混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，包括：a.實(shí)時(shí)監(jiān)控振搗機(jī)的工作狀態(tài)，并獲得振搗點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置和振搗機(jī)工作狀態(tài)的相應(yīng)參數(shù)；b.通過步驟a所得到的參數(shù)以及根據(jù)每個(gè)振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間和振搗間隔時(shí)間理論值之間的大小，判斷振搗點(diǎn)的連續(xù)性；c.根據(jù)振搗點(diǎn)連續(xù)性的各種參數(shù)，獲得振搗機(jī)效率，并根據(jù)振搗機(jī)效率分析振搗機(jī)是否充分利用，以及配置的數(shù)量是否合理。本發(fā)明通過對(duì)振搗機(jī)工作效率的分析得到了符合當(dāng)前實(shí)際工程的振搗機(jī)工作信息數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)能夠更準(zhǔn)確的指導(dǎo)工程中振搗機(jī)的配置，避免振搗機(jī)出現(xiàn)配置不合理的情況，并且還能夠根據(jù)實(shí)際參數(shù)對(duì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修正，改進(jìn)資源配置方案。
【專利說明】混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水利水電行業(yè)的混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]水利水電工程中擋水壩混凝土施工是影響工程質(zhì)量、進(jìn)度和成本的關(guān)鍵。擋水壩混凝土施工包含混凝土拌合、水平運(yùn)輸、垂直運(yùn)輸、倉面平倉、混凝土振搗、溫度控制等一系列工序，涉及到混凝土拌合系統(tǒng)、混凝土水平運(yùn)輸車輛、垂直運(yùn)輸設(shè)備、平倉機(jī)、混凝土振搗臺(tái)車、混凝土人工振搗棒等一系列施工資源。各類施工資源的數(shù)量和型號(hào)是否充足、設(shè)備之間的搭配是否合理，直接關(guān)系到工程的施工效率、進(jìn)度和施工成本，甚至影響混凝土施工質(zhì)量。
[0003]實(shí)際工程中，施工資源的配置主要依靠技術(shù)人員的工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)各類施工資源運(yùn)行效率的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)估算所需的設(shè)備數(shù)量。但由于施工資源的實(shí)際運(yùn)行效率受諸多因素的影響(如操作人員的熟練程度、倉面的位置、混凝土運(yùn)輸?shù)木嚯x、倉面流水作業(yè)設(shè)計(jì)等)，根據(jù)估算得到的資源配置方案往往容易造成施工資源不匹配的現(xiàn)象，導(dǎo)致部分資源閑置、施工效率低等問題。同時(shí)由于缺乏施工資源的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，一般采用澆筑強(qiáng)度(澆筑方量/澆筑時(shí)間)等指標(biāo)粗略分析施工資源的使用情況，難以分析制約施工效率的主要原因，難以改進(jìn)資源配置方案和提高施工效率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，資源配置和匹配分析大多基于工程技術(shù)人員的施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)各類施工資源在類似工程中的施工經(jīng)驗(yàn)參數(shù)來設(shè)計(jì)資源配置方案。現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題:
[0005](I) 一般以澆筑倉為分析對(duì)象，以單倉平均澆筑強(qiáng)度(倉面澆筑方量/澆筑時(shí)間)分析整套施工中各施工資源的施工效率。平均澆筑強(qiáng)度是整套施工中各施工資源綜合作用的結(jié)果，難以分析制約總施工效率的關(guān)鍵資源。
[0006](2)由于缺乏施工資源的詳細(xì)施工數(shù)據(jù)，難以分別分析各施工資源的效率、利用率、閑置率等詳細(xì)指標(biāo)，缺乏定量的分析方法，難以準(zhǔn)確分析施工資源的利用情況，發(fā)現(xiàn)施工資源使用過程中的問題。
[0007](3)現(xiàn)有資源配置方案設(shè)計(jì)時(shí)，一般參照水利水電工程施工手冊(cè)等行業(yè)通用經(jīng)驗(yàn)公式估算。估算公式中的眾多經(jīng)驗(yàn)參數(shù)為眾多同類工程的平均參數(shù)，參數(shù)選取與技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)緊密相關(guān)，難以準(zhǔn)確反映當(dāng)前工程的實(shí)際施工水平，影響資源配置方案的合理性。
