CN103075948B - 一种管沟弧度的测绘方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管沟弧度的测绘方法，包括以下步骤：用钢丝将四根标杆连接并控制相邻两根标杆之间的钢丝长度为预定值；将四根标杆沿着管沟的长度方向设置并分别垂直插入泥土中，并且将第一标杆和第二标杆之间的钢丝、第三标杆和第四标杆之间的钢丝均沿着管沟的中心线拉直，将第二标杆和第三标杆之间的钢丝沿着管沟的中心线的弧度弯曲放置；测量第二标杆与第三标杆之间的弯曲钢丝的弦高x和弦长y，并利用公式计算得到管沟弧度n，式中，n为管沟弧度；l为第二标杆与第三标杆之间的钢丝长度，mm。采用本发明的管沟弧度的测绘方法对管沟弧度进行测量时，解决因地理条件的局限而无法测量的问题，具有操作方便、测量速度快、精度高等优点。

Description

一种管沟弧度的测绘方法

技术领域

本发明涉及一种测量管沟弧度的方法，更加具体地讲，涉及一种利用标杆和钢丝测量管沟弧度的方法。

背景技术

在油气、天然气、矿浆、水等介质的输送管道的安装过程中，由于自然、技术要求、施工成本等原因，会出现大量的弯管需要安装，弯管的弧度必须和施工现场管沟的弧度一致，因此，在安装弯管之前，需要对用于安装弯管的管沟的弧度进行测量，然后根据测绘得到的管沟弧度进行弯管的煨制(简称弯制)。然而山地施工，地理条件等局限，导致现有技术的测绘方法不能精确对管沟弧度的进行测量，甚至无法测量，只能依靠肉眼目测。依据现有的测绘方式测得的管沟弧度进行施工，会出现管道的报废、重复施工、工期进度缓慢等现象。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，而提供一种测量管沟弧度的方法。

本发明提供了一种管沟弧度的测绘方法，所述测绘方法包括以下步骤：用钢丝将四根标杆连接并控制相邻两根标杆之间的钢丝长度为预定值；将四根标杆沿着管沟的长度方向设置并分别垂直插入泥土中，并且将第一标杆和第二标杆之间的钢丝、第三标杆和第四标杆之间的钢丝均沿着管沟的中心线拉直，将第二标杆和第三标杆之间的钢丝沿着管沟的中心线的弧度弯曲放置；测量第二标杆与第三标杆之间的弯曲钢丝的弦高x和弦长y，并利用公式计算得到管沟弧度n，式中，n为管沟弧度；l为第二标杆与第三标杆之间的钢丝长度，mm。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述标杆的杆体上可以设置有调平单元、钢丝固定单元和踏板；其中，所述调平单元设置在杆体的上部，用于调整标杆的垂直度；所述踏板设置在杆体的下部；所述钢丝固定单元设置在踏板上并用于将钢丝固定在杆体的下部。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述钢丝固定单元可以包括挡板和螺栓，所述挡板与杆体、踏板之间形成能够穿过钢丝的通道，所述螺栓通过设置在挡板上的螺栓孔旋入所述通道内并与钢丝接触以固定钢丝。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述钢丝固定单元还可以包括垫片，所述垫片设置在所述通道内并位于螺栓与钢丝之间。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述调平单元为水泡或重锤。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述踏板为圆形板或矩形板。

根据本发明管沟弧度的测绘方法的一个实施例，所述弦长和弦高为多次测量结果的平均值。

采用本发明的管沟弧度的测绘方法对管沟弧度进行测量时，解决因地理条件的局限而无法测量的问题，具有操作方便、测量速度快、精度高等优点。

附图说明

图1a是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的右视图。

图1b是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的主视图。

图1c是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的左视图。

图1d是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的后视图。

图1e是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的仰视图。

图1f是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的俯视图。

图2a是本发明示例性实施例的标杆的调平单元的局部放大的主视图。

图2b是本发明示例性实施例的标杆的调平单元的局部放大的俯视图。

图3是本发明示例性实施例的标杆的钢丝固定单元的放大图。

图4是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的测绘装置的主视图。

图5是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的测绘装置的俯视图。

100-管沟，10-调平单元，11-水泡，12-重锤，20-钢丝固定单元，21-挡板，22-螺栓，23-垫片，30-踏板，40-钢丝，41、42-直线段，43-弯曲段。

