一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法与流程

1.本发明涉及混凝土浇筑领域，具体而言，涉及一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法。


背景技术：

2.在建筑施工过程中，对于混凝土分项工程施工，传统做法是由数名混凝土施工工人形成一个团队，采用手拉式布料机、混凝土汽车泵等机械，将商品混凝土泵送至高层楼面，工人手持振捣棒进行混凝土整平。数名工人分工协作，有的工人手拉绳子控制混凝土布料机的转动以在板面铺开混凝土，有的工人开动振捣棒推赶混凝土，有的工人用手持整平机械振捣板面以整平。传统施工过程全凭混凝土工人长期的施工经验和责任心，对于标高控制全凭眼看、用标尺测量，施工经验不足的工人往往出现板面混凝土高低不平、板面凹凸的情况，混凝土的施工质量往往出现很多问题。
3.基于以上国内市场大部分混凝土浇筑施工的传统做法，由于混凝土工程施工的特殊性，其施工质量直接影响到建筑工程的安全结构，对此提出发明新的施工方式，并采用目前新技术。创建一种新型的施工方法。首先采用新型的自动转向的自爬式布料机，接通混凝土泵送管，该种布料机无需人工手拉绳子转向，内设自动旋转电机，大臂可以进行360
°
旋转，由终端电脑控制转向角度，可以预设转动角度和速度，达到自动铺浇混凝土的目的。其次采用激光测量智能装备，对板面混凝土面层标高进行扫描，即可得出板面不平整的图像，将图像发送至控制人员，通过网络下发指令给自动整平智能装备，并设置好行走路径，去到板面混凝土凸的地方进行整平、控制人员将测量结果图传输给自爬式布料机，凹的地方进行补料，以达到精准布料以及整平的效果。


技术实现要素：

4.为了弥补以上不足，本发明提供了一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法，旨在改善传统混凝土浇筑依靠工人施工经验进行，容易出现板面混凝土高低不平、板面凹凸等情况的问题。
5.本发明是这样实现的：
6.本发明提供一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法，施工方法使用到如下组件，包括浇筑基面、自爬式布料组件、激光测量装备、自动整平装备以及终端电脑，浇筑基面还包括浇筑板面，浇筑板面侧壁设置有外架安全网，浇筑板面顶部固定连接有板面钢筋；
7.自爬式布料组件设置在不同浇筑板面之间，自爬式布料组件用于将自身在不同的浇筑板面上进行爬升，
8.激光测量装备设置在浇筑板面顶部，激光测量装备用于将施工板面划分为200x200的网格，并对每个网格进行编号和坐标定位，形成以网格为单位的三维地图；
9.自动整平装备设置在浇筑板面顶部，自动整平装备通过激光水平光束的照射，实
时调整自身与激光束的距离，达到精准振捣的目的。
10.优选的，自爬式布料组件包括布料机本体，布料机本体安装在浇筑板面顶部，布料机本体顶部固定连接有旋转电机，旋转电机侧壁固定连接有水平大臂，水平大臂左侧固定连接有混凝土泵送管，混凝土泵送管远离旋转电机的一端固定连接有泵送管前端软管，水平大臂右侧固定连接有配重块，水平大臂两侧与布料机本体顶部之间固定连接有塔身斜拉杆。
11.优选的，布料机本体侧壁等间距设置有四脚钢支撑，四脚钢支撑靠近布料机本体的一端侧壁设置有爬升电机，爬升电机可以转动四脚钢支撑由原来的水平放置转变为竖向放置，布料机本体侧壁啮合连接有提升框架，且提升框架与四脚钢支撑固定连接。
12.优选的，旋转电机内部设置有控制软件系统，控制软件系统与终端电脑之间电性连接，控制软件系统包括接收模块和路径分析模块，接收模块用于接收终端电脑输入旋转电机内的指令，路径分析模块用于根据输入指令完成旋转电机的路径规划。
13.优选的，激光测量装备包括履带式小车，履带式小车放置在浇筑板面顶部，履带式小车中部固定连接有电池仓，电池仓顶部固定连接有圆形升降杆，圆形升降杆顶端设置有激光测距仪，激光测距仪与终端电脑电性连接，激光测距仪两侧均固定连接有光学镜头，光学镜头用于发射水平激光束。
14.优选的，自动整平装备包括agv小车，agv小车放置在浇筑板面顶部，agv小车顶部固定连接有柴油机，柴油机顶部设置有gps全球定位系统接收器，agv小车左侧设置有传动杆，传动杆远离agv小车的一端固定连接有振捣板，振捣板中部设置有高频振捣泵，振捣板两侧均固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆顶端固定连接有前端激光接收装置。
