混凝土坯層覆蓋時間的分析方法
2023-05-29 09:39:21 2
混凝土坯層覆蓋時間的分析方法
【專利摘要】本發明涉及混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，包括：a.獲取纜機在倉面內不同部位的卸料時間；b.獲得平倉機的運行軌跡和平倉高程數據，確定倉面內各位置的攤鋪和平倉完成時間；c.獲得振搗機的行進軌跡和振搗數據，確定倉面內各部位的振搗完成時間；d.對倉面內各坯層的各位置，計算該位置的上、下坯層的卸料時間差、平倉時間差和振搗時間差，計算該位置的混凝土覆蓋時間、坯層平均混凝土覆蓋時間和及時覆蓋率，並且出現的問題進行提示。本發明能夠定量和實時對混凝土澆築坯層的總體覆蓋情況、坯層內各部位覆蓋時間進行分析，並且及時發現覆蓋時間不達標的問題，減少覆蓋不及時現象，有效促進了混凝土坯層的及時覆蓋，提高了混凝土澆築質量。
【專利說明】混凝土坯層覆蓋時間的分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用於水利工程混凝土工程澆築施工中振搗質量控制和施工管理的方法，具體的講是混凝土坯層覆蓋時間的分析方法。
【背景技術】
[0002]水利水電工程中擋水壩混凝土施工是影響工程質量、進度和成本的關鍵。水電工程中大體積混凝土的每倉的高度一般為1.5?4.5m，澆築時分層依次澆築的層，稱為混凝土坯層，每層層厚約0.5m。每個坯層內劃分為多個條帶，混凝土料罐沿條帶方向依次卸料，每罐料形成一個料堆，由平倉機攤鋪形成條帶。根據混凝土的材料特性，混凝土澆筑後數小時內將初凝，初凝時間由混凝土材料性能決定，與混凝土標號、外加劑等因素有關。坯層覆蓋時間指的是混凝土坯層從卸料、攤鋪完成?上部混凝土卸料、攤鋪完成的時間。由於同一坯層內不同部位的卸料時間和上部混凝土的卸料時間不一，因此坯層內不同部位的覆蓋時間也不一致。若初凝後再覆蓋上部坯層混凝土，上、下坯層之間將形成冷縫，影響混凝土澆築坯層之間的結合，因此要求施工過程中要及時覆蓋下一坯層。若施工中因突發事件、惡劣天氣等原因造成無法及時覆蓋，在恢復施工時需要對冷縫進行衝毛、鋪富漿水泥等層間結合面處理措施，將導致施工成本增加、施工進度延後等問題。若混凝土坯層未及時覆蓋、混凝土坯層之間結合出現問題，可能導致壩體滲水、漏水、開裂甚至危害大壩安全。因此，混凝土坯層覆蓋時間監控是直接關係到混凝土壩安全、質量、成本和進度的重要問題之一。
[0003]實際工程中，混凝土覆蓋時間通常都由旁站監理人員、現場施工技術人員憑觀察判斷，是否滿足要求取決於技術人員的經驗和責任心等主觀因素。而且由於大體積混凝土持續施工時間長，監理人員一般採用抽查方式監管，技術人員的輪換等也影響對混凝土覆蓋時間判斷的延續性和完整性。因此實際施工中，對混凝土坯層覆蓋時間的監控往往存在不嚴密、不延續、發現問題不及時、缺乏準確判斷依據等問題，存在混凝土施工質量隱患。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，定量和實時對混凝土澆築坯層的總體覆蓋情況、坯層內各部位覆蓋時間進行分析，及時發現覆蓋時間不達標的問題，減少覆蓋不及時現象。
[0005]本發明混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，包括:
[0006]a.通過衛星定位和纜機自動控制系統獲取纜機在倉面內不同部位的卸料時間；
[0007]b.通過衛星定位和三維掃描獲得平倉機的運行軌跡和平倉高程數據，確定倉面內各位置的攤鋪和平倉完成時間；
[0008]c.通過衛星定位和傳感設備獲得振搗機的行進軌跡和振搗數據，確定倉面內各部位的振搗完成時間；
[0009]d.對倉面內各坯層的各位置，結合上、下坯層的通過步驟a?c獲得的數據，計算該位置的上、下坯層的卸料時間差、平倉時間差和振搗時間差，計算出該位置的混凝土覆蓋時間、坯層平均混凝土覆蓋時間和及時覆蓋率，並且對混凝土覆蓋不及時的位置和等待覆蓋時間超出允許最大覆蓋時間的位置進行提示。
[0010]衛星定位可以通過GPS或北鬥衛星定位系統實現。通過分析上、下坯層混凝土的卸料、攤鋪、振搗的實時監控數據，實時分析混凝土坯層內各位置的覆蓋時間、整個坯層的總體覆蓋情況，優化施工順序以控制覆蓋時間，並且及時發現覆蓋不及時的問題並進行提醒是否需要返工，以詳細的監控數據作為決策依據和評價參考。