[0008]根據(jù)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)配置施工資源，容易造成資源配置不合理。施工資源的運(yùn)行效率與工程的自身特性(如設(shè)備操作人員的熟練程度、混凝土的運(yùn)輸距離、運(yùn)輸方式、倉面的位置和流水作業(yè)設(shè)計(jì)等)相關(guān)。以往由于缺乏詳細(xì)的實(shí)際施工數(shù)據(jù)，難以根據(jù)具體工程的特點(diǎn)修正經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，只能根據(jù)施工資源在類似工程的經(jīng)驗(yàn)值來估算的資源配置方案，往往容易造成資源不足、資源閑置或資源匹配不合理的現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了 一種混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，通過對(duì)振搗機(jī)工作效率的分析得到符合實(shí)際工程的振搗機(jī)工作信息數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確的指導(dǎo)工程中振搗機(jī)的配置。
[0010]本發(fā)明混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，包括:
[0011]a.實(shí)時(shí)監(jiān)控振搗機(jī)的工作狀態(tài)，并獲得振搗點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置和振搗機(jī)工作狀態(tài)的相應(yīng)參數(shù)；
[0012]b.通過步驟a所得到的參數(shù)以及根據(jù)每個(gè)振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間和振搗間隔時(shí)間理論值之間的大小，判斷振搗點(diǎn)的連續(xù)性；
[0013]c.根據(jù)振搗點(diǎn)連續(xù)性的各種參數(shù)，獲得振搗機(jī)效率,并根據(jù)振搗機(jī)效率分析振搗機(jī)是否充分利用，以及配置的數(shù)量是否合理。
[0014]通過實(shí)時(shí)獲得的振搗機(jī)參數(shù)，并加以各種計(jì)算，得到相應(yīng)的技術(shù)數(shù)值，通過這些技術(shù)數(shù)值來判斷振搗機(jī)的工作效率是飽和、空閑還是合理。
[0015]具體的，步驟a所述的參數(shù)包括振搗機(jī)的實(shí)時(shí)位置、每個(gè)振搗點(diǎn)的序號(hào)、振搗開始時(shí)間和振搗持續(xù)時(shí)間，還可以包括高程、插入深度、插拔速度，以及平倉機(jī)任意時(shí)刻的位置數(shù)據(jù)等。其中振搗位置可以通過GPS定位得到。
[0016]具體的，步驟b所述的振搗間隔時(shí)間理論值=振搗插入時(shí)間+振搗持續(xù)時(shí)間+振搗拔出時(shí)間+振搗機(jī)移動(dòng)時(shí)間。
[0017]具體的，步驟b中，如果振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間〈振搗間隔時(shí)間理論值，則為連續(xù)振搗；否則為振搗機(jī)閑置。
[0018]進(jìn)一步的，根據(jù)步驟c得到的合理性數(shù)據(jù)修正振搗機(jī)效率經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值，以提高后續(xù)施工中倉面振搗機(jī)配置方案設(shè)計(jì)的合理性。根據(jù)水利水電工程施工手冊(cè)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算振搗機(jī)生產(chǎn)率，由倉面混凝土工程量計(jì)算所需的振搗機(jī)。振搗機(jī)的生產(chǎn)率經(jīng)驗(yàn)估算公式為Q=2KR2HX3600/(tl+t)，其中:Q:振搗機(jī)生產(chǎn)率；K:振搗機(jī)工作時(shí)間利用系數(shù)，按
0.8?0.85估算；R:振搗棒作用半徑，設(shè)備額定值；H:振搗深度；tl:振搗機(jī)移動(dòng)一次的時(shí)間;每點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)間。上述計(jì)算公式中，除R和H為額定值，其它均為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)取值與技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。
[0019]本發(fā)明混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，通過對(duì)振搗機(jī)工作效率的分析得到了符合當(dāng)前實(shí)際工程的振搗機(jī)工作信息數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)能夠更準(zhǔn)確的指導(dǎo)工程中振搗機(jī)的配置，避免振搗機(jī)出現(xiàn)配置不合理的情況，并且還能夠根據(jù)實(shí)際參數(shù)對(duì)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修正，改進(jìn)資源配置方案。
