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1、数字化施工 土石方施工中摊铺-碾压-挖掘施工新技术,贵阳 2009年12月,概要,一、数字化施工系统简介 二、土石方摊铺施工新技术 三、土石方碾压施工新技术 四、土石方挖掘施工新技术,一、数字化施工系统简介,一、数字化施工系统简介,在机械施工领域，不同于传统单纯依靠人员操作机械来控制施工质量和工作效率的方式，数字化施工系统选用以下技术实现对机械施工的引导或控制：1、激光引导技术2、传感器引导或控制技术3、GPS引导或控制技术4、液压自动控制技术5、通信技术,二、摊铺,摊铺材料厚度、碾压的压实度是衡量施工质量的重要指标，也是保证大坝或路基强度、稳定性、使用寿命的关键。,二、土石方摊铺施工新技术,
2、传统方式与激光引导方式对比,自动控制技术原理,激光控制器将“上升”、“下降”、“正中”标高信号传递给阀驱动模块，阀驱动模块控制施工设备的油缸升降，自动提高和降低施工机械的铲刀升降，以维持正确的标高。,应用案例毛尔盖大坝工程,Trimble 激光引导系统,应用案例哈大高铁施工,坡度质量比较,施工质量比较,碾压后平整度比较,施工质量比较,三、土石方碾压施工新技术,1、测定压实系数的传统方法：灌砂法、水袋法、环刀法、核子密度仪法、瑞雷波法、车载式检测法、以及静载承压试验等。 2.碾压遍数，轨迹，厚度控制,局部取样检测代表性低 无法记录每一点的密实度数值 检测指标费工、费时 无法准确确定碾压的方向 碾
3、压次数无记录，过压或漏压不能实时显示 对路基有损坏,2、当前压实施工中的局限性,Trimble压实控制系统组成,压实效果测量CMV值,碾压过程能实时探测底下异常情况，并且能通过控制器记录这些数据。,压实效果CMV值的应用,同一区域弱震四遍，进行CMV值稳定性自检。,数据分析,CMV与EV2 检测指标的关系,CMV值与传统检测指标比对,CMV与EVD检测指标的关系,CMV与传统检测指标比对,CB430控制器安装在驾驶室内，实时显示信息能够提示机手压实遍数、压实度、引导机械前进方向等。,碾压遍数，轨迹，厚度，速度，击振频率控制,第一遍绿色，第二遍红色，第八遍蓝色，大于八遍为灰色。很容易就能看到漏压
4、和过压的区域。任意选择一点（下图黄色圈中的点）显示碾压的所有数据。,碾压遍数控制,错距控制,数据记录,记录这一点碾压了8次，振动状态为开，速度，振动幅度、频率、CMV值，目标CMV值，碾压厚度、目标厚度等。,原始数据转成电子表格,将CCS900记录的原始数据转成电子表格，可以进行统计分析,毛尔盖大坝工程,Trimble 3D压实控制系统,毛尔盖大坝工程,错距碾压现场,向莆铁路南昌西站段,Trimble 3D压实控制系统能够实现24小时不间断施工,哈大客专一局管段,Trimble 3D压实控制系统,天宝压实控制系统,1、如何能够实时检测并记录压实度数据。 2、如何能够实时显示实际压实度是否符合设
5、计压实度要求 3、如何能够实时显示实际压实厚度是否符合设计厚度要求 4、如何能够实时显示碾压遍数 5、如何能够实时显示碾压轨迹 6、如何能够实时显示过压、漏压区域 7、如何能够实时显示机械前进方向、速度、振动频率、幅度 8、如何能够实现24小时不间断施工 9、如何能够实现过程控制，而非事后检测。,四、挖掘机智能引导系统,目前，在国内一些精挖、修整工程中，由于缺少液压挖掘机引导控制手段，施工主要依赖于机手的操作经验：借视觉、感觉和测量人员配合工作，施工质量不稳定；精确高程、坡度控制，需要大量人力完成，综合效率低下；在多雨季节，需停工处理基坑、河道积水问题；这已经成为影响施工进度和质量的棘手问题。
6、,挖掘机智能引导系统,通过GCS600、900挖掘机智能引导系统，即使在视力不及的盲区（例如在水下），铲斗也能精确完成工作，彻底改变了人们对于挖掘机传统施工方式的认识。在现场无需测量放样的情况下，可以精确完成多种坡度、深度及河道横断面轮廓的修整挖掘工作。系统提高了机械施工精度和效率，节约了承包商综合施工成本。,GCS挖掘机系统原理,项 目 实 施,3D操作面板显示,光棒显示挖深,回填信息 中心上部2个黄色LED灯亮 说明当前刃口位置高于设计面,需挖深,时实的图形和检查 多个显示界面 实时当前数据显示 防止工作区域内的欠挖或漏挖 2D，3D导引 具有分屏功能,挖掘机GCS系统优势,在浸水区域，也
7、可以准确控制高程和位置（盲切），提高工作效率。 可以日夜施工，快速、精确修正。缩短工期和提高施工质量。 减少测量人员和辅助施工人员数量。缩减人力成本和管理成本。 避免超挖或欠挖，提高施工质量。 安全生产。 远程机械管理，无线传输工作数据及设计文件。,应用案例-哈大高铁,石灰线为开挖基准线,南水北调-2D挖掘机系统,南水北调-3D挖掘机系统,挖掘机进行作业时，GCS900系统对机器状态无特别要求，只需参照CB430控制箱的图示引导进行作业。,CB430实时的图形和检查 多个显示界面 实时当前数据显示 防止欠挖或漏挖 具有分屏功能,光棒显示挖深、回填信息。中心上部6个黄色LED灯亮说明当前刃口位置高于设计面,需挖深。,南水北调-3D挖掘机系统,谢 谢,
