CN111188272A - 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 - Google Patents
一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111188272A CN111188272A CN201911276839.7A CN201911276839A CN111188272A CN 111188272 A CN111188272 A CN 111188272A CN 201911276839 A CN201911276839 A CN 201911276839A CN 111188272 A CN111188272 A CN 111188272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- box girder
- steel box
- model
- construction
- auxiliary device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D21/00—Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2/00—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure
- E01D2/04—Bridges characterised by the cross-section of their bearing spanning structure of the box-girder type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2101/00—Material constitution of bridges
- E01D2101/30—Metal
Abstract
本发明提供一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及施工方法，包括：分段钢箱梁、建模装置和非接触式三维扫描装置，非接触式三维扫描装置通过对分胎架已组装完成的钢箱梁外形尺寸进行三维扫描，将三维扫描后点云数据进行处理并生成3D模型，从而与设计模型进行对比，找出偏差，通过偏差与规范或设计允许偏差进行对比，对超出规范或设计要求偏差的部位进行修整。通过其大大缩短了超大型钢箱梁的制作周期，有效地提高了施工进度及精度，降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及超大型钢结构箱梁施工技术领域，具体涉及一种应用非接触式三维扫描技术的多胎架组装钢箱梁施工装置及其施工方法。
背景技术
随着城市发展，城市车辆在大幅增加，城市中地形受限等原因使道路、桥梁之间的跨越成为必然。超大型钢箱梁桥梁因具有轻质、高强、施工速度快、环保性强等特点，在近年的市政新建和改建工程中被广泛应用。超大型钢箱梁桥由于超长超宽，受施工场地限制，无法在同一个总装胎架上施工。为消除组装过程中各种因素造成的变形和误差并保证桥梁整体线型尺寸，需严格控制钢箱梁分段处的组装精度且按规范要求出厂前对多胎架制作钢箱梁进行预拼装。因此发明一种利用非接触式三维扫描技术对每个胎架组装的钢箱梁进行连接部位和整体外观尺寸三维扫描，生成点云数据以及3D扫描模型与设计数据及设计模型比对后，进行误差较大部位处理，达到控制箱梁分段连接处的组装精度和用3D模型虚拟预拼装代替钢箱梁实物预拼装的施工方法，以提高施工效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对超大型钢箱梁多胎架分段施工的分段部位及总体外形尺寸进行扫描的施工辅助装置及施工方法，解决了多胎架总装质量精度控制的难题，并省去了多胎架之间预拼装工序，可大大提高施工效率，降低工程成本。
一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于，包括：分段钢箱梁、建模装置和非接触式三维扫描装置，其中，分段钢箱梁包括：箱梁横隔板、箱梁腹板、箱梁顶板、加劲肋、底板，加劲肋设置在箱梁顶板的下表面和底板的上表面，箱梁腹板竖直设置在箱梁顶板和底板之间，箱梁横隔板与箱梁腹板垂直且置在箱梁顶板和底板之间；其中，建模装置用于建立分段钢箱梁模型；非接触式三维扫描检测装置用于对钢箱梁分段连接部位进行三维扫描。
优选的，所述加劲肋与箱梁顶板的下表面垂直设置，加劲肋与底板的垂直设置。
优选的，所述底板分别设置在所述箱梁顶板的下方两侧。
优选的，所述箱梁腹板垂直设置在所述底板的两端。
优选的，所述箱梁顶板分为三个部分，包括位于中部的横截面为矩形的中间框架和中间框架两侧的横截面为梯形的侧部框架。
为实现上述目的，本发明还提供一种采用权利要求1所述的多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，步骤为：
S1，建立所述钢箱梁的整体模型，并根据场地条件和吊装能力，建立所述钢箱梁的分段模型；
S2，按照所述钢箱梁的分段位置，对每段钢箱梁搭设组装胎架，完成所述分段钢箱梁的组装；
