CN102589491A - 一种预应力锚盒下料尺寸测量工具及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬索桥、斜拉桥等特大桥梁预应力锚盒尺寸测量工具，其特征在于：包括有360度中心尺、虚拟锚盒边线尺，所述360度中心尺包括有中心尺上段和中心尺下段，中心尺上段与中心尺下段形成交叉结构并在交叉处设置有水平方向角度调节装置，还包括有顶点距离控制器、虚拟剖切面靠尺，所述顶点距离控制器包括顶点距离控制器底座和顶点控制器伸缩托架。通过本发明的实施：（1）数据精确，所得尺寸均与现实尺寸一致；（2）使用简单，通过简单的设置即可测得下料数据；（3）适应多种规格，通过调节中心尺长度，角度调节度盘与球铰角度，可以模拟多种规格锚盒；（4）外需配合条件简单；仅需要一个水平工作平台配合，无需其他任何计算工具。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体来讲是一种预应力锚盒下料尺寸测量工具。
背景技术
现代特大桥梁大量使用预应力技术，尤其是斜拉桥、悬索桥等特殊结构桥对预应力要求特别高。一般预应力锚盒下料，采用计算能较为准确的获得下料尺寸，但是对于预应力锚盒在空间X、Y、Z轴方向均产生相切角度的情况下，采用常规计算只能获得近似数据，而根据近似数据产生的产品对预应力的力学要求可能产生较大的负面影响。锚盒与剖切面发生了在三维角度上的异形剖切，需要经过工程技术人员大量的复杂的计算才能获得近似下料数据。从工程施工现场技术来看，多是采用近似计算获得非准确数据，而根据近似数据产生的产品对预应力的力学要求可能产生较大的负面影响，故需要加以改进。
在空间X、Y、Z轴方向均产生相切角度的预应力锚盒一般应用于悬索桥、矮塔斜拉桥等桥型，锚盒尺寸一般在40cm*40cm~80cm*80cm之间，大多数锚盒与混凝土产生三维上的任意角度剖切，少数产生二维上的任意角度剖切。
当锚盒在三维方向产生任意角度剖切时，设计给予的控制指标di（i=1-4）为该顶点与剖切平面的距离，因而该平面受其中3个点控制，无法使用常规函数进行计算，且不利于现场施工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预应力锚盒下料尺寸测量工具及其测量方法，施工现场简单快捷的测量出锚盒的下料尺寸，克服下料计算难题，化繁为简，利用简单的工具实现精确下料，便于具体操作。
本发明是这样实现的，构造一种预应力锚盒下料尺寸测量工具，其特征在于：包括有360度中心尺，
所述360度中心尺包括有中心尺上段和中心尺下段，中心尺上段与中心尺下段形成交叉结构并在交叉处设置有水平方向角度调节装置，中心尺上段与中心尺下段的两端都带有中心尺刻度尺段，在中心尺上段与中心尺下段上还设有竖直方向角度调节装置，
还设有包括有球铰刻度尺和球铰伸缩尺的虚拟锚盒边线尺，
其中球铰刻度尺和球铰伸缩尺通过球铰连接，球铰伸缩尺的上设置有球铰伸缩尺锁定装置，
还包括有顶点距离控制器、虚拟剖切面靠尺，所述顶点距离控制器包括顶点距离控制器底座和顶点控制器伸缩托架。
根据本发明所述的一种预应力锚盒下料尺寸测量工具，其特征在于：顶点控制器顶点上对应的控制器伸缩托架的顶部形成有对应球铰的半球型凹槽。
根据上述一种预应力锚盒下料尺寸测量工具的测量方法，其特征在于：
A：利用360度中心尺与虚拟锚盒边线尺按照设计锚盒尺寸搭建虚拟锚盒；
B：搭建一水平工作平台，放置虚拟剖切面靠尺，完成虚拟剖切面搭建；
C：调节4个顶点调节器，使H-HZ=di，设计顶点参数，完成锚盒在X、Y、Z轴方向的虚拟旋转；
D：移动剖切尺，靠近虚拟锚盒边线尺，以此从边线尺上读出4棱边下料长度，完成该盒下料数据测量。
根据上述的测量方法，其特征在于：
A：直接精确测量下料数据：结合施工特点，利用锚盒模拟尺，直接模拟待加工锚盒真实尺寸，再利用虚拟平面剖切尺，按照设计要求模拟锚盒与剖切面的实际夹角，直接从锚盒模拟尺上读取精确下料尺寸；
B： 锚盒模拟尺通过调整中心水平方向角度调节装置、竖直方向角度调节装置、球铰刻度尺、球铰，能够模拟出各种规格尺寸的锚盒；
