(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210689524.0 (22)申请日 2022.06.17 (71)申请人 闽江学院 地址 350108 福建省福州市闽侯县溪 源宫 路200号 (72)发明人 黄小琴　黄登峰　郑祥盘　唐晓腾　 汪文祥　王作成　 (74)专利代理 机构 厦门原创专利事务所(普通 合伙) 35101 专利代理师 许丹青 (51)Int.Cl. E04G 21/00(2006.01) E04G 21/14(2006.01) E04G 21/16(2006.01) G01D 21/02(2006.01)B65G 13/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装 置及其工作方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM技术的大型钢结 构建筑施工装置及其工作方法， 涉及建筑施工技 术领域， 为解决现有基于BIM技术的应用仅处于 模拟施工阶段， 在施工过程中， 与BIM互动性低， 施工人员无法主动反馈， 致使施工中出现问题无 法及时纠错， 后续返工难度大， 效率低的问题。 步 骤一： 将大型钢结构建筑施工装置搭载至运载车 辆上， 移动至施工场地， 并将装置上的辊式输送 机末端与场地中的上料输送机对接； 步骤二： 将 BIM预制阶段带有rfid标签的预制 钢结构件放置 在上料输送机上， 转运至辊式输送机， 由辊式输 送机将钢结构件从缺陷检测区送往装置内的吊 装区， 输送过程中， 缺陷检测区上的激光扫描栅 条包覆式围绕在钢结构件四周， 对其表面缺陷进 行扫描。 权利要求书3页 说明书6页 附图6页 CN 115095152 A 2022.09.23 CN 115095152 A 1.一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置的工作 方法， 其特征在于， 包括以下步 骤； 步骤一： 将大型钢结构建筑施工装置搭载至运载车辆上， 移动至施工场 地， 并将装置上 的辊式输送机末端与场地中的上 料输送机对接； 步骤二： 将BIM预制阶段带有rfid标签的预制钢结构件放置在上料输送机上， 转运至辊 式输送机， 由辊式输送机将钢结构件从缺陷检测区送往装置内的吊装区， 输送过程中， 缺陷 检测区上 的激光扫描栅条包覆式围绕在钢 结构件四周， 对其表面缺陷进行扫描， 同时液压 伸缩杆驱动超声波测厚机构下移， 贴附在预制钢结构件表面， 对构件厚度进行检测， 装置底 架内的四角均安装有称重传感器， 进一 步对构架重量进行检测； 步骤三： 检测完毕后由rfid标签非接触识别器对该预制钢结构件编号进行检测， 并通 过无线数传模块将检测到的编号连同参数反馈至BIM系统， 系统根据编号信息， 与预构模型 中的该编号构件匹配， 并当实际检测参数与该构件在BIM中的模拟重量、 表 面平整度以及厚 度信息进行比对， 当构件质量符合标准后， BIM将信息反馈 至施工场地吊运装置； 步骤四： 吊运装置在接受到信号后， 根据 预定轨迹将构件吊运至对应的安装位点， 吊运 前， 由控制柜上的雨雪量雷达、 温湿度传感器、 风力传感器以及雾气传感器对当前环境信息 进行检测， 结合吊运构件的体积， 由终端对构件当前环境吊装坠落的风险进行评估， 并将评 估结果显示在显示屏， 对附近施工人员起到警示效果， 整个吊运过程由吊运监测探头检测， 当构件失稳时可及时反馈信号至吊运装置； 步骤五： 施工时钢结构预制件逐层搭建， 期间无人机搭载图像采集模块沿施工场地预 定轨道移动， 实时获取钢结构搭建图像信息， 并将其反馈至BIM系统与BIM预制模型比对， 拼 装过程发现问题可及时纠正， 搭建时钢结构间依靠混凝 土浇筑或高强度螺 栓连接； 步骤六： 当一层搭建完毕后， 施工人员通过便携式检测装置， 对预制模型中的关键连接 位点强度进行检测， 检测信息反馈至BIM系统， 与预制模型模拟强度比对， 符合标准后进行 下一层施工， 如此往复， 直至 完成整个钢结构建筑的搭建。 2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置的工作 方法， 其 特征在于： 所述步骤 六中， 便携式检测装置包括检测装置主体(31)， 所述检测装置主体(31) 包含有螺栓强度检测机构(32)、 超声波检测机构(43)和手柄(39)， 所述螺栓强度检测机构 (32)和超声波检测机构(43)分别安装在手柄(39)的两端， 所述手柄(39)与螺栓强度检测机 构(32)的连接处安装有第一扳机(41)， 所述手柄(39)与超声波检测机构(43)的连接处安装 有第二扳机(42)， 所述手柄(39)的外壁上设置有防滑纹(40)， 所述超声波检测机构(43)的 前端安装有回弹端头(4 4)， 所述超声 波检测机构(43)的后端安装有图像采集探 头(45)。 