CN105937208A - 一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，包括用于固定激光笔，并进行角度调节的始发装置、用于固定预应力钢管的固定支架和接收装置；始发装置将激光笔设置在预应力钢管的一端，接收装置设置在其另一端，用于接穿过预应力钢管一端从其另一端射出的激光；靠近接收装置的一侧，固定支架上设置有微调装置；微调装置包括设置在预应力钢管下部的U型滑动托架和分别设置在预应力钢管底部和左、右两侧用于调节其位移的调节螺杆；本发明可以实现快速安装、定位可靠，并且结构简单、设备加工制作成本低、可操作性强。

Description

一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置

技术领域

本发明涉及激光定位装置，具体涉及一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置。

背景技术

在悬索桥受理系统中，桥梁受力主要通过主缆传递给锚块，锚碇利用自身自重来平衡桥梁受力；因此锚固系统施工是整个悬索桥施工的关键；悬索桥主缆锚固系统是由索股锚固拉杆构造和预应力钢束锚固构造组成的；在前锚面位置拉杆一端与索股锚头上的锚板相连接；预应力钢束锚固系统构造由预应力钢束和锚具组成，预应力管道埋设于锚块内；预应力钢管定位是锚体施工中的一个核心环节，其安装精度要求非常高，在施工过程中保证管道不变形，不漏浆，使预应力钢束能够顺利通过；传统的施工工艺主要通过测量精确放样后标记，加固预应力钢管，再进行测量复核或重新定位加固；该方法施工测量放样工作量大，而且存在反复校核加固的过程；造成人工作业生产率低，大大增加了施工成本，同时施工精度过程无法得到保障，严重影响施工进度。

发明内容

本发明提供了一种可以精确、快速、可靠进行锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置。

本发明采用的技术方案是：一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，包括用于固定激光笔，并进行角度调节的始发装置、用于固定预应力钢管的固定支架和接收装置；始发装置将激光笔设置在预应力钢管的一端，接收装置设置在其另一端，用于接收穿过预应力钢管一端从其另一端射出的激光；靠近接收装置的一侧，固定支架上设置有微调装置；微调装置包括设置在预应力钢管下部的U型滑动托架和分别设置在预应力钢管底部和左、右两侧用于调节其位移的调节螺杆。

进一步的，所述始发装置包括滑动台座底座、水平圆弧规盘和竖向圆弧规盘；滑动台座底座上设置有立杆，立杆上设置有抱箍件；还包括滑动台座，与抱箍件连接；水平圆弧规盘设置在滑动台座上，竖向圆弧规盘与抱箍件连接；抱箍件还用于连接激光笔。

进一步的，所述始发装置还包括激光笔座，激光笔座与抱箍件铰接。

进一步的，所述抱箍件包括水平抱箍件和竖向抱箍件。

进一步的，所述滑动台座为设置在同一平面上的三根相互之间呈60°的悬臂杆件构成。

进一步的，所述U型滑动托架包括两个结构相同的U型托架盘，预应力钢管设置在U型托架盘的U型结构内；U型托架盘左、右两侧设置有顶推连接板用于固定U型托架盘；U型托架盘底部中心位置设置有第一螺杆，用于调节预应力钢管竖向位移；U型托架盘左、右两侧分别设置有微调螺杆用于调节预应力钢管的左右位移。

进一步的，所述U型托架盘下方设置有U型结构托架底座，托架底座上与U型托架盘之间设置有预留滑槽。

进一步的，所述U型托架盘下方，托架底座内设置有滑槽底座。

进一步的，U型托架盘内，预应力钢管底部设置有用于固定配合第一螺杆的螺帽的连接板。

进一步的，所述接收装置为与预应力钢管相匹配的护罩形针孔接收器。

本发明的有益效果是：

（1）本发明采用微调装置配合始发装置，可以保证预应力钢管定位精确；

（2）本发明可以实现快速安装、定位可靠，并且结构简单、设备加工制作成本低、可操作性强；

（3）本发明可以减少人员的投入，同时保证施工精度，降低了施工成本，保证了施工进度。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明中始发装置结构示意图。

图3为本发明中始发装置平面结构示意图。

图4为本发明中微调装置和接收装置结构示意图。

图5为本发明中微调装置剖面图。

图6为本发明中微调装置平面图。

图7为本发明中微调装置结构示意图。

图8为本发明中U型滑动托架平面结构示意图。

图9为本发明中U型滑动托架剖面图。

图中：1-始发装置，2-固定支架，3-微调装置，4-接收装置，5-滑动台座底座，6-立杆，7-水平抱箍件，8-竖向抱箍件，9-滑动台座，10-竖向圆弧规盘，11-激光笔座，12-水平圆弧规盘，13- U型托架盘，14-微调螺杆，15-托架底座，16-滑槽底座，17-顶推连接板，18-连接板，19-针孔接收器，20-透光贴，21-预留滑槽，22-预留孔槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，包括用于固定激光笔，并进行角度调节的始发装置1、用于固定预应力钢管的固定支架2和接收装置4；始发装置1将激光笔设置在预应力钢管的一端，接收装置4设置在其另一端，用于接收穿过预应力钢管一端从其另一端射出的激光；靠近接收装置4的一侧，固定支架2上设置有微调装置3；微调装置3包括设置在预应力钢管下部的U型滑动托架和分别设置在预应力钢管底部和左、右两侧用于调节其位移的调节螺杆。

