一種裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于裝配式建筑的施工安裝領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裝配式混凝土建筑是指以采用工廠化生產(chǎn)的混凝土預(yù)制構(gòu)件為主，通過現(xiàn)場裝配 的方式設(shè)計建造的混凝土結(jié)構(gòu)類房屋建筑。預(yù)制構(gòu)件的裝配方法一般有現(xiàn)場后澆疊合層混 凝土、鋼筋錨固后澆混凝土連接等操作，鋼筋連接可采用套筒灌漿連接、焊接、機(jī)械連接及 預(yù)留孔洞搭接等方法。裝配式混凝土建筑設(shè)計應(yīng)符合建筑功能和性能要求，符合可持續(xù)發(fā) 展和綠色環(huán)保的設(shè)計原則，利用各種可靠的連接方式將預(yù)制構(gòu)件裝配起來，且宜采用主體 結(jié)構(gòu)、裝修和設(shè)備管線的裝配化集成技術(shù)，綜合協(xié)調(diào)給排水、燃?xì)?、供暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè) 施、照明供電等設(shè)備系統(tǒng)空間設(shè)計，并考慮安全運(yùn)行和維修管理等要求。
[0003] 與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件由于采取工廠預(yù)制，其對 現(xiàn)場的安裝精度要求非常高，通常達(dá)到毫米級。當(dāng)制作或施工達(dá)不到相關(guān)精度要求時，可能 會影響建筑質(zhì)量安全。此外，由于預(yù)制構(gòu)件往往體積、重量較大，其施工安裝依靠人力往往 無法完成，通常會利用施工機(jī)械，而這些施工機(jī)械的安裝精度卻很難達(dá)到毫米級的要求。因 此，為使結(jié)構(gòu)安裝精度滿足設(shè)計要求，施工過程往往費(fèi)時費(fèi)力。例如，在施工現(xiàn)場一塊普通 預(yù)制墻板從起吊到準(zhǔn)確安放，往往會涉及4~6人耗費(fèi)30~40分鐘時間經(jīng)歷多次反復(fù)調(diào) 整才能最終完成，這與裝配式建筑高效、安全、節(jié)省人力的優(yōu)點(diǎn)是背道而馳的。因此，高精度 的施工安裝成了困擾裝配式建筑發(fā)展的瓶頸之一，急需一種精確、快速地實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件定 位的方法來提高裝配式混凝土建筑的施工安裝效率，從而使得這種綠色建筑得以發(fā)揮其最 大優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于三維激光掃描的裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝 方法，以解決傳統(tǒng)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件安裝過程中存在的耗時、費(fèi)力、安裝精度差等不足， 從而提高目前裝配式建筑施工安裝的工藝水平。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法，包 括：
[0006] 步驟一：對多個預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維激光掃描，對裝配所述預(yù)制構(gòu)件的施工現(xiàn)場進(jìn) 行三維激光掃描，對吊裝所述預(yù)制構(gòu)件的施工塔吊進(jìn)行三維激光掃描；
[0007] 步驟二：在同一空間坐標(biāo)系中，根據(jù)三維激光掃描獲得的所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工 現(xiàn)場以及施工塔吊的掃描數(shù)據(jù)分別建立所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工塔吊的三維 豐旲型；
[0008] 步驟三：設(shè)置所述施工塔吊的初始懸臂轉(zhuǎn)角、初始小車位置、初始吊索位置，根據(jù) 所述施工塔吊的三維模型獲得移動任一所述預(yù)制構(gòu)件到目標(biāo)位置需要設(shè)置的所述施工塔 吊相對于初始懸臂轉(zhuǎn)角的懸臂轉(zhuǎn)角、相對于初始小車位置的小車行程以及相對于初始吊索 位置的吊索下放長度；
[0009] 步驟四：記錄吊裝任一所述預(yù)制構(gòu)件所需的懸臂轉(zhuǎn)角、小車行程以及吊索下放長 度，并根據(jù)記錄的內(nèi)容操作所述施工塔吊，以完成對所述多個預(yù)制構(gòu)件的吊裝。
