CN107270814A - 一种预制装配式风洞高精度安装控制方法 - Google Patents

一种预制装配式风洞高精度安装控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预制装配式风洞高精度安装控制方法，该方法运用wMPS室内测量定位系统，参照风洞BIM模型对装配式风洞混凝土预制板进行高精度批量定位安装，完成后，通过三维激光扫描仪对装配区域进行扫描，对比风洞BIM模型进行内型面检测，在混凝土预制板整体连接固定施工前，进一步提升装配精度。该方法克服了预制装配式风洞混凝土预制板的测量控制难题，实现了预制装配式风洞混凝土预制板的信息化高精度安装，减少了人工测量作业，缩短了工期，提高了施工效率。

Description

一种预制装配式风洞高精度安装控制方法
技术领域
本发明涉及航空航天中风洞技术领域，尤其涉及预制装配式风洞混凝土预制板安装控制领域，具体涉及一种预制装配式风洞高精度安装控制方法。
背景技术
预制装配式混凝土风洞结构，一般采取环形回流式结构，主体采用预制板+环形钢框架拼接、局部采取现浇混凝土结构，预制板数量达到上千块，板间纵横接缝分别采取柔性和刚性连接，风洞结构又分为开口试验段、第一扩散段、第一回流段、风扇段、第二扩散段、大开角扩散段、稳定段、收缩段等，因此预制装配式混凝土风洞结构施工中的变形和调整控制难度大。现有的测量控制方法多采用全站仪等工具，测量工作量大，耗人耗时，无法实现内型面全方位整体检测，且预制板安装精度难以保证，必须采用更有效的测量控制方法，实现混凝土预制板的高精度安装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制装配式风洞高精度安装控制方法，以解决对上述预制装配式风洞混凝土预制板高精度安装缺陷问题，发挥其操作及测量精度优势，满足施工高标准要求，促进施工信息化、加快施工效率、降低工期，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种预制装配式风洞高精度安装控制方法，所述安装控制方法采用了wMPS室内测量定位系统，三维激光扫描仪和风洞BIM模型技术； wMPS室内测量定位系统对混凝土预制板进行全局坐标系下的三维坐标测量，参照风洞BIM模型对预制混凝土板进行精确定位，使用三维激光扫描仪获得装配区域点云数据，对比风洞BIM模型对装配区进行内型面精度检测。
进一步的，所述wMPS室内测量定位系统包括激光发射站、平面接收器和wMPS系统处理软件，测量精度达到毫米级。
进一步的，所述三维激光扫描仪激光采用相位式，测量精度达到毫米级。
进一步的，所述wMPS室内测量定位系统测得预制混凝土板坐标数据与风洞BIM模型进行预制混凝土板三维坐标对比。
进一步的，所述装配区域三维激光扫描点云数据与风洞BIM模型对比，得到点云型面与模型型面的误差，得到内型面精度检测结果。
进一步的，具体包括以下步骤：
1）布设激光发射器个数不少于3个，任意3个激光发射器不在一条直线上，且激光发射器沿风洞轴线的最大距离不超过该装配区域的长度15m；
2）将wMPS系统及风洞BIM模型坐标系统一到风洞施工现场全局坐标系；
3）在混凝土预制板形心处安装wMPS系统平面接收器；
4）吊装风洞装配区域混凝土预制板；
5）根据BIM模型坐标数据调整混凝土预制板的位置，使wMPS系统测得的混凝土预制板坐标数据与BIM模型预制混凝土板坐标数据间误差满足装配式风洞设计精度要求；
6）重复4）、5）步骤，至装配区域内的最后一块混凝土预制板安装调整完毕；
7）采用三维激光扫描仪对安装完成后的装配区域进行三维激光扫描，扫描前应布设不少于3个标靶点，一个装配区域内至少进行两次扫描作业；
8）将扫描获得的装配区域点云数据与BIM模型进行内型面误差分析，得到内型面精度检测结果；若内型面精度满足装配式风洞设计精度要求，则进行下一装配区域安装作业，否则调整不符合设计精度要求的混凝土预制件，重复扫描及数据分析，直至满足设计要求。
本发明的有益效果是：
1）通过wMPS室内测量定位系统测得混凝土预制板的三维坐标，与风洞BIM模型坐标对比，对混凝土预制板进行调整，实现混凝土预制板的高精度定位安装；
2）对装配区进行三维激光扫描得到装配区三维点云数据，与BIM模型装配区内型面进行对比，对混凝土预制板进行再次调整，使内型面满足精度设计要求，实现了预制装配式风洞混凝土预制板的信息化高精度安装，减少了人工测量作业，缩短了工期，提高了施工效率。
附图说明
图1 本发明预制装配式风洞高精度安装控制方法流程图。
具体实施方法
如图1所示，一种预制装配式风洞高精度安装控制方法，所述安装控制方法采用了wMPS室内测量定位系统，三维激光扫描仪和风洞BIM模型技术； wMPS室内测量定位系统对混凝土预制板进行全局坐标系下的三维坐标测量，参照风洞BIM模型对预制混凝土板进行精确定位，使用三维激光扫描仪获得装配区域点云数据，对比风洞BIM模型对装配区进行内型面精度检测。
wMPS室内测量定位系统包括激光发射站、平面接收器和wMPS系统处理软件，测量精度达到毫米级；三维激光扫描仪激光采用相位式，测量精度达到毫米级。所述wMPS室内测量定位系统测得预制混凝土板坐标数据与风洞BIM模型进行预制混凝土板三维坐标对比。所述装配区域三维激光扫描点云数据与风洞BIM模型对比，得到点云型面与模型型面的误差，得到内型面精度检测结果。
具体包括以下步骤：
1）布设激光发射器个数不少于3个，任意3个激光发射器不在一条直线上，且激光发射器沿风洞轴线的最大距离不超过该装配区域的长度15m；
2）将wMPS系统及风洞BIM模型坐标系统一到风洞施工现场全局坐标系：的具体做法为将风洞施工现场三个测量点的三维坐标分别输入到wMPs系统和风洞BIM模型对应的点，利用软件完成坐标转化；
3）在混凝土预制板形心处安装wMPS系统平面接收器；
4）吊装风洞装配区域混凝土预制板；
5）根据BIM模型坐标数据调整混凝土预制板的位置，使wMPS系统测得的混凝土预制板坐标数据与BIM模型预制混凝土板坐标数据间误差满足装配式风洞设计精度要求；
6）重复4）、5）步骤，至装配区域内的最后一块混凝土预制板安装调整完毕；
7）采用三维激光扫描仪对安装完成后的装配区域进行三维激光扫描，扫描前应布设不少于3个标靶点，一个装配区域内至少进行两次扫描作业；
8）将扫描获得的装配区域点云数据与BIM模型进行内型面误差分析，得到内型面精度检测结果；若内型面精度满足装配式风洞设计精度要求，则进行下一装配区域安装作业，否则调整不符合设计精度要求的混凝土预制件，重复扫描及数据分析，直至满足设计要求。