使用时，通过始发装置1固定激光笔，并调节发射激光的角度，通过微调装置3调节预应力钢管的位移，使得激光笔发射的激光能够通过预应力钢管到达接收装置4，保证预应力钢管安装的准确度。

如图2—图3所示，所述始发装置1包括滑动台座底座5、水平圆弧规盘12和竖向圆弧规盘10；滑动台座底座5上设置有立杆6，立杆6上设置有抱箍件；还包括滑动台座9，与抱箍件连接；水平圆弧规盘12设置在滑动台座5上，竖向圆弧规盘10与抱箍件连接；抱箍件还用于连接激光笔。

进一步的，所述始发装置1还包括激光笔座11，激光笔座11与抱箍件铰接。

进一步的，所述抱箍件包括水平抱箍件7和竖向抱箍件8。

进一步的，所述滑动台座9为设置在同一平面上的三根相互之间呈60°的悬臂杆件构成。

一般情况下，水平圆弧规盘12为180°，竖向圆弧规盘10为90°；始发装置1固定激光笔，并且按照预应力钢管设计空间三维角度，通过水平圆弧规盘12和竖向圆弧规盘10进行空间角度的调节，确保激光笔发射角度与预应力钢管中心线角度一致；通过滑动台座9调整激光笔中心竖向高程，现场适用性提高，有利实现不同高程位置安装的预应力钢管。

如图4—图8所示，所述U型滑动托架包括两个结构相同的U型托架盘13，待测预应力钢管设置在U型托架盘13的U型结构内；U型托架盘13左、右两侧设置有顶推连接板17用于固定U型托架盘13；U型托架盘13底部中心位置设置有第一螺杆，用于调节待测预应力钢管竖向位移；U型托架盘13左、右两侧分别设置有微调螺杆14用于调节待测预应力钢管的左右位移。

进一步的，所述U型托架盘13下方设置有托架底座15，托架底座15上与U型托架盘13之间设置有预留滑槽21。

进一步的，所述U型托架盘13下方，托架底座15内设置有滑槽底座16。

进一步的，U型托架盘13内，待测预应力钢管底部设置有用于固定配合第一螺杆的螺帽的连接板18。

进一步的，所述接收装置4为与待测预应力钢管相匹配的护罩形针孔接收器19。

两个U型托架盘13间隔一定的间距，U型托架盘13底部中心位置设置有第一螺杆，通过第一螺杆调整预应力钢管竖向位移，设置连接板18，可以固定配合第一螺杆的螺帽，并保证第一螺杆始终与预应力钢管中心位置一致；U型滑动托架可以沿滑槽底座16预留的滑槽21实现左、右方向位移；设置左、右、下三个方向的调节螺杆，通过左、右方向的微调螺杆14拧入或旋出推动顶推连接板17，调节其左、右方向位移；将底部第一螺杆凝入连接板18，推动预应力钢管实现竖向位移。

滑动台座底座5采用为20cm×20cm×1.2cm的钢板；立杆6采用直径2cm、长度30cm的钢棒；滑动台座9采用三根相互之间成60°角度，10cm长的悬臂杆件构成；悬臂杆件与设置在立杆6上的滑动抱箍件连接，通过螺杆进行固定，调节平台上下高度；针孔校核板是橡胶加工制作与预应力钢管尺寸相匹配的圆板，中心位置设置直径为2mm（中心孔大小设计应小于设计安装精度允许的误差要求，有利于提高预应力钢管安装精度）的针孔，用于校核始发装置1上设置的激光笔是否定位准确；水平180°圆弧规盘12和竖向90°圆弧规盘10采用定制的铁皮圆角规，水平圆弧规盘12固定在悬臂杆件上，竖向圆弧规盘10固定在抱箍件上；激光笔座11设置为U型结构，用于固定激光笔，并调节水平、竖向角度；其水平及竖向均通过铰接方式与抱箍件连接，角度调整好后，紧固螺丝即可固定；针孔接收器19采用橡胶加工制作与预应力钢管尺寸匹配的护罩，中心位置设置直径为2mm的针孔，被测贴透光贴20以观测光源；滑槽底座16采用0.5cm厚钢板焊接在托架底座15上，滑槽底座16上预留与U型滑动托架盘13间距相同的滑槽，使得预应力钢管可以沿滑槽滑动；第一螺杆穿过连接板18拧入U型托架盘13调节预应力钢管的竖向位移；微调螺杆14和第一螺杆均采用直径为25mm的螺杆，与微调螺杆14相配合的螺帽焊接在托架底座15两侧翼板上，通过设置在其两侧的微调螺杆14拧入或旋出推动顶推连接板17，实现预应力钢管的左、右方向移动。

