混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，有效避免漏振、欠振或過振。采用的方法可概括為：A.振搗前劃分澆筑振搗施工區(qū)域，獲得倉面區(qū)域點陣，并賦予點陣坐標(biāo)信息、振搗結(jié)束時刻和坯層編號；獲得坯層振搗區(qū)域點陣，并賦予坯層點陣坐標(biāo)信息、振搗覆蓋時間及坯層振搗厚度；B.實時獲得振搗棒該次振搗信息，包括振搗位置信息及振搗時間信息；C.將振搗位置信息的平面坐標(biāo)與倉面區(qū)域點陣的倉面點陣平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息；D.根據(jù)當(dāng)前坯層編號、振搗位置信息的平面坐標(biāo)及坯層振搗區(qū)域點陣的平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息；返回步驟B；適用于混凝土振搗質(zhì)量控制。
【專利說明】混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法。【背景技術(shù)】
[0002]混凝土振搗是混凝土澆筑的關(guān)鍵工藝，且在工藝過程中振搗質(zhì)量的監(jiān)測與控制是混凝土質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一。目前施工現(xiàn)場振搗質(zhì)量的控制，是通過振搗棒的交錯插入來保證混凝土澆筑區(qū)域的全覆蓋，同時通過粗放的經(jīng)驗控制方式來控制振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長及振搗間距等過程控制參數(shù)，從而保證混凝土振搗密實。一般的經(jīng)驗控制方式為:當(dāng)混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡且開始泛漿則認(rèn)為混凝土已振搗密實，此時拔出振搗棒防止過分振搗而引起骨料下沉離析。但在實際操作中，施工人員難以精確把握振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長及振搗間距等過程控制參數(shù)，根據(jù)個人經(jīng)驗操作的隨意性強(qiáng)，控制過程很大程度上受人為因素和工作條件的影響，易于出現(xiàn)欠振、過振或漏振等問題，易于產(chǎn)生質(zhì)量缺陷且難以及時獲知和處理上述問題及缺陷。而上述現(xiàn)象已經(jīng)成為混凝土振搗質(zhì)量控制的通病，因此亟需采用精細(xì)化、智能化的技術(shù)手段和設(shè)備以實現(xiàn)混凝土振搗質(zhì)量的有效監(jiān)測和控制，而混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控是解決該問題的有效途徑。
[0003]在通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控方法進(jìn)行混凝土振搗質(zhì)量監(jiān)控時，將混凝土澆筑振搗坯層作為判斷是否漏振的基本單元，進(jìn)一步的，如何自動識別混凝土澆筑坯層是判斷是否漏振的基礎(chǔ)。澆筑坯層即在混凝土澆筑施工過程中，為保證混凝土能夠充分結(jié)合、充分振搗形成完整一體的澆筑構(gòu)件，而根據(jù)拌和能力、運(yùn)輸能力、澆筑速度、氣溫及振搗器的性能等因素確定其厚度的澆筑分層。
[0004]在傳統(tǒng)的混凝土振搗質(zhì)量控制中，通過人工抽查的記錄進(jìn)行混凝土澆筑振搗坯層識別，單個坯層的振搗質(zhì)量控制較粗獷，難以獲得坯層覆蓋時間，難以避免漏振現(xiàn)象。具體如:混凝土澆筑過程中的平鋪法施工時坯層的覆蓋時間難以準(zhǔn)確獲得；階梯法施工時更是難以準(zhǔn)確獲取坯層的覆蓋時間，且難以衡量整個坯層是否漏振，是否滿足初凝覆蓋時間。
[0005]而在混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控過程中，目前采用的澆筑振搗坯層自動識別方法是通過振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)自動識別澆筑振搗坯層，受振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)未包含高程數(shù)據(jù)的影響，層識別精度不夠，可能出現(xiàn)層判斷錯誤、漏層缺層等現(xiàn)象，需要進(jìn)一步完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)坯層每一處的覆蓋時間、振搗厚度的精確控制以及每個坯層振搗范圍的自動識別與控制，有效避免漏振、欠振或過振等現(xiàn)象。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，包括以下步驟:
[0008]A.在開始振搗前，劃分澆筑振搗施工區(qū)域至少獲得倉面區(qū)域點陣A (mXn)，并賦予倉面點陣坐標(biāo)信息、振搗結(jié)束時刻和坯層編號，倉面點陣坐標(biāo)信息包括點陣平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，點陣高程坐標(biāo)初始化為倉面設(shè)計最低高程，振搗結(jié)束時刻初始化為開倉時間，坯層編號初始化為O，代表處于O坯層，還未施工，同時獲得坯層振搗區(qū)域點陣BNa (mXn)，Na為坯層編號，Na初始時為1，BNa (mXn)初始時生成第一坯層的點陣BI (mXn)，增加坯層η時增加生成Bn (mXn),并賦予坯層點陣坐標(biāo)信息、振搗覆蓋時間及坯層振搗厚度，振搗覆蓋時間初始化為O,還層振搗厚度初始化為O ;