[0010] 進(jìn)一步地，在步驟一中，對所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和施工塔吊同時或異時進(jìn) 行三維激光掃描。
[0011] 進(jìn)一步地，通過三維激光掃描儀實(shí)現(xiàn)對所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和施工塔吊 的三維激光掃描。
[0012] 進(jìn)一步地，所述三維激光掃描儀的數(shù)量為一個或多個。
[0013] 進(jìn)一步地，在設(shè)置的第一坐標(biāo)系中對所述多個預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維激光掃描，在設(shè) 置的第二坐標(biāo)系中對裝配所述預(yù)制構(gòu)件施工現(xiàn)場進(jìn)行三維激光掃描，在設(shè)置的第三坐標(biāo)系 中對吊裝所述預(yù)制構(gòu)件的施工塔吊進(jìn)行三維激光掃描。
[0014] 進(jìn)一步地，在多個觀測點(diǎn)對任一所述預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維激光掃描并在所述第一坐 標(biāo)系中將任一所述預(yù)制構(gòu)件的多個觀測點(diǎn)的掃描數(shù)據(jù)合并，在多個觀測點(diǎn)對所述施工現(xiàn)場 進(jìn)行三維激光掃描并在所述第二坐標(biāo)系中將掃描數(shù)據(jù)合并，在多個觀測點(diǎn)對所述施工塔吊 進(jìn)行三維激光掃描并在所述第三坐標(biāo)系中將掃描數(shù)據(jù)合并。
[0015] 進(jìn)一步地，在步驟二中，在同一空間坐標(biāo)系中，根據(jù)合并后的所述多個所述預(yù)制構(gòu) 件、施工現(xiàn)場以及施工塔吊的掃描數(shù)據(jù)分別建立所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工塔 吊的三維模型。
[0016] 進(jìn)一步地，在步驟二中，在所述第一坐標(biāo)系、第二坐標(biāo)系和第三坐標(biāo)系中的任一坐 標(biāo)系中，根據(jù)三維激光掃描獲得的所述預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工塔吊的掃描數(shù)據(jù)分別 建立所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工塔吊的三維模型。
[0017] 進(jìn)一步地，在步驟一中，任一所述預(yù)制構(gòu)件為墻、樓板、梁、柱、樓梯、陽臺板、空調(diào) 板或女兒墻。
[0018] 進(jìn)一步地，所述預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量為多個，多個所述預(yù)制構(gòu)件包括墻、樓板和柱。
[0019] 進(jìn)一步地，在步驟一中，所述施工現(xiàn)場為建筑的樓層平面。
[0020] 進(jìn)一步地，在步驟二中，在同一空間坐標(biāo)系中，根據(jù)三維激光掃描獲得的所述多個 預(yù)制構(gòu)件的吊點(diǎn)、多個預(yù)制構(gòu)件的定位點(diǎn)、施工現(xiàn)場的目標(biāo)點(diǎn)、施工塔吊的吊鉤點(diǎn)、施工塔 吊的旋轉(zhuǎn)軸線和行程小車的吊設(shè)點(diǎn)的空間位置建立所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工 塔吊的三維模型。
[0021] 與傳統(tǒng)施工方法相比，本發(fā)明提供了一種裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法。首 先，利用三維激光掃描技術(shù)高精度的特點(diǎn)獲得預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和施工塔吊的三維精確 尺寸，保證了施工的高精度；其次，三維激光掃描技術(shù)具有現(xiàn)場掃描效率高，后期數(shù)據(jù)處理 都在室內(nèi)進(jìn)行的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)使得大大縮短了工人現(xiàn)場工作的時間，減輕了測繪人員的 勞動強(qiáng)度；最后，施工塔吊的操作人員利用獲得的塔吊參數(shù)進(jìn)行作業(yè)，避免了傳統(tǒng)吊裝方法 需要有人指揮的弊端以及為調(diào)整安裝精度而進(jìn)行反復(fù)吊裝的不足。