CN111594664A - 一种预制管道现场安装工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种预制管道现场安装工艺，用于对预制管道和管道件进行拼接，步骤包括：a.创建预制管道和管道件的模型；b.将预制管道的模型与管道件的模型进行拼接，其中，预制管道的模型与管道件的模型在拼接处重叠，形成重叠区域；c.测量重叠区域的尺寸数据，并根据重叠区域的尺寸数据计算出重叠区域在预制管道上对应的干涉区域；d.在预制管道上标识并切除干涉区域；e.将预制管道的剩余部分于切割处与管道件进行拼接。由于通过将预制管道的模型与管道件的模型进行拼接，得到重叠区域，并根据重叠区域的尺寸数据计算出重叠区域在预制管道上对应的干涉区域，因此预制管道的切割位置可以精确地确定，无需重复吊装比对。

Description

一种预制管道现场安装工艺
技术领域
本发明涉及管道安装技术领域，具体涉及一种预制管道现场安装工艺。
背景技术
现阶段，传统预制管道安装使用全站仪或卷尺等测量工具测量预制管道外形尺寸，与已安装的管道件之间的距离进行对比，对预制管道端部进行第一次切割修整，完成后，将预制管道通过吊车吊装引入至安装位置，进行安装尺寸比对。若能够就位组对则实施焊接至安装完成，若存在尺寸偏差，无法就位则现场再次测量，吊出管道至预制场地，进行二次切割修整，完成后第三次吊入进行组对，重复吊装比对、测量步骤，直至组对、焊接完成。
上述安装工艺步骤繁琐，需多次比对安装，十分不方便，且消耗吊装成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制管道现场安装工艺，具有安装方便的优点。
为实现所述目的的预制管道现场安装工艺，用于对预制管道和管道件进行拼接，所述预制管道现场安装工艺的步骤包括：
a.创建所述预制管道和所述管道件的模型；
b.将所述预制管道的模型与所述管道件的模型进行拼接，其中，所述预制管道的模型与所述管道件的模型在拼接处重叠，形成重叠区域；
c.测量所述重叠区域的尺寸数据，并根据所述重叠区域的尺寸数据计算出所述重叠区域在所述预制管道上对应的干涉区域；
d.在所述预制管道上标识并切除所述干涉区域；
e.将所述预制管道的剩余部分于切割处与所述管道件进行拼接。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，所述预制管道具有端部，所述管道件具有接头部；所述端部具有第一端面，所述接头部具有第二端面；
在所述预制管道的模型与所述管道件的模型拼接的过程中，所述端部与所述接头部在拼接处重叠，其中，所述第一端面和所述第二端面限定出所述重叠区域；
所述重叠区域具有重叠长度，所述重叠长度为在沿所述预制管道的模型的轴线方向上，所述第一端面和所述第二端面之间的距离；
所述干涉区域为在沿所述预制管道的轴线方向上，所述预制管道上的相距所述第一端面的距离小于或者等于所述重叠长度对应的干涉长度的点所构成的区域。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，在沿所述预制管道的轴线方向上，所述预制管道上的相距所述第一端面的距离等于所述重叠长度对应的干涉长度的点所构成的线为所述预制管道的切割线；
沿所述切割线切除所述干涉区域。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，在所述第一端面上标记第一数据采集点，在所述第二端面上标记第二数据采集点；
测量所述第一数据采集点的坐标，并根据所述第一数据采集点的坐标在坐标系中创建所述预制管道的模型；
测量所述第二数据采集点的坐标，并根据所述第二数据采集点的坐标在所述坐标系中创建所述管道件的模型；
