一种横梁腹板轴线不共线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法技术

本发明专利技术涉及工程测量领域，尤其涉及曲线钢桁梁中的孔位定位方法，具体为一种横梁腹板中心不在同一直线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法通过使现场的钢桁梁与观测塔建立的参考面位置关系与三维模型中模型与基准面位置关系匹配，并通过三维软件获取各横梁腹板上孔到基准面的垂直距离，在现场采用全站仪配合参考面结合三维模型中的垂直距离在横梁腹板上找出孔位；该方法能够快速准确的获得各横梁腹板上孔位位置，提高定位精度和定位效率。提高定位精度和定位效率。提高定位精度和定位效率。

【技术实现步骤摘要】
一种横梁腹板轴线不共线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法


[0001]本专利技术涉及工程测量领域，具体涉及曲线钢桁梁中的孔位定位方法。

技术介绍

[0002]传统钢桁梁多为直线钢桁梁，直线钢桁梁中各横梁腹板基本保持平行且钢桁梁中轴线基本经过各横梁腹板中心(如图1所示)，在多数情况下钢桁梁需要进行拼接延长其长度，拼接时需要将相邻两个钢桁梁中相邻的两个横梁腹板进行连接，因此两个横梁腹板孔位需要保持一致，钢桁梁整体对接时以中轴线为参考进行对接，因此传统的直线钢桁梁中横梁腹板上的孔位也需要参考中轴线进行孔位定位，由于直线钢桁梁中各横梁腹板中心基本处于钢桁梁中轴线上，因此根据图纸设计孔位距离钢桁梁中轴线的垂直距离结合钢桁梁中轴线建立观测塔配合全站仪便能够准确定位各横梁腹板上孔位位置。
[0003]一般在搭建钢桁梁前不能以横梁腹板中心进行孔位定位，具体原因涉及到装配误差和焊接后横梁腹板会在长度方向上的伸缩，导致如果提前定位好孔位后孔位距离钢桁梁中轴线的垂直距离会发生改变，从而不能在两块钢桁梁拼接时使孔位保持一致。
[0004]对于上述直线钢桁梁来讲只要根据钢桁梁中轴线建立起观测塔便能够对各横梁腹板上孔位进行定位，而现有的钢桁梁结构中又出现了曲线钢桁梁，钢桁梁的中轴线在竖直面和水平面上都呈曲线，这种曲线钢桁梁无法使观测塔参考钢桁梁中轴线进行搭建，从而对各横梁腹板上的孔位准确定位很难实现，考虑实际操作时需要分别对各须打孔的横梁腹板以所处位置中轴线建立观测塔参考面进行定位，使的操作复杂效率低。