15.优选的，前端激光接收装置用于接收光学镜头发射的水平激光束，gps全球定位系统接收器与终端电脑电性连接。
16.一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法，步骤如下：s1、将布料机本体提升至待施工的浇筑板面，并将混凝土泵送管与泵车之间进行有效连接；
17.s2、通过终端电脑向旋转电机输入预先设定好的混凝土浇筑路径，使得水平大臂根据路径指令进行摆臂以此完成混凝土的浇筑；
18.s3、在浇筑板面长方向两端设置各一台激光测量装备，并在其顶部设置的激光测距仪和光学镜头的配合下，将浇筑板面的形状划分为200x200的方格网，并对每个方格网进行编号、设置其坐标，并将数据传输至终端电脑内；
19.s4、通过终端电脑向gps全球定位系统接收器输送实时坐标信息，使得agv小车带动振捣板以及高频振捣泵对浇筑后的浇筑板面进行一次振捣；
20.s5、激光测量装备顶部设置的激光测距仪和光学镜头将会对一次振捣后的浇筑板面进行实时扫描，并标记出不同类型的不合格点位，随即将上述不合格的数据信息传输至终端电脑，随后通过上述数据信息进行补料或者二次振捣。
21.本发明的有益效果是：
22.1、本发明通过自爬式布料组件的使用，减少了传统布料机的安拆繁琐作业准备工作，其自身通过旋转电机的驱动以及四脚钢支撑的打开收放，实现布料机本体的自动爬升与安装，减少了传统安拆方式占用塔吊的时间。同时，通过水平大臂与旋转电机之间的转向功能，可以根据需要设定转向的角度，自动进行混凝土布料，无需工人的手拉绳子控制转
向，通过输入特定的摆动路径，可以一次性自动完成混凝土的精准布料，提高了混凝土浇筑的施工质量，同时也提高了施工的效率。
23.2、本发明通过激光测距仪和光学镜头之间的配合，将施工板面划分为200x200的网格，并每个网格进行编号和坐标定位，形成以网格为单位的三维地图，并可以通过激光回程实时测量地面的高低程度，传输板面混凝土标高的图像，指导自爬式布料组件进行混凝土补充，控制自动整平装备对凸出部位进行振捣，以此有效提高混凝土浇筑质量与浇筑效率。
24.3、本发明通过前端激光接收装置接收光学镜头发射的水平激光束，以此控制电动伸缩杆的高度，实时调整振捣板与激光束的距离，达到精准振捣的目的；并通过路径优化，进行整遍振捣过后，对于部分出现不平整的地方，通过激光测量装备的网格状三维地图的信息反馈，进行二次振捣，定点振捣浇筑不合格的点位，以达到整个板面平整的目的，进而提高了混凝土的浇筑质量。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
26.图1是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的主体外观结构示意图；
27.图2是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的自爬式布料组件结构示意图；
28.图3是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的布料机本体爬升阶段一结构示意图；
29.图4是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的布料机本体爬升阶段二结构示意图；
30.图5是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的布料机本体爬升阶段三结构示意图；
31.图6是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的水平大臂预设路径结构示意图；
32.图7是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的agv小车移动路径结构示意图；
33.图8是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的激光测量装备结构示意图；
34.图9是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的自动整平装备结构示意图；
35.图10是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的左侧网格结构示意图；
36.图11是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方