所述重叠长度等于在所述坐标系中所述第一数据采集点相距所述第二端面的距离。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，所述第一数据采集点为所述第一端面的外边缘上的点；和/或所述第二数据采集点为所述第二端面的外边缘上的点。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，所述第一数据采集点的数量为多个且沿所述第一端面的周向均匀分布；和/或所述第二数据采集点的数量为多个且沿所述第二端面的周向均匀分布。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，所述第一数据采集点的数量大于或者等于八个；和/或所述第二数据采集点的数量大于或者等于八个。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，根据所述第一数据采集点的坐标在所述坐标系中创建所述第一端面的模型；根据所述第一端面的模型在所述坐标系中创建所述预制管道的模型；
根据所述第二数据采集点的坐标在所述坐标系中创建所述第二端面的模型；根据所述第二端面的模型在所述坐标系中创建所述管道件的模型。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，所述管道件的数量为两个；两个所述管道件与所述预制管道的两个端部分别拼接。
所述的预制管道现场安装工艺，其进一步的特点是，两个所述管道件的其中一个为埋地管道，另一个为法兰。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种预制管道现场安装工艺，用于对预制管道和管道件进行拼接，预制管道现场安装工艺的步骤包括：a.创建预制管道和管道件的模型；b.将预制管道的模型与管道件的模型进行拼接，其中，预制管道的模型与管道件的模型在拼接处重叠，形成重叠区域；c.测量重叠区域的尺寸数据，并根据重叠区域的尺寸数据计算出重叠区域在预制管道上对应的干涉区域；d.在预制管道上标识并切除干涉区域；e.将预制管道的剩余部分于切割处与管道件进行拼接。
由于通过将预制管道的模型与管道件的模型进行拼接，得到重叠区域，并根据重叠区域的尺寸数据计算出重叠区域在预制管道上对应的干涉区域，因此预制管道的切割位置可以精确地确定，只需按照干涉区域的边缘进行切割即可，无需重复吊装比对，因而本发明提供的预制管道现场安装工艺具有安装方便、质量可靠的优点。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为对预制管道进行测量的示意图；
图2为对管道件进行测量的示意图；
图3A为第一端面的模型的示意图；
图3B为预制管道的模型的示意图；
图4A为第二端面的模型的示意图；
图4B为管道件的模型的示意图；
图5为预制管道的模型与管道件的模型进行拼接的示意图；
图6为预制管道的示意图，显示了位于预制管道的一端的干涉区域；
图7为预制管道的示意图，显示了位于预制管道的另一端的干涉区域；
图8为预制管道与管道件进行拼接的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
下述公开了多种不同的实施的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
需要注意的是，图1至图8均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。
如图8所示，传统的预制管道1的安装使用全站仪3或卷尺等测量工具测量预制管道1的外形尺寸，与已安装的管道件2之间的距离进行对比，对预制管道1的端部进行第一次切割修整，完成后，将预制管道1通过吊车吊装引入至安装位置，进行安装尺寸比对。若能够就位组对则实施焊接至安装完成，若存在尺寸偏差，无法就位则现场再次测量，吊出管道至预制场地，进行二次切割修整，完成后第三次吊入进行组对，重复吊装比对、测量步骤，直至组对、焊接完成。
上述安装工艺步骤繁琐，需多次比对安装，十分不方便。
继续参考图8，管道件2的数量可以为两个，并且已经安装完成，具有固定的位置。两个管道件2与预制管道1的两端分别配合连接。在未图示的实施例中，管道件2的数量也可以只有一个，预制管道1的一端与该管道件2配合连接。更具体的，两个管道件2的其中一个为埋地管道，另一个为法兰。
为了使预制管道的安装过程方便，本发明的一个实施例中，预制管道现场安装工艺的步骤包括：
a.创建预制管道1和管道件2的模型；该步骤可以在BIM软件中进行，还可以在其他种类的建筑信息模型软件中进行。