[0011]一種可選的方法是，步驟d中對上、下坯層的判定是將倉面劃分為網格區域，並對所有網格區域賦予初始高程和振搗完成時間；對各振搗點的監控數據，找到在所屬網格區域的對應網格，並對比高程和振搗完成時間，當高程差和時間差均滿足設定標準時，則將該振搗點的監控數據劃分為當前坯層，否則該振搗點對應網格的層編號屬性加1，高程屬性更新為下一坯層高程(倉面設計中有坯層厚度和頂高程數據)，振搗完成時間屬性更新為當前振搗點數據的振搗完成時間。按上述描述方法，可將每個振搗監控數據進行坯層劃分。除此之外，也可以按照倉面不同的位置劃分出各個區域而不是網格，然後對各區域依次施工。
[0012]進一步的，步驟d中還包括統計滿足覆蓋時間要求的網格數量和所佔總網格的百分比，對未達到設定的百分比要求時，以及不滿足混凝土覆蓋時間的連通網格面積大於設定的標準時，進行提示。
[0013]進一步的，步驟d中還包括實時計算當前倉面所有未覆蓋網格的等待覆蓋時間，當某網格等待覆蓋時間大於混凝土覆蓋時間標準時，進行提示。
[0014]具體的，步驟c所述的振搗數據包括振搗棒的插入深度、插入時間、振搗時間和拔出時間，還可以包括其它振搗數據，如振搗範圍、振搗位置等。
[0015]具體的，步驟b中通過定向設備監控平倉機的方向，計算得到的平倉機鏟刀的運行軌跡作為所述平倉機的運行軌跡。除此之外，通過人工觀察和判斷同樣可以獲得平倉機鏟刀的運行軌跡,但這種方式人力成本高,誤差大。
[0016]本發明混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，能夠定量和實時對混凝土澆築坯層的總體覆蓋情況、坯層內各部位覆蓋時間進行分析，並且及時發現覆蓋時間不達標的問題，減少覆蓋不及時現象，有效促進了混凝土坯層的及時覆蓋，提高了混凝土澆築質量。
[0017]以下結合實施例的【具體實施方式】，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的範圍僅限於以下的實施例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發明的範圍內。
【具體實施方式】
[0018]本發明混凝土坯層覆蓋時間的分析方法是通過分析上、下坯層混凝土的卸料、攤鋪、振搗的實時監控數據，實時分析混凝土坯層內各位置的覆蓋時間、整個坯層的總體覆蓋情況，優化施工順序以控制覆蓋時間，並且及時發現覆蓋不及時的問題並進行提醒是否需要返工，以詳細的監控數據作為決策依據和評價參考。
[0019]實施例:
[0020]本發明混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，包括:
[0021]a.通過在纜機料罐或纜機吊鉤上設置的GPS/北鬥衛星定位裝置，實時監控纜機吊罐的運行軌跡，再結合纜機自帶的自動控制系統的實時監控數據，包括纜機任意時刻的起吊重量，判斷纜機的滿載和空載狀態，也能獲取纜機混凝土吊罐的實時位置。當纜機吊罐位於當前澆築倉上方、且纜機狀態由滿載減小至空載狀態時，可記錄卸料時間L(x，y, z, t)(其中X，Y, Z表示卸料點的三維坐標，t表示卸料時刻，以下相同標識為相同含義)；
[0022]b.通過在倉面平倉機上安裝的GPS/北鬥衛星定位系統和角度傳感器/電子羅盤，結合三維雷射掃描獲得平倉機的位置數據P(x，y, z, t)、運行軌跡和平倉高程數據，確定倉面內各位置的攤鋪和平倉完成時間。平倉機的運行軌跡可以通過GPS等定位設備監控平倉機的位置，結合電子羅盤等定向設備監控平倉機的方向，換算得到平倉機鏟刀的運行軌跡。
[0023]c.通過在振搗機上安裝的GPS/北鬥衛星定位系統，結合安裝在振搗機大臂上的角度傳感儀、振搗頭上的超聲波測距儀等傳感設備，獲得振搗機的行進軌跡和監控振搗棒的插入位置、深度、角度和振搗時間等參數，並識別插入、拔出等狀態，確定倉面內各部位的振搗完成時間Z(x, y, z, t)；