具体实施方式

下面将参照附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的管沟弧度的测绘方法。

本发明提供了一种管沟弧度的测绘方法，所述测绘方法包括以下步骤：用钢丝将四根标杆连接并控制相邻两根标杆之间的钢丝长度为预定值；将四根标杆沿着管沟的长度方向设置并分别垂直插入泥土中，并且将第一标杆和第二标杆之间的钢丝、第三标杆和第四标杆之间的钢丝均沿着管沟的中心线拉直，将第二标杆和第三标杆之间的钢丝沿着管沟的中心线的弧度弯曲放置；测量第二标杆与第三标杆之间的弯曲钢丝的弦高x和弦长y，并利用公式计算得到管沟弧度n，式中，n为管沟弧度；l为第二标杆与第三标杆之间的钢丝长度，mm。

其中，所述预定值根据管道弯制的行业规范要求确定。更具体地讲，第一标杆和第二标杆之间的直线段钢丝、第三标杆和第四标杆之间的直线段钢丝的长度，根据管道安装施工规范、设计要求，依据管道组对时所须的直管段的长度确定，一般在0.2～6m之间。

进一步地，在标杆安装过程中，可以使用水泡或重锤对标杆进行调平。所述弦长和弦高采用多次测量结果的平均值，以减少测量误差。

图1a是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的右视图。图1b是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的主视图。图1c是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的左视图。图1d是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的后视图。图1e是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的仰视图。图1f是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的俯视图。如图1a至图1f所示，本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的标杆的杆体上设置有调平单元10、钢丝固定单元20和踏板30。

调平单元10设置在杆体的上部，用于调整标杆的垂直度，可以采用水泡或重锤等常用的调平装置。图2a是本发明示例性实施例的标杆的调平单元的局部放大的主视图。图2b是本发明示例性实施例的标杆的调平单元的局部放大的俯视图。如图2a和图2b所示，调水平单元为水泡11，在测量过程中，通过观察水泡11，当水泡的位置在中间时即达到调平的目的。

踏板30设置在杆体的下部，踏板30可以为常用的几何形状，优选圆形板或矩形板，其主要作用是在测量时，用脚踩下踏板30，使踏板30的下部全部埋入泥土中以固定标杆。

钢丝固定单元20设置在踏板30上并用于将钢丝固定在杆体的下部。图3是本发明示例性实施例的标杆的钢丝固定单元的放大图，如图3所示，钢丝固定单元20包括挡板21和螺栓22，挡板21与杆体、踏板30之间形成能够穿过钢丝的通道，螺栓22通过设置在挡板21上的螺栓孔旋入通道内并与钢丝接触以固定钢丝。挡板可以呈图3中所示出的直角形并与所述杆体、踏板之间形成横截面为矩形的通道。进一步地，还可以螺栓与钢丝之间设置垫片23以进一步固定钢丝。

在本发明管沟弧度的测绘方法的一个示例性实施例中，所采用的标杆的长度为1900mm，其中，踏板30设置在距标杆底端200mm处，调水平单元10与踏板30之间的距离为1300mm。

图4是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的测绘装置的主视图。图5是本发明示例性实施例的管沟弧度的测绘方法所采用的测绘装置的俯视图。如图4和图5所示测绘装置包括钢丝40和四根标杆。采用本发明的管沟弧度的测绘方法对管沟100进行测量时，将钢丝从钢丝固定单元20的通道内穿过，并将四根上述标杆在不同的位置固定以对管沟100的弧度进行测量。钢丝的长度与单根管道的长度相等。以下，以12m长的弯管为例，详细说明采用本发明的管沟弧度的测绘方法测量用于安装该弯管的管沟弧度的具体步骤：

