CN117574521A - 一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** - Google Patents
一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117574521A CN117574521A CN202410057090.1A CN202410057090A CN117574521A CN 117574521 A CN117574521 A CN 117574521A CN 202410057090 A CN202410057090 A CN 202410057090A CN 117574521 A CN117574521 A CN 117574521A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- construction
- pile
- pile driving
- actual
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 252
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 121
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 98
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 15
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 11
- 238000012800 visualization Methods 0.000 claims description 9
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 8
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 8
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009435 building construction Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Architecture (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供了一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述***包括三维建模模块、预分析模块、施工执行模块和可视化管控模块；所述三维建模模块用于创建施工现场的三维模型；所述预分析模块用于根据实际施工需求，在模型空间中使用三维模型模拟施工过程，以确定施工参数完善施工计划；所述施工执行模块用于使用预分析模块输出的施工参数指导实际的打桩作业；所述可视化管控模块用于实时监测并控制打桩过程；本发明通过通过详细的三维模拟和实时监控，从而完成对施工过程的精确控制，进而能够提高施工效率和质量。
Description
技术领域
本发明涉及工程管理***技术领域，尤其涉及一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***。
背景技术
在当今建筑施工领域，随着工程项目的复杂性增加和安全标准的提高，对施工过程的精确控制和实时监测的需求日益增长；特别是在桩基施工这一关键环节，由于其对建筑物整体稳定性的重要影响，确保施工过程的准确性和高效性变得尤为重要；因此，开发一个先进的施工监测和控制***，旨在通过精细化的数据分析和实时反馈，提高桩基施工的质量和效率，成为了行业的迫切需求。
查阅相关已公开技术方案，公开号为CN116193076A的技术提出一种桩基施工过程的监测方法及监测装置，通过桩基施工现场设置的智能测量摄像机实时获取所述桩基施工现场的监控数据；对所述监控数据进行处理分析，确定在所述桩基施工现场的桩基施工过程中的工程参数；将所述工程参数关联到所述桩基施工现场对应的预先构建的BIM模型，以通过所述BIM模型展示所述工程参数，实现对所述桩基施工过程和/或施工结果的三维空间直观监测。这样，能够通过智能测量摄像机实时获取到的桩基施工现场的监控数据，确定桩基施工过程中的工程参数，并结合BIM模型对工程参数进行直观展示，从而实现对桩基施工过程和施工结果的实时监测，保证桩基的施工质量；但该方案主要集中在监测和展示工程参数上，而没有明确提供基于实时数据对施工过程进行动态调整的机制，因此在及时响应施工中的变化和优化施工策略方面存在局限性。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***。
本发明采用如下技术方案：
一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述***包括三维建模模块、预分析模块、施工执行模块和可视化管控模块；
所述三维建模模块用于创建施工现场的三维模型；所述预分析模块用于根据实际施工需求，在模型空间中使用三维模型模拟施工过程，以确定施工参数完善施工计划；所述施工执行模块用于使用预分析模块输出的施工参数指导实际的打桩作业；所述可视化管控模块用于实时监测并控制打桩过程；
