一种混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法与流程

本发明涉及建筑拆除工程，尤其涉及一种混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法。

背景技术：

1、现有建筑拆除作业中，拆除装备的选型与组合配置通常依赖施工人员的经验判断，缺乏系统化的配置方法。当面对不同类型的混凝土结构构件（楼板、横梁、柱子）时，普遍采用“一刀切”的统一装备配置方案，即使用同一套或同类型装备应对所有构件拆除作业。

2、这种装备配置方案存在以下技术缺陷：

3、（1）装备配置缺乏针对性：楼板、横梁、柱子三类构件的结构特征、受力状态、拆除工艺差异显著，但现有技术未建立针对各类构件的装备配置规则或方法；

4、（2）配置决策效率低：装备配置完全依靠施工人员现场反复试错调整，装备选型、组合配置周期长，难以适配现场施工节奏；

5、（3）构件附加损伤严重：所选装备的固定形式、切割工具与构件结构特征不匹配，拆除切割过程中易造成附加损伤，降低混凝土构件的可再利用价值；

6、（4）施工安全风险突出：不匹配的装备配置导致固定不牢、切割不稳定，增加了拆除作业中的安全事故风险；

7、（5）现有研发方向存在盲区：行业研发方向多聚焦于装备本身，如特定型号的拆除机器人、液压破碎设备等，却忽略了“根据构件类型科学选配成套装备”这一核心前置工序。即便采用高性能拆除装备，无配套差异化配置方法也无法充分发挥装备的技术优势。

8、因此，如何提供一种系统化、标准化、可自动匹配的混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法，以解决现有拆除作业中装备配置盲目、效率低、损伤大、安全性差的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法，包括如下步骤：

3、步骤1：识别待拆除混凝土结构构件的类型，并提取各类型的混凝土结构构件对应的结构参数；

4、步骤2：预先建立适配不同类型、不同结构参数的混凝土结构构件的装备配置库，所述装备配置库针对不同构件分别存储差异化成套装备配置方案，每套装备配置方案包含临时固定模块、切割模块、转运模块的组合规则；

5、步骤3：根据步骤1获取的构件类型与结构参数，在所述装备配置库中匹配适配的成套装备配置方案，匹配规则包括精确匹配、模糊匹配和自定义匹配；

6、步骤4：对匹配得到的成套装备配置方案进行参数设定，并基于构件自重完成临时固定作用力、作业面承载力的安全校验；

7、步骤5：配置拆除作业过程中的安全互锁控制逻辑，包括：临时固定完成后，方可启动切割；切割完成后，方可解除构件的临时固定；切割模块远离后，方可执行转运作业；

8、步骤6：依据匹配完成的装备配置方案执行对应构件拆除作业，采集现场实际作业数据并反馈至所述装备配置库，用于优化所述成套装备配置方案的组合规则和匹配规则。

9、较佳地，步骤1中，构件类型的识别与结构参数的提取采用bim模型自动提取、施工图纸信息录入、现场激光扫描识别或人工输入中的一种或多种方式。

10、较佳地，步骤1中，待拆除混凝土结构构件分为楼板、横梁、柱子三类；楼板对应的结构参数包括板厚、平面尺寸、混凝土强度等级和配筋信息；横梁对应的结构参数包括截面宽度、截面高度、跨度和混凝土强度等级；柱子对应的结构参数包括截面形状、截面尺寸、柱高和混凝土强度等级。

11、较佳地，步骤2中，

12、楼板对应的装备配置方案包括：

13、方案a：单层楼板或板厚≤200mm：临时固定模块配置为4点顶升机构，顶升头为平面支撑盘；切割模块配置为移动式切割机，单面切割；

14、方案b：双层楼板或板厚＞200mm：临时固定模块配置为双侧夹持机构；切割模块配置为双面切割或分层切割。

15、较佳地，步骤2中，

16、横梁对应的装备配置方案包括：

17、方案a：截面高度≤200mm：临时固定模块配置为单点推杆式支撑头，从梁底中部承托；切割模块配置为移动式切割机；

18、方案b：200mm＜截面高度≤450mm：临时固定模块配置为主支撑与辅助支撑双点承托模式；切割模块配置为移动式切割机；

19、方案c：截面高度＞450mm：采用分段切割策略，临时固定模块配置为单点或双点承托模式。

20、较佳地，步骤2中，

21、柱子对应的装备配置方案包括：

22、方案a：方形柱，且截面≤500mm×500mm：临时固定模块配置为双侧液压夹抱臂；切割模块配置为移动式切割机；

23、方案b：圆形柱，直径≤500mm：临时固定模块配置为弧形夹抱臂，曲率与柱直径匹配；

24、方案c：大截面柱或异形柱：临时固定模块配置为多单元协同夹抱模式，由2~4台临时固定装备从多个方向同时夹抱。

25、较佳地，步骤3中，所述精确匹配指：构件的结构参数落在所述装备配置库中某一方案的全部阈值范围内，则直接调取该方案；模糊匹配指：构件的结构参数处于多套方案的阈值边界时，综合各方案的安全系数、效率和成本筛选出装备配置方案；自定义匹配指：构件的结构参数超出装备配置库的阈值范围时，基于匹配规则生成新的装备配置方案。

26、较佳地，步骤4中，所述临时固定模块的参数设定包括：设定顶升力、液压夹抱力取值，以及设定切割工具类型、切割深度、切割速度、切割路径规划、转运路径规划、堆放点位选择及协同转运单元数量。

27、较佳地，步骤5中，所述安全互锁控制逻辑采用电气硬互锁，前序工序未向控制系统发送完成信号时，后序设备无法获得启动权限。

28、较佳地，步骤6中，采集的现场实际作业数据至少包括：实际作业时间、构件损伤程度和安全事故情况。

29、与现有技术相比，本发明提供的混凝土结构构件拆除装备的差异化配置方法具有如下优点：

30、1、本发明构建了基于构件类型与结构参数识别的差异化装备配置体系，依托装备配置库与标准化匹配规则，将传统“经验驱动”人工选型升级为“规则驱动”智能配置，消除人为判断偏差，装备配置判定标准统一、方案选择更客观规范；

31、2、本发明通过预存成套差异化装备配置方案搭配精确、模糊、自定义自动匹配机制，省去人工逐项核算、设备搭配的耗时，装备配置决策时间由传统的数小时缩短至分钟级，整体构件拆除作业效率可提升30%以上；

32、3、本发明针对楼板、横梁、柱子不同尺寸、截面特征匹配对应的临时固定机构与切割工艺，同时将夹持、顶升力限定在构件自重80%～120%合理区间，固定、切割方式与构件适配度更高，减少构件附加损伤；

33、4、本发明通过设置安全互锁控制逻辑，严格约束临时固定、切割、转运工序执行顺序和时机，前道工序未完成则后道设备无法启动，避免固定不牢、切割未分离提前转运等危险操作，从流程上规避安全事故的发生；

34、5、本发明的装备配置库采用模块化存储结构，可新增构件类型、新型机具对应的成套装备配置方案；现场采集的实际作业数据能够回传优化库内匹配规则与模块组合规则，具有良好的可扩展性；

35、6、本发明核心保护对象为成套装备差异化配置逻辑，无需绑定特定型号临时固定、切割、转运硬件，可适配各类移动底盘平台与不同类型的临时固定和切割模块，通用性强。