⑴将一根直径为5mm、长为12m的钢丝和四根标杆连接起来。其中，第一标杆和第四标杆分别固定在钢丝的两端，即钢丝上的0m、12m处，第二标杆和第三标杆分别固定在距离钢丝两端2m处，即钢丝上的2m、10m处。根据管道弯制规范的要求，12m的弯管在弯制时，管口两端要留2m的直管段，以便多根管道的组对。因此，第一标杆和第二标杆之间的钢丝、第三标杆和第四标杆之间的钢丝沿着管沟的中心线拉直，将第二标杆和第三标杆之间的钢丝沿着管沟中心线的弧度弯曲摆放，即第一标杆和第二标杆、第三标杆和第四标杆之间的直线段钢丝41、42满足管道直管段的要求，第二标杆和第三标杆之间的弯曲段钢丝43与管沟的弧度一致。标杆按上述要求安装后，用重锤12或水泡11调平，以提高测量的精度。

⑵用皮尺测量出第二标杆和第三标杆之间的直线距离y(又称弦长)，以及量出弦高x。为了减少测量误差，弦长y和弦高x可以取三次测量数据的平均值。

⑶通过以下公式计算得到管沟弧度n：

$n=\frac{l}{2\mathrm{\π}\×r}\×360---\left(1\right)$

$r=\frac{y^2}{8x}+\frac{x}{2}---\left(2\right)$

其中，可以将上述公式⑴和⑵可以简化为：

$n=\frac{l}{2\mathrm{\π}\×\sqrt{\frac{y^2}{8x}+\frac{x}{2}}}\×360---\left(3\right)$

式中，n为管沟弧度；x为弦高，mm；y为弦长，mm；r为弯曲段的弧长半径，mm；l为第二标杆与第三标杆之间的钢丝长度，mm。

另外，在管道的弯制过程中，该管道弧度段每长273mm需弯制的度数n₁＝n×0.273/8。

可以看出，采用本发明的管沟弧度的测绘方法对管沟弧度进行测量时，解决因地理条件的局限而无法测量的问题，具有操作方便、测量速度快、精度高等优点。可以广泛应用于油气、天然气、矿浆、水等介质长距离输送管道的管沟弧度测绘。特别适用于地形复杂的山地越野管道安装时的管沟弧度测绘。

尽管上面结合示例性实施例描述了本发明的管沟弧度的测绘方法，然而，本领域普通技术人员应该理解，在不脱离权利要求保护的范围的情况下，可以对上述示例性实施例进行各种改变。

Claims (5)

1.一种管沟弧度的测绘方法，其特征在于，所述测绘方法包括以下步骤：

用钢丝将四根标杆连接并控制相邻两根标杆之间的钢丝长度为预定值；

将四根标杆沿着管沟的长度方向设置并分别垂直插入泥土中，并且将第一标杆和第二标杆之间的钢丝、第三标杆和第四标杆之间的钢丝均沿着管沟的中心线拉直，将第二标杆和第三标杆之间的钢丝沿着管沟的中心线的弧度弯曲放置；

测量第二标杆与第三标杆之间的弯曲钢丝的弦高x和弦长y，并利用公式计算得到管沟弧度n，

式中，n为管沟弧度；l为第二标杆与第三标杆之间的钢丝长度，mm；

其中，所述标杆的杆体上设置有调平单元、钢丝固定单元和踏板；所述调平单元设置在杆体的上部，用于调整标杆的垂直度；所述踏板设置在杆体的下部；所述钢丝固定单元设置在踏板上并用于将钢丝固定在杆体的下部；所述钢丝固定单元包括挡板和螺栓，所述挡板与杆体、踏板之间形成能够穿过钢丝的通道，所述螺栓通过设置在挡板上的螺栓孔旋入所述通道内并与钢丝接触以固定钢丝。

2.根据权利要求1所述的管沟弧度的测绘方法，其特征在于，所述钢丝固定单元还包括垫片，所述垫片设置在所述通道内并位于螺栓与钢丝之间。

3.根据权利要求1所述的管沟弧度的测绘方法，其特征在于，所述调平单元为水泡或重锤。

4.根据权利要求1所述的管沟弧度的测绘方法，其特征在于，所述踏板为圆形板或矩形板。

5.根据权利要求1所述的管沟弧度的测绘方法，其特征在于，所述弦长和弦高为多次测量结果的平均值。