基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法及计算机设备技术

本申请公开了一种基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法及计算机设备。通过灌注桩施工数字孪生模型中的灌注桩施工物理实体P

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法及计算机设备


[0001]本申请属于智慧建造领域，涉及一种基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法及计算机设备。

技术介绍

[0002]土建和基础设施工程中，桩基作为承重结构是工程的重要组成部分，桩基质量优劣直接影响工程整体质量。桩基属于隐蔽工程，挖孔灌注桩是桩基施工的常见方式，然而，施工过程依赖人工测量，记录孔位、入岩深度等成孔参数，辅以桩身完整性检测、地基承载力试验等手段抽样检测成桩质量。上述作业方式标准化和信息化程度不高、人为因素干扰大、施工记录的客观性、准确性难以保证，工作效率滞后，存在施工质量和成本管控风险。
[0003]可见，上述作业方式大大降低了施工过程中的管理效率问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本申请提供了一种基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法及计算机设备，以解决目前灌注桩施工中存在施工过程中的管理效率低的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法，包括钻孔灌注桩施工数字孪生模型，
[0006]基于钻孔灌注桩施工数字孪生模型对钻孔灌注桩施工质量和进度进行监控；
[0007]钻孔灌注桩施工数字孪生模型包括灌注桩施工物理实体P
ZPE
，灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
，灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
,灌注桩施工控制服务SC
S
和板块连接C
N
；r/>[0008]灌注桩施工物理实体P
ZPE
为现实世界中待监控的灌注桩施工过程，其中，在钻机设备实体P
ZJPE
布设物联网数据采集装置，并在灌注桩施工过程中，通过物联网数据采集装置采集钻机设备实体P
ZJPE
的钻机监测数据D
D2A
；
[0009]灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
指在数字世界中以时间尺度、空间尺度描述和刻画现实世界灌注桩施工成孔和灌桩过程的虚拟模型；
[0010]其中，灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
包括桩基设计模型D
ZVE
，桩基成孔模型K
ZVE
、桩身建造模型S
ZVE
，
[0011]桩基设计模型D
ZVE
为根据设计要求以数字化方式定义挖孔灌注桩施工信息、桩基空间、几何、物理属性和地质环境的模型；
[0012]桩基成孔模型K
ZVE
对施工区域内钻机设备开挖工艺和灌注桩的成孔工艺进行仿真建模，输出随时间和工艺推进的钻机设备姿态和灌注桩成孔状态；
[0013]桩身建造模型S
ZVE
通过建模数字化描述实际桩身的建成质量信息，存储于特定物理结构中，方便计算机识别和表达；
[0014]成孔和灌桩过程的虚拟模型包括：根据灌注桩施工工艺，建立桩基成孔模型K
ZVE
，在钻机监测数据D
D2A
和桩基设计数据D
D1
驱动下实时仿真特定施工区域的钻机设备姿态和各
灌注桩成孔状态；
[0015]灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
为储存在计算机上的灌注桩施工质量数字孪生的多源异构数据；
[0016]灌注桩施工控制服务SC
S
为以灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
为基础进行数据分析，对现实世界灌注桩施工质量和进度的监控；
[0017]板块连接C
N
为钻孔灌注桩施工数字孪生模型中各模块的互联方式，为各模块间数据传输和共享的渠道。
[0018]本申请为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述钻孔灌注桩施工监控方法的步骤。
[0019]本申请实施例与相关技术相比存在的有益效果是：
[0020]通过灌注桩施工数字孪生模型中的灌注桩施工物理实体P
ZPE
和灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
，为桩基施工质量验收和进度管理提供真实可靠的数字化记录，采用灌注桩施工控制服务SC
S
为以灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
为基础进行数据分析，对现实世界灌注桩施工质量和进度的监控，可实现灌注桩施工质量和进度信息的全面感知、真实分析和实时控制，有助于提高施工管理的数字化水平，有效降低施工过程的质量风险，板块连接C
N
实现了灌注桩施工数字孪生模型中各个模块的互联，实现钻孔灌注桩施工过程中的数据共享，提高了管理效率。
附图说明
[0021]图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；
[0022]图2是本申请提供的基于钻孔灌注桩施工数字孪生模型对钻孔灌注桩施工质量和进度进行监控的流程示意图；
[0023]图3是本申请提供的钻孔灌注桩施工数字孪生模型的示例图；
[0024]图4是本申请提供的桩基成孔模型仿真的状态图；
[0025]图5是本申请提供的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0027]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0028]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实