[0020]以下結(jié)合實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，包括:
[0022]a.通過GPS定位系統(tǒng)和智能傳感器設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控振搗機(jī)的工作狀態(tài)，獲取振搗點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置Pi，每個(gè)振搗點(diǎn)的序號(hào)1、振搗開始時(shí)間ts (i)、持續(xù)時(shí)間t (i)等工作狀態(tài)信息。
[0023]b.通過每個(gè)振搗點(diǎn)的位置Pi，計(jì)算每個(gè)振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間tspan(i)，即:從上一振搗點(diǎn)開始時(shí)間~當(dāng)前振搗點(diǎn)開始時(shí)間，tspan(i)=ts(i) 一 ts(i 一 I)。
[0024]然后確定振搗間隔時(shí)間理論值Tspan。振搗間隔時(shí)間=振搗插入時(shí)間+振搗持續(xù)時(shí)間+振搗拔出時(shí)間+振搗機(jī)移動(dòng)時(shí)間。根據(jù)振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間tspan(i)和振搗間隔時(shí)間理論值Tspan的大小關(guān)系判斷振搗點(diǎn)的連續(xù)性。若振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間tspan(i)<振搗間隔時(shí)間理論值Tspan，則為連續(xù)振搗；否則為振搗機(jī)閑置。
[0025]c.分析坯層內(nèi)振搗效率指標(biāo)。計(jì)算連續(xù)振搗百分比、有效利用率、閑置時(shí)間、閑置次數(shù)等，從多角度分析振搗機(jī)效率。通過多個(gè)指標(biāo)的計(jì)算，綜合分析振搗機(jī)效率的效率情況。由于在現(xiàn)有的工程中難以獲取詳細(xì)的振搗實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因此本領(lǐng)域內(nèi)沒提出過這幾個(gè)計(jì)算參數(shù)的概念。其中坯層內(nèi)連續(xù)振搗點(diǎn)的百分比=連續(xù)振搗點(diǎn)數(shù)/坯層總振搗點(diǎn)；有效利用率K=連續(xù)振搗時(shí)間/振搗機(jī)總工作時(shí)間；閑置時(shí)間=各點(diǎn)閑置時(shí)間之和。
[0026]根據(jù)振搗效率指標(biāo)，分析振搗機(jī)是否充分利用、配置是否合理。如連續(xù)振搗點(diǎn)百分比過低、有效利用率過低、閑置時(shí)間過長、閑置次數(shù)過多，說明振搗機(jī)未充分利用、可能存在施工協(xié)調(diào)不合理、配置過多的問題，需要結(jié)合整套工程的其它資源效率分析，調(diào)整資源配置方案；反之，則說明振搗機(jī)充分利用，但可能存在配置過少的問題。[0027]最后，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，修正振搗機(jī)效率經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，提高后續(xù)施工中倉面振搗機(jī)配置方案設(shè)計(jì)的合理性。根據(jù)水利水電工程施工手冊(cè)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算振搗機(jī)生產(chǎn)率，由倉面混凝土工程量計(jì)算所需的振搗機(jī)。振搗機(jī)的生產(chǎn)率經(jīng)驗(yàn)估算公式為Q=2KR2HX 3600/(tl+t),其中:Q:振搗機(jī)生產(chǎn)率；K:振搗機(jī)工作時(shí)間利用系數(shù)，按0.8~0.85估算；R:振搗棒作用半徑，設(shè)備額定值:振搗深度；tl:振搗機(jī)移動(dòng)一次的時(shí)間；t:每點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)間。
[0028]上述計(jì)算公式中，除R和H為額定值，其他均為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)取值與技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。根據(jù)本工程的實(shí)際振搗監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可對(duì)上述經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行修正。
