900t预制箱梁智能化布料及振捣系统（论文）.pdf

·1169 · 900 t 预制箱梁智能化布料及振捣系统 孙中华 （中建八局第一建设有限公司，250000，济南） 摘 要： 900 t预制箱梁因人工振捣的原因，造成梁体腹板表面产生水线以及因振捣与浇筑配合不紧密 导致混凝土振捣不密实等多种问题，需在后期进行表面修补或返工。经研究发现，人工插入式振捣棒受人为 因素影响较大且控制精度低，无法保证保护层厚度，为此开发了一种适用于大型梁场智能布料与振捣系统及 配套施工方法，解决了人工控制精度低、预制梁腹板表观质量差等问题，提高了智能化施工水平，降低了施 工成本。 关键词： 智能化布料；智能化振捣；900 t 预制箱梁 中图分类号：TU 74 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2021)10-1169-02 INTELLIGENT MATERIAL DISTRIBUTION AND VIBRATION SYSTEM FOR 900 t PRECAST BOX GIRDER SUN Zhong-hua (The First Company of China Eighth Engineering Division ltd, 250000, Ji'nan, China) Abstract: The surface of the web plate of 900 t precast box girder has water line because of artificial vibration and various problems such as the incompact vibration of concrete caused by the incompact combination of vibration and pouring, etc. The manually inserted vibrator is affected by human factors greatly and its control accuracy is low, and the thickness of the protective layer could not be guaranteed. An intelligent material distribution and vibration system was developed for large girder, successfully solving the low manual control precision and poor apparent quality of precast beam web, improving the intelligent construction level, and reducing the construction cost. Keywords: intelligent material distribution; intelligent vibration; 900 t precast box girder 国家高铁建设迅速发展，公司高铁业务逐渐增 多，在建项目包括郑济高铁、莱荣高铁、疏港铁路等， 各项目均有900 t预制箱梁预制任务，针对现有预制 施工存在的问题，展开攻关研究，对预制箱梁布料及 振捣施工工艺进行优化，改进施工装备，降低施工人 员投入，提高施工效率，促进建筑领域机械化、智能 化施工进程。 1 智能布料及振捣系统 本系统包括智能布料与振捣总控系统、智能布料 系统、智能振捣系统和其他辅助构件（图 1）。 1.1 总控系统 布料系统与振捣系统均有前端 3D信息采集系统， 可实现现场情况采集及三维数据生成，形成原始数 据，将原始参数输入，由智能布料与振捣总控系统计 算分析给出指定信号，反馈给相应的子系统，子系统 通过继电器等实现对布料及振捣设备的精确控制。 收稿日期： 2021–06–17 作者简介： 孙中华（1987 —）， 男， 山东济宁人，工程师，e-mail : 875693740 @qq.com. 箱梁腹板尺寸输入 位置起点输入 布料系统 智能 振捣系统 监测系统 监测系统 振捣系统 起点位置输入 振捣控制 相关参数输入 混凝土智 能布料系 统 –推算 浇筑时间 混凝土浇筑分层厚度、 坍落度等相关参数输入 智能布料 与振捣总控制 系统 图1 智能布料与振捣系统工作原理示意 1.2 智能布料系统 原始数据包括箱梁腹板尺寸、混凝土浇筑分层厚 度、坍落度、设备起始位置坐标等参数，通过原始参 数输入、总控系统分析反馈给智能布料系统，实现混 凝土智能布料。达到总控系统设定的浇筑时间后系统 停止布料，通过现场监测设备反馈的数据，分析是否 结束该段混凝土布料。 在混凝土布料结束后，通过布料系统反馈给总控 系统的信息，结合提前输入的振捣系统起点位置、振 万方数据 1? Architecture Technology 1\ 52 1\ 10 2021 10 Vol.52 No.10 Oct. 2021 ·1170 · 捣控制等相关参数，总控系统分析给定智能振捣系统 信号，启动振捣设备。通过现场监测系统分析是否可 结束该段混凝土振捣。 1.3 智能振捣系统 在混凝土布料结束后，通过布料系统反馈给总控 系统的信息，结合提前输入的振捣系统起点位置、振 捣控制等相关参数，总控系统分析给定智能振捣系统 信号，启动振捣设备，通过现场监测系统分析是否结 束该段混凝土振捣。反复循环完成混凝土浇筑和振捣。 2 振捣系统设备 振捣系统包括走行轨、爬升架、控制架爬升机、 振捣棒、监控系统、继电器控制系统等（图 2）。 振捣棒角度 控制管 伸缩臂 主爬杆 爬升机 振捣棒 主机平台 振捣棒主机 辅助转向轮 振捣棒胶管 特定振捣棒 主机 上部控制架 爬升机 上部控制架 伸缩臂 振捣棒角度 控制管 振捣棒角度 控制管 底部控制架 伸缩臂 底部控制架 爬升机 水平走行电机 顶部主滚轮 底部辅助滚轮 系统轨道 内侧支腿 侧向滚轮 （a） （b） 图 2 智能振捣系统示意 （a）立面；（b）平面 走行轨横梁采用 14号对口工字钢，每隔 1 m设 置1道，轨道横梁与模板竖向支撑采用螺栓连接