基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法与流程

本发明涉及建筑工程施工，具体而言，涉及一种基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法。

背景技术：

1、当今社会快速发展，在大体量的建筑工地中，为满足施工需求，会根据建造需求，布置多台垂直起重设备——塔式起重机(后简称塔吊)。而塔吊布置影响因素颇多，如：周边高层建筑离拟建建筑距离、塔吊回转速度、塔吊附着要求、起吊重物位置等等，这些不确定因素直接影响塔吊布置位置。同时，塔吊布置后，如何随着施工进度计划要求逐步顶升到施工高度，直接牵涉群塔施工会发生碰撞，导致安全事故，给整个项目、乃至企业带来不可换回的损失，所以对塔吊布置、顶升的研究具有十分重大的意义。

2、传统施工单位布置塔吊的方式存在以下问题：

3、1、大多为项目技术负责人的施工经验；

4、2、根据现场周边环境，简单通过二维平面图的方式定位布置，考虑到的因素较少，并带有主观意识；

5、3、当群塔作业较少的项目中，较为便宜，若遇到数量较多、工况复杂的项目，便不太实用，并可能会对工程实施带来安全隐患。

6、为建造更高的建筑物，垂直运输工具爬升是一项重要的环节，需要多人指挥、操作下，方可安全实施。

7、传统技术布置塔吊顶升方案存在以下问题：

8、1、顶升策划依据项目部人为制定的施工进度计划，可实施性较为主观性，考虑到的不利因素不完整；

9、2、由于整个项目实施过程中受到的可变因素多，导致顶升会存在动态变化，若是没有科学依据的顶升方案，可能会导致邻近塔吊碰撞，造成安全事故。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，以解决现有技术中塔吊布置和顶升主要依靠人为经验、考虑因素较少，多塔吊施工时具有安全隐患的问题。

2、本发明是采用以下的技术方案实现的：

3、本发明提供一种基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，包括以下步骤：

4、s1：基于项目使用的塔吊型号创建、优化塔吊族模型；

5、s2：基于s1中所建立的塔吊族模型建立项目全专业bim模型，初步布置塔吊位置；

6、s3：采集项目周边实景模型，测得已建建筑物实际位置和建筑高度数据，将实景模型和相关数据导入s2中的bim模型中；

7、s4：将s3得到的bim模型上传至企业级私有平台，企业级私有平台内设智慧建造系统，智慧建造系统进行智能建造施工场地布置方案大数据计算，按照预设标准得出优选方案；

8、s5：将s4得出的优选场地布置方案、施工进度计划下发至项目部决策层，修订实施进度计划；

9、s6：将s5的修订计划反馈至企业级私有平台，企业级私有平台为云平台，云平台自动检测群塔作业碰撞情况，得出合理的塔吊顶升方案，若是出现错误，则给出合理化优化施工进度计划的建议，并返回至s4，再次进行进度计划调整，优化塔吊高度；

10、s7：导出施工进度计划和施工布置方案，下发至实施项目单位；

11、s8：塔吊安装时，根据塔吊臂长在塔吊大臂端部、中部设置限位传感器，将大臂摆动情况上传至云平台；

12、云平台中将现场群塔作业监测数据实施分析，对存在风险的动作及时发出警报提示现场，若出现紧急情况，直接制动该塔吊一切操作行为，并发通知至项目主要负责人；

13、现场对该问题整改后，上传至云平台，形成闭环后，解除警报；

14、s9：每日上传实际施工进度情况至企业级私有平台：

15、s10：待顶升实施前，下发至项目部私有云账号顶升通知，指导塔吊顶升方案实施。

16、本发明提出的施工方法结合智能建造思路，科学评判现场工况，布置塔吊平面定位，再根据模拟施工进度计划，提出理论上的顶升方案，再结合智能建造平台数据，动态纠偏，并将纠偏后的数据及时通知项目负责人，进行有效调整，修正顶升方案。

17、作为优选的技术方案：

18、步骤s1中，塔吊模型采用厂家提供的与实物大小一致的模型，或者，由实施单位创建带有塔吊重要参数的模型，重要参数包括：塔吊最大工作幅度、独立式高度、附着式高度、标节规格型号、空载和满载竖直方向最大摆幅。

19、作为优选的技术方案：

20、步骤s2中，在创建项目全专业bim模型前，需根据项目坐标位置，创建标准项目的样本文件，确保所创建的模型与图纸中的坐标系一致，确保生成的塔吊位置与实际现场坐标一致。

21、作为优选的技术方案：

22、步骤s3中，利用倾斜摄影技术采集项目周边实景模型以及测得相关数据，或者，采用三维扫描或手持gps定位确定已建建筑物关键角点。

23、作为优选的技术方案：

24、步骤s4中的预设标准可以是：以最少的资源、最短的工期完成。

25、作为优选的技术方案：

26、步骤s4中，智慧建造系统根据项目模型或图纸数据分析出匹配施工场地布置实施方案的进度计划，为一级施工进度计划。

27、作为优选的技术方案：

28、步骤s5中，项目决策层可以根据项目实际情况，对企业级私有平台下发的方案进行修改，进度计划需要由项目部进一步细化，分析优化点，并导出二级施工进度计划，确定初步塔吊附着方案，再将修改后的数据重新上传至企业级私有平台，或者，直接在企业级私有平台上修改，再经同步数据上传。

29、作为优选的技术方案：

30、步骤s8中，所有传感器均连接企业级私有平台，企业级私有平台可以实时分析现场采集到的监测数据。

31、作为优选的技术方案：

32、步骤s8中，风险包括超重或外部不利环境因素，警报的方式包括警示铃或警示灯。

33、作为优选的技术方案：

34、步骤s9中，每日上传实际施工进度情况用于检查与施工进度计划的偏差情况，用于与后续顶升方案匹配，若是施工进度偏差，但是不足以影响顶升方案，即可正常安排顶升计划，若是施工进度偏差已影响到了顶升方案，系统会自动反馈到企业级私有平台，修正数据，下发解决纠偏方案至项目决策层，由项目决策层确定处理措施后，再决定是否修改顶升方案。

35、作为优选的技术方案：

36、步骤s10中：顶升通知会通知到甲方、监理、施工、安装单位，用于确定旁站时间。

37、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

38、本发明在大数据智慧建造平台的辅助下，能够有效采集分析施工现场实时数据和动态数据，并对采集到的数据进行有效分析，减少人为因素导致的致命错误发生，有效减少安全事故，提前预警安全隐患，并且可对动态数据快速反应，提高生产效率。

技术特征：

1.一种基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

9.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

10.根据权利要求1所述的基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，其特征在于：

技术总结
本发明涉及建筑工程施工技术领域，提供一种基于智能建造的群塔作业布置、顶升施工方法，包括以下步骤：创建塔吊模型；建立项目全专业BIM模型，初步布置塔吊位置；采集项目周边相关数据并将其导入BIM模型；将BIM模型上传至企业级私有平台，平台内设智慧建造系统，智慧建造系统得出优选方案；将优选场地布置方案、施工进度计划下发至项目部决策层，修订实施进度计划；将修订计划反馈至平台，平台自动检测群塔作业碰撞情况，得出合理的塔吊顶升方案；导出施工进度计划和施工布置方案，下发至实施项目单位；监测塔吊相关数据及时警示，有问题及时整改；每日上传实际施工进度情况至平台：待顶升实施前下发通知，指导塔吊顶升方案实施。

技术研发人员：曹丘,张科,汪广鑫
受保护的技术使用者：中国五冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6