CN108733950B - 一种多曲面扭曲形钢塔的线性测量控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多曲面扭曲型形钢塔的线性测量控制方法，包括以下步骤：(1)绘制钢塔三维模型，获得设计钢塔1:1模型；(2)根据钢塔节段的结构特点在模型上选取选取具有代表性的特征点三维数据作为测量控制点；(3)在钢塔节段或钢塔预拼装制作场地建立施工测量控制网；(4)对钢塔节段进行测量，对测量数据与钢塔节段的三维模型数据进行拟合，得到偏差，根据偏差调整钢塔节段符合设计、规范要求；(5)将钢塔节段进行预拼装，调整预拼装钢塔节段符合设计、规范要求；(6)将经过调整后的预拼装钢塔组装成钢塔。本发明改变了传统钢结构加工制造利用划辅助基线，钢盘尺测量的方法，提高生产效率、测量精度，减少了人工成本，可以为桥位架设提供依据，便于桥位架设监控单位架设线型控制。

Description

一种多曲面扭曲形钢塔的线性测量控制方法
技术领域
本发明涉及桥梁制造领域，特别涉及一种多曲面扭曲形钢塔制造及整体线型测量控制方法。
背景技术
随着交通科技的快速发展进步，桥梁建设、设计从桥梁造型的定位、桥梁景观的定位和桥梁功能定位三个角度出发,桥梁钢塔设计、制造在保持功能不变的基础上，为了美观，线型变化复杂，且因受力复杂，钢塔壁板厚越来越厚，超厚板的焊接变形控制、异形、多曲面的钢塔制造线形控制等难度很大，亟需开发新的测量控制方法。
以往桥梁钢塔线性控制均采用经纬仪配合钢盘尺的的测量方法，该方法厂内制造测量控制相对比较简单，但针对大型的多曲面扭曲型钢塔基本无法测量，线性控制难度大、相对精度差。
发明内容
发明目的：本发明提供一种多曲面扭曲形钢塔的线性测量控制方法，解决了现有桥梁构造过程中，多曲面扭曲型钢塔无法测量的问题。
技术方案：本发明所述的一种多曲面扭曲型形钢塔的线性测量控制方法，包括以下步骤：(1)绘制钢塔三维模型，获得钢塔模型的参数；所述钢塔包含钢塔节段；所述钢塔节段包括外壁板、内壁版、侧壁板、隔板和锚箱单元；(2)根据钢塔节段的结构特点选取具有代表性的特征点作为测量控制点；(3)在钢塔节段或钢塔预拼装制作场地建立施工测量控制网；(4)对钢塔节段进行测量，对测量数据与钢塔节段的三维模型数据进行拟合，得到偏差，根据偏差调整钢塔节段制造尺寸偏差，使得偏差符合要求；(5)将经过步骤(4)控制后的钢塔节段进行分轮次采用立位和水平预拼装，每轮试装不少于3节段钢塔，采用n(n≥2)+1模式进行，形成预拼装钢塔，随后对预拼装钢塔选取代表性特征点作为测量控制点，随后利用全站仪进行数据测量，将测量的数据与预拼装钢塔三维模型利用“EcoBlock”分析软件进行拟合分析，得出偏差值，调整预拼装钢塔节段，并记录数据，进行预拼装精度管理；(6)在下一轮钢塔节段预拼时，留匹配梁段进行预拼，并按照步骤(5)预拼装精度管理数据进行调整本轮预拼装。
步骤(2)中，所述的设计要求根据原始的设计图纸或规范确定。
进一步地，步骤(2)中，所述代表性特征点为钢塔节段壁板上口在吊装、运输中等过程中不易变形的能够拟合出钢塔某一截面中心线的点。
进一步地，为了保证施工测量时的控制网不会随着施工环境而变化，在步骤(3)中，所述施工测量控制网为地基足够稳定且无超标沉降现象。
步骤(5)中，所述代表性特征点为钢塔节段壁板上口在吊装、运输中等过程中不易变形的能够拟合出钢塔某一截面中心线的点。
进一步地，步骤(5)中，所述调整预拼装钢塔节段为根据偏差值，调整相邻的预拼装钢塔，便于在钢塔制造过程中，误差调整的及时性。
有益效果：(1)本发明能够很好的控制钢塔的制造精度、制造线形，节约项目质量控制成本，此测量方案可以用于大型复杂钢桥梁测量中，且为桥位架设提供参考数据；(2)用于大型桥梁多曲面扭曲的复杂构件测量，准确的反应构件结构几何尺寸及形状；(3)钢塔线形控制精准高、与桥位安装工况相匹配的特点，具有测量简单化、效率高、经济性好等特点。
附图说明
图1为钢塔三维模型结构示意图；
图2为预拼装钢塔测量特征点布置图；
图3为钢塔节段选取的代表性特征点拆分示意图；
图4为钢塔节段结构示意图。
具体实施方式
实施例1：本发明所述的一种多曲面扭曲形钢塔的线性测量控制方法，具体步骤如下：
如图1所示，绘制三维模型，获得钢塔模型的参数。如图4所示，组成钢塔的钢塔节段1包括壁板101、侧壁版102、横隔板103、腹板单元104等。如图3所示，根据钢塔节段的结构特点，选取钢塔节段壁板上口在吊装、运输中等过程中不易变形的能够拟合出钢塔某一截面中心线的点作为钢塔节段的顶点作为代表性特征点，由图3中箭头所指方向及位于钢塔节段1最终选取的代表性特征点；另选取钢塔节段场地建立施工测量控制网，该场地的地基足够稳定且无超标沉降现象。
利用全站仪测量设备对钢塔节段进行测量，对测量数据与钢塔节段的三维模型数据进行拟合，得到偏差，根据偏差调整钢塔节段，重新制造钢塔节段，使其落在三维模型所规定的偏差范围内。
如图2所示，随后将经过上述控制后的钢塔节段，分轮次采用立位和水平预拼装编号为J2、J3、J4与J5的钢塔节段，每轮试装不少于3节段钢塔，采用n(n≥2)+1模式进行，形成预拼装钢塔，随后对预拼装钢塔选取钢塔节段壁板上口在吊装、运输中等过程中不易变形的能够拟合出钢塔某一截面中心线的点作为代表性特征点，利用全站仪进行数据测量，将测量的数据与预拼装钢塔三维模型利用“EcoBlock”分析软件进行拟合分析，得出偏差值，与三维图形的偏差值比较，超出三维图形中的偏差值部分进行调整，调整预拼装钢塔节段，并记录数据，进行预拼装精度管理，结果见表1。
根据偏差值，调整相邻的预拼装钢塔，便于在钢塔制造过程中，误差调整的及时性。
表1预拼装钢塔实测数据与模型数据拟合结果
Figure GDA0002965441970000031
Figure GDA0002965441970000041
在下一轮钢塔节段预拼时，留匹配梁段进行预拼，并按照预拼装精度管理数据进行调整本轮预拼装。
将经过调整后的预拼装钢塔组装成钢塔，由于经过钢塔节段及预拼装钢塔两个阶段的控制，多曲面扭曲形的钢塔可以很好的与设计参数吻合。

