[发明专利]采用激光雷达辅助吊装大型钢筋笼的方法

说明书

本发明提供一种采用激光雷达辅助吊装大型钢筋笼的方法，包括以下步骤：S1、在吊装架的底部设有多个激光扫描装置，激光扫描装置具有回转360°，俯仰60°以上的视野，激光扫描装置用于扫描钢筋笼的钢筋端面点云；S2、在起吊前，激光扫描装置初始扫描钢筋笼的钢筋端面点云数据；S3、在起吊过程中，激光扫描装置实时扫描钢筋端面点云数据；S4、比较起吊过程中的钢筋端面点云数据与初始的钢筋端面点云数据，两组数据的误差超出预设数值即报警；通过以上步骤实现大型钢筋笼的辅助吊装。在起吊过程中反馈钢筋端面的形状和位置差异，以辅助判断钢筋笼的变形程度，以激光雷达辅助提高大型钢筋笼吊装的成功率和安全性。

技术领域

本发明涉及大型建筑的智能化施工领域，特别是一种采用激光雷达辅助吊装大型钢筋笼的方法。

背景技术

现有的建筑工程结构，通常需要具有更高的强度和更大的跨度。例如桥梁的塔柱，以及箱梁结构，通常采用更大的尺寸规格，以具有更高的高度和更大的单跨跨度，以现浇的施工方式能够更好的满足设计要求。在现有技术中，塔柱以及箱梁的钢筋笼通常在浇筑仓内进行绑扎，钢筋铺设和绑扎的工作量非常巨大。例如，30米高度的简支箱梁钢筋需要铺设约10000根钢筋，重量共计60t左右，钢筋铺设和绑扎工作量大，简支箱梁钢筋共需要绑扎约10万个点，而且现场绑扎的形位精度控制难度高，劳动强度大，施工质量没有保障，而且高空作业安全风险也较大。为解决该问题，也有采用将钢筋在工厂内进行加工、绑扎，然后在现场整体进行吊装的方案。例如中国专利文献CN114263116A一种混凝土桥塔钢筋笼工业化施工方法，即记载了钢筋笼整体吊装的技术方案。整体吊装时的结构如图1、7中所示，吊钩通过起吊钢丝绳与吊装架连接，吊装架通过多根悬挂件与钢筋笼连接，通常钢筋笼内设有固定架，以抵抗钢筋笼的变形，悬挂件通常采用可调长度的结构，例如双头螺杆和螺母套筒的结构。但是由于钢筋笼的体积太大，尤其是长度和宽度尺寸较大，在吊装过程中很难确保各个悬挂件的受力均衡，而若受力不均则会导致钢筋笼在吊装过程中发生变形。由于钢筋笼在工厂内已经连接为一个整体，吊装过程中的变形很难在后继的安装过程中加以恢复。而且吊装过程中的受力不均衡也很容易导致吊装施工事故。目前的检测方式是在施工过程中依靠施工人员的目测检测，这种方式的可靠性和安全性均不高，存在较大的施工风险和安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用激光雷达辅助吊装大型钢筋笼的方法，能够通过扫描钢筋笼端头钢筋端面的坐标来反馈吊装施工中钢筋笼的变形程度。

为解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种采用激光雷达辅助吊装大型钢筋笼的方法，包括以下步骤：

S1、在吊装架的底部设有多个激光扫描装置，激光扫描装置具有回转360°，俯仰60°以上的视野，激光扫描装置用于扫描钢筋笼的钢筋端面点云；

S2、在起吊前，激光扫描装置初始扫描钢筋笼的钢筋端面点云数据；

S3、在起吊过程中，激光扫描装置实时扫描钢筋端面点云数据；

S4、比较起吊过程中的钢筋端面点云数据与初始的钢筋端面点云数据，两组数据的误差超出预设数值即报警；

通过以上步骤实现大型钢筋笼的辅助吊装。

优选的方案在步骤S1中，还包括给钢筋笼朝上的钢筋端面增加反射效果的措施。

优选的方案中，增加反射效果的措施包括：朝上钢筋端头的断面进行切割或磨削加工，形成新的金属断面；

或者在朝上钢筋端头涂覆反光漆；

或者在朝上钢筋端头粘贴反光膜。

优选的方案中，增加反射效果的措施包括在朝上钢筋端头套上盲套管，在盲套管的外端面设有反光层，在盲套管的侧壁内侧设有放射状的翼片。

优选的方案中，步骤S2和S3中，在扫描结果中，以亮度为依据对点云数据进行过滤，保留亮度超过预设值的点云数据。

优选的方案中，对点云数据以相邻距离为依据，对点云数据进行聚类分析，以过滤掉杂点信息；