CN107230956A - 一种弧形电缆线槽结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种弧形电缆线槽结构及其施工方法，该弧形电缆线槽结构包括电缆线槽和线槽承托件，所述电缆线槽包括两段直线段线槽以及连接两者的弧段线槽，所述弧段线槽呈槽型包括两个形状与尺寸均相同的连接单元，两个连接单元左右镜像对接，每个连接单元均包括底板以及分别垂直底板的长边槽帮和短边槽帮。该施工方法包括计算弧段线槽的弯头角度、统计弧段线槽的角度及类型、利用三维软件绘制毛坯件大样图、加工生产弧段线槽并编号、根据设计图纸对线槽承托件的安装进行放线、安装线槽等步骤。本发明可以满足市政综合管沟工程弧线结构部位占比较高、弧形线槽规格型号多、电缆敷设质量要求高、安装空间排布难度大时刚性电缆线槽安装的需要。

Description

一种弧形电缆线槽结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种利用建筑信息模型BIM对电缆线槽的施工方法。

背景技术

随着各种异型建筑结构形式增多，在电气设备安装中，弧形线槽相应增加。弧形线槽传统的施工工艺采用现场人工制作，增加劳动强度、降低工作效率、浪费材料、不能保证安装精度和质量。查阅镀锌防火电缆线槽产品目录，没有弧形电缆线槽产品，只有直线段及直通、两通、三通、四通等配件。在以往的施工中，为解决弧线电缆线槽的安装，一般采用切割、拼角、水平插接的施工工艺来解决。大批量弧形电缆线槽安装采用这种工艺施工，将给工人增加劳动强度和工作量，降低工作效率，增加安装成本，同时传统弧形线槽安装还存在中加工粗糙、毛刺多、拼装不严密以及线槽线形不平滑等质量通病，也影响电缆线槽安装观感质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种弧形电缆线槽结构的施工方法，要解决现有弧线电缆线槽现场制作存在使工人劳动强度和工作量增大，降低工作效率，增加安装成本以及影响电缆线槽安装观感质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种弧形电缆线槽结构，包括水平安装的电缆线槽和沿电缆线槽的安装位置布置的线槽承托件，所述电缆线槽包括两段直线段线槽以及连接两者的弧段线槽，所述弧段线槽呈槽型包括两个形状与尺寸均相同的连接单元，两个连接单元左右镜像对接，每个连接单元均包括底板以及分别垂直底板的长边槽帮和短边槽帮，

所述长边槽帮和短边槽帮均为矩形，长边槽帮和短边槽帮的长度不同、高度相同，所述底板为直角梯形，上底与短边槽帮连接，下底与长边槽帮连接，两个直角梯形的斜边对接同时两个长边槽帮以及两个短边槽帮也分别对接形成两个角度相同的钝角，该钝角为弧段线槽的弯头角度。

一种弧形电缆线槽结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，计算弧段线槽的弯头角度：

根据设计图纸并通过圆弧插补原理得到圆心角公式其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，θ为弧段线槽所在整段弧线L对应的圆心角角度，L为整段弧线的弧长，l 为每增加一个弧段线槽对应的弦长长度；

或者其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，l为弧段线槽对应的弦长长度，r为弧线对应圆的半径；

由此得到弧段线槽的弯头角度

步骤二，统计本工程的弧段线槽的角度及类型：根据设计图纸对计算完成的弧段线槽的弯头角度和尺寸型号进行分类统计和汇总；

步骤三，利用三维软件绘制弧段线槽族文件生成毛坯件大样图:

首先对弧段线槽进行分析后进行建模；然后建模时对连接单元的各个参数进行代码字母设定，对设计给出的已知参数进行赋值，通过已知参数与未知参数之间的几何关系在软件中编程未知参数的计算公式，未知参数通过该计算公式自动进行计算得出赋值；计算出未知参数后得到加工弧段线槽所需的毛坯件尺寸，并按照步骤二对弧段线槽的分类统计和汇总生成一系列毛坯件大样图；