BIM是建筑信息模型(Building Information Modeling)的简称，BIM技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
在BIM软件中建模时，需要向BIM软件中输入预制管道1和管道件2的参数。该参数可通过现场对预制管道1和管道件2进行测量而获得，或者根据设计图纸获得。
测量的方式可以是如图1、2所示，使用全站仪3来进行测量。全站仪，即全站型电子测距仪(Electronic Total Station)，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。
在获得预制管道1和管道件2的参数后，将该参数输入BIM软件，能够在BIM软件的坐标系中生成预制管道1和管道件2的模型。预制管道1和管道件2的参数可以是预制管道1和管道件2上多个点的空间坐标。这些具有空间坐标的点构成了预制管道1和管道件2的模型。预制管道1和管道件2的模型的创建过程将在后文中结合图3A、3B、4A、4B进行详细描述。
b.将预制管道1的模型与管道件2的模型进行拼接，其中，预制管道1的模型与管道件2的模型在拼接处重叠，形成重叠区域A；该步骤可直接在BIM软件中进行操作，例如保持管道件2的模型在上述坐标系中的位置不变，在坐标系中将预制管道1的模型移动至安装位置，与管道件2的模型进行拼接。如图5所示，由于预制管道1在制造过程中尺寸存在偏差，例如设置有长度余量，导致预制管道1的模型也会存在尺寸偏差，其表现为：在BIM软件的坐标系中，预制管道1的模型移动到安装位置后，预制管道1的模型的端部会与管道件2的模型发生干涉，形成重叠区域A。重叠区域A的出现也代表着在安装现场如果不对预制管道1进行切割修整，吊装时预制管道1会与管道件2发生干涉，干涉的部分也就是重叠区域A在预制管道1上对应的干涉区域R(显示在图6中)。预制管道1安装位置可以是预制管道1中心轴线与管道件2的轴线共线的位置。
c.测量重叠区域A的尺寸数据，并根据重叠区域A的尺寸数据计算出重叠区域A在预制管道1上对应的干涉区域R；重叠区域A的测量过程可在BIM软件的坐标系中完成，例如可通过计算预制管道1和管道件2上相对应的点之间的距离来获得上述重叠区域A的尺寸数据；干涉区域R与重叠区域A之间存在数学关系，例如干涉区域R的长度尺寸等于重叠区域A的长度尺寸乘以建模的比例系数。该建模的比例系数等于预制管道1的尺寸参数除以预制管道1的模型的尺寸参数。例如，预制管道1的模型的尺寸等于预制管道1的尺寸等比缩小至百分之一时的大小，则可确定建模的比例系数为100。
d.在预制管道1上标识并切除干涉区域R；干涉区域R的位置和尺寸被计算出后，可在预制管道1上确定出该干涉区域R，干涉区域R的边缘为切割线，沿切割线对预制管道1进行切割，以将该干涉区域R从预制管道1上切下。
e.将预制管道1的剩余部分于切割处与管道件2进行拼接。干涉区域R从预制管道1上切下后，预制管道1的剩余部分能够与管道件2进行拼接并且不发生干涉。拼接之后，可对预制管道1的剩余部分与管道件2于拼接处进行焊接。
由于通过将预制管道1的模型与管道件2的模型进行拼接，得到重叠区域A，并根据重叠区域A的尺寸数据计算出重叠区域A在预制管道1上对应的干涉区域R，因此预制管道1的切割位置可以精确地确定，只需按照干涉区域R的边缘进行切割即可，无需重复吊装比对，因而本发明提供的预制管道现场安装工艺具有安装方便的优点。
在一个具体的实施例中，如图1、2、5、6、7所示，预制管道1具有端部11，管道件2具有接头部21；端部11具有第一端面111，接头部21具有第二端面211；在预制管道1的模型与管道件2的模型拼接的过程中，端部11与接头部21在拼接处重叠，其中，第一端面111和第二端面211限定出重叠区域A；重叠区域A具有重叠长度L，重叠长度L为在沿预制管道1的模型的轴线方向上，第一端面111和第二端面211之间的距离；干涉区域R为在沿预制管道1的轴线方向上，预制管道1上的相距第一端面111的距离小于或者等于重叠长度L对应的干涉长度S的点所构成的区域。在这个实施例中，干涉长度S等于重叠长度L乘以建模的比例系数。