[0029]其中K計(jì)算方法:K=(K1+K2…+Ki)/n，Ki表示第i坯層的振搗機(jī)利用率，取已施工坯層的平均利用系數(shù)；
[0030]t計(jì)算方法:取已振搗點(diǎn)持續(xù)時(shí)間的平均值，t=(t⑴+t⑵…+t(i))/n,t⑴表示第i振搗點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)間。
[0031]tl計(jì)算方法:取已振搗點(diǎn)移動(dòng)時(shí)間的平均值,tl=(tl(l)+tl(2)...+tl(i))/n。tl(i)表示第i振搗點(diǎn)的振搗持續(xù)時(shí)間，tl⑴=Tspan⑴-t⑴。
[0032]根據(jù)上述計(jì)算方法，可獲得符合本工程實(shí)際施工水平的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，提高資源配置估算的準(zhǔn)確性。
[0033]以某工程某倉的第一坯層為例。該坯層共監(jiān)測(cè)到振搗84點(diǎn)次，根據(jù)上述計(jì)算方法可獲得各振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，振搗間隔小于I分鐘的共75次(約89.5%)，表明振搗機(jī)在連續(xù)工作的比例較高；振搗間隔大于3分鐘的共出現(xiàn)9次，主要由于振搗機(jī)在倉面內(nèi)的移動(dòng)或避讓其他施工等原因短暫停止振搗，偶爾由于局部存在等待卸料或平倉等現(xiàn)象出現(xiàn)較長時(shí)間臨時(shí)閑置。通過上述分析，說明混凝土供料、平倉及時(shí)，能保證振搗機(jī)正常連續(xù)作業(yè)；但同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸、平倉、振搗各工序之間的協(xié)調(diào)，減少振搗機(jī)長時(shí)間閑置的現(xiàn)象。
[0034]該坯層振搗機(jī)占用時(shí)間共105.6分鐘，其中振搗工作時(shí)間66.6分鐘，非振搗或閑置時(shí)間39.0分鐘，振搗機(jī)有效利用率62.4%，說明纜機(jī)、振搗機(jī)配置基本合理，但閑置時(shí)間和比例偏高，其中閑置時(shí)間主要 由于倉面狹小、難以流水作業(yè)所致，施工中應(yīng)加強(qiáng)施工資源之間的協(xié)調(diào)，以減少干擾、提1?振揭機(jī)利用率。
【權(quán)利要求】
1.混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，其特征包括: a.實(shí)時(shí)監(jiān)控振搗機(jī)的工作狀態(tài)，并獲得振搗點(diǎn)的實(shí)時(shí)位置和振搗機(jī)工作狀態(tài)的相應(yīng)參數(shù)； b.通過步驟a所得到的參數(shù)以及根據(jù)每個(gè)振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間和振搗間隔時(shí)間理論值之間的大小，判斷振搗點(diǎn)的連續(xù)性； c.根據(jù)振搗點(diǎn)連續(xù)性的各種參數(shù),獲得振搗機(jī)效率，并根據(jù)振搗機(jī)效率分析振搗機(jī)是否充分利用，以及配置的數(shù)量是否合理。
2.如權(quán)利要求1所述的混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，其特征為:步驟a所述的參數(shù)包括振搗機(jī)的實(shí)時(shí)位置、每個(gè)振搗點(diǎn)的序號(hào)、振搗開始時(shí)間和振搗持續(xù)時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1所述的混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，其特征為:步驟b所述的振搗間隔時(shí)間理論值=振搗插入時(shí)間+振搗持續(xù)時(shí)間+振搗拔出時(shí)間+振搗機(jī)移動(dòng)時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，其特征為:步驟b中，如果振搗點(diǎn)的振搗間隔時(shí)間<振搗間隔時(shí)間理論值，則為連續(xù)振搗；否則為振搗機(jī)閑置。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的混凝土施工中振搗機(jī)工作效率的分析方法，其特征為:根據(jù)步驟c得到的合理性數(shù)據(jù)修正振搗機(jī)效率經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103646186SQ201310727671
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】劉金飛, 陳萬濤, 邱向東, 尹習(xí)雙, 鐘桂良, 賴剛, 劉永亮 申請(qǐng)人:中國水電顧問集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司