步骤四，按照毛坯件大样图加工生产弧段线槽并一一进行编号；

步骤五，在现场根据设计图纸对线槽承托件的安装进行放线；

线槽承托件的安装放线根据设计图纸分为两段安装直线和一段安装弧线，安装弧线的起点和终点分别连接两段安装直线；

步骤六，在地面上先安装一段直线段线槽，然后根据编号选取相应的弧段线槽与该段直线段线槽进行拼装，随后再将另一段直线段与弧段线槽进行拼装，然后将三段电缆线槽一起固定在线槽承托件上，线槽安装完成。

所述步骤三中，已知参数包括步骤一中计算的弧段线槽的弯头角度α、线槽宽度、线槽高度、短边槽帮的长度，其中线槽高度即长边槽帮或短边槽帮的高度；所述未知参数包括长边槽帮的长度。

所述步骤三中，毛坯件为矩形钢板，矩形钢板的短边长度为长边槽帮的长度和短边槽帮的长度之和，矩形钢板的长边长度为线槽宽度、长边槽帮的高度和短边槽帮的高度三者之和。

所述毛坯件切割沿中部的三段分割线切割成两块形状和尺寸均相同的毛坯板，切割后的两个毛坯钢板分别弯折成两个连接单元，所述三段分割线包括分别垂直矩形钢板两个短边的两段端部分割线以及连接两段端部分割线的中部分割线，

所述端部分割线的起割点和终割点将该矩形钢板的短边分离成两个毛坯钢板的长边槽帮和短边槽帮，端部分割线的切割长度即长边槽帮或短边槽帮的高度，端部分割线与中部分割线)成两个相同的钝角，该钝角R＝α/2+90°；

所述长边槽帮的长度＝短边槽帮的长度+线槽宽度×tan(180°-R)。

所述步骤三中，短边槽帮的长度统一设定为100mm。

所述步骤五中，

当线槽承托件包括垂直固定在竖向结构之中的托臂支架时：只需要根据安装直线和安装弧线的相应位置在竖向结构上进行放线，保证线槽承托件与水平面平行；

当线槽承托件包括顶端垂直固定在顶板之中的对应成组的两行吊杆以及连接每组吊杆底端之间并承托电缆线槽的横担时：需要在顶板上进行放线，两行吊杆分别位于电缆线槽的两端；

吊杆放线时每组吊杆连线的延长线均过安装弧线所在圆的圆心，即每个吊杆与圆心的连线均与该吊杆处安装弧线的法线重合，以保证弧段线槽与横担始终垂直，同一个线槽的所有横担均处于同一水平面上。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明可以解决当市政综合管沟工程弧线结构部位占比较高、弧形线槽规格型号多、电缆敷设质量要求高、安装空间排布难度大时刚性电缆线槽安装的需要，创造性的在直线段线槽之间连接一个定型带角度的弧段线槽组装。

本发明弧段线槽利用Revit软件建模编程和深化设计解决弧形电缆线槽连接件拼装，本发明在软件上进行二次开发指导现场各类弧线段线槽的弧形安装，因此通过采用定型制作的弧形线槽，解决不同角度和尺寸的工件放样，可以缩短弧段线槽大样图的绘制时间，提高效率，经济合理、无需在现场加工，便捷的实现了弧线段线槽的安装和施工，最终达到弧型圆滑过度、一次成型、质量精度可控、确保弧形线槽安装的观感和拼装质量的目的，还实现了节省制作成本、减少材料浪费、缩短了工期、节能环保且施工便捷安全的目标，彻底解决了异形线槽安装精度问题。取得了较好的经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明圆心角公式原理一示意图。