在沿预制管道1的轴线方向上，预制管道1上的相距第一端面111的距离等于重叠长度L对应的干涉长度S的点所构成的线为预制管道1的切割线C；沿切割线C切除干涉区域R。在图6、7中，切割线C为以预制管道1的中心轴线为中心的圆环状。
参考图3A、3B、4A、4B，在一个实施例中，在第一端面111上标记第一数据采集点111a，在第二端面211上标记第二数据采集点211a；测量第一数据采集点111a的坐标，并根据第一数据采集点111a的坐标在坐标系中创建预制管道1的模型；测量第二数据采集点211a的坐标，并根据第二数据采集点211a的坐标在坐标系中创建管道件2的模型；重叠长度L等于在坐标系中第一数据采集点111a相距第二端面211的距离。
在一个更具体的实施例中，第一数据采集点111a为第一端面111的外边缘上的点；和/或第二数据采集点211a为第二端面211的外边缘上的点。
在另一个实施例中，第一数据采集点111a的数量为多个且沿第一端面111的周向均匀分布；和/或第二数据采集点211a的数量为多个且沿第二端面211的周向均匀分布。
在一个未图示的实施例中，第一数据采集点111a的数量大于或者等于八个；和/或第二数据采集点211a的数量大于或者等于八个。在图1、2所示的实施例中，第一数据采集点111a的数量为4个，第二数据采集点211a的数量也为4个。第一数据采集点111a的数量越多，预制管道1的模型创建得越准确，第二数据采集点211a的数量越多，管道件2的模型创建得越准确。
如图3A、3B所示，根据第一数据采集点111a的坐标在坐标系中创建第一端面111的模型；根据第一端面111的模型在坐标系中创建预制管道1的模型；如图3A、3B所示，在一个实施例中，预制管道1的第一端面111的数量为两个，分别位于预制管道1的两端，因而在BIM软件的坐标系中，第一端面111的模型的数量为两个。当两个第一端面111的模型确定后，在两个该第一端面111的模型的基础上，可以根据预制管道1的图纸，在BIM软件的坐标系中生成相应的预制管道1的模型。例如，可从预制管道1的图纸获得预制管道1的中心轴线的相对于第一端面111的坐标，根据这一坐标可在BIM软件的坐标系中生成预制管道1的中心轴线的模型，然后再在BIM软件的坐标系中采用拟合的手段，形成完整的预制管道1的模型。
如图4A、4B所示，根据第二数据采集点211a的坐标在坐标系中创建第二端面211的模型；根据第二端面211的模型在坐标系中创建管道件2的模型。如图4A所示，在一个实施例中，管道件2的数量为两个，各自具有第二端面211。在BIM软件的坐标系中，第二端面211的模型的数量为两个。当第二端面211的模型确定后，在第二端面211的模型的基础上，可以根据管道件2的图纸，在BIM软件的坐标系中生成相应的管道件2的模型。例如，可从管道件2的图纸获得管道件2的中心轴线的相对于第二端面211的坐标，根据这一坐标可在BIM软件的坐标系中生成管道件2的中心轴线的模型，然后在BIM软件的坐标系中采用拟合的手段，形成完整的管道件2的模型。
第二端面211的模型的确定包括第二端面211在BIM软件的坐标系中的绝对位置的确定，这是因为在安装现场，管道件2已经安装完成，因而具有确定的安装位置。BIM软件的坐标系可以是对该安装现场的模拟，在这种情况下，第二数据采集点211a的坐标在BIM软件的坐标系中为确定的数值不可变的绝对坐标。第一数据采集点111a的坐标在BIM软件的坐标系中为数值可变的相对坐标，随着预制管道1在BIM软件的坐标系中的移动而发生变化。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制管道现场安装工艺，用于对预制管道(1)和管道件(2)进行拼接，其特征在于，所述预制管道现场安装工艺的步骤包括：
a.创建所述预制管道(1)和所述管道件(2)的模型；
b.将所述预制管道(1)的模型与所述管道件(2)的模型进行拼接，其中，所述预制管道(1)的模型与所述管道件(2)的模型在拼接处重叠，形成重叠区域(A)；
c.测量所述重叠区域(A)的尺寸数据，并根据所述重叠区域(A)的尺寸数据计算出所述重叠区域(A)在所述预制管道(1)上对应的干涉区域(R)；
d.在所述预制管道(1)上标识并切除所述干涉区域(R)；
