利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法，包括步驟：在理論拼裝定位圖中，將其中一段拱肋的上弦管法蘭端面線沿圖中的安裝定位控制線向下偏移預(yù)設(shè)距離，偏移線與該安裝定位控制線的交點(diǎn)為第一測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量該點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；同理，找到該段拱肋下弦管上的第二測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量該點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；在實(shí)際施工中，測(cè)量該段拱肋對(duì)應(yīng)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值；根據(jù)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的理論值調(diào)整拱肋位置，當(dāng)實(shí)際值與理論值一致時(shí)，進(jìn)行該段拱肋的拼裝定位，同理進(jìn)行其他段拱肋的拼裝定位。本發(fā)明采用坐標(biāo)對(duì)比法對(duì)拱肋節(jié)段分別進(jìn)行定位、調(diào)整，可確保拱肋各節(jié)段空間位置及拱軸線與設(shè)計(jì)相符，鋼管拱橋線形平順美觀。
【專利說(shuō)明】利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼管拱橋梁的安裝技術(shù)，尤其涉及一種利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法。
[0002]_
【背景技術(shù)】
[0003]目前在建的南水北調(diào)中線一期工程總干渠有多座跨渠公路橋，橋梁下部為混凝土結(jié)構(gòu)，上部為鋼管拱采用剛性鋼管混凝土桁架結(jié)構(gòu)。鋼管混凝土拱橋作為一種新興拱橋，近年來(lái)以其充分利用了鋼管混凝土材料，提高了承載能力，并與橋梁建設(shè)的良好適應(yīng)性及施工的簡(jiǎn)便，外形美觀而得到了極大的發(fā)展。
[0004]本鋼管混凝土拱橋每側(cè)拱肋劃分為9段(不含拱腳預(yù)埋拱肋)，拱肋由制作廠家在工廠內(nèi)分段加工，每段拱肋兩端的法蘭在工廠內(nèi)固定完成，各段拱肋經(jīng)檢驗(yàn)、試拼裝及線形調(diào)整合格后運(yùn)至工地。每段拱肋在空中拼裝時(shí)采用大型吊車進(jìn)行吊裝，拱肋拼裝精度要求高，施工難度大。因此如何控制每段拱肋之間的拼裝是鋼管混凝土拱橋施工中一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它是鋼管拱橋梁施工成功與否的關(guān)鍵。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中鋼管混凝土拱橋中每段拱肋在空中拼裝時(shí)，精度不易控制，，施工難度大的特點(diǎn)，提供一種拼裝精度高，簡(jiǎn)單易行的利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
提供一種利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法，包括以下步驟:
在理論拼裝定位圖中，將其中一段拱肋的上弦管法蘭端面線沿圖中的安裝定位控制線向下偏移預(yù)設(shè)距離，偏移線與該安裝定位控制線的交點(diǎn)為第一測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量該點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；同理，找到該段拱肋下弦管上的第二測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量出該第二測(cè)量控制點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；
在實(shí)際施工中，測(cè)量該段拱肋的上弦管和下弦管上對(duì)應(yīng)的第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值；
根據(jù)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的理論值調(diào)整該拱肋的位置，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際值與理論值一致時(shí)，進(jìn)行該段拱肋的拼裝定位，同理進(jìn)行其他段拱肋的拼裝定位。
[0008]上述方案中，步驟測(cè)量第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值具體包括:
