河海大学项目验收汇报

汇报展示动画

加浆效率低,缺少精准高效工法;加浆振捣效果难以准确监控,缺少可靠定量控制技术;碾压过程的远程可视-现场同步质量信息交互馈控技术有效落地困难。



 

本项目针对 “施工工艺信息数字化”、“远程实时评价智能化”和“管理过程精准化”的关键技术难题,拟建立碾压混凝土筑坝精准控制的集成创新施工技术。在现场应用层面,研发数字化加浆振捣设备和碾压料性参数采集设备,以实现工艺参数的实时准确快速获取;建立全局机械化组合施工方法,以达到人机高效分散协同作业。在云分析系统层面,构建注浆振捣效果评价模型和压实度及层间结合质量评价模型,实现现场施工质量实时评价;在远端-现场管控层面,开发碾压工艺远程参数平台和Web在线质量管理系统,实现信息实时交互共享与质量可视精细化馈控。
 
 
三、主要研究内容及成果
1.1变态混凝土智能精细化加浆振捣设备研制
屏幕显示:开发了智能搅拌加浆机械1台,智能便携式注浆设备3套,智能人工振捣设备3套,改进了注浆振捣台车1台,液压振捣机1台,使其具有数字化施工功能。
旁白:

主要研究内容成果:
首创自动搅拌同步加浆工艺,研发了智能搅拌加浆机,注浆头具备搅拌+喷浆功能,实现高效均匀加浆,智能闸阀控制注浆循环,提升作业灵活性和浆液使用率; 集成加浆采集、远端分析及可视化馈控,实时定位分析注浆效果、图形化显示缺陷、现场馈控质量。与人工方式相比,加浆效率显著提升,适用于大仓面快速施工。获专利1项
 
开发了便携式注浆设备和人工振捣设备,具备流量馈控、作业定位、历时判断及信息无线上传功能;适应仓面狭窄边角地带加浆振捣需要。获专利2项
 
 
1.2 全局机械化组合加浆振捣工艺研究
提出全仓面机械化组合布置与工序现场组织优化匹配解决方法,实现碾压与加浆振捣同步高质量施工以及全仓面整体精细化管理。申请工法1部
 
1.3 变态混凝土注浆+振捣质量评价
提出了机械搅拌加浆最佳工艺技术,建立了有效振捣范围和密实度模型,给出了振捣效果定量化判据。
 
2.1 碾压混凝土工艺参数智能化采集设备研发
屏幕显示:开发了智能在线含湿率测试仪2套,碾压热层应力波速实时测试仪1台,改进碾压车2套,配备轨迹采集仪    
旁白:
现场实测并建立了拌合料含湿率-VC值量化对应关系,开发出含湿率检测仪,自动完成碾压料含湿率测量、现场定位和数据无线传输功能,实现后续压实质量评判有据。获专利1项
 ppt46-50)
 
 
2.2 碾压层压实度及层间结合质量精细化评价模型
利用碾压料含湿率、碾压层波速、拌合物级配和胶砂比四参数评判压实度,构建GA-BP神经网络评价模型,实测误差值小效果好。
提出采用上层碾压混凝土含湿率和压实度、下层含湿率和压实度建立BP神经网络评价模型预测层间结合质量,方法有效精度高。受理专利3项。
 
 
3.1 碾压混凝土筑坝精细工艺信息化控制系统
建立了碾压混凝土筑坝精细工艺信息化馈控系统,以实现施工现场多维实时信息有效获取、云端动态效果数字评价与指标显示精准,受理专利1项,获软件著作权1项。
 
3.2 碾压混凝土筑坝精细工艺可视化系统
建立了碾压、注浆、振捣工艺参数可视化分析方法;开发了远端电脑-现场手机地址可视化馈控系统,实现了工艺效果云图简明显示及统计报表生成查询,准确指导现场馈控。受理专利1项,获软件著作权1项。
 