施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0029]如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
[0030]用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
[0031]终端设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法，其特征在于，包括钻孔灌注桩施工数字孪生模型，基于所述钻孔灌注桩施工数字孪生模型对钻孔灌注桩施工质量和进度进行监控；所述钻孔灌注桩施工数字孪生模型包括灌注桩施工物理实体P
ZPE
，灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
，灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
,灌注桩施工控制服务SC
S
和板块连接C
N
；所述灌注桩施工物理实体P
ZPE
为现实世界中待监控的灌注桩施工过程，其中，在钻机设备实体P
ZJPE
布设物联网数据采集装置，并在所述灌注桩施工过程中，通过所述物联网数据采集装置采集钻机设备实体P
ZJPE
的钻机监测数据D
D2A
；所述灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
指在数字世界中以时间尺度、空间尺度描述和刻画现实世界灌注桩施工成孔和灌桩过程的虚拟模型；其中，所述灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
包括桩基设计模型D
ZVE
，桩基成孔模型K
ZVE
、桩身建造模型S
ZVE
，所述桩基设计模型D
ZVE
为根据设计要求以数字化方式定义挖孔灌注桩施工信息、桩基空间、几何、物理属性和地质环境的模型；所述桩基成孔模型K
ZVE
对施工区域内钻机设备开挖工艺和灌注桩的成孔工艺进行仿真建模，输出随时间和工艺推进的钻机设备姿态和灌注桩成孔状态；所述桩身建造模型S
ZVE
通过建模数字化描述实际桩身的建成质量信息，存储于特定物理结构中，方便计算机识别和表达；所述成孔和灌桩过程的虚拟模型包括：根据灌注桩施工工艺，建立桩基成孔模型K
ZVE
，在钻机监测数据D
D2A
和桩基设计数据D
D1
驱动下实时仿真特定施工区域的钻机设备姿态和各灌注桩成孔状态；所述灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
为储存在计算机上的灌注桩施工质量数字孪生的多源异构数据；所述灌注桩施工控制服务SC
S
为以所述灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
为基础进行数据分析，对现实世界灌注桩施工质量和进度的监控；所述板块连接C
N
为所述钻孔灌注桩施工数字孪生模型中各模块的互联方式，为各模块间数据传输和共享的渠道。2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法，其特征在于，所述板块连接C
N
包括：所述灌注桩施工物理实体P
ZPE
与所述灌注桩施工控制服务SC
S
之间的连接C
N1
；所述灌注桩施工物理实体P
ZPE
与所述灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
之间的连接C
N2
；所述灌注桩施工物理实体P
ZPE
与所述灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
之间的连接C
N3
；所述灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
与所述灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
之间的连接C
N4
；所述灌注桩施工虚拟实体P
ZVE
与所述灌注桩施工控制服务SC
S
之间的连接C
N5
；所述灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
与所述灌注桩施工控制服务SC
S
之间的连接C
N6
。3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法，其特征在于，所述连接C
N1
为控制信息交互；所述连接C
N2
为数据采集与反馈；所述连接C
N3
为信息交互和虚拟建模；
所述连接C
N4
为模型仿真信息交互；所述连接C
N5
为成孔和成桩信息交互；所述连接C
N6
为数据处理与信息展示。4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钻孔灌注桩施工监控方法，其特征在于，所述灌注桩施工控制服务SC
S
包括成孔和成桩报表SC
S1
、工艺偏差预警SC
S2
、质量风险评估SC
S3
，以及WEB端3D质量和进度信息可视化交互SC
S4
；其中，所述成孔和成桩报表SC
S1
为根据施工质量验收要求的信息项，在软件中以图表电子文档形式自动导出挖孔灌注桩施工记录；所述工艺偏差预警SC
S2
为桩孔实体P
ZKPE
上布设预警设备，实时将桩孔质量数据D
D4
反馈至施工现场，对异常信息进行提示；所述质量风险评估SC
S3
为统计施工区域内群桩成孔和成桩质量，判别施工操作合规性，对挖孔灌注桩施工质量进行综合分级评估；所述WEB端3D质量和进度信息可视化交互SC
S4
为在Web端和手机App端以挖孔灌注桩施工3D模型为载体，可视化展示灌注桩施工全过程孪生数据P
DD
。5.根据权利要求1所述的基于数字孪生的钻孔灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周炜，文江涛，王亮，李磊，张江雄，尤伟军，徐凯，陈嘉锡，牛寅龙，
申请(专利权)人：中建三局第一建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：