機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中的應(yīng)用

李健 張超

摘 要：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來人工的解放以及生產(chǎn)力的大幅度提升。本文以機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程的相關(guān)應(yīng)用為主要研究對(duì)象，針對(duì)當(dāng)前建筑工程中機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合筆者多年建筑工程領(lǐng)域的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，為從事建筑工程領(lǐng)域的技術(shù)人員，提供力所能及的幫助和支持。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù);建筑工程;技術(shù)創(chuàng)新

引言：隨著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，在建筑工程領(lǐng)域中，越來越多的機(jī)械設(shè)備有效應(yīng)用到施工現(xiàn)場(chǎng)后，實(shí)現(xiàn)更為高效的施工效率以及施工節(jié)奏，同時(shí)提升了施工項(xiàng)目的整體收入。因此開展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑工程現(xiàn)代化發(fā)展的重要舉措。

一、建筑工程機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀

建筑工程中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，其中相關(guān)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用到相關(guān)施工作業(yè)任務(wù)中，例如自動(dòng)挖掘機(jī)、塔吊、鋼筋自動(dòng)加工器等一系列工具和設(shè)備，這些具有機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)設(shè)備，助推了建筑工程智能化應(yīng)用的發(fā)展進(jìn)程，有效降低了人力成本的投入，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的發(fā)展目標(biāo)，同時(shí)降低了施工企業(yè)的施工風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。

二、機(jī)械自動(dòng)化控制的關(guān)鍵技術(shù)

（一）位置路徑預(yù)設(shè)

在日常施工作業(yè)過程中，機(jī)械設(shè)備可以按照預(yù)先設(shè)定的位置路徑，進(jìn)行相關(guān)的施工操作。在開展相關(guān)工作前，需要對(duì)路徑進(jìn)行預(yù)設(shè)，同時(shí)按照機(jī)械設(shè)備的相關(guān)功能，進(jìn)行自動(dòng)控制，結(jié)合實(shí)際的施工場(chǎng)地，開展有效的位置探索。同時(shí)以紅外線遠(yuǎn)程自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)為引導(dǎo)，對(duì)潛在的障礙物進(jìn)行有效回避，實(shí)現(xiàn)路徑行進(jìn)的智能化操作。該技術(shù)主要應(yīng)用于自動(dòng)挖掘機(jī)、鏟車等設(shè)備中。由于位置路徑預(yù)設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的自動(dòng)化操作，進(jìn)而降低人力的投入成本。

（二）虛擬線預(yù)設(shè)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑放線工作中，應(yīng)用較為廣泛。將建筑圖紙的相關(guān)信息輸入到自動(dòng)放樣儀，同時(shí)可以繪制當(dāng)前所有放線的圖紙，以紅外線技術(shù)為主要手段，對(duì)施工環(huán)境投射紅外線，進(jìn)而幫助施工人員開展相關(guān)放線工作。由于紅外線在環(huán)境陰暗的場(chǎng)地具有重要的應(yīng)用價(jià)值，因此在隧道工程、水利工程等相關(guān)工程中多有應(yīng)用。虛擬線的預(yù)設(shè)，實(shí)現(xiàn)了建筑圖紙高效化的繪制模式，加速了施工人員的放樣效率。

（三）安全管理功能

自動(dòng)監(jiān)控識(shí)別技術(shù)，基于傳統(tǒng)的攝像系統(tǒng)之上，升級(jí)而來的技術(shù)改造，對(duì)施工人員以及施工車輛存在違規(guī)操作等情況，進(jìn)行自動(dòng)化管理和控制，將拍攝的信息進(jìn)行有效的回傳，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工場(chǎng)面的實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中對(duì)材料違規(guī)擺放、施工現(xiàn)場(chǎng)存在安全隱患等問題進(jìn)行警告，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理。

三、機(jī)械自動(dòng)化在建筑工程中應(yīng)用和發(fā)展

（一）自動(dòng)化壓路機(jī)

在建筑工程領(lǐng)域中，對(duì)于自動(dòng)化壓路機(jī)的應(yīng)用，起到了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，尤其是結(jié)合傳統(tǒng)的施工技術(shù)，結(jié)合遠(yuǎn)程通信技術(shù)，將壓路機(jī)設(shè)定好相應(yīng)的工作點(diǎn)位，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)施工，同時(shí)完成的路面進(jìn)行測(cè)量和分析。以紅外線測(cè)距儀和水平測(cè)量?jī)x為首的相關(guān)儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)地面和距離的有效測(cè)量。同時(shí)基于通信技術(shù)的有效結(jié)合，可以在數(shù)據(jù)控制中心遠(yuǎn)程操控，完成對(duì)施工任務(wù)的安排和操作。在施工場(chǎng)地中，基于機(jī)械技術(shù)自動(dòng)化的發(fā)展理念，以科技化、智能化、無人化成為當(dāng)前壓路機(jī)發(fā)展的重要目標(biāo)。通過其他技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，自動(dòng)化壓路機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)操作任務(wù)的精準(zhǔn)把控，高效且明確完成相應(yīng)的施工任務(wù)。對(duì)于施工過程中存在的路面問題，可以開展二次重復(fù)作業(yè)，確保施工質(zhì)量。以平整土地為例，自動(dòng)化壓路機(jī)的壓實(shí)效果，較人工夯實(shí)的效果相比，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和價(jià)格優(yōu)勢(shì)。同時(shí)節(jié)約了人力的投入，以及對(duì)后期路面問題的返修，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展理念，有效的提升了施工企業(yè)的施工效率。