图2是本发明圆心角公式原理二示意图。

图3是本发明建模输入已知参数得到未知参数的截图。

图4是吊杆的安装放线示意图。

图5是毛坯件切割成连接单元并且连接单元翻转连接示意图。

图6是毛坯件切割成两个连接单元的尺寸示意图。

图7是弧段线槽的尺寸示意图。

附图标记：1－连接单元、2－底板、21－斜边、3－长边槽帮、4－短边槽帮、5－安装直线、6－安装弧线、7－吊杆连线、8－圆心、9－矩形钢板、10－端部分割线、11－中部分割线、12－吊杆放线位置、13－横担放线位置、14－分界位置。

具体实施方式

一种弧形电缆线槽结构，包括水平安装的电缆线槽和沿电缆线槽的位置布置的线槽承托件，所述电缆线槽包括两段直线段线槽以及连接两者的弧段线槽，参见图5-6所述，所述弧段线槽呈槽型包括两个形状与尺寸均相同的连接单元1，两个连接单元左右镜像对接，每个连接单元均包括底板以及分别位于底板2两端并且垂直底板的长边槽帮3和短边槽帮4，

所述长边槽帮3和短边槽帮4均为矩形，长边槽帮和短边槽帮的长度不同、高度相同，所述底板2为直角梯形，上底与短边槽帮连接，下底与长边槽帮连接，两个直角梯形的斜边 21对接，两个长边槽帮以及两个短边槽帮分别对接形成两个角度相同的钝角，该钝角为弧段线槽的弯头角度。

这种弧形电缆线槽结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，计算弧段线槽的弯头角度：

参见图1所示，根据设计图纸并通过圆弧插补原理即无数短直线段按照预定的角度连接，在半径增大到一定程度时，可以看成是弧形，由此得到圆心角公式其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，θ为弧段线槽所在整段弧线对应的圆心角角度，L为整段弧线的弧长，l为每增加一个弧段线槽对应的弦长长度。

参见图2所示，或者其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，l为弧段线槽对应的弦长长度，r为弧线对应圆的半径；由此得到弧段线槽的弯头角度

步骤二，统计本工程的弧形连接件的角度及类型：根据设计图纸对计算完成的弧段线槽的弯头角度和尺寸型号进行分类统计和汇总。

步骤三，利用三维软件绘制弧段线槽族文件生成毛坯件大样图:

参见图3、5-7所示，首先对弧段线槽进行分析后进行建模；建模方式选择可行性的拉伸、融合、旋转或放样等进行建模，然后建模时对弧段线槽的各个参数进行代码字母设定，对设计给出的已知参数进行赋值，通过已知参数与未知参数之间的几何关系在软件中编程未知参数的计算公式，未知参数通过该计算公式自动进行计算得出赋值。由于每个工程的电缆线槽的弧段线槽的角度和尺寸都不一样，所以需要根据工程统计弧段线槽的各参数。

所述已知参数包括步骤一中计算的弯头角度α、线槽宽度B、线槽高度h即长边槽帮或短边槽帮的高度、短边槽帮的长度、弧段线槽的弯头角度；所述未知参数包括长边槽帮的长度 C；从而可以得到加工弧段线槽所需的毛坯件大样图，并按照步骤二对弧段线槽的分类统计和汇总生成一系列毛坯件大样图，生成的大样图既有下料平面图又有三维图形，使生产厂家生产时更加直观。

参见图3所示，是本发明建模输入已知参数得到未知参数的截图，界面左边为参数列表，右边为毛坯件切割示意图和弧段线槽拼接后形成弧段线槽的示意图。本实施例中短边槽帮的长度即软件中设定的短边长度，长边槽帮的长度即软件中设定的长边长度。由弧段线槽的尺寸参数得到毛坯件尺寸参数。

参见图3、5-7所示，其中已知参数为弯头角度α＝172°；线槽宽度B＝400mm；短边长度 A＝100mm；本实施例中短边长度与线槽高度相同，因此线槽高度也为100mm，长边槽帮以及短边槽帮的高度相同均为100mm。其中在深化设计弧段线槽时，考虑到实用和加工方便安装便捷，以及生产厂家重复利用短尺寸材料，和生产统一标准，因此把所有连接单元的短边长度定为100mm。

