CN120537197A - 密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于混凝土施工技术领域，涉及一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法，该试验装置包括支撑装置、钢筋网、旋转机构、振捣装置、布料装置、感知系统以及控制系统；钢筋网可拆卸的设置在支撑装置上；旋转机构整体呈塔吊式结构；旋转机构沿钢筋网的厚度方向贯穿钢筋网并竖向设置在支撑装置上；振捣装置以及布料装置均设置在旋转机构上；感知系统分别置于旋转机构上以及置于钢筋网中；控制系统分别与旋转机构、振捣装置、布料装置以及感知系统相连。本发明提供了一种可降低人工投入、提高施工效率以及保证施工质量的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法。

Description

密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法

技术领域

本发明属于混凝土施工技术领域，涉及一种试验装置及试验方法，尤其涉及一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法。

背景技术

大型斜拉桥和悬索桥已成为当今桥梁建设中的首选桥型之一，对其结构强度和稳定性要求极高。作为这些桥梁结构中至关重要的组成部分，桥塔混凝土的质量直接影响到桥梁的使用寿命和安全性。然而，桥塔混凝土施工对高精度、高协同的要求高，浇筑体积大，以及高空作业等问题，使得布料与振捣在整个桥梁建设的过程中尤为关键。

桥塔混凝土施工中的钢筋网大多是密集钢筋网。目前布料、振捣方式是人工手持振捣棒振捣以及人工手持布料管布料。这种传统的施工方式不仅效率低下而且布料、振捣的实时状况难以监控。位置不精准、施工时长把控错误都会造成施工缺陷，从而影响混凝土质量，为后续施工带来不可逆的重大损失。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可降低人工投入、提高施工效率以及保证施工质量的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置包括支撑装置、钢筋网、旋转机构、振捣装置、布料装置、感知系统以及控制系统；所述钢筋网可拆卸的设置在支撑装置上；所述旋转机构整体呈塔吊式结构；所述旋转机构沿钢筋网的厚度方向贯穿钢筋网并竖向设置在支撑装置上；所述振捣装置以及布料装置均设置在旋转机构上；所述感知系统分别置于旋转机构上以及置于钢筋网中；所述控制系统分别与旋转机构、振捣装置、布料装置以及感知系统相连。

优选地，所述旋转机构包括外立柱、内立柱、下层旋转杆、上层旋转杆、滚珠丝杠、第一伺服电机以及第二伺服电机；所述外立柱沿钢筋网的厚度方向贯穿钢筋网并竖向设置在支撑装置上；所述内立柱与外立柱同轴并从外立柱的顶部向上延伸；所述下层旋转杆套装在外立柱上；所述第一伺服电机设置在下层旋转杆上并驱动下层旋转杆绕外立柱的轴向转动；所述下层旋转杆绕外立柱的轴向转动时形成平面A；所述上层旋转杆套装在内立柱上；所述第二伺服电机设置在上层旋转杆上并驱动上层旋转杆绕内立柱的轴向转动；所述上层旋转杆绕内立柱的轴向转动形成平面B；所述平面A与平面B平行；所述下层旋转杆的端部以及上层旋转杆的端部分别设置有滚珠丝杠；置于下层旋转杆的滚珠丝杠与第一伺服电机相对；置于上层旋转杆滚珠丝杠与第二伺服电机相对；所述振捣装置设置在下层旋转杆上；置于下层旋转杆的滚珠丝杠带动振捣装置沿下层旋转杆的轴向移动；所述布料装置设置在上层旋转杆上；置于上层旋转杆的滚珠丝杠带动布料装置沿上层旋转杆的轴向移动；所述控制系统分别与滚珠丝杠、第一伺服电机以及第二伺服电机相连。

优选地，所述旋转机构还包括上层异形板以及下层异形板；所述振捣装置通过下层异形板设置在下层旋转杆上；置于下层旋转杆的滚珠丝杠通过下层异形板带动振捣装置沿下层旋转杆的轴向移动；所述布料装置通过上层异形板设置在上层旋转杆上；置于上层旋转杆的滚珠丝杠通过上层异形板带动布料装置沿上层旋转杆的轴向移动。

