CN106524902A - 一种桁架节段实时监控测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种桁架节段实时监控测量方法：该桁架节段实时监控测量方法包括桁架节段的构件实时监控测量和桁架构件拼装的实时监控测量；具体包括分别对上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆上的每个构件的全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距进行测量，绘制实测数据点阵并与实物三维竖直模型进行多次拟合并筛选最佳拟合，通过与实物三维数字模型的动态对比，实时调节段拼装接口尺寸包括宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度，保证桥位栓孔通过率及连接质量。

Description

一种桁架节段实时监控测量方法
技术领域
本发明涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种桁架节段实时监控测量法。
背景技术
在桥梁桁架的拼装过程中，需要对桥梁桁架各个节段的拼装位置进行实时监控以确保桁架节段装配的精度；
采用的高精度激光跟踪测量系统为单站式跟踪系统，集合了激光干涉测距、光电探测、计算机控制、现代数值计算理论等各种先进技术，可实现空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标；它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适用于大型构件的测量；系统由徕卡AT402追踪仪、反射球系统、笔记本PC系统以及SA软件等几个部分组成，该系统测量范围大，可实现水平方向角360°、垂直方向角145°测量，精度高达10μm，采用全新的ATR技术进行自动目标识别跟踪；AT402是目前世界上少数能跟踪测量到160米同时保持了高精度的激光跟踪仪。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种桁架节段实时监控测量方法，能够实时调节段拼装接口尺寸包括宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度，保证桥位栓孔通过率及连接质量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种桁架节段实时监控测量方法，桁架节段包括上弦杆、下弦杆、斜腹杆和竖腹杆；根据桁架节段的拼装需求，桁架节段的监测测量项目包括构件全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；其创新点在于：该桁架节段实时监控测量方法包括桁架节段的构件实时监控测量和桁架构件拼装的实时监控测量；具体包括以下步骤：
S1：利用高精度激光跟踪测量系统，分别对桁架的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆上的每个构件的全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；
S2：将利用高精度激光跟踪测量系统测量的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆的数据输入到测量软件SA中形成实测数据点阵；
S3：利用TEKLA软件构建的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆三维理论实物模型；
S4：将在TEKLA软件构建的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆三维理论实物模型分别导入测量软件SA中，利用测量软件SA实测数据点阵构造平面、直线、原点并确定坐标系，与导入的三维理论实物模型进行拟合；
S5：利用SA软件对模型拟合后的三维实物理论模型和实测数据点阵进行分析，得出检测项点偏差；
S6：通过移动高精度激光跟踪测量系统至新站点、两站点多个检测点最佳拟合实现转站，对桁架节段构件进行全面测量；
S7：当跟踪检测的桁架节段满足装配需求是，通过桁架节段的构件进行装配桁架节段，并实时跟踪检测装配后的宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度。
进一步的，所述高精度激光跟踪测量系统包括AT402追踪仪、反射球系统、笔记本PC系统以及SA软件；AT402追踪仪依靠反射球系统对桁架节段的每个构件进行的书数据的测量，并将数据传递给以笔记本PC系统为载体的SA软件。
本发明的优点在于：1)在节段拼装过程中，采用此激光跟踪测量系统，实现拼装过程尺寸精度的监控与调整；利用AT402激光跟踪测量系统的便捷、实时性特点建立空间测量网，通过与TEKLA三维数字模型的动态对比，实时调节段拼装接口尺寸包括宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度，保证桥位栓孔通过率及连接质量。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为桁架整体装配图。
图2为桁架单个节段装配图。
图3为桁架节段上弦杆实测数据模型图。
图4为桁架节段上弦杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图5为桁架节段下弦杆实测数据模型图。
图6为桁架节段下弦杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图7为桁架节段其中一斜腹杆实测数据模型图。
