CN111877174B - 用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法，其包括第一杆件、第二杆件、第三杆件、水平仪、直角检测器和固定器；所述第二杆件上沿其长度方向设有第一刻度，所述第二杆件一端可转动连接于所述第一杆件的一端；所述第三杆件上沿其长度方向设有第二刻度，所述第三杆件一端可转动连接于所述第一杆件的另一端，所述第三杆件与第二杆件位于第一杆件同侧；水平仪用于检测所述第二杆件是否水平；直角检测器用于检测所述第二杆件和第三杆件是否垂直；固定器用于当垂直时固定所述第二杆件和第三杆件。本申请可以解决相关技术中受天气影响、视线阻碍，难以保证安装精度、进度要求的问题。

Description

用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法

技术领域

本申请涉及倾斜式钢结构施工技术领域，特别涉及一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法。

背景技术

在桥梁建造设计中，如斜拉桥、悬索桥的设计中，为了更好受力及体现外观的美感，通常将主塔设计成倾斜形式。当塔柱为倾斜结构，为保证钢筋及模板施工位置准确，塔柱施工需设置劲性骨架。

而由于桥梁钢塔或劲性骨架等钢结构在施工时具有作业环境条件复杂多变的特点，在基础节确定平面位置后，钢结构节段安装施工时，每安装一个钢结构节段，就需要进行测量，故测量人员需要使用专业测量设备多次测量，且测量精度受天气、温度、湿度、测量视线通透情况影响较大，难以保证安装精度、进度要求。

发明内容

本申请实施例提供一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法，以解决相关技术中受天气影响、视线阻碍，难以保证安装精度、进度要求的问题。

第一方面，提供了一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置，其包括：

第一杆件；

第二杆件，所述第二杆件上沿其长度方向设有第一刻度，所述第二杆件一端可转动连接于所述第一杆件的一端；

第三杆件，所述第三杆件上沿其长度方向设有第二刻度，所述第三杆件一端可转动连接于所述第一杆件的另一端，所述第三杆件与第二杆件位于第一杆件同侧；

水平仪，其用于检测所述第二杆件是否水平；

直角检测器，其用于检测所述第二杆件和第三杆件是否垂直；

固定器，其用于当垂直时固定所述第二杆件和第三杆件。

一些实施例中，所述第二杆件上沿其长度方向设有第一滑槽；

所述第三杆件上沿其长度方向设有第二滑槽；

所述固定器包括螺杆和螺母，当所述第二杆件和第三杆件垂直时，所述螺杆穿过第一滑槽和第二滑槽并与所述螺母螺接紧固。

一些实施例中，所述固定器上设有两个第一卡槽，当所述第二杆件和第三杆件垂直时，两所述第一卡槽分别卡接在第二杆件和第三杆件上。

一些实施例中，所述直角检测器包括互相垂直的两个壁面，且两所述壁面分别用于贴合所述第三杆件与第二杆件，以检测是否垂直。

一些实施例中，所述直角检测器上设有两个互相垂直的第二卡槽，且所述直角检测器通过其中一个第二卡槽滑设于所述第二杆件上，另一所述第二卡槽用于卡设在所述第三杆件上，以检测是否垂直。

一些实施例中，所述水平仪采用气泡水平仪，且所述气泡水平仪组设于所述第二杆件上。

一些实施例中，所述第一刻度的起始点位于所述第二杆件与第一杆件转动连接的转轴中心处；

所述第二刻度的起始点位于所述第三杆件与第一杆件转动连接的转轴中心处。

一些实施例中，所述第一刻度和第二刻度的精度相同。

第二方面，提供了一种使用上述用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其包括如下步骤：

结合直角检测器，调整第二杆件与第三杆件，以使所述第三杆件与第二杆件垂直，且第一杆件与第二杆件的夹角等于倾斜式钢结构节段的设计安装角度；

固定所述第二杆件和第三杆件，以使所述第一杆件、第二杆件和第三杆件形成三角结构；

将所述三角结构置于预设位置，使用水平仪进行校准，以使所述第二杆件水平；

调整倾斜式钢结构节段，以使其贴合于所述第一杆件。

一些实施例中，结合直角检测器，调整第二杆件与第三杆件，以使所述第三杆件与第二杆件垂直，且第一杆件与第二杆件的夹角等于倾斜式钢结构节段的设计安装角度，包括如下步骤：

调整所述第二杆件与第三杆件的相对位置，并用直角检测器校准，以使所述第三杆件与第二杆件垂直；

通过第一刻度和第二刻度，读取所述第二杆件与第三杆件的相交点到所述第二杆件与第一杆件转动连接的转轴中心之间的第一距离，以及所述相交点到所述第三杆件与第一杆件转动连接的转轴中心之间的第二距离；

结合三角函数关系以及第一距离和第二距离，计算所述第一杆件与第二杆件的夹角，并判断所述夹角与倾斜式钢结构节段的设计安装角度的大小关系；

若相等，则进入固定所述第二杆件和第三杆件，以使所述第一杆件、第二杆件和第三杆件形成三角结构的步骤；

否则，返回至调整所述第二杆件与第三杆件的相对位置，并用直角检测器校准，以使所述第三杆件与第二杆件垂直的步骤。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置及方法，使用时，调整第二杆件与第三杆件的相对位置，并通过直角检测器检测第二杆件和第三杆件是否垂直，如果没有垂直，继续调整第二杆件与第三杆件的相对位置，直至直角检测器检测二者垂直，然后从第一刻度和第二刻度上直接读取第二杆件与第三杆件的相交点到第二杆件与第一杆件转动连接的转轴中心之间的第一距离，以及相交点到第三杆件与第一杆件转动连接的转轴中心之间的第二距离，结合三角函数关系，即可计算出第一杆件与第二杆件的夹角β，如果该夹角β与倾斜式钢结构节段的设计安装角度不相等，则重新调整第二杆件与第三杆件的相对位置，直至夹角β与设计安装角度相等，然后通过固定器固定第二杆件和第三杆件，以形成三角结构；将该三角结构置于预设位置，使用水平仪进行校准，以使第二杆件水平；最后调整倾斜式钢结构节段，以使其贴合于第一杆件，即可完成倾斜式钢结构节段的安装角度的调整。

本实施例结构简单，操作方便，造价便宜，夹角β可根据现场实际需要或者设计要求进行调整确定。且只需调整第二杆件和第三杆件，以调整第一距离和第二距离，并进行角度计算即可，方便施工，可操作性强。

本实施例的调整装置调整好夹角并固定好之后，直接进行重复使用，完成所有钢结构节段的施工，相比于使用专业测量设备，本实施例可减少测量人员的工作量，提高倾斜桥梁钢塔或劲性骨架等钢结构的安装速度，加快施工进度，节省人力，有效避免了天气、温度、湿度、测量视线通透度的影响，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置分解示意图；

图2为本申请实施例提供的用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置组装示意图；

图3为图2中A-A向示意图；

图4为图2中B-B向示意图。

图中：1、第一杆件；2、第二杆件；20、第一刻度；21、第一滑槽；3、第三杆件；30、第二刻度；31、第二滑槽；4、水平仪；5、直角检测器；6、固定器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置，其能解决相关技术中受天气影响、视线阻碍，难以保证安装精度、进度要求的问题。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置，其包括第一杆件1、第二杆件2、第三杆件3、水平仪4、直角检测器5和固定器6；第二杆件2上沿其长度方向设有第一刻度20，第二杆件2一端可转动连接于第一杆件1的一端；第三杆件3上沿其长度方向设有第二刻度30，第三杆件3一端可转动连接于第一杆件1的另一端，第三杆件3与第二杆件2位于第一杆件1同侧；水平仪4用于检测第二杆件2是否水平；直角检测器5用于检测第二杆件2和第三杆件3是否垂直；固定器6用于当垂直时固定第二杆件2和第三杆件3。

本实施例在使用时，调整第二杆件2与第三杆件3的相对位置，并通过直角检测器5检测第二杆件2和第三杆件3是否垂直，如果没有垂直，继续调整第二杆件2与第三杆件3的相对位置，直至直角检测器5检测二者垂直，然后从第一刻度20和第二刻度30上直接读取第二杆件2与第三杆件3的相交点到第二杆件2与第一杆件1转动连接的转轴中心之间的第一距离，以及相交点到第三杆件3与第一杆件1转动连接的转轴中心之间的第二距离，结合三角函数关系，即可计算出第一杆件1与第二杆件2的夹角β，如果该夹角β与倾斜式钢结构节段的设计安装角度不相等，则重新调整第二杆件2与第三杆件3的相对位置，直至夹角β与设计安装角度相等，然后通过固定器6固定第二杆件2和第三杆件3，以使第一杆件1、第二杆件2和第三杆件3形成三角结构；将该三角结构置于预设位置，使用水平仪4进行校准，以使第二杆件2水平；最后调整倾斜式钢结构节段，以使其贴合于第一杆件1，即可完成倾斜式钢结构节段的安装角度的调整。

本实施例结构简单，操作方便，造价便宜，夹角β可根据现场实际需要或者设计要求进行调整确定。且只需调整第二杆件和第三杆件，以调整第一距离和第二距离，并进行角度计算即可，方便施工，可操作性强。

本实施例的调整装置调整好夹角并固定好之后，直接进行重复使用，完成所有钢结构节段的施工，相比于使用专业测量设备，本实施例可减少测量人员的工作量，提高倾斜桥梁钢塔或劲性骨架等钢结构的安装速度，加快施工进度，节省人力，有效避免了天气、温度、湿度、测量视线通透度的影响，提高施工效率。

当然了，在实际施工中，通常事先已知钢结构安装节段的倾斜角度，此时，只需调整第二杆件2垂直于第三杆件3并将角度β调整到设计角度即可；另一种情况，实际施工中，已知结构物垂直高度和水平投影距离，此时，只需确定第二杆件2或者第三杆件3其中一边的长度，再根据比例关系确定另一直角边长度，调整第二杆件2垂直于第三杆件3，通过水平仪调整第二杆件2至水平状态，即可将第一杆件1与第二杆件2夹角β调整至设计角度。

参见图1所示，在一些优选的实施例中，第二杆件2上沿其长度方向设有第一滑槽21；第三杆件3上沿其长度方向设有第二滑槽31；固定器6包括螺杆和螺母，当第二杆件2和第三杆件3垂直时，螺杆穿过第一滑槽21和第二滑槽31并与螺母螺接紧固。

本实施例中通过螺杆在第一滑槽21和第二滑槽31中滑动，以调整第二杆件2和第三杆件3的相对位置，调整操作方便，快捷，完成调整之后，通过螺母进行临时固定。

除了通过螺杆螺母的固定方式之外，在另一些优选的实施例中，固定器6上设有两个第一卡槽，当第二杆件2和第三杆件3垂直时，两第一卡槽分别卡接在第二杆件2和第三杆件3上。

在一些优选的实施例中，直角检测器5包括互相垂直的两个壁面，且两壁面分别用于贴合第三杆件3与第二杆件2，以检测是否垂直。直角检测器5可以通过连接绳与第一杆件1、第二杆件2和第三杆件3中的任意一个连接。

当然了，在另一些优选的实施例中，参见图3和图4所示，直角检测器5上设有两个互相垂直的第二卡槽(图中未进行标号)，且直角检测器5通过其中一个第二卡槽滑设于第二杆件2上，另一第二卡槽用于卡设在第三杆件3上，以检测是否垂直。

在一些优选的实施例中，水平仪4采用气泡水平仪，且气泡水平仪组设于第二杆件2上。采用最常见的气泡水平仪，一方面造价便宜，容易获取，另一方面，调节也简单方便。

在一些优选的实施例中，第一刻度20的起始点位于第二杆件2与第一杆件1转动连接的转轴中心处；第二刻度30的起始点位于第三杆件3与第一杆件1转动连接的转轴中心处，第一刻度20和第二刻度30的精度相同，便于距离的测量、换算和角度的计算。

结合图1和图2所示，本申请实施例还提供了一种使用上述用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其包括如下步骤：

501：结合直角检测器5，调整第二杆件2与第三杆件3，以使第三杆件3与第二杆件2垂直，且第一杆件1与第二杆件2的夹角等于倾斜式钢结构节段的设计安装角度；

502：固定第二杆件2和第三杆件3，以使第一杆件1、第二杆件2和第三杆件3形成三角结构；

503：将三角结构置于预设位置，确保第一杆件1位于第二杆件2上方，使用水平仪4进行校准，以使第二杆件2水平；

504：调整倾斜式钢结构节段，以使其贴合于第一杆件1，然后进行倾斜式钢结构节段的安装。

其中步骤501具体包括如下步骤：

601：调整第二杆件2与第三杆件3的相对位置，并用直角检测器5校准，以使第三杆件3与第二杆件2垂直；

602：通过第一刻度20和第二刻度30，读取第二杆件2与第三杆件3的相交点到第二杆件2与第一杆件1转动连接的转轴中心之间的第一距离，以及相交点到第三杆件3与第一杆件1转动连接的转轴中心之间的第二距离；

603：结合三角函数关系以及第一距离和第二距离，计算第一杆件1与第二杆件2的夹角β，并判断夹角β与倾斜式钢结构节段的设计安装角度的大小关系；

604：若相等，则进入固定第二杆件2和第三杆件3，以使第一杆件1、第二杆件2和第三杆件3形成三角结构的步骤；

605：否则，返回步骤601。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其使用一种用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置，其特征在于，所述用于倾斜式钢结构节段安装角度的调整装置，其包括：

第一杆件(1)；

第二杆件(2)，所述第二杆件(2)上沿其长度方向设有第一刻度(20)，所述第二杆件(2)一端可转动连接于所述第一杆件(1)的一端；

第三杆件(3)，所述第三杆件(3)上沿其长度方向设有第二刻度(30)，所述第三杆件(3)一端可转动连接于所述第一杆件(1)的另一端，所述第三杆件(3)与第二杆件(2)位于第一杆件(1)同侧；

水平仪(4)，其用于检测所述第二杆件(2)是否水平；

直角检测器(5)，其用于检测所述第二杆件(2)和第三杆件(3)是否垂直；

固定器(6)，其用于当垂直时固定所述第二杆件(2)和第三杆件(3)；所述固定器(6)上设有两个第一卡槽，当所述第二杆件(2)和第三杆件(3)垂直时，两所述第一卡槽分别卡接在第二杆件(2)和第三杆件(3)上；

所述对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其包括如下步骤：

结合直角检测器(5)，调整第二杆件(2)与第三杆件(3)，以使所述第三杆件(3)与第二杆件(2)垂直，且第一杆件(1)与第二杆件(2)的夹角等于倾斜式钢结构节段的设计安装角度；

固定所述第二杆件(2)和第三杆件(3)，以使所述第一杆件(1)、第二杆件(2)和第三杆件(3)形成三角结构；

将所述三角结构置于预设位置，使用水平仪(4)进行校准，以使所述第二杆件(2)水平；

调整倾斜式钢结构节段，以使其贴合于所述第一杆件(1)；

结合直角检测器(5)，调整第二杆件(2)与第三杆件(3)，以使所述第三杆件(3)与第二杆件(2)垂直，且第一杆件(1)与第二杆件(2)的夹角等于倾斜式钢结构节段的设计安装角度，包括如下步骤：

调整所述第二杆件(2)与第三杆件(3)的相对位置，并用直角检测器(5)校准，以使所述第三杆件(3)与第二杆件(2)垂直；

通过第一刻度(20)和第二刻度(30)，读取所述第二杆件(2)与第三杆件(3)的相交点到所述第二杆件(2)与第一杆件(1)转动连接的转轴中心之间的第一距离，以及所述相交点到所述第三杆件(3)与第一杆件(1)转动连接的转轴中心之间的第二距离；

结合三角函数关系以及第一距离和第二距离，计算所述第一杆件(1)与第二杆件(2)的夹角，并判断所述夹角与倾斜式钢结构节段的设计安装角度的大小关系；

若相等，则进入固定所述第二杆件(2)和第三杆件(3)，以使所述第一杆件(1)、第二杆件(2)和第三杆件(3)形成三角结构的步骤；

否则，返回至调整所述第二杆件(2)与第三杆件(3)的相对位置，并用直角检测器(5)校准，以使所述第三杆件(3)与第二杆件(2)垂直的步骤。

2.如权利要求1所述的对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其特征在于：所述直角检测器(5)包括互相垂直的两个壁面，且两所述壁面分别用于贴合所述第三杆件(3)与第二杆件(2)，以检测是否垂直。

3.如权利要求1所述的对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其特征在于：所述直角检测器(5)上设有两个互相垂直的第二卡槽，且所述直角检测器(5)通过其中一个第二卡槽滑设于所述第二杆件(2)上，另一所述第二卡槽用于卡设在所述第三杆件(3)上，以检测是否垂直。

4.如权利要求1所述的对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其特征在于：所述水平仪(4)采用气泡水平仪，且所述气泡水平仪组设于所述第二杆件(2)上。

5.如权利要求1所述的对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其特征在于：

所述第一刻度(20)的起始点位于所述第二杆件(2)与第一杆件(1)转动连接的转轴中心处；

所述第二刻度(30)的起始点位于所述第三杆件(3)与第一杆件(1)转动连接的转轴中心处。

6.如权利要求1所述的对倾斜式钢结构节段安装角度进行调整的方法，其特征在于：所述第一刻度(20)和第二刻度(30)的精度相同。

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