CN110280838B - 一种球面钢结构表面定位切孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种球面钢结构表面定位切孔方法，包括如下步骤：（1）球面钢结构半球组焊修整完毕后，进行组装索导管，确定出半球球面索导管中心坐标位置点；（2）划索导管孔切割线，并进行切割，以半球球面索导管中心坐标位置点切割索导孔；（3）完成切孔后，在半球球面钢结构底平面设置坐标平面，确定索导管空间角度，点焊索导管；（4）完成后采用全站仪测量索导管端头坐标点，将坐标点进行CAD放样，与理论设计放样坐标点进行核对，角度检测复核偏差无误后组焊索导管。本发明的优点在于：通过本发明球面钢结构表面定位切孔方法，能够有效保证整座斜拉桥张拉角度。

Description

一种球面钢结构表面定位切孔方法
技术领域
本发明涉及桥梁制造技术领域，特别涉及一种球面钢结构表面定位切孔方法。
背景技术
本发明研究的双塔双索面斜拉桥，桥垮布置为348+96+828+280+100＝1448米，跨江主桥主塔采用花瓶型，塔柱间钢横梁采用箱型结构形式，单个主塔上塔柱设置6道钢横梁，钢横梁外包钢珠结构，斜拉索分组集聚锚固在球型钢结构中。钢横梁与钢珠的连接采用高强度螺栓连接。钢珠直径11.5m，珠壳厚10mm，采用Q345c钢。钢珠内部沿横桥向设置64道经肋，7道环向纬肋，钢珠与钢横梁内设三道环形横联连接，外侧环形法兰与横梁预埋板连接。其中钢珠锚固索导管角度为整座斜拉桥张拉角度的保证，其偏差影响整桥桥梁的受力情况，必须严格控制其角度偏差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效保证整座斜拉桥张拉角度的球面钢结构表面定位切孔方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种球面钢结构表面定位切孔方法，所述球面钢结构上布置有若干个均匀分布的索导孔，且索导孔内设置与索导孔配合的索导管；其创新点在于：所述定位切孔方法包括如下步骤：
(1)球面钢结构半球组焊修整完毕后，进行组装索导管；根据施工图设计放样可得出索导管中心及两端头中心坐标点，以半球球心为圆心，建立XYZ三维坐标系，然后根据半球直径计算索导管轴线在球面上的交点在球面上到Y轴和Z轴的弧长，确定半球上的索导管中心坐标位置点，以横纵基线为基准放样弧长，两线相交点即为半球球面索导管中心坐标位置点；
(2)划索导管孔切割线，并进行切割，根据施工图设计放样得出索导管与球面相交截面图，进而得出索导孔打样图，且索导孔打样图包括横纵基线和索导孔倾斜角度，打印出1:1纸版样图，将此样图中横纵基线与半球本身横纵基线对准吻合，索导管轴线在球面上的交点与先前确定的半球球面索导管中心坐标位置点重合，并注意索导孔倾斜方向，将索导孔打样图覆盖在索导管上后，根据索导孔打样图在索导管上打样冲点并划出精确的冲切线，完成后沿样冲点进行切割索导孔；
(3)完成切孔后，在半球球面钢结构底平面设置坐标平面，利用施工图设计放样将斜拉索轴线投射底面坐标点得到投影点坐标，在索导管端头设置中心点对准索导管中心定位装置，所述索导管中心定位装置设置在索导管内，并采用螺栓四边拧紧调节，拉线将投影点与原索导管中心坐标位置点两点一线，并通过索导管端头中心点对准索导管中心定位装置，完成3点一线确定索导管空间角度，点焊索导管；
(4)完成后采用全站仪测量索导管端头坐标点，将坐标点进行CAD放样，与理论设计放样坐标点进行核对，角度检测复核偏差无误后组焊索导管。
进一步地，所述步骤(2)中索导孔倾斜方向为索导孔内穿有桥梁锚索，其本身有斜拉索角度，索导管穿孔在球面上为倾斜角度的椭圆，倾斜方向在1:1纸版样图中给出，即索导孔的轴线沿横纵基线顺向倾斜一定角度。
本发明的优点在于：本发明球面钢结构表面定位切孔方法，通过计算机放样及1:1施工样品打印图得出索导管与球面切面大样及索导孔的关键点位置，并结合横纵基线，确定出半球球面索导管中心坐标位置点，进而得出索导孔的大小以及倾斜方向，利用在基准面上的各点投影坐标确定索导管三维倾斜角，最后使用全站仪测量索导管两端中心坐标进行索导管三维角度复检，合格后进行索导管焊接，保证了各锚固索导管角度精确，进而能够有效保证整座斜拉桥锚索张拉角度。
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为实施例球面钢结构表面定位切孔方法中索导管位置图。
图2为实施例球面钢结构表面定位切孔方法中索导管与球面相交截面图。
图3为实施例球面钢结构表面定位切孔方法中索导孔的打样图。
图4为实施例球面钢结构表面定位切孔方法中球面钢结构投影点坐标示意图。
图5为索导管中心定位装置的结构示意图。
图6为实施例球面钢结构表面定位切孔方法中索导管角度检测图。
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。
实施例
本实施例球面钢结构表面定位切孔方法，所述球面钢结构上布置有若干个均匀分布的索导孔，且索导孔内设置与索导孔配合的索导管；该定位切孔方法包括如下步骤：
(1)球面钢结构半球组焊修整完毕后，进行组装索导管；如图1所示，根据施工图设计放样可得出索导管中心及两端头中心坐标点，以半球球心为圆心，建立XYZ三维坐标系，然后根据半球直径计算索导管轴线在球面上的交点在球面上到Y轴和Z轴的弧长，确定半球上的索导管中心坐标位置点，以横纵基线为基准放样弧长，两线相交点即为半球球面索导管中心坐标位置点；
(2)如图2所示，划索导管孔切割线，并进行切割，根据施工图设计放样得出索导管与球面相交截面图，进而得出索导孔打样图，如图3所示，且索导孔打样图包括横纵基线和索导孔倾斜角度，索导孔倾斜方向为索导孔内穿有桥梁锚索，其本身有斜拉索角度，索导管穿孔在球面上为倾斜角度的椭圆，即索导孔的轴线沿横纵基线顺向倾斜一定角度，打印出1:1纸版样图，将此样图中横纵基线与半球本身横纵基线对准吻合，索导管轴线在球面上的交点与先前确定的半球球面索导管中心坐标位置点重合，并注意索导孔倾斜方向，将索导孔打样图覆盖在索导管上后，根据索导孔打样图在索导管上打样冲点并划出精确的冲切线，完成后沿样冲点进行切割索导孔；
(3)完成切孔后，如图4所示，在半球球面钢结构底平面设置坐标平面，利用施工图设计放样将斜拉索轴线投射底面坐标点得到投影点坐标，在索导管端头设置中心点对准索导管中心定位装置，如图5所示，索导管中心定位装置1设置在索导管3内，并采用螺栓2四边拧紧调节，确定索导管中心，即拉线将投影点与原索导管中心坐标位置点两点一线，并通过索导管端头中心点对准索导管中心定位装置，完成3点一线确定索导管空间角度，点焊索导管；
(4)完成后采用全站仪测量索导管端头坐标点，如图6所示，将坐标点进行CAD放样，与理论设计放样坐标点进行核对，角度检测复核偏差无误后组焊索导管。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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)

