高填方推土機(jī)鋪筑推平作業(yè)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)協(xié)同監(jiān)控

楊 鵬，劉東海，劉 強(qiáng)，戚 藍(lán)

(1.天津大學(xué)水利工程仿真與安全國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300350； 2.中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院，云南 昆明 650051)

根據(jù)現(xiàn)行的JTG F10—2006《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》[1]，在公路路基高填方填筑的施工過程中，需嚴(yán)格控制每層的鋪筑厚度和平整性，以確保后續(xù)施工層達(dá)到應(yīng)有的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和功能要求[2]，有效控制高填方工后沉降。一般采用過程控制和事后檢測來控制路基鋪筑厚度和平整性。但是，常規(guī)采用插桿做標(biāo)記的過程控制方法，難以實(shí)現(xiàn)鋪筑層平整性的精準(zhǔn)控制，而事后檢測又存在難以及時(shí)反饋、指導(dǎo)實(shí)時(shí)作業(yè)的弊端。

針對(duì)上述不足，相關(guān)學(xué)者和廠商開展相關(guān)研究與開發(fā)。如在攤鋪厚度控制方面，宋敏等[3-4]研制了適用于現(xiàn)場實(shí)際的土方鋪筑厚度檢測尺，但該裝置往往用于事后檢測，不能在施工過程中對(duì)攤鋪厚度進(jìn)行監(jiān)測。在土石方平整性控制方面，沈旭等[5-6]利用激光平地技術(shù)來控制推土機(jī)推平作業(yè)，但是該技術(shù)在作業(yè)過程中存在障礙物遮擋干擾且易受天氣影響。Bidgoli等[7-8]研制了集成加速度傳感器與全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS(global navigation satellite system)的自動(dòng)化路面平整度檢測系統(tǒng)，但僅適用于路面平整性事后檢測，且由于路基填筑作業(yè)過程中填筑料存在粒徑較大石塊，故也無法適用于路基填筑推平作業(yè)事后檢測。此外，曹薇等[11]發(fā)明了一種激光控制平整推土機(jī)的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可顯示當(dāng)前鏟刀的工作狀態(tài)，方便操作者準(zhǔn)確調(diào)整鏟刀參數(shù)，提高工作效率及精度；……