制作時(shí)，對(duì)其中一段拱肋的上、下弦管分別以法蘭端面中心線為基準(zhǔn)線，用角尺將中心線引向弦管便于儀器觀測(cè)一方的側(cè)邊緣線上，在距離法蘭端面預(yù)設(shè)距離處取點(diǎn)，得到第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)，在兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)處打上沖眼，并貼上測(cè)量反光片； 拼裝時(shí)，大型吊車將該段拱肋吊起，將該段拱肋下端法蘭面與相鄰拱肋的拱腳上法蘭面對(duì)接，用全站儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值。
[0009]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明采用坐標(biāo)對(duì)比法對(duì)拱肋節(jié)段分別進(jìn)行定位、調(diào)整，可確保拱肋各節(jié)段空間位置及拱軸線與設(shè)計(jì)相符，鋼管拱橋線形平順美觀。通過(guò)坐標(biāo)對(duì)比法校正拱肋位置，確保了梁拱的幾何形狀和尺寸精度。且整個(gè)定位過(guò)程中不需千斤頂?shù)绕渌ぞ?，可做到快捷施工，提高工效?br> [0010]_
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例鋼管拱橋示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例第I段拱肋與拱腳之間理論拼裝定位圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例第I段拱肋實(shí)際控制點(diǎn)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1_鋼管拱橋；2-第I段拱肋上端法蘭；3_安裝定位控制線；4-第I段拱肋下端；5_拱腳上端；6_拱肋弦管側(cè)邊緣線；7_拱軸線；8_法蘭端面中心線。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0014]本發(fā)明通過(guò)選擇拱肋上、下弦管側(cè)邊緣線上兩個(gè)控制點(diǎn)，當(dāng)其坐標(biāo)理論值和實(shí)際值對(duì)比一致時(shí)，對(duì)拱肋節(jié)段之間準(zhǔn)確進(jìn)行定位、拼裝，確保拱肋各節(jié)段空間位置及拱軸線與設(shè)計(jì)相符。
[0015]鋼管拱橋如圖1所示，鋼管拱的施工拱軸系數(shù)是二次拋物線。由于無(wú)法在拱肋的拱軸線上架設(shè)儀器，但拱肋弦管側(cè)邊緣線(側(cè)邊緣線在鋼管拱肋在工廠制作過(guò)程中已經(jīng)確定，并用沖眼標(biāo)識(shí))與拱軸線的相對(duì)位置固定，所以在拱肋上、下弦管上端口處側(cè)邊緣線上可先選擇兩個(gè)控制點(diǎn)，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)控制點(diǎn)坐標(biāo)理論值和實(shí)際值的方法來(lái)定位拱肋。
[0016]圖1為鋼管拱橋I的設(shè)計(jì)圖，AB線為鋼管拱橋的計(jì)算跨徑。本發(fā)明實(shí)施例中，AB線的理論海拔坐標(biāo)值為Z0=146171mm。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例中，以拼裝第I段拱肋舉例說(shuō)明。圖2為第I段拱肋與拱腳之間拼裝定位圖。本發(fā)明實(shí)施例利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法主要包括以下步驟:
S1、在理論拼裝定位圖(CAD圖)中找到拱肋上、下弦管側(cè)邊緣線上兩個(gè)控制點(diǎn)，并測(cè)量理論坐標(biāo)值。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，圖中EF線為第I段拱肋上端法蘭2的端面，拱肋安裝定位是以EF端為控制基準(zhǔn)面。將EF線向下偏移600mm為E’F’線，E’F’線與安裝定位控制線3 (設(shè)計(jì)時(shí)的理論控制線)交于C點(diǎn)，C點(diǎn)為第一測(cè)量控制點(diǎn)，可視為上弦管側(cè)邊緣線上的一點(diǎn)，測(cè)量出C點(diǎn)的理論坐標(biāo)值(Xc、Zc)。
[0019]同理，找到下弦管上的第二測(cè)量控制點(diǎn)D，并測(cè)量出該第二測(cè)量控制點(diǎn)D的理論坐標(biāo)值(XD、ZD)。