优选地，所述布料装置包括布料管、齿轮、齿条以及第三伺服电机；所述布料管的外壁沿布料管的轴向设置有齿条；所述齿轮与齿条啮合；所述第三伺服电机固定设置在上层异形板上；所述第三伺服电机通过齿轮以及齿条带动布料管沿内立柱的轴向自由升降；所述控制系统与第三伺服电机相连；所述钢筋网的厚度是H，所述布料管下端部距离钢筋网上表面的距离是L_布，所述齿条的行程是S_齿条，所述S_齿条＝H+L_布。

优选地，所述布料装置还包括设置在上层异形板侧壁上的齿条支架，以及设置在布料管顶部并与布料管相贯通的漏斗。

优选地，所述振捣装置包括电动推杆、振捣棒以及环状卡箍；所述电动推杆的一端沿外立柱的轴向固定设置在下层异形板上，另一端通过环状卡箍与振捣棒相连；所述电动推杆带动振捣棒沿外立柱的轴向自如升降；所述控制系统与电动推杆相连；所述钢筋网的厚度是H，所述振捣棒棒头距离上表面的距离是L_棒，所述电动推杆的行程是S_推杆＝H+L_棒。

优选地，所述感知系统包括3D传感器、DAS系统以及分布式光纤；所述3D传感器距离旋转中心的距离是L1，所述下层旋转杆端部距离旋转中心的距离是L2，所述L1＝2/3·L2；所述分布式光纤沿钢筋网的厚度方向以自上而下的方式波形设置在钢筋网中；所述分布式光纤的振幅不超过80cm，宽度不超过25cm；所述分布式光纤的采集频率为1次/30min；所述DAS系统分别与3D传感器以及分布式光纤相连；所述控制系统与DAS系统相连。

优选地，所述支撑装置包括支撑平台以及支撑座；所述钢筋网可拆卸式设置在支撑平台上表面；所述支撑座设置在支撑平台下表面；所述外立柱通过支撑座竖向设置在支撑平台上。

优选地，所述钢筋网是不大于90cm×90cm×50cm的含有孔洞的立体结构；所述孔洞的规格不大于10cm×10cm；优选地，所述控制系统是华中数控HNC-848Di五轴数控系统。

一种基于前所记载的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)搭建如前所记载的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置；

2)通过旋转机构以及布料装置对钢筋网全域进行布料；

3)通过旋转机构以及振捣装置对钢筋网全域的物料进行振捣；

4)开启感知系统的分布式光纤，通过分布式光纤采集并获取钢筋网全域物料的振捣质量，根据振捣质量启停第一伺服电机以及电动推杆，直至完成钢筋网全域的振捣；

优选地，所述步骤2)的具体实现方式是：启动第二伺服电机，通过第二伺服电机带动上层旋转杆绕内立柱的轴向转动，同时通过置于上层旋转杆的滚珠丝杠带动布料装置沿上层旋转杆的轴向移动，促使布料装置沿钢筋网的XY方向移动；启动第三伺服电机并通过第三伺服电机带动齿轮、齿条以及布料管沿内立柱的轴向自由升降，促使布料管的下端部沿钢筋网的Z方向移动；启动外部泵送设备，通过布料管对钢筋网全域进行输料及布料；

优选地，所述步骤3)的具体实现方式是：启动第一伺服电机，通过第一伺服电机带动下层旋转杆绕外立柱的轴向转动，同时通过置于下层旋转杆的滚珠丝杠带动振捣装置沿下层旋转杆的轴向移动，促使振捣装置沿钢筋网的XY方向移动；启动电动推杆并通过电动推杆带动振捣棒沿外立柱的轴向自如升降，促使振捣棒的下端部沿钢筋网的Z方向移动；启动振捣棒对钢筋网全域的物料进行振捣。

本发明的优点是：

本发明提供了一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法，该试验装置包括支撑装置、钢筋网、旋转机构、振捣装置、布料装置、感知系统以及控制系统；钢筋网可拆卸的设置在支撑装置上；旋转机构整体呈塔吊式结构；旋转机构沿钢筋网的厚度方向贯穿钢筋网并竖向设置在支撑装置上；振捣装置以及布料装置均设置在旋转机构上；感知系统分别置于旋转机构上以及置于钢筋网中；控制系统分别与旋转机构、振捣装置、布料装置以及感知系统相连。本发明旨在降低桥塔混凝土施工因人工布料以及振捣问题而导致的施工缺陷，进而提供了一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置及方法，能在降低人工投入的同时，提高施工效率，保证施工质量，为后续桥塔施工提供坚实保障，向涉及密集钢筋网域混凝土施工工程提出新的施工方式，还提供基本施工模型以及对应的理论支撑，为密集钢筋网域施工的实际工程提供了可行技术方案，具有重要的工程应用参考价值和意义。

附图说明

图1是本发明所提供的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置的整体结构示意图；

图2是本发明所提供的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置的正视结构示意图；

图3是本发明所采用的支撑装置的三维结构示意图；

图4是本发明所采用的旋转机构的三维结构示意图；

图5是本发明所采用的振捣装置的局部放大结构示意图；

图6是本发明所采用的布料装置的三维结构示意图；

图7是本发明所采用的布料装置的局部放大结构示意图；

图8是本发明所采用的感知系统的三维结构示意图；

图9是本发明所采用的分布式光纤的布设三维结构示意图；

其中：

1-支撑装置；11-支撑座；12-支撑平台；2-钢筋网；3-旋转机构；31-外立柱；32-内立柱；33-下层旋转杆；34-上层旋转杆；35-滚珠丝杠；36-第一伺服电机；37-第二伺服电机；38-上层异形板；39-下层异形板；4-振捣装置；41-电动推杆；42-振捣棒；43-环状卡箍；5-布料装置；51-布料管；52-齿条支架；53-齿轮；54-齿条；55-第三伺服电机；56-漏斗；6-感知系统；61-3D传感器；62-DAS系统；63-分布式光纤；7-控制系统。

具体实施方式

参见图1以及图2，本发明提供了一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，包括支撑装置1、钢筋网2、旋转机构3、振捣装置4、布料装置5、感知系统6以及控制系统7；钢筋网2可拆卸的设置在支撑装置1上；旋转机构3整体呈塔吊式结构；旋转机构3沿钢筋网2的厚度方向贯穿钢筋网2并竖向设置在支撑装置1上；振捣装置4以及布料装置5均设置在旋转机构3上；感知系统6分别置于旋转机构3上以及置于钢筋网2中；控制系统7分别与旋转机构3、振捣装置4、布料装置5以及感知系统6相连。

参见图2以及图4，本发明所采用的旋转机构3包括外立柱31、内立柱32、下层旋转杆33、上层旋转杆34、滚珠丝杠35、第一伺服电机36以及第二伺服电机37；旋转机构分为独立的上下两层，上层控制布料装置5，下层控制振捣装置4。外立柱31沿钢筋网2的厚度方向贯穿钢筋网2并竖向设置在支撑装置1上；内立柱32与外立柱31同轴并从外立柱31的顶部向上延伸；下层旋转杆33套装在外立柱31上；第一伺服电机36设置在下层旋转杆33上并驱动下层旋转杆33绕外立柱31的轴向转动；下层旋转杆33绕外立柱31的轴向转动时形成平面A；上层旋转杆34套装在内立柱32上；第二伺服电机37设置在上层旋转杆34上并驱动上层旋转杆34绕内立柱32的轴向转动；上层旋转杆34绕内立柱32的轴向转动形成平面B；平面A与平面B平行；下层旋转杆33的端部以及上层旋转杆34的端部分别设置有滚珠丝杠35；置于下层旋转杆33的滚珠丝杠35与第一伺服电机36相对；置于上层旋转杆34滚珠丝杠35与第二伺服电机37相对；振捣装置4设置在下层旋转杆33上；置于下层旋转杆33的滚珠丝杠35带动振捣装置4沿下层旋转杆33的轴向移动；布料装置5设置在上层旋转杆34上；置于上层旋转杆34的滚珠丝杠35带动布料装置5沿上层旋转杆34的轴向移动；控制系统7分别与滚珠丝杠35、第一伺服电机36以及第二伺服电机37相连。