S3，对所述钢箱梁分段连接部位进行三维扫描，将生成连接部位的点的云数据与预设数据对比，导出有偏差部位的关键点的偏差尺寸；
S4，对所述偏差尺寸和所述有偏差的部位进行分析；
S5，对所述分段钢箱梁进行总体外形尺寸的三维扫描，数据处理生成3D 模型，将所述3D模型与所述S1中的整体模型进行对比检查；如超出预设要求，对所述偏差部位进行修整。
S6，对所述钢箱梁进行二次扫描，将所述3D模型在计算机中虚拟预拼装。
进一步地，所述S1步骤中，根据场地条件和吊装能力，建立所述钢箱梁的分段模型。
进一步地，所述S4步骤中，如果下一段钢箱梁未制作，按照扫描结果对下一段所述钢箱梁连接部位的尺寸进行调整，使所述钢箱梁连接尺寸满足预设要求。
进一步地，所述S4步骤中，如果下一段钢箱梁已经制作完成，对下一段钢箱梁与此段所述钢箱梁连接部位进行三维扫描，将两段扫描生成的点进行云数据对比。
进一步地，如果所述云数据显示有碰撞，进行切割处理；如果所述云数据显示间隙值大，进行修补完成连接。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，解决了多胎架组装质量精度控制的难题，充分利用了三维扫描技术这项高新技术的先进性，并将其与BIM模型结合使用，大大缩短了超大型钢箱梁的制作周期，有效地提高了施工进度及精度，降低了施工成本。
附图说明
图1为本发明实施例的中分段钢箱梁连接截面图。
图2为本发明实施例中三维扫描虚拟预拼装检查偏差较大部位示意图。
其中，1-箱梁横隔板；2-箱梁腹板；3-箱梁顶板；4-加劲肋；5-底板； 6-分段钢箱梁A；7-分段钢箱梁B；8-腹板拼接线；9-顶板拼接线；10-底板拼接线；11-实物扫描腹板线；12-实物扫描顶板线；13-腹板线偏差较大部位；14-顶板线偏差较大部位。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于，包括：分段钢箱梁、建模装置和非接触式三维扫描装置，其中，分段钢箱梁包括：箱梁横隔板1、箱梁腹板2、箱梁顶板3、加劲肋4、底板5，加劲肋 4设置在箱梁顶板3的下表面和底板5的上表面，箱梁腹板2竖直设置在箱梁顶板3和底板5之间，箱梁横隔板1与箱梁腹板2垂直且置在箱梁顶板3 和底板5之间；其中，建模装置用于建立分段钢箱梁模型；非接触式三维扫描检测装置用于对钢箱梁分段连接部位进行三维扫描。
优选的，所述加劲肋4与箱梁顶板3的下表面垂直设置，加劲肋4与底板5的垂直设置。
优选的，所述底板5分别设置在所述箱梁顶板3的下方两侧。
优选的，所述箱梁腹板2垂直设置在所述底板5的两端。
优选的，所述箱梁顶板3分为三个部分，包括位于中部的横截面为矩形的中间框架和中间框架两侧的横截面为梯形的侧部框架。
其中，建模装置利用BIM软件建立钢箱梁的整体模型，并根据场地条件和吊装能力，建立分段钢箱梁模型；非接触式三维扫描装置中将生成连接部位的点云数据与设计数据对比，导出偏差较大部位关键点偏差尺寸；非接触式三维扫描装置对每个胎架制作完成的分段钢箱梁进行总体外形尺寸三维扫描，经过数据处理生成3D模型；非接触式三维扫描装置对钢箱梁二次扫描，将所有分段箱梁3D模型在计算机中虚拟预拼装。
本发明中的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，工作过程及原理为：第一步：利用BIM软件建立钢箱梁的整体模型，并根据场地条件和吊装能力，建立分段钢箱梁模型。第二步：按照钢箱梁分段位置，对每段钢箱梁搭设组装胎架，完成分段钢箱梁组装。第三步：对钢箱梁分段连接部位，进行三维扫描(简称局部扫描)，生成连接部位的点云数据与设计数据对比，导出偏差较大部位关键点偏差尺寸。第四步：对偏差尺寸及部位进行分析：如与其连接的下一段钢箱梁未制作，可按照扫描结果对下一段箱梁连接部位的尺寸进行调整，最终使钢箱梁连接尺寸满足要求。如下一段钢箱梁已制作完成，对下一段钢箱梁与此段钢箱梁连接部位同样进行三维扫描，将两段扫描生成的点云数据对比，如有碰撞，进行切割处理，如间隙值较大，则进行修补或通过后期焊缝处理完成连接。第五步：对每个胎架制作完成的分段钢箱梁进行总体外形尺寸三维扫描，经过数据处理生成3D模型，将3D模型与BIM模型对比碰撞检查，偏差较大处与规范或设计允许值进行比较，如超出规范或设计要求，对偏差部位进行修整。第六步：修整完成后，对钢箱梁二次扫描，最终将所有分段箱梁3D模型在计算机中虚拟预拼装，以代替实物钢箱梁的预拼装工序。
本发明中的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，通过对分胎架已组装完成的钢箱梁外形尺寸进行三维扫描，通过三维扫描后点云数据处理及生成 3D模型，从而与设计模型进行对比，找出偏差，通过偏差与规范或设计允许偏差进行对比，对超出规范或设计要求偏差的部位进行修整。待钢箱梁所有工序完成后，对节段钢箱梁进行二次扫描，计算生成3D模型后实现虚拟预拼装以代替实物预拼装，解决了多胎架组装质量精度控制的难题，充分利用了三维扫描技术这项高新技术的先进性，并将其与BIM模型结合使用，大大缩短了超大型钢箱梁的制作周期，有效地提高了施工进度及精度，降低了施工成本。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于，包括：分段钢箱梁、建模装置和非接触式三维扫描装置，其中，分段钢箱梁包括：箱梁横隔板(1)、箱梁腹板(2)、箱梁顶板(3)、加劲肋(4)、底板(5)，加劲肋(4)设置在箱梁顶板(3)的下表面和底板(5)的上表面，箱梁腹板(2)竖直设置在箱梁顶板(3)和底板(5)之间，箱梁横隔板(1)与箱梁腹板(2)垂直且置在箱梁顶板(3)和底板(5)之间；其中，建模装置用于建立分段钢箱梁模型；非接触式三维扫描检测装置用于对钢箱梁分段连接部位进行三维扫描。