所述预分析模块包括需求获取单元、数据整合单元和参数优化单元；所述需求获取单元用于获取实际施工的具体需求，包括打桩深度、稳定性和安全性；所述数据整合单元用于根据实际施工现场的具体情况，将对应实际施工现场的三维模型组合模拟实际的施工环境；所述参数优化单元用于模拟施工的打桩过程，并根据模拟的施工过程信息确定最佳的施工参数指导实际施工现场；
所述施工执行模块包括施工指导单元和操作反馈单元；所述施工指导单元用于将预分析模块确定的施工参数转化为具体的操作作业指令，确保实际施工现场的操作符合预设的标准和要求；所述操作反馈单元用于收集施工现场的实际操作数据；
进一步的，所述可视化管控模块包括监测单元、对比分析单元和指令调整单元；所述监测单元用于实时监测施工现场的施工过程信息；所述对比分析单元用于将实时监测的施工过程信息与预分析模块中的施工过程信息进行对比分析偏差输出调整施工参数指令；所述指令调整单元用于接收调整后的施工参数指令从而确保施工质量和效率；
进一步的，所述监测单元监测施工现场的施工过程信息包括施工过程的图像信息；所述对比分析单元的对比分析过程满足：
S31：获取预分析模块模拟的打桩过程数据，包括模拟的打桩初始状态和每次打桩完成后桩的理想位置和姿态；
S32：获取监测单元监测的施工过程信息中的实际打桩初始状态和每次打桩完成后桩的实际位置和姿态；
S33：对模拟的打桩初始状态进行尺寸变换和格式调整，使其与实际打桩初始状态匹配对齐，并根据模拟的打桩初始状态对后续的模拟每次打桩完成后桩的理想位置和姿态进行尺寸变换和格式调整；
S34：在模拟的打桩初始状态图像和实际打桩初始状态图像的顶部和侧面设定对应的参考坐标点，并在后续的所有模拟和实际打桩完成后桩的位置和姿态图像中记录参考坐标点位置；
S35：将每次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像与对应的模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像进行比对评估桩的位移和倾斜偏移程度，从而调整施工参数指令；
进一步的，所述步骤S35中，对于施工参数指令的调整过程具体满足：
；
；
其中，为位移评估参数，/>为倾斜偏移评估参数，/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标，/>为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标；/>为设定的所有图像的顶部参考坐标点的数量；/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，/>为设定的所有图像的侧面参考坐标点的数量，/>为/>与/>之间的最大差值；
设定用于评估桩的位移程度和倾斜偏移程度的第一阈值和第二阈值/>，且；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生轻微倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生严重倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令并提醒操作人员调整桩机角度以纠正偏移；当满足如下条件：
；
其中为第/>次打桩完成后的位移评估参数，/>为第/>次打桩完成后的倾斜偏移评估参数，满足/>，此时发出增加施加在桩端的载荷的指令；
一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控方法，应用于一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述方法包括：
S1：创建施工现场的各类精确三维模型；
S2：使用建立的三维模型模拟施工打桩过程，确定施工参数；
S3：监测实时的施工打桩过程，并将实时的施工打桩过程与模拟施工打桩过程进行对比，评估桩的位移程度和倾斜偏移程度；
S4：根据评估结果调整施工参数指令。
本发明所取得的有益效果是：
本发明通过预分析模块使用三维模型模拟施工过程来确定施工参数，有助于在实际施工开始之前识别潜在的问题和风险，提前规划最佳施工策略；不仅可以提高施工效率，还有助于减少资源浪费和避免施工中的错误；通过可视化管控模块实时监控施工过程，并将实时的施工过程与模拟的施工过程进行比对，从而实现了对施工质量的持续保障和实时优化，提高了施工过程的准确性和安全性。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明整体模块示意图。
图2为本发明基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控方法流程示意图。
图3为本发明参数优化单元确定施工参数的方法流程示意图。
图4为本发明对比分析单元的对比分析方法流程示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明；对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它***、方法和/或特征将变得显而易见；旨在所有此类附加的***、方法、特征和优点都包括在本说明书内；包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护；在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：如图1所示，本实施例提供一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述***包括三维建模模块、预分析模块、施工执行模块和可视化管控模块；