法的中部网格结构示意图；
37.图12是本发明实施方式提供的一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法的右侧网格结构示意图。
38.图中：1、浇筑基面；101、浇筑板面；102、外架安全网；103、板面钢筋；2、自爬式布料组件；21、布料机本体；211、旋转电机；22、水平大臂；23、混凝土泵送管；24、泵送管前端软管；25、配重块；26、塔身斜拉杆；27、四脚钢支撑；28、爬升电机；29、提升框架；3、激光测量装备；31、履带式小车；32、电池仓；33、圆形升降杆；34、激光测距仪；35、光学镜头；4、自动整平装备；41、agv小车；42、柴油机；43、gps全球定位系统接收器；44、传动杆；45、振捣板；46、高频振捣泵；47、电动伸缩杆；48、前端激光接收装置。
具体实施方式
39.为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
40.实施例
41.参照图1-12，一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法，施工方法使用到如下组件，包括浇筑基面1、自爬式布料组件2、激光测量装备3、自动整平装备4以及终端电脑，浇筑基面1还包括浇筑板面101，浇筑板面101侧壁设置有外架安全网102，浇筑板面101顶部固定连接有板面钢筋103；
42.自爬式布料组件2设置在不同浇筑板面101之间，自爬式布料组件2用于将自身在不同的浇筑板面101上进行爬升，
43.激光测量装备3设置在浇筑板面101顶部，激光测量装备3用于将施工板面划分为200x200的网格，并对每个网格进行编号和坐标定位，形成以网格为单位的三维地图；
44.自动整平装备4设置在浇筑板面101顶部，自动整平装备4通过激光水平光束的照射，实时调整自身与激光束的距离，达到精准振捣的目的。
45.参照图2-图5，进一步地，自爬式布料组件2包括布料机本体21，布料机本体21安装在浇筑板面101顶部，布料机本体21顶部固定连接有旋转电机211，旋转电机211侧壁固定连接有水平大臂22，水平大臂22左侧固定连接有混凝土泵送管23，混凝土泵送管23远离旋转电机211的一端固定连接有泵送管前端软管24，水平大臂22右侧固定连接有配重块25，水平大臂22两侧与布料机本体21顶部之间固定连接有塔身斜拉杆26；
46.参照图2-图5，进一步地，布料机本体21侧壁等间距设置有四脚钢支撑27，四脚钢支撑27靠近布料机本体21本体的一端侧壁设置有爬升电机28，爬升电机28可以转动四脚钢支撑27由原来的水平放置转变为竖向放置，布料机本体21侧壁啮合连接有提升框架29，且提升框架29与四脚钢支撑27固定连接；
47.需要说明的是，在每层的浇筑板面101均设置了用于抬升布料机本体21的预留洞。通过爬升电机28的转动将四脚钢支撑27由原来的水平放置转变为竖向放置，并通过提升框架29与布料机本体21侧壁设置的条状齿条啮合，转动提升框架29内部的齿轮，可以将竖直
状态的四脚钢支撑27穿过预留孔，至上一层的板面，然后转动爬升电机28，使得四脚钢支撑27由竖向放置变转为水平放置，以此张开支撑在上一层的结构板面。完成后，位于下一层的四脚钢支撑27也是同样的机构、同样的原理，从下一层爬升至上一层，如此往复，完成一次次爬升即可一直升到顶层，以此有效减少了传统布料机的安拆繁琐作业准备工作，从而提高了该装置使用的便捷性。
48.进一步地，旋转电机211内部设置有控制软件系统，控制软件系统与终端电脑之间电性连接，控制软件系统包括接收模块和路径分析模块，接收模块用于接收外界终端电脑输入旋转电机211内的指令，路径分析模块用于根据输入指令完成旋转电机211的路径规划；
49.需要说明的是，通过终端电脑、控制软件系统以及旋转电机211之间的电性连接配合，以此可以远程控制水平大臂22的转向，根据需要设定转向的角度，自动进行混凝土布料，无需工人的手拉绳子控制水平大臂22转向，通过输入特定的摆动路径，可以一次性自动完成混凝土的精准布料，以此提高了混凝土浇筑的施工质量，同时也提高了混凝土浇筑施工的效率(参照图6和图7)。
50.参照图1、图8，进一步地，激光测量装备3包括履带式小车31，履带式小车31放置在浇筑板面101顶部，履带式小车31中部固定连接有电池仓32，电池仓32顶部固定连接有圆形升降杆33，圆形升降杆33顶端设置有激光测距仪34，激光测距仪34与终端电脑电性连接，激光测距仪34两侧均固定连接有光学镜头35，光学镜头35用于发射水平激光束；