2.根据权利要求1所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于：所述加劲肋(4)与箱梁顶板(3)的下表面垂直设置，加劲肋(4)与底板(5)的垂直设置。
3.根据权利要求2所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于：所述底板(5)分别设置在所述箱梁顶板(3)的下方两侧。
4.根据权利要求3所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于：所述箱梁腹板(2)垂直设置在所述底板(5)的两端。
5.根据权利要求4所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置，其特征在于：所述箱梁顶板(3)分为三个部分，包括位于中部的横截面为矩形的中间框架和中间框架两侧的横截面为梯形的侧部框架。
6.一种采用权利要求1所述的多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，其特征在于，步骤为：
S1，建立所述钢箱梁的整体模型，并根据场地条件和吊装能力，建立所述钢箱梁的分段模型；
S2，按照所述钢箱梁的分段位置，对每段钢箱梁搭设组装胎架，完成所述分段钢箱梁的组装；
S3，对所述钢箱梁分段连接部位进行三维扫描，将生成连接部位的点的云数据与预设数据对比，导出有偏差部位的关键点的偏差尺寸；
S4，对所述偏差尺寸和所述有偏差的部位进行分析；
S5，对所述分段钢箱梁进行总体外形尺寸的三维扫描，数据处理生成3D模型，将所述3D模型与所述S1中的整体模型进行对比检查；如超出预设要求，对所述偏差部位进行修整。
S6，对所述钢箱梁进行二次扫描，将所述3D模型在计算机中虚拟预拼装。
7.根据权利要求6所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，其特征在于，所述S1步骤中，根据场地条件和吊装能力，建立所述钢箱梁的分段模型。
8.根据权利要求6所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，其特征在于，所述S4步骤中，如果下一段钢箱梁未制作，按照扫描结果对下一段所述钢箱梁连接部位的尺寸进行调整，使所述钢箱梁连接尺寸满足预设要求。
9.根据权利要求6所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，其特征在于，所述S4步骤中，如果下一段钢箱梁已经制作完成，对下一段钢箱梁与此段所述钢箱梁连接部位进行三维扫描，将两段扫描生成的点进行云数据对比。
10.根据权利要求9所述的一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置的施工方法，其特征在于，如果所述云数据显示有碰撞，进行切割处理；如果所述云数据显示间隙值大，进行修补完成连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911276839.7A CN111188272A (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911276839.7A CN111188272A (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111188272A true CN111188272A (zh) | 2020-05-22 |
Family
ID=70703307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911276839.7A Pending CN111188272A (zh) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111188272A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112102493A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-18 | 南京梅森自动化科技有限公司 | 一种基于点云数据的3d扫描逆向建模方法 |
| CN112962462A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 陕西华山路桥集团有限公司 | 一种多节段钢箱梁拼装方法 |