[0009]倉面區(qū)域點陣A (mXn)是根據(jù)倉面設(shè)立并存儲在倉面信息中，不因坯層變化而重新生成的，坯層振搗區(qū)域點陣BNa (mXn)是根據(jù)坯層設(shè)立并存儲在坯層信息中，初始時生成第一還層的點陣BI (mXn),增加還層η時增加生成Bn (mXn)。
[0010]B.實時獲得振搗棒該次振搗的振搗信息，振搗信息至少包括振搗位置信息及振搗時間信息，振搗位置信息為三維信息，三維信息包括平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，振搗時間信息包括該次振搗的振搗開始時刻和振搗結(jié)束時刻；
[0011]C.將振搗位置信息的平面坐標(biāo)與倉面區(qū)域點陣A (mXn)的倉面點陣平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，將振搗位置信息的高程坐標(biāo)及振搗時間信息與篩選出的倉面區(qū)域點陣A (mXn)的高程坐標(biāo)及振搗結(jié)束時刻結(jié)合確定該次振搗的坯層劃分和覆蓋時間，并更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述點陣區(qū)域信息至少包括振搗結(jié)束時刻、坯層編號及高程坐標(biāo)；
[0012]D.根據(jù)當(dāng)前坯層編號1、振搗位置信息的平面坐標(biāo)及坯層振搗區(qū)域點陣Bi(mXn)的平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述區(qū)域信息至少包括坯層振搗厚度及覆蓋時間；返回步驟B。
[0013]具體的，步驟A中所述間距為監(jiān)控的振搗棒的影響范圍0.75mX0.75m。
[0014]具體的，步驟B中所述振搗位置信息為通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的衛(wèi)星定位模塊獲得。
[0015]進(jìn)一步的，步驟B中所述振搗時間信息為通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的超聲波傳感器、角度傳感器、振動傳感器采集數(shù)據(jù)并經(jīng)中央處理器的綜合計算獲得。
[0016]進(jìn)一步的，所述覆蓋時間=振搗開始時間-上次振搗結(jié)束時間，所述高程差=振搗位置信息的高程坐標(biāo)-篩選出點陣區(qū)域的高程坐標(biāo)，若覆蓋時間大于設(shè)定的覆蓋時間判定標(biāo)準(zhǔn)，且高程差大于設(shè)定的高程差判定標(biāo)準(zhǔn)，且振搗位置信息的高程坐標(biāo)位于設(shè)定的高程范圍內(nèi)，則坯層編號加I。
[0017]優(yōu)選的，C和D之間包括步驟
[0018]Dl.判斷是否存在當(dāng)前坯層編號i對應(yīng)的坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)，若存在，則進(jìn)入步驟D，否則，初始生成坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)。
[0019]優(yōu)選的，步驟D中的坯層振搗厚度為高程差。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本方法能夠綜合識別澆筑振搗坯層，自動將振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)精確劃分到每個坯層，以準(zhǔn)確獲得坯層每一處的振搗質(zhì)量、覆蓋時間與振搗厚度，精確識別和控制每個坯層振搗范圍，從而避免漏振、欠振、過振等現(xiàn)象。本發(fā)明適用于混凝土振搗質(zhì)量控制。
【具體實施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合實施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。[0022]本發(fā)明的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，包括以下步驟:
[0023]步驟1.在開始振搗前，劃分澆筑振搗施工區(qū)域，至少獲得倉面區(qū)域點陣A(mXn)，并賦予倉面點陣坐標(biāo)信息、振搗結(jié)束時刻和坯層編號，倉面點陣坐標(biāo)信息包括點陣平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，點陣高程坐標(biāo)初始化為倉面設(shè)計最低高程，振搗結(jié)束時刻初始化為開倉時間，坯層編號初始化為0，代表處于O坯層，還未施工，同時獲得坯層振搗區(qū)域點陣BNa(mXn)，其中，Na為坯層編號，Na初始時為1，BNa (mXn)初始時生成第一坯層的點陣BI(mXn)，增加坯層η時增加生成Bn(mXη)，并賦予坯層點陣坐標(biāo)信息、振搗覆蓋時間及坯層振搗厚度，振搗覆蓋時間初始化為0，坯層振搗厚度初始化為O ;步驟2.實時獲得振搗棒該次振搗的振搗信息，振搗信息至少包括振搗位置信息及振搗時間信息，振搗位置信息為三維信息，三維信息包括平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，振搗時間信息包括該次振搗的振搗開始時刻和振搗結(jié)束時刻；步驟3.