所述三维建模模块用于创建施工现场的三维模型；所述预分析模块用于根据实际施工需求，在模型空间中使用三维模型模拟施工过程，以确定施工参数完善施工计划；所述施工执行模块用于使用预分析模块输出的施工参数指导实际的打桩作业；所述可视化管控模块用于实时监测并控制打桩过程；
所述预分析模块包括需求获取单元、数据整合单元和参数优化单元；所述需求获取单元用于获取实际施工的具体需求，包括打桩深度、稳定性和安全性；所述数据整合单元用于根据实际施工现场的具体情况，将对应实际施工现场的三维模型组合模拟实际的施工环境；所述参数优化单元用于模拟施工的打桩过程，并根据模拟的施工过程信息确定最佳的施工参数指导实际施工现场；
所述施工执行模块包括施工指导单元和操作反馈单元；所述施工指导单元用于将预分析模块确定的施工参数转化为具体的操作作业指令，确保实际施工现场的操作符合预设的标准和要求；所述操作反馈单元用于收集施工现场的实际操作数据；
进一步的，所述可视化管控模块包括监测单元、对比分析单元和指令调整单元；所述监测单元用于实时监测施工现场的施工过程信息；所述对比分析单元用于将实时监测的施工过程信息与预分析模块中的施工过程信息进行对比分析偏差输出调整施工参数指令；所述指令调整单元用于接收调整后的施工参数指令从而确保施工质量和效率；
进一步的，所述监测单元监测施工现场的施工过程信息包括施工过程的图像信息；所述对比分析单元的对比分析过程满足：
S31：获取预分析模块模拟的打桩过程数据，包括模拟的打桩初始状态和每次打桩完成后桩的理想位置和姿态；
S32：获取监测单元监测的施工过程信息中的实际打桩初始状态和每次打桩完成后桩的实际位置和姿态；
S33：对模拟的打桩初始状态进行尺寸变换和格式调整，使其与实际打桩初始状态匹配对齐，并根据模拟的打桩初始状态对后续的模拟每次打桩完成后桩的理想位置和姿态进行尺寸变换和格式调整；
S34：在模拟的打桩初始状态图像和实际打桩初始状态图像的顶部和侧面设定对应的参考坐标点，并在后续的所有模拟和实际打桩完成后桩的位置和姿态图像中记录参考坐标点位置；
S35：将每次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像与对应的模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像进行比对评估桩的位移和倾斜偏移程度，从而调整施工参数指令；
进一步的，所述步骤S35中，对于施工参数指令的调整过程具体满足：
；
；
其中，为位移评估参数，/>为倾斜偏移评估参数，/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标，/>为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标；/>为设定的所有图像的顶部参考坐标点的数量；/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，/>为设定的所有图像的侧面参考坐标点的数量，/>为/>与/>之间的最大差值；
设定用于评估桩的位移程度和倾斜偏移程度的第一阈值和第二阈值/>，且；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生轻微倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生严重倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令并提醒操作人员调整桩机角度以纠正偏移；当满足如下条件：
；
其中为第/>次打桩完成后的位移评估参数，/>为第/>次打桩完成后的倾斜偏移评估参数，满足/>，此时发出增加施加在桩端的载荷的指令；
如图2所示，本实施例提供一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控方法，应用于一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述方法包括：
S1：创建施工现场的各类精确三维模型；
S2：使用建立的三维模型模拟施工打桩过程，确定施工参数；
S3：监测实时的施工打桩过程，并将实时的施工打桩过程与模拟施工打桩过程进行对比，评估桩的位移程度和倾斜偏移程度；
S4：根据评估结果调整施工参数指令。
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任一一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；
本实施例提供一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述***包括三维建模模块、预分析模块、施工执行模块和可视化管控模块；
所述三维建模模块用于创建施工现场的三维模型；所述预分析模块用于根据实际施工需求，在模型空间中使用三维模型模拟施工过程，以确定施工参数完善施工计划；所述施工执行模块用于使用预分析模块输出的施工参数指导实际的打桩作业；所述可视化管控模块用于实时监测并控制打桩过程；
所述预分析模块包括需求获取单元、数据整合单元和参数优化单元；所述需求获取单元用于获取实际施工的具体需求，包括打桩深度、稳定性和安全性；所述数据整合单元用于根据实际施工现场的具体情况，将对应实际施工现场的三维模型组合模拟实际的施工环境；所述参数优化单元用于模拟施工的打桩过程，并根据模拟的施工过程信息确定最佳的施工参数指导实际施工现场；