示例性的，外立柱31为空心钢管，其中安装有小型支撑座，内立柱32与小型支撑座嵌套结合。在距离下层旋转杆33一定距离(示例性的15cm)位置安装上层旋转杆34。上下层旋转杆一侧均留有孔洞，下层孔洞安装有第一伺服电机36，上层孔洞安装有第二伺服电机37，旋转杆另一侧均安装滚珠丝杠35。控制系统7远程第一控制伺服电36、第二伺服电机37驱动小齿轮带动大齿轮，实现机构的多层级旋转，同时控制滚珠丝杠35，完成异形板轴向运动。

此外，旋转机构3还包括上层异形板38以及下层异形板39，上层异形板38与下层异形板39独立安装在上下层的滚珠丝杠35上，可独立进行控制，实现各自的轴向运动。振捣装置4通过下层异形板39设置在下层旋转杆33上；置于下层旋转杆33的滚珠丝杠35通过下层异形板39带动振捣装置4沿下层旋转杆33的轴向移动；布料装置5通过上层异形板38设置在上层旋转杆34上；置于上层旋转杆34的滚珠丝杠35通过上层异形板38带动布料装置5沿上层旋转杆34的轴向移动。

参见图1、图2、图6以及图7，本发明所采用的布料装置5包括布料管51、齿轮53、齿条54以及第三伺服电机55；布料管51的外壁沿布料管51的轴向设置有齿条54；齿轮53与齿条54啮合；第三伺服电机55固定设置在上层异形板38上；第三伺服电机55通过齿轮53以及齿条54带动布料管51沿内立柱32的轴向自由升降；控制系统7与第三伺服电机55相连；钢筋网2的厚度是H，布料管51下端部距离钢筋网2上表面的距离是L_布，齿条54的行程是S_齿条，S_齿条＝H+L_布。此外，布料装置5还包括设置在上层异形板38侧壁上的齿条支架52，以及设置在布料管51顶部并与布料管51相贯通的漏斗56。示例性的，布料装置5固定在上层滚珠丝杠35的异形板上，与旋转机构3结合，完成整个钢筋网域的覆盖。控制系统7远程控制布料装置5，实现布料管51竖直方向上的传送。布料管51两侧装有弧形附件，用于连接布料管51与布料管限位器52，并减少两者之间的摩擦。布料管51管壁上安装有细长齿条54，固定在上层异形板38方形槽内，控制系统7远程控制第三伺服电机55带动齿轮齿条54传动，实现布料管51在竖直方向上的移动。布料管51上端安装有漏斗56，便于连接外界输料管进行布料。

参见图1、图2以及图5，本发明所采用的振捣装置4包括电动推杆41、振捣棒42以及环状卡箍43；电动推杆41的一端沿外立柱31的轴向固定设置在下层异形板39上，另一端通过环状卡箍43与振捣棒42相连；电动推杆41带动振捣棒42沿外立柱31的轴向自如升降；控制系统7与电动推杆41相连；钢筋网2的厚度是H，振捣棒42棒头距离上表面的距离是L_棒，电动推杆41的行程是S_推杆＝H+L_棒。即，振捣装置4固定在下层异形板39上，实现振捣装置4的轴向运动，完成振捣装置4在整个钢筋网域上的振捣可完成整个钢筋网的覆盖。控制系统7远程控制振捣装置4，实现振捣棒42竖直方向上的传送以及振捣参数的调控。示例性的，电动推杆41通过螺栓紧固在下层异形板39外立面上，振捣棒42安装在下层异形板39中间位置，环状卡箍43设置在电动推杆41头部，振捣棒头与软管连接处同环状卡箍43嵌合，保证振捣棒42在竖直方向上的安全移动。