[0020]S2、在實(shí)際施工中，測(cè)量該段拱肋的上弦管和下弦管上對(duì)應(yīng)的第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值；如圖3所示，7為拱軸線，制作時(shí)，對(duì)上、下弦管以法蘭端面中心線8為基準(zhǔn)線，用角尺沿法蘭端面中心線8引向弦管便于儀器觀測(cè)一方的拱肋弦管側(cè)邊緣線6上，在距離法蘭端面600mm處取C’、D’點(diǎn)，在C’、D’點(diǎn)打上沖眼，并貼上測(cè)量反光片。用全站儀測(cè)量C’、D’點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值(X。、&)、(&、Zd)?？捎脤?duì)講機(jī)指揮安裝人員調(diào)整C’、D’點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值仏、？。)、^^)值。
[0021]S3、根據(jù)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的理論值調(diào)整該拱肋的位置，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際值與理論值一致時(shí)，進(jìn)行該段拱肋的拼裝定位，同理進(jìn)行其他段拱肋的拼裝定位。
[0022]本發(fā)明實(shí)施例中，測(cè)量拱肋上、下弦管側(cè)邊緣線上C、D兩個(gè)控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值，當(dāng)理論坐標(biāo)值和實(shí)際坐標(biāo)值一致時(shí)，即可將第2段拱肋和第I段拱肋定位、拼裝。
[0023]拼裝時(shí)，大型吊車將第I段拱肋吊起，第I段拱肋下端4的法蘭面與拱腳上端5的法蘭面對(duì)接。將C’、D’點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值同C、D點(diǎn)的理論坐標(biāo)值(Xc、Zc)、(XD、ZD)對(duì)比，當(dāng)實(shí)際值同理論值一致時(shí)，將第I段拱肋下端法蘭與拱腳上端5的法蘭之間的螺栓緊固，將拱肋上端下弦管與鋼管拱支架上的工字鋼(45號(hào)鋼2根)焊接固定，即完成了第I段拱肋的拼裝定位。
[0024]同理，可完成其他拱肋的拼裝定位。
[0025]本發(fā)明采用坐標(biāo)對(duì)比法對(duì)拱肋節(jié)段分別進(jìn)行定位、調(diào)整，可確保拱肋各節(jié)段空間位置及拱軸線與設(shè)計(jì)相符，鋼管拱橋線形平順美觀。整個(gè)拼裝過(guò)程始終采用全站儀進(jìn)行檢查和監(jiān)控，確保了梁拱的幾何形狀和尺寸精度。由上述實(shí)施例可知，此方法簡(jiǎn)單易行，不需千斤頂?shù)绕渌ぞ?，可做到快捷施工，提聞工效?br> `[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種利用坐標(biāo)對(duì)比法確定鋼管拱橋拱肋之間定位的方法，其特征在于，包括以下步驟: 在理論拼裝定位圖中，將其中一段拱肋的上弦管法蘭端面線沿圖中的安裝定位控制線向下偏移預(yù)設(shè)距離，偏移線與該安裝定位控制線的交點(diǎn)為第一測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量該點(diǎn)的理論坐標(biāo)值；同理，找到該段拱肋下弦管上的第二測(cè)量控制點(diǎn)，并測(cè)量出該第二測(cè)量控制點(diǎn)的理論坐標(biāo)值； 在實(shí)際施工中，測(cè)量該段拱肋的上弦管和下弦管上對(duì)應(yīng)的第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值； 根據(jù)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的理論值調(diào)整該拱肋的位置，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際值與理論值一致時(shí)，進(jìn)行該段拱肋的拼裝定位，同理進(jìn)行其他段拱肋的拼裝定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟測(cè)量第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值具體包括: 制作時(shí)，對(duì)其中一段拱肋的上、下弦管分別以法蘭端面中心線為基準(zhǔn)線，用角尺將中心線引向弦管便于儀器觀測(cè)一方的側(cè)邊緣線上，在距離法蘭端面預(yù)設(shè)距離處取點(diǎn)，得到第一測(cè)量控制點(diǎn)和第二測(cè)量控制點(diǎn)，在兩個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)處打上沖眼，并貼上測(cè)量反光片； 拼裝時(shí)，大型吊車將該段拱肋吊起，將該段拱肋下端法蘭面與相鄰拱肋的拱腳上法蘭面對(duì)接，用全站儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)值。
【文檔編號(hào)】E01D4/00GK103711080SQ201310730221
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】所玉敏, 魏凡 申請(qǐng)人:中國(guó)一冶集團(tuán)有限公司