3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置的工作 方法， 其 特征在于： 所述螺栓强度检测机构(32)内部的一端安装有伺服电机(46)， 所述伺服电机 (46)输出端的外壁上安装有散热风页(55)， 所述螺栓强度检测机构(32)的外壁两侧均设置 有散热槽(54)， 所述伺服电机(46)的输出端上安装有蜗杆(47)， 所述蜗杆(47)的上方设置 有涡轮(48)， 所述涡轮(48)的内部安装有传动轴(49)， 所述传动轴(49)的一端安装有扭矩 传感器(50)， 所述扭矩传感器(50)的上方设置有芯片座(53)， 所述传动轴(49)的另一端的 外壁上安装有 稳定轮(51)， 所述传动轴(49)的另一端贯穿并延伸至螺栓强度检测机构(32) 的外部， 且安装有定位端头(3 3)， 所述定位端头(3 3)的内部设置有卡槽(52)。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115095152 A 24.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置的工作 方法， 其 特征在于： 所述螺栓强度检测机构(32)前端的外壁上安装有连接板(34)， 所述连接板(34) 上端和下端的内部均安装有丝杆(35)， 所述丝杆(35)的一端安装有旋转环(37)， 所述丝杆 (35)的另一端安装有橡胶吸盘(36)， 所述丝杆(35)与连接板(34)的连接处安装有螺母 (38)。 5.一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 基于权利要求1所述方法使用， 其特 征在于： 包括底架(1)， 所述底架(1)的上方安装有辊式输送机(5)， 所述辊式输送机(5)上方 的前端设置有缺陷检测区(2)， 所述辊式输送机(5)上方的后端设置有吊装区(3)， 所述底架 (1)的两侧均安装有侧挡板(4)， 所述缺陷检测区(2)的内部安装有激光固定框架(7)， 所述 激光固定框架(7)的内壁四周均安装有激光扫描栅条(8)， 所述激光固定框架(7)的后端安 装有支撑框架(9)， 所述支撑框架(9)的上端安装有液压伸缩杆(10)， 所述液压伸缩杆(10) 的输出端贯穿并延伸至支撑框架(9)的内部， 且安装有超声波测厚机构(11)， 所述超声波测 厚机构(11)的两端均安装有导块(17)， 所述支撑框架(9)与导块(17)的连接处设置有导槽 (18)， 所述支撑 框架(9)的后端安装有rfid标签非接触识别器(19)。 6.根据权利要求5所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 其特征在于： 一侧所述侧挡板(4)的上端安装有吊运监测探头(14)， 且吊运监测探头(14)设置在吊装 区 (3)的内部， 所述吊装区(3)的后端安装有后挡板(12)， 所述后挡板(12)的内部安装有测距 传感器组(13)。 7.根据权利要求6所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 其特征在于： 另一侧所述侧挡板(4)的外壁上安装有显示屏(15)， 所述显示屏(15)的一侧安装有控制柜 (16)， 所述控制柜(16)的前端安装有柜门(161)， 所述柜门(161)的一侧通过铰链(163)与控 制柜(16)转动连接， 所述柜门(161)的另一侧通过弹跳锁(162)与控制柜(16)锁闭连接 。 8.根据权利要求7所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 其特征在于： 所述控制柜(16)的上端安装有传感器托架(20)， 所述传感器托架(20)的上方安装有雨雪量 雷达(21)、 温湿度传感器(2 2)、 风力传感器(23)和雾气传感器(24)。 9.根据权利要求8所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 其特征在于： 所述辊式输送机(5)的一侧安装有皮带传动机构(6)， 且皮带传动机构(6)与侧挡板(4)固定 连接， 所述皮带传动机构(6)的一端安装有步进电机(30)， 且步进电机(30)的输出端通过皮 带传动机构(6)与辊式输送机(5)传动连接 。 10.根据权利要求9所述的一种基于BIM技术的大型钢结构建筑施工装置， 其特征在于： 所述底架(1)的内部安装有称 重传感器(56)、 液压站(29)和电源模块(26)， 所述控制柜(16) 的内部安装有中央处理器(25)、 无线数传模块(27)和电机驱动模块(28)， 所述激光扫描栅 条(8)、 超声波测厚机构(11)、 rfid标签非接触识别器(19)、 吊运监测探头(14)、 测距传感器 组(13)、 雨雪量雷达(21)、 温湿度传感器(22)、 风力传感器(23)和雾气传感器(24)的输出端 均与中央处理器(25)的输入端电性连接， 所述中央处理器(25)的输出端通过液压站(29)与 液压伸缩杆(10