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法的流程圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的施工塔吊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行更詳細(xì)的描述。根據(jù)下列描述和 權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均 使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0025] 對于建筑工程工作而言，在三維的環(huán)境中進(jìn)行技術(shù)預(yù)演比依靠傳統(tǒng)二維圖紙信息 要高效得多。三維激光掃描采用非接觸式高速激光測量方式，以點(diǎn)云的形式獲取地形及復(fù) 雜物體三維表面的陣列式幾何圖形數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)三維重建。三維激光掃描技術(shù)的優(yōu)勢在 于能夠快速獲取掃描對象表面三維坐標(biāo)，精確到毫米級，采集速度高達(dá)每秒幾十萬個點(diǎn)，其 附帶的高精度相機(jī)能同時獲取掃描對象的高清晰影像數(shù)據(jù)。經(jīng)過相關(guān)軟件處理后生成高精 度的數(shù)字地面模型、等高線圖及建筑平、立、剖圖，通過將點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取的建筑物模型與影 像配準(zhǔn)，得到高精度的三維建筑物模型，直至數(shù)字城市展示。激光掃描技術(shù)向人們展示了在 復(fù)雜曲面三維信息獲取、三維重建等方面的獨(dú)特優(yōu)勢，在"數(shù)字城市"建設(shè)、城市規(guī)劃中具有 廣泛的應(yīng)用前景。
[0026] 因此，結(jié)合三維激光掃描的高精度數(shù)據(jù)采集技術(shù)，在現(xiàn)有三維軟件設(shè)備基礎(chǔ)上，通 過技術(shù)革新開發(fā)出一套高效、快捷、準(zhǔn)確的裝配式混凝土建筑施工安裝方法，是該行業(yè)領(lǐng)域 亟待提高的重要技術(shù)。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明提供了一種裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件的吊裝方法，包括：
[0028] 步驟一：對多個預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行三維激光掃描，對裝配所述預(yù)制構(gòu)件的施工現(xiàn)場進(jìn) 行三維激光掃描，對吊裝所述預(yù)制構(gòu)件的施工塔吊進(jìn)行三維激光掃描；
[0029] 步驟二：在同一空間坐標(biāo)系中，根據(jù)三維激光掃描獲得的所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工 現(xiàn)場以及施工塔吊的掃描數(shù)據(jù)分別建立所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場以及施工塔吊的三維 豐旲型；
[0030] 步驟三：設(shè)置所述施工塔吊的初始懸臂轉(zhuǎn)角、初始小車位置、初始吊索位置，根據(jù) 所述施工塔吊的三維模型獲得移動任一所述預(yù)制構(gòu)件到目標(biāo)位置需要設(shè)置的相對于初始 懸臂轉(zhuǎn)角的懸臂轉(zhuǎn)角、相對于初始小車位置的小車行程以及相對于初始吊索位置的吊索下 放長度；
[0031] 步驟四：記錄吊裝任一所述預(yù)制構(gòu)件所需的懸臂轉(zhuǎn)角、小車行程以及吊索下放長 度，并根據(jù)記錄的內(nèi)容操作所述施工塔吊，以完成對所述多個預(yù)制構(gòu)件的吊裝。
[0032] 在步驟一中，對所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和施工塔吊同時或異時進(jìn)行三維激 光掃描。
[0033] 優(yōu)選地，通過三維激光掃描儀實(shí)現(xiàn)對所述多個預(yù)制構(gòu)件、施工現(xiàn)場和施工塔吊的 三維激光掃描。三維激光掃描儀整個工作過程為：首先是由激光發(fā)射器發(fā)射出激光信號，信 號經(jīng)過旋轉(zhuǎn)反射棱鏡射向目標(biāo)，然后通過激光接收器接收反射回來的激光信號，并由三維 激光掃描儀記錄，最后轉(zhuǎn)換成能夠直接識別處理的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過軟件處理