图8为桁架节段其中一斜腹杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图9为桁架节段另一斜腹杆实测数据模型图。
图10为桁架节段另一斜腹杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图11为桁架节段其中一竖腹杆实测数据模型图。
图12为桁架节段其中一竖腹杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图13为桁架节段另一竖腹杆实测数据模型图。
图14为桁架节段另一竖腹杆实测数据模型与理论模型最佳拟合图。
图15为桁架节段梁中心线、垂直度、桥面坡度、宽度测点图。
图16为桁架节段主桁中心线、垂直度、桥面坡度、桁宽测点图。
图17为桁架节段上桥面、横联拼装测点图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1至图17所示的一种桁架节段实时监控测量方法，桁架节段包括上弦杆1、下弦杆2、斜腹杆3和竖腹杆4；根据桁架节段的拼装需求，桁架节段的监测测量项目包括构件全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；其创新点在于：该桁架节段实时监控测量方法包括桁架节段的构件实时监控测量和桁架构件拼装的实时监控测量；具体包括以下步骤：
S1：利用高精度激光跟踪测量系统，分别对桁架的上弦杆1、下弦杆2、两根斜腹杆3、两根竖腹杆4上的每个构件的全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；
S2：将利用高精度激光跟踪测量系统测量的上弦杆1、下弦杆2、两根斜腹杆3、两根竖腹杆4的数据输入到测量软件SA中形成实测数据点阵；
S3：利用TEKLA软件构建的上弦杆1、下弦杆2、两根斜腹杆3、两根竖腹杆4三维理论实物模型；
S4：将在TEKLA软件构建的上弦杆1、下弦杆2、两根斜腹杆3、两根竖腹杆4三维理论实物模型分别导入测量软件SA中，利用测量软件SA实测数据点阵构造平面、直线、原点并确定坐标系，与导入的三维理论实物模型进行拟合；
S5：利用SA软件对模型拟合后的三维实物理论模型和实测数据点阵进行分析，得出检测项点偏差；
S6：通过移动高精度激光跟踪测量系统至新站点、两站点多个检测点最佳拟合实现转站，对桁架节段构件进行全面测量；
S7：当跟踪检测的桁架节段满足装配需求是，通过桁架节段的构件进行装配桁架节段，并实时跟踪检测装配后的宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度。
高精度激光跟踪测量系统包括AT402追踪仪、反射球系统、笔记本PC系统以及SA软件；AT402追踪仪依靠反射球系统对桁架节段的每个构件进行的书数据的测量，并将数据传递给以笔记本PC系统为载体的SA软件。
在节段拼装过程中，采用此激光跟踪测量系统，实现拼装过程尺寸精度的监控与调整；利用AT402激光跟踪测量系统的便捷、实时性特点建立空间测量网，通过与TEKLA三维数字模型的动态对比，实时调节段拼装接口尺寸包括宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度，保证桥位栓孔通过率及连接质量。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种桁架节段实时监控测量方法，桁架节段包括上弦杆、下弦杆、斜腹杆和竖腹杆；根据桁架节段的拼装需求，桁架节段的监测测量项目包括构件全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；其特征在于：该桁架节段实时监控测量方法包括桁架节段的构件实时监控测量和桁架构件拼装的实时监控测量；具体包括以下步骤：
S1：利用高精度激光跟踪测量系统，分别对桁架的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆上的每个构件的全长、极边孔距、箱口尺寸、横梁接头板间距；
S2：将利用高精度激光跟踪测量系统测量的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆的数据输入到测量软件SA中形成实测数据点阵；
S3：利用TEKLA软件构建的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆三维理论实物模型；
S4：将在TEKLA软件构建的上弦杆、下弦杆、两根斜腹杆、两根竖腹杆三维理论实物模型分别导入测量软件SA中，利用测量软件SA实测数据点阵构造平面、直线、原点并确定坐标系，与导入的三维理论实物模型进行拟合；
S5：利用SA软件对模型拟合后的三维实物理论模型和实测数据点阵进行分析，得出检测项点偏差；
S6：通过移动高精度激光跟踪测量系统至新站点、两站点多个检测点最佳拟合实现转站，对桁架节段构件进行全面测量；
S7：当跟踪检测的桁架节段满足装配需求是，通过桁架节段的构件进行装配桁架节段，并实时跟踪检测装配后的宽、高、对角线差、桥梁中线位置、主桁中心距、拱度、面板坡度。
2.根据权利要求1所述的一种桁架节段实时监控测量方法，其特征在于：所述高精度激光跟踪测量系统包括AT402追踪仪、反射球系统、笔记本PC系统以及SA软件；AT402追踪仪依靠反射球系统对桁架节段的每个构件进行的书数据的测量，并将数据传递给以笔记本PC系统为载体的SA软件。
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