所述施工执行模块包括施工指导单元和操作反馈单元；所述施工指导单元用于将预分析模块确定的施工参数转化为具体的操作作业指令，确保实际施工现场的操作符合预设的标准和要求；所述操作反馈单元用于收集施工现场的实际操作数据；
所述可视化管控模块包括监测单元、对比分析单元和指令调整单元；所述监测单元用于实时监测施工现场的施工过程信息；所述对比分析单元用于将实时监测的施工过程信息与预分析模块中的施工过程信息进行对比分析偏差输出调整施工参数指令；所述指令调整单元用于接收调整后的施工参数指令从而确保施工质量和效率；
具体地，所述三维建模模块创建的施工现场的三维模型中具体包括包含多个可调整和整合的模型组件，所述模型组件包括但不限于地形地貌、周围建筑结构、施工设备、不同类型和尺寸的桩，所述模型组件通过收集详细的地理和地质数据、施工图纸及相关技术规范，并使用专业的三维建模软件进行构建，每个模型组件都可配合调整，以便根据实际施工需求和现场条件进行灵活的整合和拼接；
如图3所示，所述参数优化单元对于施工参数的确定过程满足：
S21：设定初始施工参数，包括每次打桩施加在桩端的载荷和打击速度，所述打击速度通过通过结合土壤类型、桩的物理特性和预期的打桩深度根据历史经验设定；所述每次打桩施加在桩端的载荷满足：
；
其中，为每次打桩施加在桩端的载荷，/>为桩端的面积，/>为桩端单位面积的承载力，/>为桩深入土壤高度随打桩过程变化的函数，通过地质和工程分析经验设定；/>为桩端的周长，/>为桩侧单位面积的摩擦力，/>为安全系数，根据桩所使用材料设定；
S22：将设定的初始施工参数输入至模拟的施工环境中模拟施工过程；
S23：根据模拟的施工过程和安全稳定性的条件，对初始施工参数进行调整，直至模拟施工过程符合安全稳定性的条件；
进一步的，如图4所示，所述监测单元监测施工现场的施工过程信息包括施工过程的图像信息；所述对比分析单元的对比分析过程满足：
S31：获取预分析模块模拟的打桩过程数据，包括模拟的打桩初始状态和每次打桩完成后桩的理想位置和姿态；
S32：获取监测单元监测的施工过程信息中的实际打桩初始状态和每次打桩完成后桩的实际位置和姿态；
S33：对模拟的打桩初始状态进行尺寸变换和格式调整，使其与实际打桩初始状态匹配对齐，并根据模拟的打桩初始状态对后续的模拟每次打桩完成后桩的理想位置和姿态进行尺寸变换和格式调整；
S34：在模拟的打桩初始状态图像和实际打桩初始状态图像的顶部和侧面设定对应的参考坐标点，并在后续的所有模拟和实际打桩完成后桩的位置和姿态图像中记录参考坐标点位置；
S35：将每次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像与对应的模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像进行比对评估桩的位移和倾斜偏移程度，从而调整施工参数指令；
进一步的，所述步骤S35中，对于施工参数指令的调整过程具体满足：
；
；
其中，为位移评估参数，/>为倾斜偏移评估参数，/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标，/>为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标；/>为设定的所有图像的顶部参考坐标点的数量；/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，/>为设定的所有图像的侧面参考坐标点的数量，/>为/>与/>之间的最大差值；
设定用于评估桩的位移程度和倾斜偏移程度的第一阈值和第二阈值/>，且；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生轻微倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令，即此时施加在桩端的载荷/>，其中/>为第一调整系数，用于在桩出现倾斜偏移时调整倾斜偏移评估参数对施加在桩端载荷的影响，其值通过预先的模拟实验和安全标准设定；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生严重倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令并提醒操作人员调整桩机角度以纠正偏移；当满足如下条件：
；
其中为第/>次打桩完成后的位移评估参数，/>为第/>次打桩完成后的倾斜偏移评估参数，满足/>，此时发出增加施加在桩端的载荷的指令，即此时此时施加在桩端的载荷/>,其中/>为第二调整系数，用于在位移评估参数连续为正值且没有出现倾斜偏移的情况下调整位移评估参数对施加在桩端载荷的影响，其值通过预先的模拟实验和安全标准设定；
本实施例提供一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控方法，应用于一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述方法包括：
S1：创建施工现场的各类精确三维模型；
S2：使用建立的三维模型模拟施工打桩过程，确定施工参数；
S3：监测实时的施工打桩过程，并将实时的施工打桩过程与模拟施工打桩过程进行对比，评估桩的位移程度和倾斜偏移程度；
S4：根据评估结果调整施工参数指令。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。