將振搗位置信息的平面坐標(biāo)與倉面區(qū)域點陣A (mXn)的倉面點陣平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，將振搗位置信息的高程坐標(biāo)及振搗時間信息與篩選出的倉面區(qū)域點陣A (mXn)的高程坐標(biāo)及振搗結(jié)束時刻結(jié)合確定該次振搗數(shù)據(jù)的坯層劃分和覆蓋時間，并更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述點陣區(qū)域信息至少包括振搗結(jié)束時刻、坯層編號及高程坐標(biāo)；步驟4.根據(jù)當(dāng)前坯層編號1、振搗位置信息的平面坐標(biāo)及坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)點陣坐標(biāo)信息的平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述區(qū)域信息至少包括坯層振搗厚度及覆蓋時間；返回步驟2。
[0024]通過上述步驟，實現(xiàn)了澆筑振搗坯層自動識別、振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)自動劃分至坯層、計算任意位置混凝土覆蓋時間、計算任意位置混凝土坯層振搗厚度和計算坯層振搗區(qū)域避免漏振等功能，為混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控提供了技術(shù)支撐。
[0025]實施例
[0026]本例中混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法的具體過程為:
[0027]第一步，在開始振搗前，將施工單元的設(shè)計澆筑振搗施工區(qū)域數(shù)字化，按照一定間距劃分該區(qū)域，此處的間距可以選為振搗棒的影響范圍0.75mX0.75m，獲得倉面區(qū)域點陣A (mXn)，并賦予倉面點陣坐標(biāo)信息(Xa，Ya, Za)、振搗結(jié)束時刻Ta和坯層編號Na，倉面點陣坐標(biāo)信息包括倉面點陣平面坐標(biāo)(Xa，Ya)及高程坐標(biāo)Za，Za的初始值為倉面設(shè)計最低高程，Ta初始化為開倉時間,Na初始化為O,代表該點處于O還層,還未施工，同時以同樣的方式獲得坯層振搗區(qū)域點陣BI (mXn)以存儲編號為I坯層的統(tǒng)計信息，賦予點陣坯層坐標(biāo)信息(Xb，Yb)、振搗覆蓋時間Tbl及坯層振搗厚度HbI，Tbl初始化為0，Hbl初始化為O。
[0028]在水利水電工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，例如大壩，是分壩段、按高程分層、每層又分若干單元塊進(jìn)行混凝土澆筑。分壩段、按高程分層立模后形成的空的、未澆筑混凝土的施工單元塊就稱作“倉(倉面)”。倉面設(shè)計最低高程為該倉豎直方向上由低到高的起始高程。
[0029]第二步，實時通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的衛(wèi)星定位模塊獲得振搗棒該次振搗的三維坐標(biāo)信息(Xt，Yt，Zt)，三維信息包括平面坐標(biāo)(Xt，Yt)及高程坐標(biāo)zt，通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的超聲波傳感器、角度傳感器、振動傳感器等傳感電路和中央處理器的綜合計算獲得該次振搗的振搗開始時刻Ts和振搗結(jié)束時刻Te ；
[0030]第三步，通過振搗位置信息的平面坐標(biāo)(Xt，Yt)與倉面區(qū)域點陣A (mXn)的點陣平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域Aa，將振搗位置信息的高程坐標(biāo)及振搗時間信息與篩選出的倉面區(qū)域點陣A(mXn)的高程坐標(biāo)及振搗結(jié)束時刻結(jié)合確定該次振搗數(shù)據(jù)的坯層劃分和覆蓋時間，并更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述點陣區(qū)域信息至少包括振搗結(jié)束時亥IJ、坯層編號及高程坐標(biāo)；計算時間差A(yù)t=Ts-Ta,當(dāng)Ta為開倉時間時，不計算覆蓋時間；當(dāng)Ta不為開倉時間時,覆蓋時間tc=A t ;計算高程差Δ Z=Zt-Za,點Aa的振搗時間信息Ta=Te及Za=Zt,若覆蓋時間大于設(shè)定的覆蓋時間判定標(biāo)準(zhǔn)tcO，且高程差大于設(shè)定的設(shè)定的高程差判定標(biāo)準(zhǔn)zcO、同時高程Zt在原有坯層編號加一的坯層設(shè)計高程范圍內(nèi)時，則坯層編號加1，即坯層編號Na=Na+l，否則Na不變；完成該次振搗數(shù)據(jù)的坯層劃分和覆蓋時間確定；
[0031]第四步，判斷當(dāng)前坯層編號i對應(yīng)的坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)是否存在，若不存在則初始生成Bi(mXn)，并賦予坯層點陣坐標(biāo)信息、振搗覆蓋時間及坯層振搗厚度，振搗覆蓋時間初始化為O,還層振搗厚度初始化為O ;若存在,則進(jìn)入第五步；
