[发明专利]一种地下连续墙钢筋笼双机吊装位姿智能引导方法及系统

说明书

本发明属于地下工程施工领域，涉及一种地下连续墙钢筋笼双机吊装位姿智能引导方法及系统。该方法通过建立钢筋笼吊装位姿的搜索空间、建立钢筋笼吊装动作集以及建立钢筋笼受力变形方程；在吊装位姿的搜索空间内规划钢筋笼吊装的位姿点，并计算吊装位姿点对应的钢筋笼变形累计值，检测该变形累计值是否满足预设范围，保留满足预设范围要求的钢筋笼吊装位姿点作为安全吊装位姿点，并从钢筋笼吊装动作集为每一安全吊装位姿点选择动作，形成与安全吊装位姿点相对应的钢筋笼安全吊装动作集，用于对钢筋笼吊装位姿进行智能引导。本发明能够快速高效地规划出可行的、安全的吊装位姿点，引导起重机驾驶员进行合理的吊装操作，避免卡槽、散架等安全事故。

技术领域

本发明属于地下工程施工领域，更具体地，涉及一种地下连续墙钢筋笼双机吊装位姿智能引导方法及系统。

背景技术

随着城市化进程的加快，轨道交通逐渐成为现代城市发展必不可少的交通工具。地下连续墙由于其刚度大、整体性好、位移控制效果好，成为了城市轨道交通地下隧道施工中必不可少的关键性任务。其中，大型地下连续墙的钢筋笼吊装作业是地下连续墙施工中的一个关键环节。然而，由于地下连续墙钢筋笼刚度差、重量大、高度高，钢筋笼在设计时的受力状态与施工吊装时的受力状态不同，因此对钢筋笼吊装过程要求极高。而在轨道交通地下隧道地下连续墙施工中，大型地下连续墙钢筋笼吊装作业常采用双机吊装，复杂的吊装作业对两台起重机配合吊装动作要求极高。然而实际施工中起重机吊装动作严重依赖起重机驾驶员的经验操作，一旦移动式起重机的吊装操作不当、配合失误，使得钢筋笼位姿处于危险状态，极易造成大型钢筋笼变形、散架，以及吊装结构体失稳等安全事故。因此发明一种地下连续墙钢筋笼双机吊装位姿智能引导系统及工作方法，对于提高大型钢筋笼吊装作业的安全性、极为有意义。

目前，大型钢筋笼的安全吊装的研究及发明大多集中在吊点位置的优化、加强筋数量、腹杆形式，以及腹杆布置位置的优化，未考虑在吊装过程中，起重机驾驶员仅依靠通过施工经验以及现场施工人员指挥吊装钢筋笼存在较大的风险，无法准确的引导起重机驾驶员进行钢筋笼的吊装，同时无法保证吊装过程中钢筋笼吊装位姿的安全性，使得大型地下连续墙钢筋笼的吊装过程风险不可控，吊装安全不可控。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种地下连续墙钢筋笼双机吊装位姿智能引导方法及系统，其目的在于，基于大型地下连续墙钢筋笼的吊装过程的规划，为移动式起重机的驾驶员提供准确的吊装动作引导，防止吊装作业事故的发生。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种地下连续墙钢筋笼吊装位姿智能引导方法，包括如下步骤：

步骤S1：采集构建吊装系统模型以及钢筋笼吊装路径搜索空间所需的各项吊装数据；

步骤S2：吊装位姿点智能规划

基于步骤S1采集的各项吊装数据构建吊装系统模型，包括建立钢筋笼吊装位姿的搜索空间、建立钢筋笼吊装动作集以及建立钢筋笼受力变形方程；在吊装位姿的搜索空间内规划钢筋笼吊装的位姿点，并计算吊装位姿点对应的钢筋笼变形累计值，检测该变形累计值是否满足预设范围，保留满足预设范围要求的钢筋笼吊装位姿点作为安全吊装位姿点，并从钢筋笼吊装动作集为每一安全吊装位姿点选择动作，形成与安全吊装位姿点相对应的钢筋笼安全吊装动作集，用于对钢筋笼吊装位姿进行智能引导。

进一步地，还包括如下步骤：

步骤S3：根据钢筋笼安全吊装动作集中的动作逆向求解起重机位姿点以及位姿点对应的吊装动作，实现钢筋笼的安全吊装。

进一步地，步骤S3中，作为吊装预演，将规划出的起重机吊装动作上传，进行吊装动作规划结果的可视化显示。

进一步地，步骤S1中吊装数据的采集包括现场采集吊装所需起重机数据、吊装所需钢筋笼数据；将现场采集的上述数据上传至现场数据库中备用，并建立对应的吊装作业标签；留存吊装作业标签与对应吊装所需数据，以便后续同类型工程借鉴学习。