为了节省切割下料成本，本实施例中毛坯件为矩形钢板9，矩形钢板的短边长度即毛坯件的长度为长边槽帮的长度C和短边槽帮的长度A之和，矩形钢板的长边长度即毛坯宽度D 为线槽宽度B、长边槽帮的高度和短边槽帮的高度三者之和。本实施例中，长边槽帮以及短边槽帮的高度均为100mm，因此毛坯宽度D＝线槽高度×2+线槽宽度B＝600mm。

毛坯件切割沿中部的三段分割线切割成两块形状和尺寸均相同的毛坯板，切割后的两个毛坯钢板分别弯折成两个连接单元，所述三段分割线包括分别垂直矩形钢板两个短边的两段端部分割线10以及连接两段端部分割线的中部分割线11。所述端部分割线的起割点和终割点将该矩形钢板的短边分离成两个毛坯钢板的长边槽帮和短边槽帮，端部分割线的切割长度即该端部的槽帮高度，中部分割线与端部分割线成两个相同的钝角，此钝角可以使得两个连接单元沿底板斜边镜像对接后得到弯头角度α，根据几何换算该钝角R＝α/2+90°＝176°。

由此得到未知参数长边长度C＝短边长度A+线槽宽度B×tan(180°-R)＝128mm。

进而得到毛坯件的长度W＝长边槽帮的长度C+短边槽帮的长度A＝128mm+100mm＝228mm。

如图3、5-7所示对各个参数进行尺寸标注，根据尺寸电缆线槽生产厂家就可以加工连接单元和出特定角度的弧段线槽。

步骤四，按照毛坯件大样图加工生产弧段线槽并一一进行编号。

步骤五，在现场根据设计图纸对线槽承托件的安装进行放线。

参见图4所示，所述电缆线槽包括两段直线段线槽和弧段线槽的安装，线槽承托件的安装放线根据设计图纸分为两段安装直线5和一段安装弧线6，安装弧线的起点和终点分别连接两段安装直线；分界位置14如图所示。

当线槽承托件包括垂直固定在竖向结构之中的托臂支架时：只需要根据安装直线和安装弧线的相应位置在竖向结构上进行放线，保证线槽承托件与水平面平行。

参见图4所示，当线槽承托件包括顶端垂直固定在顶板之中的对应成组的两行吊杆以及连接每组吊杆底端之间并承托电缆线槽的横担时：需要在顶板上进行放线，两行吊杆分别位于电缆线槽的两端。吊杆放线位置12和横担放线位置13如图所示。

吊杆放线时每组吊杆连线7的延长线均过圆心8即每个吊杆与圆心的连线均与该吊杆处安装弧线的法线重合，以保证线槽与横担始终垂直，同一个线槽的所有横担均处于同一水平面上，在线槽安装方向每米不超过2mm的公差，并根据设计要求焊接防雷接地扁钢。

步骤六，在地面上先安装一段直线段线槽，然后根据编号选取相应的弧段线槽与该段直线段线槽进行拼装，随后再将另一段直线段与弧段线槽进行拼装，然后将三段电缆线槽一起固定在线槽承托件上，线槽安装完成。

Claims (8)

1.一种弧形电缆线槽结构，包括水平安装的电缆线槽和沿电缆线槽的安装位置布置的线槽承托件，所述电缆线槽包括两段直线段线槽以及连接两者的弧段线槽，其特征在于：所述弧段线槽呈槽型包括两个形状与尺寸均相同的连接单元(1)，两个连接单元左右镜像对接，每个连接单元均包括底板(2)以及分别垂直底板的长边槽帮(3)和短边槽帮(4)，

所述长边槽帮(3)和短边槽帮(4)均为矩形，长边槽帮和短边槽帮的长度不同、高度相同，所述底板(2)为直角梯形，上底与短边槽帮连接，下底与长边槽帮连接，两个直角梯形的斜边(21)对接同时两个长边槽帮以及两个短边槽帮也分别对接形成两个角度相同的钝角，该钝角为弧段线槽的弯头角度。