51.需要说明的是，在浇筑板面101长方向两端设置各一台激光测量装备，并在其顶部设置的激光测距仪34和光学镜头35的配合下，将浇筑板面101的形状划分为200x200的方格网，并对每个方格网进行编号、设置其坐标，并通过激光回程实时测量地面的高低程度，向终端电脑传输浇筑板面101的混凝土标高图像，以此利用终端电脑内的混凝土标高图像，即可分别完成后续的布料与整平工序，无需人工进行现场观察，有效降低了人力消耗，而且所得标高更加精准，从而有效确保了混凝土的浇筑质量(参照图6、图7、图10、图11和图12)。
52.参照图1、图9，进一步地，自动整平装备4包括agv小车41，agv小车41放置在浇筑板面101顶部，agv小车41顶部固定连接有柴油机42，柴油机42顶部设置有gps全球定位系统接收器43，agv小车41左侧设置有传动杆44，传动杆44远离agv小车41的一端固定连接有振捣板45，振捣板45中部设置有高频振捣泵46，振捣板45两侧均固定连接有电动伸缩杆47，电动伸缩杆47顶端固定连接有前端激光接收装置48；
53.进一步地，前端激光接收装置48用于接收光学镜头35发射的水平激光束，gps全球定位系统接收器43与终端电脑电性连接；
54.其中，前端激光接收装置48可以根据光学镜头35发射的水平激光束高度，来判定振捣板45的高低位置，以此根据水平激光束的位置，向agv小车41输送调整信息，从而通过调整传动杆44的高度，实时调整振捣板45的高低，以此实现精准高效的振捣(参照图7)；
55.需要说明的是，首先将混凝土泵送管23的移动路径坐标输入至gps全球定位系统接收器43内，以此控制agv小车41带动振捣板45和高频振捣泵46对浇筑后的浇筑板面101进行一次振捣，随后再将激光测距仪34传输至终端电脑内的实时标高图像进行处理分析，分拣出不合格点位的坐标(包括凹点位和凸点位)，并将不同类型的不合格点位坐标分别输送至旋转电机211和gps全球定位系统接收器43内，以此使得水平大臂22带动混凝土泵送管23
对凹处点位进行补料，使得agv小车41带动振捣板45和高频振捣泵46对凸处点位进行二次振捣，以此实现混凝土的精准浇筑和高效整平，从而提高了混凝土的浇筑质量(参照图10、图11和图12)。
56.参照图1-12，一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法，步骤如下：
57.s1、通过爬升电机28、四脚钢支撑27、提升框架29以及布料机本体21之间的配合，将位于底层的浇筑板面101，穿过预留洞甚至上一层，以此将布料机本体21提升至待施工的浇筑板面101，并将混凝土泵送管23与泵车之间进行有效连接；
58.s2、通过终端电脑、控制软件系统以及旋转电机211之间的电性连接配合，工作人员将预先设定好的混凝土浇筑路径通过终端电脑向旋转电机211输入，使得水平大臂22根据路径指令进行摆臂，以此完成浇筑板面101的混凝土浇筑工作；
59.s3、在浇筑板面101长方向两端设置各一台激光测量装备，并在其顶部设置的激光测距仪34和光学镜头35的配合下，将浇筑板面101的形状划分为200x200的方格网，并对每个方格网进行编号、设置其坐标，并将数据传输至终端电脑内；
60.s4、通过终端电脑向gps全球定位系统接收器43输送原先水平大臂22移动的实时坐标信息，使得agv小车41带动振捣板45以及高频振捣泵46对浇筑后的浇筑板面101进行一次振捣；
61.s5、激光测量装备顶部设置的激光测距仪34和光学镜头35将会对一次振捣后的浇筑板面101进行实时扫描，并标记出不同类型的不合格点位，随即将上述不合格的数据信息传输至终端电脑；工作人员将不同类型的不合格信息通过终端电脑将分别传递至旋转电机211和gps全球定位系统接收器43上，以此进行补料或者二次振捣。
62.该一种板面混凝土激光测量自动浇筑与整平施工方法：通过智能装备以及物联网的应用，施工主题由工人转为智能装备，机械施工无疲倦不用休息、施工速度快效率高，施工质量统一无差距，施工质量控制容易。增加智能装备的数量，可以采用多机联动的方式，多台自动整平智能装备参与施工，并统一由控制人员进行控制，施工效率大大提高，从而降低施工成本。
63.需要说明的是，电机具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。
64.以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。