Автоматжсан каналын барилдах үед бетоны зузааны хяналт

Бетоны нягталтын нарийвчлал яагаад чухал вэ Автомжуулсан худаг барилгын ажил

Бетоны зөв товчлогыг олж авах нь автоматжуулсан үед суваг хэрхэн ажиллахын хувьд маш чухал юм. Бетоны давхарга 3 мм-ээс их болсны улмаас усны урсгалын үр ашгийг 15 орчим хувиар бууруулдаг. Үүнд голчлон турбулент, нэмэлт хурцдах байдлын улмаас (Энэ нь өнгөрсөн жил Journal of Hydraulic Engineering-д нийтлэгдсэн судалгааны дүнгээр тогтоогдсон). Энэ жижиг өөрчлөлт нь цаг хугацааны явцад усны дамжин орж ирэхийг зөвшөөрдөг. Энэ нь каналын эвдэрлийн гол шалтгаан болж байна. Судалгаанаас харахад, сувагны бүтэлгүйтлийн дөрөвний нэг нь ийм төрлийн унах асуудлаас үүдэлтэй. Усан замын савны автоматаар угаах систем ашиглах нь 2-3 мм-ийн жиндээ хадгалах чадвартай. Энэ нь уламжлалт гар аргаар хийхээс 58 хувиар бага удаа хагалга үүсгэдэг. Энэ нь хэрэгжилд нь гол мөрний ханадад сул тал багатай, цагаар нь хуурай, халуун байх үед гэмтэл учруулж эхэлдэг гэсэн үг юм. Энэ нь дулаан температуртай газарт гол мөрний үйл ажиллагааг 20 жил хүртэл сунгаж, багагүй засвар хийх шаардлагатай болдог.

Бүтцүүдийн дагуу тогтвортой материал тархалт хангах нь тэдний нийт тогтвортой байдлыг хадгалахын тулд үлбүтэн шаардлагатай. Хэрэв бетон давхрага тодорхой газруудад хэт түнхрүү (8% илүү хэлбэлзэл) бол, бүтцийн хүч чадалд 15 МПа-аас илүү зөрүү үүсгэж, бүтцийн аюулгүй ачаалал түүнд хүртэл хүлээж чадах жин хэмжээг хүнд нөхцөлд оруулж, хүнд хоосронгуй бүтцүүдийн хувьд түүнийг үлбүтэн гамшгийн шалтгаан болгож чадна. Өнөөдөр хэрэглэж буй үлбүтэн барилгын арга барилд холилдооны үед ус-цемент харьцаа 0,45–0,50 хооронд тогтвортой барьж, ихэнх төслүүдийн нийт нягт 95% орчимд тогтвортой байдлаа хадгалж байгаа. Түүн дээр анхаарал тавих нь шуурхай суурьшилтын хоосронгуйг үүсгэхийг саатуулж, түүн дээр төвхнүүрт канализацийн системд коррозион процессын хурдасгалыг удаашруулж, ялангуяа цахиурт бүтцүүдийн хувьд 2 дС/м-тэй илүү тундас хүнсний давсны агууламжтай хөрснүүд дээр түүнийг хүнд нөхцөлд оруулж чадна. Түүн дээр талбарт хийгдсэн бодит үр дүнг шүүж үзэх нь сонирхолтой зүйл харуулж: зөв бүтцүүд 50-с илүү хөлдөх-хайлах циклд хүртэл гадаад хүчин зүйлсийн нөлөөнд үлбүтэн гадаад тэмдэглэл үл үүсгэж, харин хуучин гар ажиллах арга барилд бүтцүүд 15 хөлдөх-хайлах циклд хүртэл гадаад тэмдэглэл үүсгэж, түүнийг үлбүтэн гамшгийн шалтгаан болгож чадна.

Эдийн засгийн үр дагулдлууд нь мөн төдий л чухал. Зөвхөн 10 мм-ийн хэт тавиурт бетон хэрэглэх нь 100 км тутамд материалдын зардлыг 740 мянган доллароор нэмэгдүүлдэг (Понемон, 2023), харин хэт нарийн хүнд бетон хүрдүүлэх нь анхны суурилтад зарцуулж буй зардлын 3–5 дахин илүү үнэтэй засварын ажил шаарддаг. Наарийн автоматжуулалт нь ийм хаягдлыг бүрмөсөн арилгадаг, том масштабт гүйцэтгэж буй төслүүд дээр хүрээлэнгүй нөөцийн үр дүнтэй ашиглалтыг баталж өгдөг.