 
四、创新成果
内容:
文字旁白:
主要创新成果:
1. 形成了变态混凝土施工精确控制技术;研发了数字化搅拌加浆机、局部手持智能注浆器实现了精细定位定量均匀加浆;智能化振捣台车和穿戴式定位定时振捣器实现了振捣效果精细化控制,突破了变态混凝土施工质量不稳定的技术瓶颈。
2.形成了碾压混凝土层间结合精确控制技术。构建了碾压层压实度和层间结合质量精细定量评价方法;开发应力波速检测仪、含湿率测试仪实时获取碾压层波速、含湿率参数;数字化采集和远端-现场同步智能馈控平台实时指导现场施工,确保了碾压混凝土实时施工质量。
3.提出了全仓面全工序的配套设备智能化管控方案,碾压全仓面数字化质量智能管控平台为大坝施工的精准控制提供了保障。
 
五、指标先进性
资料:
查新报告
国内外同类技术比较
内容:
旁白:
查新报告显示:注浆振捣质量评价及预测模型、加浆振捣智能化施工装备及作业方法、全仓面智能加浆与振捣高效机械化作业、压实度实时预测模型、层间结合质量实时评价模型、全仓面施工质量数字可视化馈控系统,均未见国内外相同文献报道,为本项目首次提出与应用。
 
六、实施效果
(现场实施视频资料,中间一段浆液的剪掉不要,视频中部分内容可加快)
项目成果应用于云南乌弄龙水电站,实现了现场仓面变态区与碾压区人员机械工艺施工合理组组与有序匹配,形成了仓面运料、平仓铺料、机械碾压、智能检测、智能加浆、智能振捣、精细评价的全仓面组合机械信息化高效施工体系。机械搅拌注浆机在上下游面工作,自动采集注浆3D轨迹与浆量信息,无线发送云端;驾驶员通过手机APP在线检查注浆均匀性,红色和黄色代表缺陷,对欠浆部位补浆操作,实现注浆实时馈控。仓面边角采用人工注浆振捣,工人通过手机查看注浆振捣质量,对欠浆欠振部位进行补浆补振,及时消除缺陷;含湿率仪和波速测试仪快速检测含湿率和波速,测值实时上传云端;云端模型分析后反馈压实度和层间结合度至可视化馈控系统,碾压车驾驶员通过手机检查压实度与缺陷分布,对欠压实部位进行补碾,实现压实度实时馈控。远端监管人员通过电脑端可视化馈控系统获取现场施工情况。
 
 
七、第三方评价
资料:
业主第三方评价资料
专家鉴定意见书
旁白:
乌龙弄水电站混凝土工程验收鉴定混凝土质量优良,单元工程质量全部合格
2019年12月,中国电力建设集团有限公司组织召开了“碾压混凝土筑坝精准控制关键技术”鉴定会,专家组一致认为项目研究成果有效提升了碾压混凝土坝施工质量,达到国际领先水平。
 
八、知识产权
资料:
1.专利证书
2.软件著作权
3.工法资料
4.发表论文检索
旁白
项目取得专利10项,获得软件著作权2项,编制工法1部,发表科研论文15篇
 
九、效益
内容:
资料:工程应用效益证明
旁白
应用碾压混凝土筑坝工艺精准控制关键技术,功效显著提升、人工材料费显著减少,大坝混凝土质量明显提高;节约工期及提前发电产生效益,共形成直接经济效益2258.5万元。
 
十、行业进步影响
内容:
旁白
研发系列装备的性能指标和功能特性完全符合信息化施工需求,提升了施工管理水平,破解了坝工混凝土施工现场信息化落地技术难题。馈控系统满足了远程智能可视化精细馈控平台需求,扭转了施工管控粗放与缺乏质量提升手段的落后局面,推进了智慧水利水电建设,为保障大坝工程质量与效益奠定了技术条件。


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