使用时，按照下述步骤实施：

1、进行锚碇后基锚面预应力钢管锚具精确放样及安装，在后锚面设置可靠的平台，并画与桥梁轴线平行的准线，而后安放始发装置1，始发装置1中的水平圆弧规盘12的90°轴线与基准线平行；

2、调节抱箍件，调整滑动台座9的竖向高度与预应力钢管中心位置稍低，依据理论计算的水平偏角度数α，调整激光笔座11与水平圆弧规盘12的圆角刻度显示值实现水平角度调整；依据理论计算的竖直角度β，通过调整激光笔座11与竖向圆弧规盘10圆角刻度显示值实现竖向夹角调整，角度调整合适后紧固抱箍件上的螺丝固定；

3、将针孔校核板安放在预应力钢管上，要求与预应力钢管重叠，确保针孔在预应力钢管中心上；打开激光笔，通过观测针孔校核板透光贴20观察是否有激光束通过，如果未通过，通过调整抱箍件或角度，直到光源通过为止，即可固定，则始发装置1安装定位准确；

4、安装固定支架2和微调装置3，将预应力钢管安装在U型滑动托架上；

5、将针孔接收器19设置在预应力钢管上，观察透光贴20是否有激光束通过，如果没有，将针孔接收器19取下，用白纸或透光贴（标记中心“+”字）贴在预应力钢管上，观察激光束光源偏位；依据偏位调整调节螺杆的拧入或退丝的长度，使激光束光源与“+”字基本吻合，然后再一次设置针孔接收器，检查激光束是否通过，如果通过，预应力钢管安装完成，即可进行加固。

本发明可以保证预应力钢管定位精确，有效的保证预应力管道安装线形及精度符合设计要求，并且预应力钢管能够实现快速安装、可靠固定；并且本发明构造简单、设备加工制作成本低、可操作性强；只要少数工作人员即可完成，大大减少了人员的投入，替代传统工艺：放样→标线固定→复测→（不合格）拆除重新放样标线→加固等反复施工流程；传统工艺施工测量放样工作量大，反复校核、加固的施工工序，造成人工作业生产率低，大大增加了施工成本，同时施工精度过程控制无法得到保障，严重影响施工进度；本发明能够实现快速安装、可靠固定、既提高了生产效率、降低了施工成本，同时保证施工进度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：包括用于固定激光笔，并进行角度调节的始发装置(1)、用于固定预应力钢管的固定支架(2)和接收装置(4)；始发装置(1)将激光笔设置在预应力钢管的一端，接收装置(4)设置在其另一端，用于接收穿过预应力钢管一端从其另一端射出的激光；靠近接收装置(4)的一侧，固定支架(2)上设置有微调装置(3)；微调装置(3)包括设置在预应力钢管下部的U型滑动托架和分别设置在预应力钢管底部和左、右两侧用于调节其位移的调节螺杆。

2.根据权利要求1所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述始发装置(1)包括滑动台座底座(5)、水平圆弧规盘(12)和竖向圆弧规盘(10)；滑动台座底座(5)上设置有立杆(6)，立杆(6)上设置有抱箍件；还包括滑动台座(9)，与抱箍件连接；水平圆弧规盘(12)设置在滑动台座(5)上，竖向圆弧规盘(10)与抱箍件连接；抱箍件还用于连接激光笔。

3.根据权利要求2所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述始发装置(1)还包括激光笔座(11)，激光笔座(11)与抱箍件铰接。

4.根据权利要求2所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述抱箍件包括水平抱箍件(7)和竖向抱箍件(8)。

5.根据权利要求2所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述滑动台座(9)为设置在同一平面上的三根相互之间呈60°的悬臂杆件构成。

6.根据权利要求1所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述U型滑动托架包括两个结构相同的U型托架盘(13)，预应力钢管设置在U型托架盘(13)的U型结构内；U型托架盘(13)左、右两侧设置有顶推连接板(17)用于固定U型托架盘(13)；U型托架盘(13)底部中心位置设置有第一螺杆，用于调节预应力钢管竖向位移；U型托架盘(13)左、右两侧分别设置有微调螺杆(14)用于调节待测预应力钢管的左右位移。

7.根据权利要求6所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述U型托架盘(13)下方设置有U型结构托架底座(15)，托架底座(15)上与U型托架盘(13)之间设置有预留滑槽(21)。

8.根据权利要求7所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述U型托架盘(13)下方，托架底座(15)内设置有滑槽底座(16)。

9.根据权利要求6所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述U型托架盘(13)内，预应力钢管底部设置有用于固定配合第一螺杆的螺帽的连接板(18)。

10.根据权利要求1所述的一种用于锚碇预应力钢管安装定位的激光微调装置，其特征在于：所述接收装置(4)为与预应力钢管相匹配的护罩形针孔接收器(19)。