1.一种球面钢结构表面定位切孔方法，所述球面钢结构上布置有若干个均匀分布的索导孔，且索导孔内设置与索导孔配合的索导管；其特征在于：所述定位切孔方法包括如下步骤：
(1)球面钢结构半球组焊修整完毕后，进行组装索导管；根据施工图设计放样可得出索导管中心及两端头中心坐标点，以半球球心为圆心，建立XYZ三维坐标系，然后根据半球直径计算索导管轴线在球面上的交点在球面上到Y轴和Z轴的弧长，确定半球上的索导管中心坐标位置点，以横纵基线为基准放样弧长，两线相交点即为半球球面索导管中心坐标位置点；
(2)划索导管孔切割线，并进行切割，根据施工图设计放样得出索导管与球面相交截面图，进而得出索导孔打样图，且索导孔打样图包括横纵基线和索导孔倾斜角度，打印出1:1纸版样图，将此样图中横纵基线与半球本身横纵基线对准吻合，索导管轴线在球面上的交点与先前确定的半球球面索导管中心坐标位置点重合，并注意索导孔倾斜方向，将索导孔打样图覆盖在索导管上后，根据索导孔打样图在索导管上打样冲点并划出精确的冲切线，完成后沿样冲点进行切割索导孔；
(3)完成切孔后，在半球球面钢结构底平面设置坐标平面，利用施工图设计放样将斜拉索轴线投射底面坐标点得到投影点坐标，在索导管端头设置中心点对准索导管中心定位装置，所述索导管中心定位装置设置在索导管内，并采用螺栓四边拧紧调节，拉线将投影点与原索导管中心坐标位置点两点一线，并通过索导管端头中心点对准索导管中心定位装置，完成3点一线确定索导管空间角度，点焊索导管；
(4)完成后采用全站仪测量索导管端头坐标点，将坐标点进行CAD放样，与理论设计放样坐标点进行核对，角度检测复核偏差无误后组焊索导管。
2.根据权利要求1所述的球面钢结构表面定位切孔方法，其特征在于：所述步骤(2)中索导孔倾斜方向为索导孔内穿有桥梁锚索，其本身有斜拉索角度，索导管穿孔在球面上为倾斜角度的椭圆，倾斜方向在1:1纸版样图中给出，即索导孔的轴线沿横纵基线顺向倾斜一定角度。
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