CN103711081B - 利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，包括以下步骤：将拱桥的计算跨径与钢管拱中心抛物线左端的交点作为坐标偏移的基准点；沿拱脚弦管内侧圆周标注多个点，将内侧圆周均匀划分为多份，该些点为焊接筋板的位置；测量该些点在管口的三维坐标值；根据测量点的三维坐标值，将基准点沿X轴和Z轴分别偏移，得到X轴偏移线和Z轴偏移线，测量两条偏移线的交点到拱脚法兰理论安装位置下平面的距离，将该距离作为该测量点处焊接筋板时筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度；根据计算的每根筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度焊接筋板，并在多根筋板的端面处焊接法兰。本发明可有效调整钢管拱桥的初始线形偏差，保证钢管拱线形精度。
Description
技术领域
本发明涉及钢管拱桥梁的安装技术，尤其涉及一种利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法。
背景技术
目前在建的南水北调中线一期工程总干渠有多座跨渠公路桥，桥梁下部为混凝土结构，上部为钢管拱采用刚性钢管混凝土桁架结构。钢管混凝土拱桥作为一种新兴拱桥,近年来以其充分利用了钢管混凝土材料，提高了承载能力,并与桥梁建设的良好适应性及施工的简便,外形美观而得到了极大的发展。
拱脚是钢管拱桥拱肋线形控制的基础，拱脚节段定位施工时其几何尺寸位置、拱脚弦管的轴线尺寸、纵向仰角等对拱肋安装的精度至关重要。在跨渠公路桥中，钢管拱桥两端的拱脚弦管是与梁部混凝土一起施工，由于在混凝土浇筑过程中可能出现拱脚弦管端口仰角偏差，几何尺寸位置偏差等，造成钢管拱桥的初始线形出现偏差，进而影响整个钢管拱安装质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中钢管拱桥两端的拱脚弦管与梁部混凝土一起施工，浇筑过程中可能出现拱脚弦管端口仰角偏差，从而导致造成钢管拱桥的初始线形出现偏差的缺陷，提供一种通过调节拱脚弦管内筋板的安装高度来确定拱脚法兰位置，从而调整钢管拱桥的初始线形偏差，保证钢管拱线形精度的利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，包括以下步骤：
将拱桥的计算跨径与钢管拱中心抛物线左端的交点作为坐标偏移的基准点；
沿拱脚弦管内侧圆周标注多个点，将内侧圆周均匀划分为多份，该些点为焊接筋板的位置；
测量该些点在管口的三维坐标值；
根据测量点的三维坐标值，将基准点沿X轴和Z轴分别偏移，得到X轴偏移线和Z轴偏移线，测量两条偏移线的交点到拱脚法兰理论安装位置下平面的距离，将该距离作为该测量点处焊接筋板时筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度；
根据计算的每根筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度焊接筋板，并在多根筋板的端面处焊接法兰。
本发明所述的方法中，沿拱脚弦管内侧圆周标注的多个点为在制作拱脚弦管时所标注。
本发明所述的方法中，沿拱脚弦管内侧圆周标注的点为八个点，将内侧圆周均匀划分为八份。
本发明所述的方法中，测量该些点在管口的三维坐标值的步骤具体为在该些点上粘上测量反光片，并利用全站仪测量该些点在管口的三维坐标值。
本发明产生的有益效果是：本发明通过修正拱脚弦管内筋板安装位置的坐标，调节筋板的安装高度，准确定位拱脚法兰位置，从而调整钢管拱桥的初始线形偏差，保证了钢管拱的安装精度。另外，将固定法兰的多块筋板及法兰设置为散件，在现场调整后安装，避免了法兰位置不对可能引起拱脚弦管内筋板焊接的返工，并由此对拱脚弦管造成的损坏。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例钢管拱桥示意图；
图2为本发明实施例拱脚弦管的示意图；
图3为本发明实施例拱脚弦管内筋板安装分布图；
图4为本发明实施例拱脚弦管内筋板安装理论高度图；
图5为本发明实施例拱脚坐标偏移示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明将固定法兰的多块筋板及法兰设置为散件，仅是钢管拱桥两端的拱脚弦管与梁部混凝土一起施工，在现场通过调整筋板在拱脚弦管的安装高度确定拱脚法兰的定位。可有效调整钢管拱桥的初始线形偏差，保证钢管拱线形精度。本发明避免了现有技术中整体浇筑时可能发生的因法兰位置不对而引起拱脚弦管内筋板焊接的返工，并由此对拱脚弦管造成的损坏。