技术实现思路
/>[0005]为了解决现有技术中对曲线钢桁梁中横梁腹板中心不在同一直线时各横梁腹板上孔位定位难度大，操作复杂、效率低的问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种横梁腹板中心不在同一直线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法，其特征在于：在施工现场建立胎架并在胎架上搭建钢桁梁，在施工现场设置一对观测塔，使这对观测塔连线上形成的垂直于地面的参考面相交于各横梁腹板或各横梁腹板延长线；
[0007]通过三维建模建立钢桁梁模型，并在三维模型中建立一个基准面；
[0008]使基准面与三维模型的位置关系和参考面与现场钢桁梁位置关系保持一致，通过三维软件测量各横梁腹板上孔位与基准面之间的垂直距离；
[0009]在横梁腹板上画出孔位高度的水平线，在施工现场对完成焊接后形态稳定的钢桁梁利用全站仪配合观测塔建立的参考面结合模型中测量出来的各孔位与基准面之间的垂直距离在水平线上标记出各横梁腹板上的孔位。
[0010]进一步的，先建立三维模型和基准面，再根据基准面在施工现场设置观测塔建立参考面。
[0011]进一步的，先设置观测塔建立参考面，再根据参考面在三维模型中建立基准面。
[0012]进一步的，设置观测塔建立参考面时参考其中一个横梁腹板，使参考面垂直于该横梁腹板。
[0013]进一步的，设置观测塔建立参考面时以处于边缘的横梁腹板为参考。
[0014]进一步的，使该参考面经过该横梁腹板中心。
[0015]采用该技术方案通过在三维模型中建立和现场钢桁梁相同的模型结构，并通过在三维模型中建立一个基准面获取各横梁腹板孔位到基准面的垂直距离数据，再通过在现场建立观测塔虚拟出一个和三维模型中基准面一致的参考面便能够通过全站仪结合三维模型中孔到基准面垂直距离数据获得各横梁腹板上孔位位置，从而快速准确的获得各横梁腹板上孔位位置，提高定位精度和定位效率。
附图说明
[0016]图1为直线钢桁梁结构示意图，a为立体图，b为侧视图，c为仰视图；
[0017]图2为三维模型中建立的基准面和钢桁梁位置关系示意图，a为立体图，b为侧视图，c为仰视图；
[0018]图3为现场实际钢桁梁和观测塔建立参考面位置关系示意图；
[0019]其中：1、顶板；2、横梁腹板；3、中轴线；4、基准面；5、观测塔；6、参考面；7、全站仪；8、胎架；9、水平线；10、垂直线。
具体实施方式
[0020]为了能够更好的理解本专利技术构思，下面结合具体实施例和附图做进一步详细说明。
[0021]如图2所示的曲线钢桁梁，该曲线钢桁梁包括一组横梁腹板和顶板，该实施例中各横梁腹板依次沿钢桁梁中轴线呈扇形排列，即各横梁之间呈一定夹角设置，实际搭建钢桁梁时也可使各横梁腹板平行设置，此时各横梁腹板形成台阶式排布(图中未示出)。
[0022]参考图2各横梁腹板的中心基本处于钢桁梁中轴线上，而各横梁腹板上的孔位需要参考中轴线进行定位，如果按照传统直线钢桁梁的打孔定位方法，只对两端的横梁腹板进行打孔时，则需要分别以两端横梁腹板所在位置中轴线搭建观测塔建立与该横梁腹板垂直的参考面，再以设计图纸中孔位距离中轴线垂直距离进行定位即可，如果需要对更多的横梁腹板进行打孔定位，则需要建立更多的参考面，操作复杂效率低。
[0023]因此本专利技术的方发是，在现场建立胎架，并在胎架上搭建钢桁梁结构。参考图2在三维建模软件中建立一个与实际钢桁梁结构一致的三维模型，并在其中建立一个垂直的基准面，使这个基准面与各横梁腹板或各横梁腹板长度方向的延长线相交，采用三维软件测量出各横梁腹板上孔位与该基准面之间的垂直距离。
[0024]参考图3在施工现场设置一对观测塔，使这对观测塔连线上形成的垂直于地面的参考面(该参考面为设想出的虚拟面)，使这个参考面与现场搭建的钢桁梁结构的位置关系和三维模型中的基准面与三维模型的位置关系保持一致。
[0025]在横梁腹板上画出水平线，水平线位置一般根据设计要求采用孔圆心到顶板底部的距离来定。然后采用全站仪配合观测塔建立的参考面结合三维模型中获得的孔位到基准面的垂直距离，在各横梁腹板的水平线上找出该水平线上某一点到参考面上的垂直距离与
模型中的垂直距离相等的点，以该点做垂直线，垂直线与水平线交点得到准确的孔位定位位置，从而完成孔位定位。
[0026]该方法中只需要建立一对观测塔便能够对曲线钢桁梁中各横梁腹板上的孔位采用全站仪进行定位，提高了效率和孔位定位的准确性。
[0027]该方法中并不限定先在模型中建立基准面还是在施工现场建立参考面，两者关系属于相互辅助确立的，即如果先建立三维模型中的基准面，则施工现场的参考面参考三维模型中的基准面建立；如果先在施工现场建立参考面，则三维模型中的基准面参考现场的参考面建立。
[0028]亦或者两者可以遵循一个建立标准分别独立建立，如以其中一个横梁腹板所处位置的中轴线建立一个与该横梁腹板垂直的参考面或基准面(实际是以该横梁腹板中心建立，由于该中心基本处于该横梁腹板所处位置的钢桁梁中轴线上)，则此时无论是施工现场还是三维模型中均需要依照这个标准，在施工现场以指定的横梁腹板所处位置的中轴线设置观测塔建立参考面。因此为了方便参考起见，最好选择靠近边缘位置的横梁腹板作为参考进行基准面或参考面的建立。当然也可以选择其它标准来建立基准面和参考面，其最终的目标只要保证基准面和三维模型位置关系与施工现场参考面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种横梁腹板中心不在同一直线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法，其特征在于：在施工现场建立胎架并在胎架上搭建钢桁梁，在施工现场设置一对观测塔，使这对观测塔连线上形成的垂直于地面的参考面相交于各横梁腹板或各横梁腹板延长线；通过三维建模建立钢桁梁模型，并在三维模型中建立一个基准面；使基准面与三维模型的位置关系和参考面与现场钢桁梁位置关系保持一致，通过三维软件测量各横梁腹板上孔位与基准面之间的垂直距离；在横梁腹板上画出孔位高度的水平线，在施工现场对完成焊接后形态稳定的钢桁梁利用全站仪配合观测塔建立的参考面结合模型中测量出来的各孔位与基准面之间的垂直距离在水平线上标记出各横梁腹板上的孔位。2.根据权利要求1所述的一种横梁腹板中心不在同一直线的钢桁梁中横梁腹板上孔位定位方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝堂，朱新华，薛宏强，田景辉，张建国，
申请(专利权)人：中铁宝桥集团有限公司，
类型：发明
国别省市：