[0032]第五步，根據(jù)當(dāng)前坯層編號i和振搗位置信息的平面坐標(biāo)及坯層振搗區(qū)域點陣Bi(mXn)坐標(biāo)信息的平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息，點陣區(qū)域信息包括坯層振搗厚度HbNa= Λ z，覆蓋時間TbNa= Λ t ;返回步驟B。
[0033]而后，持續(xù)進(jìn)行上述過程，完成施工單元的所有振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)的自動劃分和覆蓋時間計算，從而獲得每個坯層的振搗監(jiān)控數(shù)據(jù)、坯層開始時間與結(jié)束時間、任意位置的覆蓋時間、任意位置的坯層振搗厚度，結(jié)合插入點的有效覆蓋范圍，判斷是否漏振并提示。
[0034]本方法可獲取坯層振搗厚度，適用澆筑振搗施工的平鋪法工藝和階梯法工藝。
【權(quán)利要求】
1.混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，包括以下步驟: A.在開始振搗前，劃分澆筑振搗施工區(qū)域，至少獲得倉面區(qū)域點陣A(mXn)，并賦予倉面點陣坐標(biāo)信息、振搗結(jié)束時刻和坯層編號，倉面點陣坐標(biāo)信息包括點陣平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，點陣高程坐標(biāo)初始化為倉面設(shè)計最低高程，振搗結(jié)束時刻初始化為開倉時間，坯層編號初始化為O,代表處于O還層,還未施工，同時獲得還層振搗區(qū)域點陣BNa (mXn), Na為坯層編號，Na初始時為1，BNa (mXn)初始時生成第一坯層的點陣BI (mXn)，增加坯層η時增加生成Bn(mXn)，并賦予坯層點陣坐標(biāo)信息、振搗覆蓋時間及坯層振搗厚度，振搗覆蓋時間初始化為O,還層振搗厚度初始化為O ; B.實時獲得振搗棒該次振搗的振搗信息,振搗信息至少包括振搗位置信息及振搗時間信息，振搗位置信息為三維信息，三維信息包括平面坐標(biāo)及高程坐標(biāo)，振搗時間信息包括該次振搗的振搗開始時刻和振搗結(jié)束時刻； C.將振搗位置信息的平面坐標(biāo)與倉面區(qū)域點陣A(mXn)的倉面點陣平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，將振搗位置信息的高程坐標(biāo)及振搗時間信息與篩選出的倉面區(qū)域點陣A (m*n)的高程坐標(biāo)及振搗結(jié)束時刻結(jié)合確定該次振搗的坯層劃分和覆蓋時間，并更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述點陣區(qū)域信息至少包括振搗結(jié)束時刻、坯層編號及高程坐標(biāo)； D.根據(jù)當(dāng)前坯層編號1、振搗位置信息的平面坐標(biāo)及坯層振搗區(qū)域點陣Bi(mXn)的平面坐標(biāo)進(jìn)行匹配篩選出對應(yīng)的點陣區(qū)域，更新篩選出點陣區(qū)域信息，所述區(qū)域信息至少包括坯層振搗厚度及覆蓋時間；返回步驟B。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，步驟A中所述間距為監(jiān)控的振搗棒的影響范圍0.75mX0.75m。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，步驟B中所述振搗位置信息為通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的衛(wèi)星定位模塊獲得。
4.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，步驟B中所述振搗時間信息為通過混凝土振搗質(zhì)量智能監(jiān)控儀的超聲波傳感器、角度傳感器、振動傳感器采集數(shù)據(jù)并經(jīng)中央處理器的綜合計算獲得。
5.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，所述覆蓋時間=振搗開始時間-上次振搗結(jié)束時間，所述高程差=振搗位置信息的高程坐標(biāo)-篩選出點陣區(qū)域的高程坐標(biāo)，若覆蓋時間大于設(shè)定的覆蓋時間判定標(biāo)準(zhǔn)，且高程差大于設(shè)定的高程差判定標(biāo)準(zhǔn)，且振搗位置信息的高程坐標(biāo)位于設(shè)定的高程范圍內(nèi)，則坯層編號加I。
6.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，步驟C和D之間包括步驟 Dl.判斷是否存在當(dāng)前坯層編號i對應(yīng)的坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)，若存在，則進(jìn)入步驟D，否則，初始生成坯層振搗區(qū)域點陣Bi (mXn)。
7.如權(quán)利要求1所述的混凝土澆筑振搗坯層綜合識別方法，其特征在于，步驟D中的坯層振搗厚度為高程差。
【文檔編號】E02D15/02GK103696426SQ201310731075
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】鐘桂良, 陳萬濤, 邱向東, 尹習(xí)雙, 劉金飛, 賴剛, 劉永亮, 宋述軍 申請人:中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司