参见图1、图2、图8以及图9，感知系统6包括3D传感器61、DAS系统62(DAS，分布式光纤振动监测系统)以及分布式光纤63。3D传感器61安装在下层旋转杆33下方靠近旋转中心2/3处，即，3D传感器61距离旋转中心的距离是L1，下层旋转杆33端部距离旋转中心的距离是L2，L1＝2/3·L2；分布式光纤63单根连续布置于混凝土内部，沿钢筋网2的厚度方向以自上而下的方式波形设置在钢筋网2中，分布式光纤63的振幅不超过80cm，宽度不超过25cm；分布式光纤63的采集频率为1次/30min，DAS系统62分别与3D传感器61以及分布式光纤63相连。分布式光纤63排布层位于混凝土中心层，监测桥塔混凝土内部振动信号，为振捣点位置的确定、路径规划、振捣质量评估提供数据支持，示例性的，分布式光纤63可单根连续布设固定于钢筋网上。控制系统7与DAS系统62相连。在开始进行布料前随下层旋转杆33周向运动，扫描钢筋网，获取钢筋网轮廓点云数据并存储到云平台，为识别钢筋网孔洞中心提供依据。分布式光纤63获取振捣装置振动时混凝土振动信息，并通过物联网传输到云平台，待完成对数据的处理与分析后，控制系统接收指令，对振捣装置4进行实时调控。

参见图2、图3以及图4，支撑装置1包括支撑平台12以及支撑座11；钢筋网2可拆卸式设置在支撑平台12上表面；支撑座11设置在支撑平台12下表面；外立柱31通过支撑座11竖向设置在支撑平台12上。示例性的，支撑座11位于装置中心的底层位置，用于支撑整个装置，保证装置的稳定工作；钢筋网2通过可拆卸模板固定在支撑平台12上。

钢筋网2是不大于90cm×90cm×50cm的含有孔洞的立体结构；孔洞的规格不大于10cm×10cm。外立柱31贯穿中心，下连支撑座11，上连下层旋转杆33，使支撑装置1与旋转机构3组合。钢筋网2底层模板与支撑平台12螺栓紧固，可以进行人为拆卸，反复使用。

控制系统7具备前序或不同级配混凝土料布料、振捣信息的存储记忆功能，通过远程控制技术可以自动实现布料、振捣过程的控制。示例性的，控制系统7是华中数控HNC-848Di五轴数控系统。

本发明在提供如前所记载的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置的同时，还提供了该试验装置的使用方法，具体而言，该使用方法包括以下步骤：

1)搭建如前所记载的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置；

2)通过旋转机构3以及布料装置5对钢筋网2全域进行布料；

示例性的，步骤2)的具体实现方式是：启动第二伺服电机37，通过第二伺服电机37带动上层旋转杆34绕内立柱32的轴向转动，同时通过置于上层旋转杆34的滚珠丝杠35带动布料装置5沿上层旋转杆34的轴向移动，促使布料装置5沿钢筋网2的XY方向移动；启动第三伺服电机55并通过第三伺服电机55带动齿轮53、齿条54以及布料管51沿内立柱32的轴向自由升降，促使布料管51的下端部沿钢筋网2的Z方向移动；启动外部泵送设备，通过布料管51对钢筋网2全域进行输料及布料；

3)通过旋转机构3以及振捣装置4对钢筋网2全域的物料进行振捣；

示例性的，步骤3)的具体实现方式是：启动第一伺服电机36，通过第一伺服电机36带动下层旋转杆33绕外立柱31的轴向转动，同时通过置于下层旋转杆33的滚珠丝杠35带动振捣装置4沿下层旋转杆33的轴向移动，促使振捣装置4沿钢筋网2的XY方向移动；启动电动推杆41并通过电动推杆41带动振捣棒42沿外立柱31的轴向自如升降，促使振捣棒42的下端部沿钢筋网2的Z方向移动；启动振捣棒42对钢筋网2全域的物料进行振捣。

4)开启感知系统6的分布式光纤63，通过分布式光纤63采集并获取钢筋网2全域物料的振捣质量，根据振捣质量启停第一伺服电机36以及电动推杆41，直至完成钢筋网2全域的振捣。