Claims (5)
1.一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，其特征在于，所述***包括三维建模模块、预分析模块、施工执行模块和可视化管控模块；
所述三维建模模块用于创建施工现场的三维模型；所述预分析模块用于根据实际施工需求，在模型空间中使用三维模型模拟施工过程，以确定施工参数完善施工计划；所述施工执行模块用于使用预分析模块输出的施工参数指导实际的打桩作业；所述可视化管控模块用于实时监测并控制打桩过程；
所述预分析模块包括需求获取单元、数据整合单元和参数优化单元；所述需求获取单元用于获取实际施工的具体需求，包括打桩深度、稳定性和安全性；所述数据整合单元用于根据实际施工现场的具体情况，将对应实际施工现场的三维模型组合模拟实际的施工环境；所述参数优化单元用于模拟施工的打桩过程，并根据模拟的施工过程信息确定最佳的施工参数指导实际施工现场；
所述施工执行模块包括施工指导单元和操作反馈单元；所述施工指导单元用于将预分析模块确定的施工参数转化为具体的操作作业指令，确保实际施工现场的操作符合预设的标准和要求；所述操作反馈单元用于收集施工现场的实际操作数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，其特征在于，所述可视化管控模块包括监测单元、对比分析单元和指令调整单元；所述监测单元用于实时监测施工现场的施工过程信息；所述对比分析单元用于将实时监测的施工过程信息与预分析模块中的施工过程信息进行对比分析偏差输出调整施工参数指令；所述指令调整单元用于接收调整后的施工参数指令从而确保施工质量和效率。
3.根据权利要求2所述的一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，其特征在于，所述监测单元监测施工现场的施工过程信息包括施工过程的图像信息；所述对比分析单元的对比分析过程满足：
S31：获取预分析模块模拟的打桩过程数据，包括模拟的打桩初始状态和每次打桩完成后桩的理想位置和姿态；
S32：获取监测单元监测的施工过程信息中的实际打桩初始状态和每次打桩完成后桩的实际位置和姿态；
S33：对模拟的打桩初始状态进行尺寸变换和格式调整，使其与实际打桩初始状态匹配对齐，并根据模拟的打桩初始状态对后续的模拟每次打桩完成后桩的理想位置和姿态进行尺寸变换和格式调整；
S34：在模拟的打桩初始状态图像和实际打桩初始状态图像的顶部和侧面设定对应的参考坐标点，并在后续的所有模拟和实际打桩完成后桩的位置和姿态图像中记录参考坐标点位置；
S35：将每次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像与对应的模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像进行比对评估桩的位移和倾斜偏移程度，从而调整施工参数指令。
4.根据权利要求3所述的一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，其特征在于，所述步骤S35中，对于施工参数指令的调整过程具体满足：
；
；
其中，为位移评估参数，/>为倾斜偏移评估参数，/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标，/>为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中顶部第/>个坐标点的纵坐标；/>为设定的所有图像的顶部参考坐标点的数量；/>为该次打桩完成后桩的实际位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，为对应该次模拟打桩完成后桩的理想位置和姿态图像中侧面第/>个坐标点的横坐标，/>为设定的所有图像的侧面参考坐标点的数量，/>为/>与/>之间的最大差值；
设定用于评估桩的位移程度和倾斜偏移程度的第一阈值和第二阈值/>，且/>；当时，此时判定桩在施工过程中产生轻微倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令；当/>时，此时判定桩在施工过程中产生严重倾斜偏移，此时发出减小施加在桩端的载荷的指令并提醒操作人员调整桩机角度以纠正偏移；当满足如下条件：
；
其中为第/>次打桩完成后的位移评估参数，/>为第/>次打桩完成后的倾斜偏移评估参数，满足/>，此时发出增加施加在桩端的载荷的指令。
5.一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控方法，应用于如权利要求书4所述的一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控***，所述方法包括：
S1：创建施工现场的各类精确三维模型；
S2：使用建立的三维模型模拟施工打桩过程，确定施工参数；
S3：监测实时的施工打桩过程，并将实时的施工打桩过程与模拟施工打桩过程进行对比，评估桩的位移程度和倾斜偏移程度；
