一种堆石坝面板混凝土自动化施工的装置和方法与流程

本发明涉及面板堆石坝工程，尤其涉及一种堆石坝面板混凝土自动化施工的装置和方法。

背景技术：

1、堆石坝面板混凝土面板结构的混凝土用量很大，为确保施工质量，需要选择仓内输送方式，以避免混凝土出现变质、凝结、分离等不良问题。仓内运输是混凝土浇筑中的关键工序，传统的溜槽系统对混凝土工作性能要求较高、输送效率较低、精度较差且容易堵塞。振捣是混凝土浇筑中的关键工序，目前堆石坝面板施工采用人工对仓内混凝土进行振捣。人工振捣无法精确把握振捣位置、间距、深度和振捣时长等参数，工人往往凭经验操作，随意性强，对于可能出现的欠振、过振或漏振等问题无法及时获知，质量控制较难，且施工情况无法实时同步后台数据库，不利于工程质量监测。

技术实现思路

1、发明目的：本发明旨在提供一种一体化自动控制施工的堆石坝面板混凝土施工装置和方法。

2、技术方案：本发明所述的堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，包括控制系统、卷扬机、轨道和依次设置在轨道上的移动式料仓、滑模工作台车；所述卷扬机设有信号接收器和控制器，用于接收控制系统指令，控制器执行指令，控制卷扬机正/反转；所述轨道平行设置在堆石坝坡面上；所述滑模工作台车靠近移动式料仓一侧集成有振捣装置，另一侧集成有抹平装置；移动料仓、振捣装置和抹平装置均设有传感器、信号传输/接收器和控制器，用于向控制系统发送位置和速度信息，接收控制系统指令，控制器执行指令。

3、进一步的，所述卷扬机有2套，设置在坡顶，分别控制移动式料仓和滑模工作台车移动。

4、进一步的，所述移动料仓还包括料仓、搅拌滚轴、液压杆和滑块板，所述搅拌滚轴设于料仓内，用于搅拌混凝土；所述料仓活动安装在2个滑块板上，液压杆连接料仓和滑块，控制器控制液压杆实现料仓翻斗式卸料。

5、进一步的，所述振捣装置还包括智能振捣棒、升降机构、金属推板、伸缩杆和检测模块，检测模块用于获取振捣数据。

6、进一步的，所述振捣数据包括混凝土振捣过程的压力和氮气含量。

7、优选的，所述传感器和信号传输/接收器均设置在移动料仓、振捣装置及抹平装置同侧。

8、优选的，所述传感器和信号传输/接收器均设置在移动料仓、振捣装置及抹平装置两侧。

9、进一步的，还包括钢丝绳，钢丝绳一端缠绕在卷扬机的绞盘上，另一端连接在移动式料仓和滑模工作台车的吊环上。

10、进一步的，还包括电缆，所述移动式料仓和滑模工作台车与电缆电性连接。

11、本发明所述堆石坝面板混凝土自动化施工的方法，包括以下步骤：

12、(1)混凝土运输车到坝顶卸料点，将混凝土卸料到移动式料仓内；

13、(2)传感器实时监测移动料仓、振捣装置和抹平装置的位置和移动速度；

14、(3)控制系统向第一卷扬机发送指令，第一卷扬机控制移动式料仓沿轨道移动至控制系统指定坐标位置进行卸料；

15、(4)振捣装置的伸缩杆带动金属推板摊铺钢筋网处的混凝土；

16、(5)振捣装置接收控制系统指令进行振捣，并将振捣数据实时反馈至控制系统的bim监控单元中；

17、(6)滑模施工台车根据控制系统指令沿轨道自行滑动，抹平装置进行自动抹平；

18、(7)控制系统根据移动料仓、振捣装置和抹平装置的实时位置和速度信息，发送下一步指令，继续作业。

19、有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、本发明根据控制系统预设参数，自动控制摊铺速度和力度，确保混凝土在钢筋网上下合理分布，振捣装置可避免空洞和振捣不足的问题；抹平装置根据系统指令自动沿轨道进行滑动，同时对混凝土进行自动抹平，确保表面平整；2、本发明通过高精度的控制技术，实现对混凝土表面的精细化处理，提高施工质量并消除人为误差；3、传感器用于监测各个部件的位置和速度，并通过实时传输这些信息给控制系统的服务器，以实现全过程的监测和控制；4、轨道起到承载和引导各个部件移动的作用，确保施工过程中各个部件的精确定位和流畅运动。

技术特征：

1.一种堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，包括控制系统、卷扬机、轨道和依次设置在轨道上的移动式料仓、滑模工作台车；所述卷扬机设有信号接收器和控制器，用于接收控制系统指令，控制器执行指令，控制卷扬机正/反转；所述轨道平行设置在堆石坝坡面上；所述滑模工作台车靠近移动式料仓一侧集成有振捣装置，另一侧集成有抹平装置；移动料仓、振捣装置和抹平装置均设有传感器、信号传输/接收器和控制器，用于向控制系统发送位置和速度信息，接收控制系统指令，控制器执行指令。

2.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述卷扬机有2套，设置在坡顶，分别控制移动式料仓和滑模工作台车移动。

3.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述移动料仓还包括料仓、搅拌滚轴、液压杆和滑块板，所述搅拌滚轴设于料仓内，用于搅拌混凝土；所述料仓活动安装在2个滑块板上，液压杆连接料仓和滑块，控制器控制液压杆实现料仓翻斗式卸料。

4.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述振捣装置还包括智能振捣棒、升降机构、金属推板、伸缩杆和检测模块，检测模块用于获取振捣数据。

5.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述振捣数据包括混凝土振捣过程的压力和氮气含量。

6.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述传感器和信号传输/接收器均设置在移动料仓、振捣装置及抹平装置同侧。

7.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，所述传感器和信号传输/接收器均设置在移动料仓、振捣装置及抹平装置两侧。

8.根据权利要求2所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，还包括钢丝绳，钢丝绳一端缠绕在卷扬机的绞盘上，另一端连接在移动式料仓和滑模工作台车的吊环上。

9.根据权利要求1所述堆石坝面板混凝土自动化施工的装置，其特征在于，还包括电缆，所述移动式料仓和滑模工作台车与电缆电性连接。

10.一种堆石坝面板混凝土自动化施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种堆石坝面板混凝土自动化施工的装置和方法，所述装置包括控制系统、卷扬机、轨道、移动式料仓、滑模工作台车；卷扬机设有信号接收器和控制器，用于接收控制系统指令，控制器执行指令，控制卷扬机正/反转；滑模工作台车一侧集成有振捣装置，另一侧集成有抹平装置；移动料仓、振捣装置和抹平装置均设有传感器、信号传输/接收器和控制器，用于向控制系统发送位置、速度信息，接收控制系统指令，执行指令。本发明根据控制系统预设参数，自动控制摊铺速度和力度，确保混凝土在钢筋网上下合理分布，振捣装置可避免空洞和振捣不足的问题，实现高精度控制，对混凝土表面的精细化处理，提高施工质量并消除人为误差；全过程的监测和控制。

技术研发人员：吴志刚,强晟,胡继峰,田正宏,李健,齐建飞,甘元楠,赵云鹏
受保护的技术使用者：中国安能集团第二工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17