[發明專利]混凝土坯層厚度監測方法

有效

• 申請號: 201410526722.0
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN104266625A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 賴剛;陳萬濤;邱向東;尹習雙;宋述軍;鐘桂良;劉金飛;劉永亮
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B21/08
• 分類號: G01B21/08
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

技術領域

本發明屬于水利工程混凝土澆筑施工中振搗質量控制技術，具體涉及一種混凝土坯層厚度監測方法。

背景技術

混凝土振搗是混凝土澆筑的關鍵工藝，工藝過程中振搗質量的監測與控制是混凝土質量控制的重要環節之一。目前施工現場振搗施工，通過振搗棒的交錯插入來保證混凝土澆筑區域的全覆蓋，大多以粗放的經驗方式來控制振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長、振搗間距、覆蓋時間等過程控制參數，從而保證混凝土振搗密實。一般的經驗控制方式為：當混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡、開始泛漿則認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。但實際操作中，施工人員難以做到振搗棒插入深度、插入角度、振搗時長、振搗間距的精確把握，根據個人經驗操作而隨意性強，很大程度上受人為因素和工作條件的影響，難以避免出現欠振、過振、漏振等問題，可能產生質量缺陷且難以及時獲知和處理。這已成為混凝土振搗質量控制的通病，因此需要采用精細化、智能化的技術手段和設備有效的監測和控制混凝土振搗質量，混凝土振搗質量智能監控是解決該問題的有效途徑。

在通過混凝土振搗質量智能監控方法進行混凝土振搗質量監控時，混凝土澆筑振搗坯層是作為質量評定基本單元的基礎，而在混凝土澆筑過程中平鋪法和臺階法的使用極其靈活，如何自動識別混凝土澆筑坯層是振搗質量控制的基礎。傳統的混凝土振搗質量控制，混凝土澆筑振搗坯層識別通過人工抽查的記錄進行，而在實際操作中，僅針對平鋪法施工工藝進行記錄來識別澆筑振搗坯層，坯層的覆蓋時間來源于初略估計的整個坯層平均覆蓋時間，對單個坯層的振搗質量控制較粗獷，難以避免漏振現象；而針對階梯法施工工藝，澆筑振搗坯層的識別和單個坯層振搗質量控制均淡化，更難以獲得坯層覆蓋時間、難以避免漏振、過振、欠振現象。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提出一種混凝土坯層厚度監測方法，能夠實時計算出澆筑振搗坯層厚度，達到有效的監控目的，實現安全生產。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

混凝土坯層厚度監測方法，包括以下步驟：

a.選擇并劃分任意待澆筑振搗施工區，建立與之對應的四維格網，該四維格網中的每個網格對應代表所述待施工區域中的一部分區域；為每個格網節點配置包括x、y、z、t的參數屬性，分別代表x坐標、y坐標、高程、時間；

b.實時獲取當前振搗作業信息；

c.通過振搗影響范圍結合獲取的當前振搗作業信息計算有效振搗影響范圍，并與振搗施工區對應的四維格網進行對比和匹配，確定出振搗棒實時作業位置，判斷出該有效振搗影響范圍對應四維格網中覆蓋的格網節點，再根據覆蓋的各個格網節點高程計算獲得當前振搗區對應的四維格網的平均高程；

d.利用獲取的振搗作業信息計算振搗棒垂直插入深度；

e.通過采集數據計算獲取振搗作業點混凝土表面坐標，從而獲取混凝土表面高程；

f.計算獲得當前振搗影響區域的坯層厚度＝混凝土表面高程-當前振搗區對應的四維格網的平均高程；

g.更新有效振搗影響范圍對應四維格網中覆蓋的格網節點高程值為混凝土表面高程。

具體的，步驟a中，為每個格網節點配置包括x、y、z、t的參數屬性的具體方法為：

a1.賦予x,y,z為網格中心點對應施工區域點的實際坐標值；

a2.賦予時間t為計算格網節點的實際時間值。

具體的，步驟b中，所述當前振搗棒作業信息為當前振搗棒的一次施工過程信息。

具體的，步驟b中，所述振搗作業信息至少包括坐標信息、方位信息、采集時間、旋轉角度、插入角度、振搗深度；通過設置于振搗機前臂頂點上的定位天線和設置于振搗機后臂上的定向天線分別獲取坐標信息(x_g,y_g,z_g)和方位信息β；通過設置于振搗機前臂上的角度傳感器獲取振搗前臂的旋轉角度α；通過設置于振搗前臂與振搗臺架連接支點上的角度傳感器獲取振搗臺架的旋轉角度ω；通過設置于振搗臺架上的角度傳感器和深度傳感器分別獲取振搗棒的插入角度γ和振搗深度h。

具體的，步驟c中，所述有效振搗影響范圍等于振搗影響范圍以振搗點旋轉β+ω度；

所述根據覆蓋的各個格網節點高程計算獲得當前振搗區對應的四維格網的平均高程的方法是：