Claims (3)

1.一种多曲面扭曲型形钢塔的线性测量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）绘制钢塔三维模型，获得钢塔模型的参数；所述钢塔包含钢塔节段；所述钢塔节段包括外壁板、内壁版、位于两侧的侧壁板；
（2）根据钢塔节段的结构特点选取具有代表性的特征点作为测量控制点；
（3）在钢塔节段或钢塔预拼装制作场地建立施工测量控制网；
（4）对钢塔节段进行测量，对测量数据与钢塔节段的三维模型数据进行拟合，得到偏差，根据偏差调整钢塔节段制造尺寸偏差，使得偏差符合设计要求；用于大型桥梁多曲面扭曲的复杂构件测量，准确的反应构件结构几何尺寸及形状；
（5）将经过步骤（4）控制后的钢塔节段进行分轮次采用立位和水平预拼装，每轮试装不少于3节段钢塔，采用n+1模式进行，形成预拼装钢塔，其中 ，n≥2；随后对预拼装钢塔选取代表性特征点作为测量控制点，随后利用全站仪进行数据测量，将测量的数据与预拼装钢塔三维模型利用“EcoBlock”分析软件进行拟合分析，得出偏差值，调整预拼装钢塔节段，并记录数据，进行预拼装精度管理，控制钢塔的制造线形；
（6）在下一轮钢塔节段预拼时，留匹配梁段进行预拼，并按照步骤（5）预拼装精度管理数据进行调整本轮预拼装；
步骤（2）和步骤（5）中，所述代表性特征点为钢塔节段壁板上口在吊装、运输中不易变形的能够拟合出钢塔截面中心线的点。
2.根据权利要求1所述的多曲面扭曲型形钢塔的线性测量控制方法，其特征在于，步骤（3）中，所述施工测量控制网为地基稳定且无超标沉降现象。
3.根据权利要求1所述的多曲面扭曲型形钢塔的线性测量控制方法，其特征在于，步骤（5）中，所述调整预拼装钢塔节段为根据偏差值，调整相邻的预拼装钢塔。
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