本发明实施例利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，包括以下步骤：
1、确定钢管拱桥中的基准点：
图1为钢管拱桥1的设计图，AB线为钢管拱桥的计算跨径。
计算跨径与钢管拱中心抛物线左端的交点A为坐标偏移的基准点。
AB线的理论海拔坐标值为Z0=146171mm。
2、钢管拱脚的施工
如图2所示，钢管拱脚每一处分左上、左下、右上、右下四个拱脚弦管11。
预先沿拱脚弦管内侧圆周标注多个点，将内侧圆周均匀划分为多份，该些点为焊接筋板3的位置。在本发明的一个实施例中，在工厂制作时，每个拱脚弦管11内沿圆周均匀划分8点①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧，安装8块筋板3，如图4和图5所示，筋板3沿钢管方向竖向焊接，法兰5焊接在筋板3上。如图4所示，8块筋板伸出管口的设计垂直距离为190mm。
本发明的一个较佳实施例中，可在拱脚弦管8个点粘上测量反光片，用全站仪测量出8个点在管口的三维坐标值（X、Y、Z）。
3、筋板安装高度的确定：
根据测量点的三维坐标值，将基准点沿X轴和Z轴分别偏移，得到X轴偏移线和Z轴偏移线，测量两条偏移线的交点到拱脚法兰理论安装位置下平面的距离，将该距离作为该测量点处焊接筋板时筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度。
本发明实施例中，以钢管拱桥左上拱脚②点处焊接筋板为例说明。法兰厚度为L（35）mm。
图5中EF线为拱脚法兰理论安装位置的下平面。
通过测量左上拱脚②点筋板安装位置的坐标值为（5580mm、25730mm、153095mm）
X轴偏移量：以A为基准点沿X轴向右偏移5580mm，偏移线为M线。
Y轴偏移量：不偏移。
Z轴偏移量：以A为基准点沿Z轴向上偏移153095mm－146171mm=6924mm，偏移线为N线。
偏移线M线和偏移线N线的交点为C点，C点到EF线的垂直距离CD即为左上②点筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度，如图5所示。
同理，可得出其他点筋板伸出管口的实际高度。
4、焊接筋板
根据上面确定的筋板伸出管口的实际高度将筋板焊接在拱脚弦管内，即确定了法兰的安装位置。待第一段钢管拱肋拼装位置确定，与拱脚预对接无误后，将拱脚法兰焊接在筋板的端面上固定。
本钢管拱桥其他拱脚均按此法确定。
综上，本发明通过修正拱脚弦管内筋板安装位置的坐标，调节筋板的安装高度，准确定位拱脚法兰位置，从而调整钢管拱桥的初始线形偏差，保证了钢管拱的安装精度。另外，将固定法兰的多块筋板及法兰设置为散件，在现场调整后安装，避免了法兰位置不对可能引起拱脚弦管内筋板焊接的返工，并由此对拱脚弦管造成的损坏。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将拱桥的计算跨径与钢管拱中心抛物线左端的交点作为坐标偏移的基准点；
沿拱脚弦管内侧圆周标注多个点，将内侧圆周均匀划分为多份，该些点为焊接筋板的位置；
测量该些点在管口的三维坐标值；
根据测量点的三维坐标值，将基准点沿X轴和Z轴分别偏移，得到X轴偏移线和Z轴偏移线，测量两条偏移线的交点到拱脚法兰理论安装位置下平面的距离，将该距离作为该测量点处焊接筋板时筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度；
根据计算的每根筋板伸出拱脚弦管管口的实际高度焊接筋板，并在多根筋板的端面处焊接法兰。
2.根据权利要求1所述的利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，其特征在于，沿拱脚弦管内侧圆周标注的多个点为在制作拱脚弦管时所标注。
3.根据权利要求2所述的利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，其特征在于，沿拱脚弦管内侧圆周标注的点为八个点，将内侧圆周均匀划分为八份。
4.根据权利要求3所述的利用坐标修正法定位拱脚上端口处法兰位置的方法，其特征在于，测量该些点在管口的三维坐标值的步骤具体为在该些点上粘上测量反光片，并利用全站仪测量该些点在管口的三维坐标值。
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