e.将所述预制管道(1)的剩余部分于切割处与所述管道件(2)进行拼接。
2.如权利要求1所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，所述预制管道(1)具有端部(11)，所述管道件(2)具有接头部(21)；所述端部(11)具有第一端面(111)，所述接头部(21)具有第二端面(211)；
在所述预制管道(1)的模型与所述管道件(2)的模型拼接的过程中，所述端部(11)与所述接头部(21)在拼接处重叠，其中，所述第一端面(111)和所述第二端面(211)限定出所述重叠区域(A)；
所述重叠区域(A)具有重叠长度(L)，所述重叠长度(L)为在沿所述预制管道(1)的模型的轴线方向上，所述第一端面(111)和所述第二端面(211)之间的距离；
所述干涉区域(R)为在沿所述预制管道(1)的轴线方向上，所述预制管道(1)上的相距所述第一端面(111)的距离小于或者等于所述重叠长度(L)对应的干涉长度(S)的点所构成的区域。
3.如权利要求2所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，在沿所述预制管道(1)的轴线方向上，所述预制管道(1)上的相距所述第一端面(111)的距离等于所述重叠长度(L)对应的干涉长度(S)的点所构成的线为所述预制管道(1)的切割线(C)；
沿所述切割线(C)切除所述干涉区域(R)。
4.如权利要求2所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，在所述第一端面(111)上标记第一数据采集点(111a)，在所述第二端面(211)上标记第二数据采集点(211a)；
测量所述第一数据采集点(111a)的坐标，并根据所述第一数据采集点(111a)的坐标在坐标系中创建所述预制管道(1)的模型；
测量所述第二数据采集点(211a)的坐标，并根据所述第二数据采集点(211a)的坐标在所述坐标系中创建所述管道件(2)的模型；
所述重叠长度(L)等于在所述坐标系中所述第一数据采集点(111a)相距所述第二端面(211)的距离。
5.如权利要求4所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，所述第一数据采集点(111a)为所述第一端面(111)的外边缘上的点；和/或所述第二数据采集点(211a)为所述第二端面(211)的外边缘上的点。
6.如权利要求4所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，所述第一数据采集点(111a)的数量为多个且沿所述第一端面(111)的周向均匀分布；和/或所述第二数据采集点(211a)的数量为多个且沿所述第二端面(211)的周向均匀分布。
7.如权利要求6所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，所述第一数据采集点(111a)的数量大于或者等于八个；和/或所述第二数据采集点(211a)的数量大于或者等于八个。
8.如权利要求4所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，根据所述第一数据采集点(111a)的坐标在所述坐标系中创建所述第一端面(111)的模型；根据所述第一端面(111)的模型在所述坐标系中创建所述预制管道(1)的模型；
根据所述第二数据采集点(211a)的坐标在所述坐标系中创建所述第二端面(211)的模型；根据所述第二端面(211)的模型在所述坐标系中创建所述管道件(2)的模型。
9.如权利要求1所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，所述管道件(2)的数量为两个；两个所述管道件(2)与所述预制管道(1)的两个端部(11)分别拼接。
10.如权利要求9所述的预制管道现场安装工艺，其特征在于，两个所述管道件(2)的其中一个为埋地管道，另一个为法兰。
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