[0024]d.將步驟a?c獲得的數據均發送到遠程伺服器中，遠程伺服器將倉面劃分為網格區域，並對所有網格區域賦予初始高程和振搗完成時間；對各振搗點的監控數據，找到在所屬網格區域的對應網格，並對比高程和振搗完成時間，當高程差和時間差均滿足設定標準時，則將該振搗點的監控數據劃分為當前坯層，否則對應網格的層編號屬性加1，高程屬性更新為下一坯層高程(倉面設計中有坯層厚度和頂高程數據)，振搗完成時間屬性更新為當前振搗點數據的振搗完成時間。平倉機的位置數據P(x，y，z，t)和纜機卸料監控數據L(x, y,z,t)採用相同算法劃分到所屬混凝土坯層。纜機數據進行坯層識別前，將纜機卸料監控數L(x, y, z, t)換算成倉面坐標點L』(X，y, z』，t),其中z』為點(x, y, z)投影到倉面上(x, Y)處的當前澆築坯層高程。計算各坯層各位置的上、下坯層的卸料時間差、平倉時間差和振搗時間差，計算出該位置的混凝土覆蓋時間、坯層平均混凝土覆蓋時間、各工序的間隔時間和及時覆蓋率，並且對混凝土覆蓋不及時的位置和等待覆蓋時間超出允許最大覆蓋時間的位置進行提示。計算方法為:卸料/平倉/振搗間隔時間分別等於當前位置所在網格的卸料/平倉/振搗時間與上部坯層同位置網格的卸料/平倉/振搗時間差值；坯層覆蓋時間為當前位置所在網格的振搗完成時間與上部坯層同位置網格的平倉完成時間差值。將上述計算結果與施工技術要求、混凝土初凝時間等允許的覆蓋時間標準進行對比，綜合判斷任意位置混凝土覆蓋時間是否滿足要求。同時還要實時計算當前倉面所有未覆蓋網格的等待覆蓋時間，當某網格等待覆蓋時間大於混凝土覆蓋時間標準時，進行提示。
【權利要求】
1.混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵包括: a.通過衛星定位和纜機自動控制系統獲取纜機在倉面內不同部位的卸料時間； b.通過衛星定位和三維掃描獲得平倉機的運行軌跡和平倉高程數據，確定倉面內各位置的攤鋪和平倉完成時間； c.通過衛星定位和傳感設備獲得振搗機的行進軌跡和振搗數據，確定倉面內各部位的振搗完成時間； d.對倉面內各坯層的各位置，結合上、下坯層的通過步驟a~c獲得的數據，計算該位置的上、下坯層的卸料時間差、平倉時間差和振搗時間差，計算出該位置的混凝土覆蓋時間、坯層平均混凝土覆蓋時間和及時覆蓋率，並且對混凝土覆蓋不及時的位置和等待覆蓋時間超出允許最大覆蓋時間的位置進行提示。
2.如權利要求1所述的混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵為:步驟d中對上、下坯層的判定是將倉面劃分為網格區域，並對所有網格區域賦予初始高程和振搗完成時間；對各振搗點的監控數據，找到在所屬網格區域的對應網格，並對比高程和振搗完成時間，當高程差和時間差均滿足設定標準時，則將該振搗點的監控數據劃分為當前坯層，否則該振搗點對應網格的層編號屬性加1，高程屬性更新為下一坯層高程，振搗完成時間屬性更新為當前振搗點數據的振搗完成時間。
3.如權利要求2所述的混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵為:步驟d中還包括統計滿足覆蓋時間要求的網格數量和所佔總網格的百分比，對未達到設定的百分比要求時，以及不滿足混凝土 覆蓋時間的連通網格面積大於設定的標準時，進行提示。
4.如權利要求2所述的混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵為:步驟d中還包括實時計算當前倉面所有未覆蓋網格的等待覆蓋時間，當某網格等待覆蓋時間大於混凝土覆蓋時間標準時，進行提示。
5.如權利要求1至4之一所述的混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵為:步驟c所述的振搗數據包括振搗棒的插入深度、插入時間、振搗時間和拔出時間。
6.如權利要求1至4之一所述的混凝土坯層覆蓋時間的分析方法，其特徵為:步驟b中通過定向設備監控平倉機的方向，計算得到的平倉機鏟刀的運行軌跡作為所述平倉機的運行軌跡。
【文檔編號】G06F19/00GK103902842SQ201410163123
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月22日 優先權日:2014年4月22日
【發明者】洪文浩, 王仁坤, 陳萬濤, 邱向東, 尹習雙, 劉金飛, 鍾桂良, 鄔昆, 李仁江 申請人:中國水電顧問集團成都勘測設計研究院有限公司, 中國長江三峽集團公司