Автоматжуулалттай суваг барилдах үед бетоны зүүдний нарийн хүндийн бодит цагт хяналтын технологи

Лазер профилометр ба багтаасан сенсорын массив

Лазерийн профилометрүүд бетон гадаргууг 100 Гц орчимд лазерийн гурвалжин холбоосын аргаар хавьгүй холбогдож сканнерлэн, ±0.3 мм нарийн төвөгтэй бүтэн 3D зузааны зургийг үүсгэнэ. Систем нь мөн дотоод сенсорын массивыг орнуулж, жижиг микро электромеханик системүүд (MEMS) -ийг шинэ бетон холимогт шууд суулгаж буй. Эдгээр жижиг төхөөрөмжүүд бетон хуурайшингаа хүчтгүүрлэн, нягтын өөрчлөлтийг хатаж буй үед түүнийг хяналтанд держит. Дараа нь юу болой? Сенсорүүд централ хяналтын нэгжид шууд хүчлэлт ба температур хэмжилтийн уншилт илгээдэг, үүн дагуу операторууд бетон хийх үед автоматжуулж параметрүүдийг шууд тохируулж чаддаг. Талын туршилтын үр дүнгүүдийн дагуу, эдгээр технологийн хослол нь уламжлалт гараар хийдэг шинжилгээний аргаас харьцуулахад зузааны төвөгтэй бүтэн хувьсахыг дөрвөн дахин багасгана. Түүн дагуу ажилчид бетон чанарыг шинжилж зарцуулж буй цаг нь хойш үлдсэн хагас хугацаа бөлж, бүх бүтээлд оролцогсдын сэтгэл хөнгөрүүрлэнэ.

Ирмэг илрүүлэх алгоритмууд GNSS-RTK байршлын тодорхойлолттой хамт

Компьютерийн хараа систем нь төвөгтэй зурагт дүрсүүдийг харахын тулд өндөр нарийн гадаргуугийн камерийн урсгалыг ажиглаж, плитнүүд хаана дуусаж буйг тодорхойлж, GNSS RTK систем нь цементчлэгч машинд см түвшинд маш нарийн байршлын тодорхойлолт өгдөг. Эдгээр хоёр системийн хамтын ажиллах нь геозүйлдүүрлүүлсэн зузааны зураг үүсгэдөг, якшингийн өндөр нь шреберийн байршлын хувьд шаардлагатай үед үүрд өөрчлөгдөж байдаг. Хэрэв ирмэг илрүүлэх систем нь замын ямар нэг хэсгүүд дээр зузааны ялгаа 5 мм-ийн бага хэмжээтнийг ч илрүүлж, GNSS RTK систем нь цементчлэгч машинийн байршлыг ойролцоогоор хагас секундын дотор дахин тохирулж. Бүх энэ урвуу холбоосын үүрд нь хүчтүүрлүүлсэн хяналт бүх каналын муруй хэсгүүд дээр 2 мм-ийн хазайлтад хүрэхгүйн тулд тогтвортой байхыг хангаж, усны газрын газархайгаас гуталж гарахыг саатуулж байдаг.

Автоматжуулсан гулзаймуйн цементчлэгч машинд хаалттай холбоосын калибровка ба адаптив хяналт

Тухайн бетоны товчлогыг зөв сонгох нь автоматжуулалтаар суваг барьж байх үед маш чухал. Хэрэв төлөвлөсөнээс бага ч гэсэн зөрчил гарсан бол усны урсгал саарч бүтээн байгуулалт нь төлөвлөсөн хугацаанд үргэлжилэхгүй байж болно. Энд л хаалттай бүлэг системүүд хэрэгжиж эхэлдэг. Эдгээр системүүд нь барилга байгууламжийн үеэр ямар их нягтралтай байх ёстой байсантай харьцуулахад бетоны үнэн товчлолыг шалгаж байдаг. Хэрэв ямар нэгэн зүйл тохирохгүй бол машин нь тухайн үедээ өөрийгөө зохицуулахыг хэлдэг. Хэн нэгэн нь асуудалтай болохыг анзаардаггүй. Зарим судалгаагаар энэ арга нь нөхцөл байдлаас хамаарч 15 орчим хувиар хог хаягдлыг бууруулдаг байна. Бүх зүйл тодорхойлолт дотор байхын тулд багагүй зүйл биш.

Ургацтай давхаргын эргэлтийн үр дүнг ашиглан хөдөлгөөнт сэлбэгний өндөрт тохируулалт

Тоноглолд бүтээмжит бетон давхрагыг шалгах сенсорууд суурилуулж, түүний зузааны утгыг хяналтын хайрцагт секундын 1/100-д нь дамжуулж буй. Хэрэв зузааны хазайлт ±1,5 мм-с илүү бол, машинар вибрационный төлөөлөгч дээрх гидравлик цилиндруудад хагас секундын дотор автоматаар зохистой засварлалт хийдэг. Эдгээр хурдан засварлалт нь доорх газрын төврүүдийг түүнчлэн бетон холимогийн жинхэнэ чийгшлэл (хуурай/чийгшлүүр) ялгаатай байдлыг тооцож, бүх зүйлсийг тогтмол нягт бүтээмжит бетонд хувиргаж буй. Бодит ажил газрууд дээр хийсэн туршилтууд үзүүлж буй нь, эдгээр оюмнэлт системүүд бүх таван хүртэлх замын ажилд 95% хувьд миллиметрээс бага нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нарийн төвөрүүдийг хүртэлх нари......