C：顶点调节器与虚拟平面剖切尺相结合模拟各种设计数据；
通过调节顶点调节器高度与虚拟平面剖切尺的高度，使其差值与设计值符合，从而达到模拟多种设计数据功能；
D：边线尺球铰结构与顶点调节器1/3球托结构：
通过球铰结构与1/3球托结构，保证虚拟锚盒的对角线与四棱边线与现实锚盒尺寸相符合，不因锚盒任意角度摆放造成工具产生的误差。
本发明所述的一种预应力锚盒下料尺寸测量工具，模拟现实中平面与锚盒的关系，直接从锚盒模拟尺上读取精确下料尺寸；通过调整锚盒模拟尺，可以模拟出各种规格尺寸的锚盒；通过调节顶点调节器和虚拟平面剖切尺的高度差，可以模拟多种设计数据；通过球铰与1/3球托结构，消除因为锚盒任意角度摆放，产生的误差。
本发明的优点在于：（1）、数据精确，所得尺寸均与现实尺寸一致；（2）、使用简单，通过简单的设置即可测得下料数据；（3）、适应多种规格，通过调节中心尺长度，角度调节度盘与球铰角度，可以模拟多种规格锚盒；（4）、外需配合条件简单；仅需要一个水平工作平台配合，无需其他任何计算工具。
附图说明
图1是本发明中360度中心尺与虚拟锚盒边线尺组合时平面图。
图2-3是本发明中360°中心尺构造图。
图4 是本发明中虚拟锚盒边线尺构造图。
图5是本发明中虚拟平面剖切面构造图。
图6是本发明中顶点距离控制器示意图。
图5是本发明中中心尺与虚拟锚盒边线尺模拟锚盒原理示意图。
图6是虚拟剖切面靠尺工作原理示意图。
图7虚拟锚盒尺虚拟锚盒示意图。
图8是虚拟剖切面尺及工作平台搭建示意图。
图9是顶点调节器调节锚盒角度示意。
图10是获取下料长度L示意图。
图中：1、中心尺上段，2、中心尺下段，3、球铰刻度尺，4、球铰伸缩尺， 5、中心尺刻度尺段， 6、水平方向角度调节装置， 7、竖直方向角度调节装置， 8、球铰伸缩尺锁定装置，9、球铰，10、虚拟平面剖切尺，11、顶点距离控制器底座，12、顶点控制器伸缩托架，13、半球型凹槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出详细说明：
为了克服现有施工现场技术的存在的不足，本发明在此提供一种预应力锚盒下料尺寸测量工具。如图所示，本发明所述的测量工具包括有360度中心尺、虚拟锚盒边线尺、还包括有顶点距离控制器、虚拟剖切面靠尺10。
所述360度中心尺包括有中心尺上段1和中心尺下段2，中心尺上段1与中心尺下段2形成交叉结构并在交叉处设置有水平方向角度调节装置6，中心尺上段1与中心尺下段2的两端都带有中心尺刻度尺段5，在中心尺上段1与中心尺下段2上还设有竖直方向角度调节装置7。
虚拟锚盒边线尺包括有球铰刻度尺3和球铰伸缩尺4。其中球铰刻度尺3和球铰伸缩尺4通过球铰9连接，球铰伸缩尺4的上设置有球铰伸缩尺锁定装置8。
所述顶点距离控制器包括顶点距离控制器底座11和顶点控制器伸缩托架12。
顶点控制器顶点上对应的控制器伸缩托架12的顶部形成有对应球铰9的半球型凹槽13。保证4个锚盒边线刻度尺与360°尺子在同一个平面内相交且剖切面的距离调节保证精确，所以这采用球铰9，以及顶点控制器顶部对应球铰的半球型凹槽13，解决这个问题。
边线尺球铰结构与顶点调节器1/3球托结构：通过球铰结构与1/3球托结构，保证虚拟锚盒的对角线与四棱边线与现实锚盒尺寸相符合，不因锚盒任意角度摆放造成工具产生的误差。
本发明所述测量工具，不需要使用者有复杂的数学计算基础，直接使用设计图纸上的参数调节，完全模拟现场情况，直接读取下料尺寸数据。
本发明模拟设计锚盒：通过360°中心尺与锚盒边线靠尺的组合，利用360°中心尺调节水平和垂直扭转角度、球铰伸缩尺调节锚盒对角线长度、球铰刻度尺角度的调节可以模拟出多种尺寸锚盒（工程施工中锚盒尺寸是有很多不同尺寸的）。
模拟剖切面与锚盒的角度：
调节虚拟剖切面靠尺与顶点距离控制器的差值，模拟出符合图纸设计要素的锚盒扭转支撑平面及剖切平面。
读取需要的长度数据：
利用锚盒边线靠尺直接读取和实际情况一样的精准的下料长度。
一种预应力锚盒下料尺寸测量工具的测量方法，