Claims (6)

1.一种预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述安装控制方法采用了wMPS室内测量定位系统，三维激光扫描仪和风洞BIM模型技术； wMPS室内测量定位系统对混凝土预制板进行全局坐标系下的三维坐标测量，参照风洞BIM模型对预制混凝土板进行精确定位，使用三维激光扫描仪获得装配区域点云数据，对比风洞BIM模型对装配区域进行内型面精度检测。
2.根据权利要求1所述的预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述wMPS室内测量定位系统包括激光发射器、平面接收器和wMPS系统处理软件，测量精度达到毫米级。
3.根据权利要求1所述的预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述三维激光扫描仪激光采用相位式，测量精度达到毫米级。
4.根据权利要求1所述的预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述wMPS室内测量定位系统测得预制混凝土板坐标数据与风洞BIM模型进行预制混凝土板三维坐标对比。
5.根据权利要求1所述的预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述装配区域三维激光扫描点云数据与风洞BIM模型对比，得到点云型面与模型型面的误差，得到内型面精度检测结果。
6.根据权利要求1所述的预制装配式风洞高精度安装控制方法，其特征在于：所述wMPS室内测量定位系统包括激光发射器、平面接收器和wMPS系统处理软件，测量精度达到毫米级；所述三维激光扫描仪激光采用相位式，测量精度达到毫米级，
具体包括以下步骤：
1）布设激光发射器个数不少于3个，任意3个激光发射器不在一条直线上，且激光发射器沿风洞轴线的最大距离不超过该装配区域的长度15m；
2）将wMPS系统及风洞BIM模型坐标系统一到风洞施工现场全局坐标系；
3）在混凝土预制板形心处安装wMPS系统平面接收器；
4）吊装风洞装配区域混凝土预制板；
5）根据BIM模型坐标数据调整混凝土预制板的位置，使wMPS系统测得的混凝土预制板坐标数据与BIM模型预制混凝土板坐标数据间误差满足装配式风洞设计精度要求；
6）重复4）、5）步骤，至装配区域内的最后一块混凝土预制板安装调整完毕；
7）采用三维激光扫描仪对安装完成后的装配区域进行三维激光扫描，扫描前应布设不少于3个标靶点，一个装配区域内至少进行两次扫描作业；
8）将扫描获得的装配区域点云数据与BIM模型进行内型面误差分析，得到内型面精度检测结果；若内型面精度满足装配式风洞设计精度要求，则进行下一装配区域安装作业，否则调整不符合设计精度要求的混凝土预制件，重复扫描及数据分析，直至满足设计要求。
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