Талбарт шалгах: Шаньдунд 12,4 км урт автоматжуулсан каналын төсөлд миллиметрээс бага зузааны хүлээлт хүртэл хүрэх

Шаньдун мужийн автоматах каналын төсөл, урт нь 12,4 километр, бетонны зөвхөн нарийн нарийвчлалын хувьд гайхалтай үр дүн үзүүлжээ. Талбарт хийсэн туршилтууд үзүүлж, бетонны зүүн-баруун талын хазайлт нь таргет тодорхойлолтын хүрээнд бүх 12 километр уртд оршох бүх цэгт ±0,8 мм-ийн хазайлтад хүрчээ. Энэ нь ихэнх уламжлалт арга замуудын бүтээж чадах үр дүнгээс илүү сайн бөгөөд стандарт төвөгтэй бүтээмжийн хүрээг 60% хүртэл давжээ. Түүнийг яаж хийж чаджээ? Түүнд лазер профилометрүүд болон бүх үйл явцад бодит цагт хяналт тавих дотоод сенсорууд ашиглажээ. Түүн дээр суурилж, системүүд ямар нэг хазайлт илрүүлж, адаптив хяналт системүүд вибрацион скриидын өндрийг бараг мөгөөнхөн тохируулжээ. Бүх бүтээл бүтээгдсүн дараа инженерүүд 120 үл төст цэгт бетонны цөмөн дэлгүүр авжээ. Түүнд олж чаджээ — бүх цөмөн дэлгүүрүүдийн дундаж зүүн-баруун талын хазайлт нь зөвхөн 0,35 мм болжээ. Ийм тогтвортой бүтээмж нь том масштабын үндэсний бүтэцтүүдийн төслүүдэд автоматик технологийн хэрэглээний найдвартай бүтээмжийг тодорхой үзүүлжээ.

Гидравлик системүүдийн хэрхэн ажиллах, бүтэц хүртэл хүрэх үргэлжлэх хугацаа нь зөвхөн миллиметрийн хувиргагч хэсгүүдийн хэмжээг тодорхойлохын чухал бөөрнүүдийн нэг юм. Бетон проектын дагуу төвдүүрт тархаж, усны гоожилт үүсгэдэг жижиг царапуудын үүсэлтийг саатуулдэг — үүнээс үүдүүлж шинэ ус хүртэл хүрэх нь аль холбогдохуйц бүснүүдэд тун чухал. Тусгаарлан хийгдсэн туршилтууд нь автоматжуулсан системүүд нь хэдийн хүртэл хүрэх хугацаанд усны гоожилтыг хуучин ажилтнуудын гараар хийгдсэн ажилд харьцуулан ойролцоогоор хоёр дахин багасгадэг гэдгийг илтгэж. Энэ нь бетон тавиурт зөв зүйлсийн зөвхөн зөв нарийн хэмжээг тодорхойлохын чухал бөөрнүүдийн нэг юм. Энэ төслийн онцлог нь сенсор ба автоматжуулалт ашиглан үндэсний үйлдвэрлэлийн төслүүдийн хувьд бусад бүснүүдийн дагаж мөрдөх загвар үүсгэж. Инженерүүд одоо төсөл төлөвлөлт ба ногоон санаа хослуулж практикт ажилладэг гэдгийн баталгаа хүртэл хүрэх нь теоритик таамаглалд хүртэл хүрэх нь не бүтэц.

Түгээмэл асуулт

Хаягийн бетон тавиурт яагаад чухал?

Бетонийн зузаан нь усны урсгалын үр дүнд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ, учир нь түүний хэлбэрхийлэл усны урсгалын үр дүнд нөлөөлж, турбулентшүүлэлт ба хүрэлдээсийн хүчний нэмэгдүүлэлт үүсгэнэ. Наад захын нарийвчлал нь шингэн шингэх үзэлд саад тавих ба бүтээлд урт үйлдлийн хугацаа олгоно.

Бетонийн зузааныг хянахад ямар технологиуд ашигладаг?

Технологиудын дунд лазерийн профилометр, бодит цагт хяналт хийх дотоод сенсорын массив, мөн нарийвчилж зохицуулах үүрэг гүйцэтгэх GNSS-RTK байршлын тодорхойлолт ба ирмүүдийн илрүүлэлт ордог.

Автоматжуулалт хоолойн барилга-ажилд яаж сайжруулж буй?

Автоматжуулалт нь зузааныг илүү нарийвчлан хянах, материал хаях хэмжээг багасгах, нийт төслийн үр дүнд сайжруулж, зардлыг хэмнэх ба бүтээлд түүний төлөвшилтийг дээшлүүлж буй.

Шаньдунгийн хоолойн төслөөр зузааны нарийвчлалын хувьд ямар үр дүнд хүрсэн буй?

Шаньдунгийн төсөл ±0.8 мм зузааны хүлээж авах толерантшүүлэлт постулж, стандарт арга замуудаас ойролцуйн 60% илүү үр дүнтэй бүтээлд хүрсэн буй, үүнээс автоматаар барилгын процессын найдвартай бүтээлд хүрсэн буй.