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高拱坝坝体混凝土浇筑方量大,缆机是混凝土入仓的主要运输工具;仓面空间狭小,投入设备众多,使每台设备平均占有的空间资源十分有限;在浇筑仓狭窄的空间内,各工艺活动及其实体按浇筑方案设置的流程和各自的运行时间轴活动,当并行的施工活动在同一时间需要占用同一施工空间时,会导致时空冲突,这些时空冲突必将给施工带来安全风险甚至是安全事故。浇筑作业时投入缆机数量较多、仓面机械流动性大、仓面结构复杂,在空地一体的施工环境中,加大了缆机入仓的控制难度,为了使吊罐安全入仓,有必要对缆机入仓过程进行冲突检测并分析冲突给施工带来的安全风险,通过有针对性的制定调整措施达到消除安全风险的目的。 针对缆机入仓时吊罐与仓面实体间的冲突问题,定量分析由于时空冲突所引起的施工安全风险。首先,分析缆机吊运时的运动过程,在考虑缆机制动的基础上还充分考虑制动的后效应,即吊罐惯性摆动和承载索纵向弹性,建立了吊罐运行过程中的安全距离计算模型,通过将吊罐各向安全距离与其空间运动机理相耦合,建立了基于缆机运动过程的吊罐安全空间数学模型,并基于visual studio开发平台建立了缆机吊罐安全空间实时计算模块,实现了对吊罐运行时安全空间的实时计算及在XOZ平面上实时显示。本文在界定吊罐安全空间时不考虑外界环境对吊罐运行的影响。 采用施工机械实际运行轨迹与虚拟施工场景相结合的方法还原仓面浇筑过程。运用冲突检测技术对实体安全空间进行相交测试,产生冲突后将其冲突的空间范围定义为“冲突泡”。以“冲突泡”的时空形态演化描述缆机入仓过程中吊罐与仓面实体间冲突的时空变化过程,并揭示冲突泡的时空形态与仓面时空冲突安全风险之间的量化关系。由此建立了安全风险量化指标:冲突次数、冲突时长、“冲突泡”体积及瞬时“冲突泡”体积最大值,并以16#-012仓和17#-013仓为例进行了冲突检测计算,构建了不同指标下施工安全风险云图,形象地反映了每种风险指标在浇筑仓的平面分布情况,可为后续缆机入仓过程提供参照,特别是对吊罐入仓对位和仓面机械的施工组织有一定指导意义。 以缆机为调整主体,将缆机避险调整方式分为主动调整和被动调整,根据风险量化结果建立了时空冲突个性化调整机制。基于航天器三轴稳定的姿态调整基本原理,提出了一种新型吊罐主动调整装置和方法,可以直接对吊罐姿态进行调整,实现快速避险,也可以使吊罐对位时快速稳定。