A：利用360°中心尺与虚拟锚盒边线尺按照设计锚盒尺寸搭建虚拟锚盒。搭建完成，见图7；
B： 搭建一水平工作平台，放置虚拟剖切尺10，完成虚拟剖切面搭建，如图8；
C：调节4个顶点调节器，使H-HZ=di（设计顶点参数）。完成锚盒在X、Y、Z轴方向的虚拟旋转，见图9；
D：移动剖切尺，靠近虚拟锚盒边线尺，以此从边线尺上读出4棱边下料长度，完成该盒下料数据测量，见图10。
其中通过上述预应力锚盒下料尺寸测量工具的测量方法，
A：直接精确测量下料数据：结合施工特点，利用锚盒模拟尺，直接模拟待加工锚盒真实尺寸，再利用虚拟平面剖切尺10，按照设计要求模拟锚盒与剖切面的实际夹角，直接从锚盒模拟尺上读取精确下料尺寸。
B： 锚盒模拟尺通过调整中心水平方向角度调节装置6、竖直方向角度调节装置7、球铰刻度尺4、球铰9，能够模拟出各种规格尺寸的锚盒。
C：顶点调节器与虚拟平面剖切尺10相结合模拟各种设计数据；
通过调节顶点调节器高度与虚拟平面剖切尺10的高度，使其差值与设计值符合，从而达到模拟多种设计数据功能。
D：边线尺球铰结构与顶点调节器1/3球托结构：
通过球铰结构与1/3球托结构，保证虚拟锚盒的对角线与四棱边线与现实锚盒尺寸相符合，不因锚盒任意角度摆放造成工具产生的误差。当锚盒在三维角度上发生旋转的时候，靠尺的边线与360°中心尺模拟出来的锚盒底面中心线较差的位置，始终与虚拟平面靠尺与工作平台切出来的数据，于设计要求的di数据符合。主要就是保证调节4个顶点调节器，使H-HZ=di（设计顶点参数），完成锚盒在X、Y、Z轴方向的虚拟旋转。
Claims (4)
1.一种预应力锚盒下料尺寸测量工具，其特征在于：包括有360度中心尺，
所述360度中心尺包括有中心尺上段（1）和中心尺下段（2），中心尺上段（1）与中心尺下段（2）形成交叉结构并在交叉处设置有水平方向角度调节装置（6），中心尺上段（1）与中心尺下段（2）的两端都带有中心尺刻度尺段（5），在中心尺上段（1）与中心尺下段（2）上还设有竖直方向角度调节装置（7），
还设有包括有球铰刻度尺（3）和球铰伸缩尺（4）的虚拟锚盒边线尺，
其中球铰刻度尺（3）和球铰伸缩尺（4）通过球铰（9）连接，球铰伸缩尺（4）的上设置有球铰伸缩尺锁定装置（8），
还包括有顶点距离控制器、虚拟剖切面靠尺（10），所述顶点距离控制器包括顶点距离控制器底座（11）和顶点控制器伸缩托架（12）。
2.根据权利要求1所述的一种预应力锚盒下料尺寸测量工具，其特征在于：顶点控制器顶点上对应的控制器伸缩托架（12）的顶部形成有对应球铰（9）的半球型凹槽（13）。
3.根据权利要求1所述一种预应力锚盒下料尺寸测量工具的测量方法，其特征在于：
A：利用360度中心尺与虚拟锚盒边线尺按照设计锚盒尺寸搭建虚拟锚盒；
B：搭建一水平工作平台，放置虚拟剖切面靠尺（10），完成虚拟剖切面搭建；
C：调节4个顶点调节器，使H-HZ=di，设计顶点参数，完成锚盒在X、Y、Z轴方向的虚拟旋转；
D：移动剖切尺，靠近虚拟锚盒边线尺，以此从边线尺上读出4棱边下料长度，完成该盒下料数据测量。
4.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于：
A：直接精确测量下料数据：结合施工特点，利用锚盒模拟尺，直接模拟待加工锚盒真实尺寸，再利用虚拟平面剖切尺（10），按照设计要求模拟锚盒与剖切面的实际夹角，直接从锚盒模拟尺上读取精确下料尺寸；
B： 锚盒模拟尺通过调整中心水平方向角度调节装置（6）、竖直方向角度调节装置（7）、球铰刻度尺（4）、球铰（9），能够模拟出各种规格尺寸的锚盒；
C：顶点调节器与虚拟平面剖切尺（10）相结合模拟各种设计数据；
通过调节顶点调节器高度与虚拟平面剖切尺（10）的高度，使其差值与设计值符合，从而达到模拟多种设计数据功能；
D：边线尺球铰结构与顶点调节器1/3球托结构：
通过球铰结构与1/3球托结构，保证虚拟锚盒的对角线与四棱边线与现实锚盒尺寸相符合，不因锚盒任意角度摆放造成工具产生的误差。
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