您所在的位置: 成果库 一种基于预制构件运输追踪与实时进度的 堆场优化方法

一种基于预制构件运输追踪与实时进度的 堆场优化方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-30 14:40:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 董娇 | 2023-10-30 14:40:36

本发明公开一种基于预制构件运输追踪与实时进度的堆场优化方法,当一批到达施工现场的预制构件需要堆存时,通过从预制构件运输追踪系统中获取的预制构件运输信息对预制构件的到场时间、种类和数量进行预测,通过4D建筑信息模型获取基于当前施工进度的预制构件需求量,并通过堆场BIM模型获取当前堆场的堆存状态;然后,将上述信息带入堆场优化模型,以减少翻箱次数和运输距离为目标对预制构件的堆存位置进行优化求解。

本发明考虑了后续预制构件堆存与施工的影响,为现场对预制构件进行合理堆存提供依据。

近年来,随着建筑产业化的发展,装配式建筑得到了广泛关注,预制构件在装配式混凝土结构中的应用也越来越普及。经预制构件装配或链接而成装配式混凝土结构具有现场作业量小,施工质量高、施工速度快、节省劳动力资源、现场环境污染小等优点。然而,预制构件的施工过程相对复杂,涉及到预制构件设计与生产、储存与运输、施工现场堆存、吊车垂直运输、安装作业等一系列环节(王俊 ,赵基达 ,胡宗羽 .我国建筑工业化发展现状与思考[J] .土木工程学报 ,2016 ,49(05):6‑13)。在上述环节中,预制构件在施工现场的堆存和吊装取用是重要环节,需要进行科学的安排与管理(Wu G ,Yang R ,Li L ,et al ,Factorsinfluencing the application of prefabricated construction in China:Fromperspectives of technology promotion and cleaner production[J] .Journal ofCleaner Production ,2019 ,vol .219:753‑762)。实际工程中,尤其是位于城市中心的装配式工程,其施工现场的空间是有限的,预制构件堆场面积紧张,同时存在着预制构件堆场管理混乱、预制构件堆存无序的问题,这往往会增加施工中的翻箱次数,影响施工效率,甚至可能会导致施工作业延滞,无法发挥装配式建筑的优越性。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:(1)在施工现场预制构件堆场空间有限的条件下,考虑预制构件实际施工进度,并通过实时跟踪运输情况,对预制构件的堆存进行了合理规划,解决了预制构件现场的实时堆存问题。(2)有效减少了预制构件在施工中的翻箱次数,缩短了预制构件在施工现场的运输时间,提高了施工效率,节省堆存成本。在实际工程中应用前景广阔。

本团队由天津大学建筑工程学院水利水电工程系,水利工程仿真与安全国家重点实验室刘东海教授、博士生导师领衔的专家以及博士研究生组成,团队长期致力于水工结构精细数值模拟、大型工程数字化施工技术、大坝施工与服役性态耦合控制、大型工程系统分析与仿真等方向科研工作,带领团队并主持完成科研项目几十余项,其中有高寒区心墙相变土冬季施工防冻机理及多热源联合控温研究项目、碾压混凝土坝施工成层宏细观机理及层间结合质量实时控制研究、长隧洞TBM施工进度-结构-风险动态仿真与耦合分析理论、土石坝施工质量自动监控及质量数字大坝理论与方法等国家级、省部级科研项目。发表学术论文40余篇,出版学术专著3部。刘东海教授现为中国岩石力学与工程学会岩土工程信息技术与应用分会常务理事、中国水利学会水力学专委会委员、中国土木工程学会隧道及地下空间运营安全与节能环保专委会委员、国际水利与环境工程学会(IAHR)会员,美国土木工程师协会(ASCE)会员、天津市交通运输委专家委员会常务委员。获得国家科技进步二等奖、省部级科技奖励一等奖、张光斗青年科技奖等多项奖励。

该发明提出的一种基于预制构件运输追踪与实时进度的堆场优化方法,相比较于传统结构方法,本发明有效减少了预制构件在施工中的翻箱次数,缩短了预制构件在施工现场的运输时间,提高了施工效率,节省堆存成本。本项技术研发过程中累计投入30余万元,直接产生经济效益500余万元。在当前基础上,未来将在本发明成果的基础上进一步完善。

本技术基于国家发明专利——一种基于预制构件运输追踪与实时进度的堆场优化方法,通过工程实践,证明了该方法相较于传统结构方法,更科学,在当前基础上,将持续对该方法进行完善。