S4：根据评估结果调整施工参数指令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410057090.1A CN117574521A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410057090.1A CN117574521A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117574521A true CN117574521A (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=89884855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410057090.1A Withdrawn CN117574521A (zh) | 2024-01-16 | 2024-01-16 | 一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117574521A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117993223A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-05-07 | 陕西建工第十二建设集团有限公司 | 一种基于数字孪生的大跨度桁架吊装拆分***及方法 |
-
2024
- 2024-01-16 CN CN202410057090.1A patent/CN117574521A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117993223A (zh) * | 2024-04-02 | 2024-05-07 | 陕西建工第十二建设集团有限公司 | 一种基于数字孪生的大跨度桁架吊装拆分***及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11634987B2 (en) | Safety early warning method and device for full-section tunneling of tunnel featuring dynamic water and weak surrounding rock | |
| CN117574521A (zh) | 一种基于三维数字孪生技术的打桩施工可视化管控*** | |
| CN115560690B (zh) | 一种基于三维激光扫描技术的结构物整体变形分析方法 | |
| CN115936437A (zh) | 一种基于数字孪生仿真平台的基坑施工风险评估方法及*** | |
| Cho et al. | A framework for rapid local area modeling for construction automation | |
| CN109146880A (zh) | 一种基于深度学习的电力设备检测方法 | |
| CN116122356B (zh) | 一种基于多模型融合的深基坑安全监测*** | |
| CN109826248A (zh) | 3D Laser Scanner应用于基坑变形监测的方法 | |
| CN112464494A (zh) | 一种智慧建造施工*** | |
| CN116776444A (zh) | 一种基于数字孪生的沉管隧道建造方法及*** | |
| CN117521231A (zh) | 一种基于bim和iot的智能打桩监控管理方法和*** | |
| Wang et al. | A construction progress on-site monitoring and presentation system based on the integration of augmented reality and BIM | |
| CN114719790B (zh) | 一种使用激光跟踪仪调整分体设备水平直线度的方法 | |
| CN110634186A (zh) | 一种基于bim的拱盖法暗挖施工方法 | |
| Nagrodzka-Godycka et al. | Method of selective fading as a educational tool to study the behaviour of prestressed concrete elements under excess loading | |
| CN114969861A (zh) | 大尺度岩体结构精细化辨识及尺寸效应参数获取方法 | |
| CN112598776B (zh) | 基于全息数据处理的三维地理模型可视化*** | |
| CN111147843B (zh) | 基于长短焦距摄像头组合的尺寸测量方法及*** | |
| CN117036611B (zh) | 一种非矿山安全监测平台的三维场景构建方法及*** | |
| CN116704843B (zh) | 基于通信工程勘察设计的虚拟仿真实训平台 | |
| CN116050842B (zh) | 一种城市地下工程施工安全风险动态控制方法及*** | |
| CN114547826B (zh) | 基于数字孪生的工程变形监测网优化设计***的运行方法 | |
| CN117171922B (zh) | 一种钢结构制作中平行矫正的方法及*** | |
| CN115146361A (zh) | 一种基于沉桩过程的数字孪生建模方法 | |
| CN118110197A (zh) | 一种旋挖机施工桩基的快速精准就位方法与装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20240220 |