| CN113267170A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-08-17 | 中铁建大桥工程局集团南方工程有限公司 | 一种基于3d激光扫描和模型计算数据对比反馈的三主桁钢梁横向高差调节方法 |
| CN114091166A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-02-25 | 广东世纪达建设集团有限公司 | 一种模块化连廊的施工方法 |
-
2019
- 2019-12-12 CN CN201911276839.7A patent/CN111188272A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112102493A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-18 | 南京梅森自动化科技有限公司 | 一种基于点云数据的3d扫描逆向建模方法 |
| CN112102493B (zh) * | 2020-09-01 | 2024-03-08 | 南京梅森自动化科技有限公司 | 一种基于点云数据的3d扫描逆向建模方法 |
| CN112962462A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 陕西华山路桥集团有限公司 | 一种多节段钢箱梁拼装方法 |
| CN113267170A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-08-17 | 中铁建大桥工程局集团南方工程有限公司 | 一种基于3d激光扫描和模型计算数据对比反馈的三主桁钢梁横向高差调节方法 |
| CN114091166A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-02-25 | 广东世纪达建设集团有限公司 | 一种模块化连廊的施工方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111188272A (zh) | 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置及其施工方法 | |
| CN103084806B (zh) | 一种大型曲线钢箱梁制作方法 | |
| WO2018040838A1 (zh) | 一种高架结构bim模型建模设计方法 | |
| CN107059626B (zh) | 一种城市高架钢箱梁桥横向分块纵向分段的快速施工方法 | |
| CN102839747A (zh) | 超高层异型结构钢结构桁架施工方法 | |
| CN110258803A (zh) | 一种基于bim技术的穹顶钢结构安装施工方法 | |
| CN105772969A (zh) | 一种双节点整体焊接桁片制造及转运技术 | |
| CN111379425A (zh) | 一种狭小空间大跨度多曲面异型组合钢桁架安装施工方法 | |
| CN107964864A (zh) | 一种体内锚固索的渐变梯形弯扭构件及制造方法 | |
| CN111310271A (zh) | 一种高速铁路转体桥梁bim标准化建模方法 | |
| CN114875971A (zh) | 一种适用于全装配式地铁车站大型预制构件测量装置与精细化安装控制方法 | |
| CN114319121A (zh) | 一种长大钢箱梁节段线形控制方法 | |
| EP3868979B1 (en) | Method for tensioning prefabricated component employing centroid tracking and seam width control | |
| CN212175489U (zh) | 一种多胎架组装钢箱梁施工辅助装置 | |
| CN103352567B (zh) | 超高层门型建筑的施工方法 | |
| CN104652828A (zh) | 重型钢结构铸钢节点高空散装施工方法 | |
| CN116451527A (zh) | 拱上起柱的大跨度双曲面马鞍型空间网格钢结构施工方法 | |
| CN104196153B (zh) | 一种厚板l形钢板剪力墙柱及其制作方法 | |
| Xu | Truss construction of green fabricated steel structure based on BIM intelligent technology | |
| CN102888989B (zh) | 复杂异型蜂窝状钢框架节点的加工工艺及钢框架节点 | |
| CN208167491U (zh) | 一种体内锚固索的渐变梯形弯扭构件 | |
| CN112580135A (zh) | 一种基于bim应用的钢柱分节吊装方法 | |
| CN113931079A (zh) | 现浇混凝土桥梁支架信息模块化施工方法 | |
| CN105666657A (zh) | 一种悬挂式单轨交通轨道梁自动模板系统 | |
| CN110820586A (zh) | 一种桥梁安装定位方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |