CN110926345A - 一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法包括步骤如下：步骤一，网架的拼装：利用地面临时胎架对网架进行拼装；步骤二，利用三维激光扫描球形支座；步骤三，将网架整体提升到设计高度位置处；步骤四，利用三维激光扫描网架的球形连接端，生成球形连接端的三维点云数据；步骤五，建立三维坐标系，并且将球形支座的三维点云数据和球形连接端的三维点云数据放入该坐标系中；步骤六，捕捉后嵌杆件轴线的特征点；步骤七，计算后嵌杆件长度；步骤八，数据处理统计生成后嵌杆件的加工数据表，并进行加工。本发明解决了传统的测量方法存在高空作业风险高、测量精度较低、不利于数据的处理以及施工效率较低的技术问题。

Description

一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法
技术领域
本发明涉及一种测量方法，特别是一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法。
背景技术
后嵌杆件的施工作为网架结构整体提升施工中最终结构合拢的一道重要工序，穿插在提升到位及卸载过程中，后嵌杆件为网架三侧与球形支座连接的一跨杆件；此杆件在地面拼装过程中不进行焊接安装，待整体网架提升到位后，在进行高空安装，从而使网架与球形支座连为一个整体。由于后嵌杆件受到网架整体提升变形、预起拱、安装误差等影响，与理论计算长度存在偏差，传统方法为网架提升到位后现场人员进行测量，测量后再将数据进行统计，杆件现场加工或加工厂加工再进行现场安装，这种测量方法存在如下缺点：1、人员高空测量，高空作业风险高；2、测量精度受人员操作影响，容易产生误差，直至最终杆件需要重新现场切割调整；3、不利于数据的处理，效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法，要解决传统的测量方法存在高空作业风险高、测量精度较低、不利于数据的处理以及施工效率较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法，在网架与后嵌杆件连接位置处设置有球形连接端，后嵌杆件连接在球形连接端与球形支座之间；该长度测量方法包括步骤如下。
步骤一，网架的拼装：利用地面临时胎架对网架进行拼装。
步骤二，利用三维激光扫描球形支座：对已经施工完成的球形支座进行三维激光扫描，生成球形支座的三维点云数据。
步骤三，将网架整体提升到设计高度位置处。
步骤四，利用三维激光扫描网架的球形连接端，生成球形连接端的三维点云数据。
步骤五，建立三维坐标系，并且将球形支座的三维点云数据和球形连接端的三维点云数据放入该坐标系中。
步骤六，捕捉后嵌杆件轴线的特征点：根据网架结构的设计原则及后嵌杆件与两侧球体连接的特征，在三维坐标系中将后嵌杆件轴线的特征点提取出来，用于下一步精确计算；该特征点即球形连接端的球心坐标和球形支座的球心坐标。
步骤七，计算后嵌杆件长度：通过球形连接端的球心坐标和球形支座的球心坐标两个特征点的空间坐标，得出特征点间距离，作为后嵌杆件的加工长度。
步骤八，数据处理统计生成后嵌杆件的加工数据表，并进行加工：对所有的后嵌杆件的长度进行统计，即可得到后嵌杆件的长度数据表。
优选的，步骤二中的球形支座安装在结构柱的顶部，包括有底座和空心球体；所述底座为弹性板制成；所述空心球体设置在底座上方；在空心球体与底座之间、沿环向架间隔设置有一组加劲板。
优选的，在空心球体内部设置有球内加劲肋（2.4）；所述球内加劲肋（2.4）有一组，呈辐射状布置在空心球体内部。
优选的，所述底座的顶部设置有过渡板；所述加劲板连接在空心球体与过渡板之间。
优选的，步骤二的球形支座扫描过程中，三维激光安装在靠近球形支座位置进行，并同时避开已有结构的遮挡，保证扫描数据的准确可靠。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明在网架整体提升前对已经施工完成的球形支座进行三维激光扫描，生成球形支座的三维点云数据，并利用三维激光扫描网架的球形连接端，生成球形连接端的三维点云数据；通过精确计算得出后嵌杆件的长度，提高了后嵌杆件的测量精度及测量效率，使后嵌杆件能够实现工厂加工，提高施工质量。
2、本发明的测量均在地面进行，减少现场测量人员高空作业工作量和施工难度，降低安全管控风险，大大降低施工成本。
3、在网架整体提升中，后嵌杆件的安装具有普遍性，本发明的方法适用范围广。
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是本发明中后嵌杆件设置在球形支座与球形连接端之间的结构示意图。
图2是本发明中后嵌杆件与球形支座连接的结构示意图。
图3是本发明中球形支座连接在结构柱上的结构示意图。
附图标记：1－后嵌杆件、2－球形支座、2.1－底座、2.2－空心球体、2.3－过渡板、2.4－球内加劲肋、2.5－加劲板、3－球形连接端、4－结构柱。
具体实施方式
这种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法，在网架与后嵌杆件1连接位置处设置有球形连接端3，后嵌杆件1连接在球形连接端3与球形支座2之间；该长度测量方法包括步骤如下。
步骤一，网架的拼装：利用地面临时胎架对网架进行拼装。
步骤二，利用三维激光扫描球形支座2：对已经施工完成的球形支座2进行三维激光扫描，生成球形支座2的三维点云数据，在网架整体提升前进行扫描球形支座2，避免因为网架提升到位对球形支座2的扫描产生影响。
步骤三，将网架整体提升到设计高度位置处。
步骤四，利用三维激光扫描网架的球形连接端3，生成球形连接端3的三维点云数据。
步骤五，建立三维坐标系，并且将球形支座2的三维点云数据和球形连接端3的三维点云数据放入该坐标系中。
步骤六，捕捉后嵌杆件1轴线的特征点：根据网架结构的设计原则及后嵌杆件1与两侧球体连接的特征，在三维坐标系中将后嵌杆件1轴线的特征点提取出来，用于下一步精确计算；该特征点即球形连接端3的球心和球形支座2的球心，后嵌杆件1的轴线就是两个球心连线；网架结构的设计原则就是要求后嵌杆件1的轴心与球形支座2的球心、球形连接端3的球心在一条直线上。
步骤七，计算后嵌杆件1长度：通过球形连接端3的球心和球形支座2的球心两个特征点的空间坐标，得出特征点间距离，作为后嵌杆件1的加工长度。
步骤八，数据处理统计生成后嵌杆件1的加工数据表，并进行加工：对所有的后嵌杆件1的长度进行统计，即可得到后嵌杆件1的长度数据表。
本实施例中，如图1-3所示，步骤二中的球形支座2安装在结构柱4的顶部，包括有底座2.1和空心球体2.2；所述底座2.1为弹性板制成；所述空心球体2.2设置在底座2.1上方；在空心球体2.2与底座2.1之间、沿环向架间隔设置有一组加劲板2.5。
本实施例中，在空心球体2.2内部设置有球内加劲肋2.4；所述球内加劲肋2.4有一组，呈辐射状布置在空心球体2.2内部。
本实施例中，所述底座2.1的顶部设置有过渡板2.3；所述加劲板2.5连接在空心球体2.2与过渡板2.3之间。
本实施例中，步骤二的球形支座2扫描过程中，三维激光安装在靠近球形支座2位置进行，并同时避开已有结构的遮挡，保证扫描数据的准确可靠，将网架三边的球形支座2三维点云数据汇总于同一坐标系中，便于后期整理使用；
本实施例中，在球形连接端3的后嵌杆件1中，当后嵌杆件1为直径≥159mm、壁厚≥6mm的杆件时，后嵌杆件1两端分别全截面焊接在球形支座2和球形连接端3上；当后嵌杆件1为直径＜159mm、壁厚＜6mm的杆件，后嵌杆件1对应一侧的端部至少有3/4截面焊接在球形支座2或者球形连接端3上，后嵌杆件1之间设置加强板。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用以网架与球形支座连接的后嵌杆件的长度测量方法，其特征在于：在网架与后嵌杆件（1）连接位置处设置有球形连接端（3），后嵌杆件（1）连接在球形连接端（3）与球形支座（2）之间；该长度测量方法包括步骤如下：
步骤一，网架的拼装：利用地面临时胎架对网架进行拼装；
步骤二，利用三维激光扫描球形支座（2）：对已经施工完成的球形支座（2）进行三维激光扫描，生成球形支座（2）的三维点云数据；
步骤三，将网架整体提升到设计高度位置处；
步骤四，利用三维激光扫描网架的球形连接端（3），生成球形连接端（3）的三维点云数据；
步骤五，建立三维坐标系，并且将球形支座（2）的三维点云数据和球形连接端（3）的三维点云数据放入该坐标系中；
步骤六，捕捉后嵌杆件（1）轴线的特征点：根据网架结构的设计原则及后嵌杆件（1）与两侧球体连接的特征，在三维坐标系中将后嵌杆件（1）轴线的特征点提取出来，用于下一步精确计算；该特征点即球形连接端（3）的球心和球形支座（2）的球心；
步骤七，计算后嵌杆件（1）长度：通过球形连接端（3）的球心和球形支座（2）的球心两个特征点的空间坐标，得出特征点间距离，作为后嵌杆件（1）的加工长度；
步骤八，数据处理统计生成后嵌杆件（1）的加工数据表，并进行加工：对所有的后嵌杆件（1）的长度进行统计，即可得到后嵌杆件（1）的长度数据表。
2.根据权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于：步骤二中的球形支座（2）安装在结构柱（4）的顶部，包括有底座（2.1）和空心球体（2.2）；所述底座（2.1）为弹性板制成；所述空心球体（2.2）设置在底座（2.1）上方；在空心球体（2.2）与底座（2.1）之间、沿环向架间隔设置有一组加劲板（2.5）。
3.根据权利要求1所述的长度测量方法，其特征在于：在空心球体（2.2）内部设置有球内加劲肋（2.4）；所述球内加劲肋（2.4）有一组，呈辐射状布置在空心球体（2.2）内部。
4.根据权利要求2所述的长度测量方法，其特征在于：所述底座（2.1）的顶部设置有过渡板（2.3）；所述加劲板（2.5）连接在空心球体（2.2）与过渡板（2.3）之间。
5.根据权利要求2所述的长度测量方法，其特征在于：步骤二的球形支座（2）扫描过程中，三维激光安装在靠近球形支座（2）位置进行，并同时避开已有结构的遮挡，保证扫描数据的准确可靠。
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