Claims (10)

1.一种密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置包括支撑装置(1)、钢筋网(2)、旋转机构(3)、振捣装置(4)、布料装置(5)、感知系统(6)以及控制系统(7)；所述钢筋网(2)可拆卸的设置在支撑装置(1)上；所述旋转机构(3)整体呈塔吊式结构；所述旋转机构(3)沿钢筋网(2)的厚度方向贯穿钢筋网(2)并竖向设置在支撑装置(1)上；所述振捣装置(4)以及布料装置(5)均设置在旋转机构(3)上；所述感知系统(6)分别置于旋转机构(3)上以及置于钢筋网(2)中；所述控制系统(7)分别与旋转机构(3)、振捣装置(4)、布料装置(5)以及感知系统(6)相连。

2.根据权利要求1所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述旋转机构(3)包括外立柱(31)、内立柱(32)、下层旋转杆(33)、上层旋转杆(34)、滚珠丝杠(35)、第一伺服电机(36)以及第二伺服电机(37)；所述外立柱(31)沿钢筋网(2)的厚度方向贯穿钢筋网(2)并竖向设置在支撑装置(1)上；所述内立柱(32)与外立柱(31)同轴并从外立柱(31)的顶部向上延伸；所述下层旋转杆(33)套装在外立柱(31)上；所述第一伺服电机(36)设置在下层旋转杆(33)上并驱动下层旋转杆(33)绕外立柱(31)的轴向转动；所述下层旋转杆(33)绕外立柱(31)的轴向转动时形成平面A；所述上层旋转杆(34)套装在内立柱(32)上；所述第二伺服电机(37)设置在上层旋转杆(34)上并驱动上层旋转杆(34)绕内立柱(32)的轴向转动；所述上层旋转杆(34)绕内立柱(32)的轴向转动形成平面B；所述平面A与平面B平行；所述下层旋转杆(33)的端部以及上层旋转杆(34)的端部分别设置有滚珠丝杠(35)；置于下层旋转杆(33)的滚珠丝杠(35)与第一伺服电机(36)相对；置于上层旋转杆(34)滚珠丝杠(35)与第二伺服电机(37)相对；所述振捣装置(4)设置在下层旋转杆(33)上；置于下层旋转杆(33)的滚珠丝杠(35)带动振捣装置(4)沿下层旋转杆(33)的轴向移动；所述布料装置(5)设置在上层旋转杆(34)上；置于上层旋转杆(34)的滚珠丝杠(35)带动布料装置(5)沿上层旋转杆(34)的轴向移动；所述控制系统(7)分别与滚珠丝杠(35)、第一伺服电机(36)以及第二伺服电机(37)相连。

3.根据权利要求2所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述旋转机构(3)还包括上层异形板(38)以及下层异形板(39)；所述振捣装置(4)通过下层异形板(39)设置在下层旋转杆(33)上；置于下层旋转杆(33)的滚珠丝杠(35)通过下层异形板(39)带动振捣装置(4)沿下层旋转杆(33)的轴向移动；所述布料装置(5)通过上层异形板(38)设置在上层旋转杆(34)上；置于上层旋转杆(34)的滚珠丝杠(35)通过上层异形板(38)带动布料装置(5)沿上层旋转杆(34)的轴向移动。

4.根据权利要求3所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述布料装置(5)包括布料管(51)、齿轮(53)、齿条(54)以及第三伺服电机(55)；所述布料管(51)的外壁沿布料管(51)的轴向设置有齿条(54)；所述齿轮(53)与齿条(54)啮合；所述第三伺服电机(55)固定设置在上层异形板(38)上；所述第三伺服电机(55)通过齿轮(53)以及齿条(54)带动布料管(51)沿内立柱(32)的轴向自由升降；所述控制系统(7)与第三伺服电机(55)相连；所述钢筋网(2)的厚度是H，所述布料管(51)下端部距离钢筋网(2)上表面的距离是L_布，所述齿条(54)的行程是S_齿条，所述S_齿条＝H+L_布。