（二）自動(dòng)化挖掘機(jī)

自動(dòng)化挖掘機(jī)與自動(dòng)化壓路機(jī)有所不同，由于挖掘機(jī)對(duì)于土層的深度以及相關(guān)管線需要深度的分析和排查，因此施工內(nèi)容存在高度復(fù)雜性。自動(dòng)化挖掘機(jī)是以激光技術(shù)、紅外線技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)挖掘機(jī)的有效控制，不僅可以精確挖掘深度，同時(shí)對(duì)相關(guān)的管線還可以有效避讓，實(shí)現(xiàn)了對(duì)開挖工作的自動(dòng)化操作。通過大量實(shí)際案例得知，當(dāng)前自動(dòng)化挖掘機(jī)其挖掘速度還無法與人工相媲美，主要原因是對(duì)于開展的路徑、深度、面積等需要進(jìn)行復(fù)雜的綜合運(yùn)算，而當(dāng)前5G通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展還沒有實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的有效融合，進(jìn)而對(duì)土體開挖過程中，施工效率較為緩慢，但是基于當(dāng)前的發(fā)展理念，以及通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于自動(dòng)化挖掘機(jī)，其生產(chǎn)效率以及施工速度還可以進(jìn)一步提升和改善。

（三）自動(dòng)化鋼筋制作機(jī)

自動(dòng)化鋼筋制作機(jī)，是集合了鋼筋制作機(jī)與電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，通過設(shè)定相關(guān)的鋼筋尺寸，排放鋼筋原料，自動(dòng)化鋼筋制作機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所需鋼筋的快速制作。同時(shí)，可以對(duì)鋼筋的制作方案進(jìn)一步調(diào)整，提升鋼筋的利用效率，降低施工企業(yè)的投入成本。同時(shí)自動(dòng)化鋼筋制作機(jī)可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷制作，不僅有效降低人工成本，其施工效率以及完成程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人工的制作效率，因此具有不可估量的潛在利用價(jià)值。自動(dòng)化鋼筋制作機(jī)的建立，對(duì)施工過程所需要的相關(guān)箍筋可以完成快速的追蹤和加工，不僅制作工藝更加符合設(shè)計(jì)需求，其相關(guān)鋼筋施工后的質(zhì)量強(qiáng)度也會(huì)大幅度提升[1]。

（四）機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程的應(yīng)用和發(fā)展，是當(dāng)前建筑領(lǐng)域的主流發(fā)展趨勢(shì)，利用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)施工工程無人化的升級(jí)，既可以降低施工工程的危險(xiǎn)程度，同時(shí)減少人工成本的投入。尤其是一些具有危險(xiǎn)性的高危行業(yè)，如：鋼管架施工人員、塔吊司機(jī)、混凝土澆筑人員等，這些工作或多或少存在一定的危險(xiǎn)性，同時(shí)在施工過程中，相關(guān)的工作內(nèi)容具有重要的價(jià)值和意義。為了提升施工效率，同時(shí)降低施工企業(yè)的潛在安全隱患，開發(fā)和發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是當(dāng)前建筑行業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì)。以機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的不斷應(yīng)用，化解建筑工程施工作業(yè)的安全隱患，從而實(shí)現(xiàn)高效率、高安全、高質(zhì)量的施工成效。在機(jī)械自動(dòng)化持續(xù)發(fā)展的今天，應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑施工智能化發(fā)展已經(jīng)受到了社會(huì)各界的廣泛共識(shí)，基于5G通信的發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的升級(jí)改造，降低人工的需求和影響，以電子技術(shù)為核心控制理念，相關(guān)傳輸設(shè)備為輔助設(shè)備，結(jié)合施工作業(yè)的總體目標(biāo)，開展全項(xiàng)目的自動(dòng)化運(yùn)作即將成為現(xiàn)實(shí)[2]。

結(jié)論：綜上所示，基于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，助推我國(guó)建筑工程產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更為先進(jìn)和智能的自動(dòng)化施工技術(shù)，開展和挖掘機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的潛在優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑工程領(lǐng)域現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛永濤.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（08）：237.

[2]路洪柱.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J].門窗，2019（08）：161.