2.一种根据权利要求1所述的弧形电缆线槽结构的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，计算弧段线槽的弯头角度：

根据设计图纸并通过圆弧插补原理得到圆心角公式其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，θ为弧段线槽所在整段弧线L对应的圆心角角度，L为整段弧线的弧长，l为每增加一个弧段线槽对应的弦长长度；

或者其中，为弧段线槽对应的圆心角角度，l为弧段线槽对应的弦长长度，r为弧线对应圆的半径；

由此得到弧段线槽的弯头角度

步骤二，统计本工程的弧段线槽的角度及类型：根据设计图纸对计算完成的弧段线槽的弯头角度和尺寸型号进行分类统计和汇总；

步骤三，利用三维软件绘制弧段线槽族文件生成毛坯件大样图:

首先对弧段线槽进行分析后进行建模；然后建模时对连接单元的各个参数进行代码字母设定，对设计给出的已知参数进行赋值，通过已知参数与未知参数之间的几何关系在软件中编程未知参数的计算公式，未知参数通过该计算公式自动进行计算得出赋值；计算出未知参数后得到加工弧段线槽所需的毛坯件尺寸，并按照步骤二对弧段线槽的分类统计和汇总生成一系列毛坯件大样图；

步骤四，按照毛坯件大样图加工生产弧段线槽并一一进行编号；

步骤五，在现场根据设计图纸对线槽承托件的安装进行放线；

线槽承托件的安装放线根据设计图纸分为两段安装直线(5)和一段安装弧线(6)，安装弧线的起点和终点分别连接两段安装直线；

步骤六，在地面上先安装一段直线段线槽，然后根据编号选取相应的弧段线槽与该段直线段线槽进行拼装，随后再将另一段直线段与弧段线槽进行拼装，然后将三段电缆线槽一起固定在线槽承托件上，线槽安装完成。

3.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，已知参数包括步骤一中计算的弧段线槽的弯头角度α、线槽宽度、线槽高度、短边槽帮的长度，其中线槽高度即长边槽帮或短边槽帮的高度；所述未知参数包括长边槽帮的长度。

4.根据权利要求2或3所述的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，毛坯件为矩形钢板(9)，矩形钢板的短边长度为长边槽帮的长度和短边槽帮的长度之和，矩形钢板的长边长度为线槽宽度、长边槽帮的高度和短边槽帮的高度三者之和。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述毛坯件切割沿中部的三段分割线切割成两块形状和尺寸均相同的毛坯板，切割后的两个毛坯钢板分别弯折成两个连接单元，所述三段分割线包括分别垂直矩形钢板两个短边的两段端部分割线(10)以及连接两段端部分割线的中部分割线(11)，

所述端部分割线的起割点和终割点将该矩形钢板的短边分离成两个毛坯钢板的长边槽帮和短边槽帮，端部分割线的切割长度即长边槽帮或短边槽帮的高度，端部分割线(10)与中部分割线(11)成两个相同的钝角，该钝角R＝α/2+90°。

6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述长边槽帮的长度＝短边槽帮的长度+线槽宽度×tan(180°-R)。

7.根据权利要求5或6所述的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，短边槽帮的长度统一设定为100mm。

8.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，

当线槽承托件包括垂直固定在竖向结构之中的托臂支架时：只需要根据安装直线和安装弧线的相应位置在竖向结构上进行放线，保证线槽承托件与水平面平行；

当线槽承托件包括顶端垂直固定在顶板之中的对应成组的两行吊杆以及连接每组吊杆底端之间并承托电缆线槽的横担时：需要在顶板上进行放线，两行吊杆分别位于电缆线槽的两端；

吊杆放线时每组吊杆连线(7)的延长线均过安装弧线(6)所在圆的圆心(8)，即每个吊杆与圆心的连线均与该吊杆处安装弧线的法线重合，以保证弧段线槽与横担始终垂直，同一个线槽的所有横担均处于同一水平面上。