5.根据权利要求4所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述布料装置(5)还包括设置在上层异形板(38)侧壁上的齿条支架(52)，以及设置在布料管(51)顶部并与布料管(51)相贯通的漏斗(56)。

6.根据权利要求5所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述振捣装置(4)包括电动推杆(41)、振捣棒(42)以及环状卡箍(43)；所述电动推杆(41)的一端沿外立柱(31)的轴向固定设置在下层异形板(39)上，另一端通过环状卡箍(43)与振捣棒(42)相连；所述电动推杆(41)带动振捣棒(42)沿外立柱(31)的轴向自如升降；所述控制系统(7)与电动推杆(41)相连；所述钢筋网(2)的厚度是H，所述振捣棒(42)棒头距离上表面的距离是L_棒，所述电动推杆(41)的行程是S_推杆＝H+L_棒。

7.根据权利要求6所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述感知系统(6)包括3D传感器(61)、DAS系统(62)以及分布式光纤(63)；所述3D传感器(61)距离旋转中心的距离是L1，所述下层旋转杆(33)端部距离旋转中心的距离是L2，所述L1＝2/3·L2；所述分布式光纤(63)沿钢筋网(2)的厚度方向以自上而下的方式波形设置在钢筋网(2)中；所述分布式光纤(63)的振幅不超过80cm，宽度不超过25cm；所述分布式光纤(63)的采集频率为1次/30min；所述DAS系统(62)分别与3D传感器(61)以及分布式光纤(63)相连；所述控制系统(7)与DAS系统(62)相连。

8.根据权利要求7所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述支撑装置(1)包括支撑平台(12)以及支撑座(11)；所述钢筋网(2)可拆卸式设置在支撑平台(12)上表面；所述支撑座(11)设置在支撑平台(12)下表面；所述外立柱(31)通过支撑座(11)竖向设置在支撑平台(12)上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置，其特征在于：所述钢筋网(2)是不大于90cm×90cm×50cm的含有孔洞的立体结构；所述孔洞的规格不大于10cm×10cm；优选地，所述控制系统(7)是华中数控HNC-848Di五轴数控系统。

10.一种基于如权利要求9所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)搭建如权利要求1-9任一项所述的密集钢筋网域混凝土布料与振捣试验装置；

2)通过旋转机构(3)以及布料装置(5)对钢筋网(2)全域进行布料；

3)通过旋转机构(3)以及振捣装置(4)对钢筋网(2)全域的物料进行振捣；

4)开启感知系统(6)的分布式光纤(63)，通过分布式光纤(63)采集并获取钢筋网(2)全域物料的振捣质量，根据振捣质量启停第一伺服电机(36)以及电动推杆(41)，直至完成钢筋网(2)全域的振捣；

优选地，所述步骤2)的具体实现方式是：启动第二伺服电机(37)，通过第二伺服电机(37)带动上层旋转杆(34)绕内立柱(32)的轴向转动，同时通过置于上层旋转杆(34)的滚珠丝杠(35)带动布料装置(5)沿上层旋转杆(34)的轴向移动，促使布料装置(5)沿钢筋网(2)的XY方向移动；启动第三伺服电机(55)并通过第三伺服电机(55)带动齿轮(53)、齿条(54)以及布料管(51)沿内立柱(32)的轴向自由升降，促使布料管(51)的下端部沿钢筋网(2)的Z方向移动；启动外部泵送设备，通过布料管(51)对钢筋网(2)全域进行输料及布料；

优选地，所述步骤3)的具体实现方式是：启动第一伺服电机(36)，通过第一伺服电机(36)带动下层旋转杆(33)绕外立柱(31)的轴向转动，同时通过置于下层旋转杆(33)的滚珠丝杠(35)带动振捣装置(4)沿下层旋转杆(33)的轴向移动，促使振捣装置(4)沿钢筋网(2)的XY方向移动；启动电动推杆(41)并通过电动推杆(41)带动振捣棒(42)沿外立柱(31)的轴向自如升降，促使振捣棒(42)的下端部沿钢筋网(2)的Z方向移动；启动振捣棒(42)对钢筋网(2)全域的物料进行振捣。