱坝智能进度仿真方法 |
| CN112526992A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-19 | 三峡大学 | 一种混凝土坝缆机入仓轨迹规划与控制方法 |
| CN115329589A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-11 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种特高拱坝仓面混凝土浇筑进度动态仿真方法及装置 |
| CN115358020A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-18 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 高寒地区考虑低温影响的拱坝施工进度仿真方法 |
-
2023
- 2023-09-27 CN CN202311253976.5A patent/CN116992699B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5392935A (en) * | 1992-10-06 | 1995-02-28 | Obayashi Corporation | Control system for cable crane |
| JP2017227565A (ja) * | 2016-06-23 | 2017-12-28 | 大成建設株式会社 | ダム施工用の測量用写真撮影方法、これを利用したダム施工用の出来形管理図生成方法、コンクリート打設量算出方法、出来形管理図生成システム及びコンクリート打設量算出システム並びに出来形管理図生成支援プログラム |
| CN110775823A (zh) * | 2019-11-20 | 2020-02-11 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 缆机吊零事件分析方法及系统 |
| CN111767602A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-13 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 基于物联网的高拱坝进度仿真方法 |
| CN111915588A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-10 | 三峡大学 | 计及安全、效率空间的仓面施工机械安全距离计算方法 |
| CN112035932A (zh) * | 2020-09-02 | 2020-12-04 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 拱坝智能进度仿真方法 |
| CN112526992A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-19 | 三峡大学 | 一种混凝土坝缆机入仓轨迹规划与控制方法 |
| CN115358020A (zh) * | 2022-08-15 | 2022-11-18 | 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 | 高寒地区考虑低温影响的拱坝施工进度仿真方法 |
| CN115329589A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-11 | 中国长江三峡集团有限公司 | 一种特高拱坝仓面混凝土浇筑进度动态仿真方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 刘超;尹习双;刘全;: "高拱坝混凝土浇筑行为及动态优化施工过程仿真研究", 水电站设计, no. 04 * |
| 梁志鹏: "Optimization of the temperature control scheme of concrete dams based on association rule mining approach", 《水利水电技术（中英文）》, vol. 54, no. 9 * |
| 龚毅;: "乌东德水电站大坝三维仿真计算机模拟研究", 四川水力发电, no. 06 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116992699B (zh) | 2023-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104933490B (zh) | 一种考虑社会车辆的土石坝工程的土石方调配优化方法 | |
| CN104314310B (zh) | 一种基于bim的砌块标准化施工方法 | |
| CN114036611B (zh) | 一种混凝土布料机及其混凝土浇筑路径规划方法 | |
| CN112035932B (zh) | 拱坝智能进度仿真方法 | |
| CN111767602B (zh) | 基于物联网的高拱坝进度仿真方法 | |
| Anson et al. | Performance of concrete placing in Hong Kong buildings | |
| CN112415969B (zh) | 料场智能管控系统及方法 | |
| CN113032872B (zh) | 基于bim技术的装配式建筑进度计划综合资源管控方法 | |
| CN116992699B (zh) | 混凝土坝块分区分条带浇筑工艺图示仿真方法 | |
| Safa et al. | A decision-making method for choosing concrete forming systems | |
| Leung et al. | Models for assessing hoisting times of tower cranes | |
| CN103489091A (zh) | 一种钢铁产品船运集配方法 | |
| KR20120068114A (ko) | 초고층 건물 공사계획 방법 | |
| Tang et al. | Research on cost management of construction project based on activity-based costing | |
| Biruk | Dispatching concrete trucks using simulation method | |
| CN112434366B (zh) | 一种基于bim的缆机布置与调度方法 | |
| CN109978256A (zh) | 一种多工点土石方装运机械优化配置方法 | |
| CN103669361A (zh) | 混凝土施工中振捣机与缆机匹配的方法 | |
| KR101482004B1 (ko) | 개선 분기 한정 알고리즘을 사용한 건설 리프트 양중 시뮬레이션 방법 및 그 시스템 | |
| CN117195375A (zh) | 高拱坝两仓联合浇筑系统仿真建模方法 | |
| CN105625272B (zh) | 土石坝的3d建造系统及建造方法 | |
| Huang et al. | Optimization of vertical elevator movements and material storage locations for high-rise building construction with overtime cost effects | |
| CN103674601A (zh) | 混凝土施工中缆机工作效率的分析方法 | |
| CN103646186B (zh) | 混凝土施工中振捣机工作效率的分析方法 | |
| CN113656975A (zh) | 用于高寒高海拔地区的面板堆石坝施工进度分析方法和装置和设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |