CN112131650A - 一种曲面结构的建造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢壳沉管隧道、船舶、桥梁建筑等技术领域，公开了一种曲面结构的建造方法，包括以下步骤：将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将子曲面块体结构变换为平直块体结构；获取各平直块体结构的坐标值，根据各坐标值建立对应的平面块体结构模型；根据各平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接各个平面块体结构实体以形成曲面结构。该曲面结构的建造方法，平直块体结构模型建模简便，不容易丢失平直块体结构上的零件结构，而且在现场施工过程中仅需要创建平面胎架即可，便于胎架的搭接，提高了曲面结构的建造效率。

Description

一种曲面结构的建造方法
技术领域
本发明涉及钢壳沉管隧道、船舶、桥梁建筑等技术领域，尤其涉及一种曲面结构的建造方法。
背景技术
在钢壳沉管隧道、船舶、桥梁建筑等领域经常遇到曲面结构的建造，例如，在沉管隧道的沿其延伸方向的曲面结构的建造过程中，在三维建造软件中需使用曲面功能进行建模，使用曲面板建模需先建立曲面，在曲面上增加曲面板缝，然后建立曲面板，使用曲面建模较为复杂；而且，当曲面板上具有开孔等零件时，由于曲面板为曲面模型容易出现开孔等零件大小变形或者丢失的现象。另外，在现场施工阶段，曲面板的制备需要使用到曲面胎架，曲面胎架制造困难，而且数据调整不便，降低了曲面板的建造效率。
发明内容
本发明的目的在于提出一种曲面结构的建造方法，解决了曲面结构建模复杂、曲面胎架制作困难，曲面板建造效率低的技术问题。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种曲面结构的建造方法，包括以下步骤：
将所述曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将所述子曲面块体结构变换为平直块体结构；
获取各所述平直块体结构的坐标值，根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模型；
根据各所述平面块体结构模型建造平面胎架，并在各所述平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接各个所述平面块体结构实体以形成所述曲面结构。
该曲面结构的建造方法，通过将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将子曲面块体结构变换为平直块体结构，然后根据平直块体结构进行建模，创建平直块体结构模型，建模完成后根据平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接后形成曲面结构，平直块体结构模型建模简便，不容易丢失平直块体结构上的零件结构，而且在现场施工过程中仅需要创建平面胎架即可，便于胎架的搭接，提高了曲面结构的建造效率。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，在将所述子曲面块体结构变换为平直块体结构步骤中，包括以下步骤：
将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的两端点相连并形成一条直线，将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的弧面变换为平面。
将子曲面块体结构沿第一方向的两端点相连并形成一条直线，将子曲面结构的沿第一方向的弧面变换为平面，相对于直接创建曲面结构模型来讲，降低了建模的难度，简单快捷。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，在将所述子曲面块体结构按照所述直线变换为平直块体结构之前，检测并判断所述直线和所述子曲面块体结构的弧线的最大偏差是否在预设范围内，若是，则将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的弧面变换为平面。
通过在将子曲面块体结构安装所述直线变换为平直块体结构之前，检测并判断直线和子曲面块体结构的弧线的最大偏差是否在预设范围内，以满足质量检验评定的要求。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，将所述直线和所述子曲面块体结构的弧线的最大偏差控制±10mm范围内。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，在获取各所述平直块体结构的坐标值步骤中，包括以下步骤：
在图纸中定位各所述平直块体结构，并获得各所述平直块体结构的坐标值。
通过在图纸中定位各平直块体结构，以便于获取各平直块体结构的坐标值。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，各所述平面块体结构实体的定位划线均为直线。
各平面块体结构实体的定位划线均为直线，便于进行定位划线，操作方便，提高组装的效率。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，所述平面胎架的顶面与基面之间的各处的距离均相等。
平面胎架的顶面与基面之间的各处的距离均相等，该平面胎架结构简单，制作方便。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，所述第一方向为所述曲面结构的延伸方向。
作为上述曲面结构的建造方法的一种优选方案，在根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模型的步骤中，通过三维建造软件根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模块。
通过三维建造软件根据各坐标值建立对应的平面块体结构模块，以创建三维模型。
本发明的有益效果：
本发明提出的曲面结构的建造方法，通过将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将子曲面块体结构变换为平直块体结构，然后根据平直块体结构进行建模，创建平直块体结构模型，建模完成后根据平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接后形成曲面结构，平直块体结构模型建模简便，不容易丢失平直块体结构上的零件结构，而且在现场施工过程中仅需要创建平面胎架即可，便于胎架的搭接，提高了曲面结构的建造效率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的曲面结构的建造方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的曲面结构的建造方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一：
本实施例提供一种曲面结构的建造方法，可以应用于钢壳沉管隧道、船舶、桥梁建筑等领域中的曲面结构的建造。如图1所示，包括以下步骤：
S11、将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将子曲面块体结构变换为平直块体结构。
S12、获取各平直块体结构的坐标值，根据各坐标值建立对应的平面块体结构模型。
S13、根据各平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接各个平面块体结构实体以形成曲面结构。
该曲面结构的建造方法，通过将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将子曲面块体结构变换为平直块体结构，然后根据平直块体结构进行建模，创建平直块体结构模型，建模完成后根据平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接后形成曲面结构，平直块体结构模型建模简便，不容易丢失平直块体结构上的零件结构，而且在现场施工过程中仅需要创建平面胎架即可，便于胎架的搭接，提高了曲面结构的建造效率。
实施例二：
本实施例提供一种曲面结构的建造方法，是在实施例一的基础上的进一步改进，如图2所示，包括以下步骤：
S21、将曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构。
其中，第一方向为曲面结构的延伸方向。曲面结构可以为沉管隧道的管节，管节沿其延伸方向为曲面结构。
S22、将子曲面块体结构的沿第一方向的两端点相连并形成一条直线。
S23、检测并判断直线和子曲面块体结构的弧线的最大偏差是否在预设范围内。
具体地，直线和子曲面块体结构的弧线的最大偏差指的是直线和子曲面块体结构的弧线两者之间的最大距离。将直线和子曲面块体结构的弧线的最大偏差控制±10mm范围内。本实施例并不限于上述预设范围，还可以为其他预设范围，只要能够满足评定要求即可。
S24、若是，则将子曲面块体结构的沿第一方向的弧面变换为平面，形成平直块体结构。
将子曲面块体结构的沿第一方向的弧面变换为平面，形成平直块体结构使得创建的模型为平面块体结构模型，相对于直接创建曲面结构模型来讲，降低了建模的难度，简单快捷，而且能够满足质量检验评定的要求。
S25、在图纸中定位各平直块体结构并获取各平直块体结构的坐标值，根据各坐标值建立对应的平面块体结构模型。
S26、根据各平面块体结构模型建造平面胎架，并在各平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接各个平面块体结构实体以形成曲面结构。
平面胎架的顶面与基面之间的各处的距离均相等，该平面胎架结构简单，制作方便。
各平面块体结构实体的定位划线均为直线，便于进行定位划线，操作方便，提高组装的效率。
本实施例中，通过三维建造软件根据各坐标值建立对应的平面块体结构模块。通过三维建造软件根据各坐标值建立对应的平面块体结构模块，以创建三维模型。
进一步地，该曲面结构在与板架角接时，由于曲面结构分为多个平直块体结构实体进行拼接而成，各平直块体结构实体在与板架角接时，各平直块体结构实体的定位划线均为直线，便于划线，提高与板架的组装效率。
于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种曲面结构的建造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述曲面结构沿第一方向划分为多个子曲面块体结构，并将所述子曲面块体结构变换为平直块体结构；
获取各所述平直块体结构的坐标值，根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模型；
根据各所述平面块体结构模型建造平面胎架，并在各所述平面胎架上建造对应的平面块体结构实体，拼接各个所述平面块体结构实体以形成所述曲面结构。
2.根据权利要求1所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，在将所述子曲面块体结构变换为平直块体结构步骤中，包括以下步骤：
将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的两端点相连并形成一条直线，将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的弧面变换为平面。
3.根据权利要求2所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，在将所述子曲面块体结构按照所述直线变换为平直块体结构之前，检测并判断所述直线和所述子曲面块体结构的弧线的最大偏差是否在预设范围内，若是，则将所述子曲面块体结构的沿所述第一方向的弧面变换为平面。
4.根据权利要求3所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，将所述直线和所述子曲面块体结构的弧线的最大偏差控制±10mm范围内。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，在获取各所述平直块体结构的坐标值步骤中，包括以下步骤：
在图纸中定位各所述平直块体结构，并获得各所述平直块体结构的坐标值。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，各所述平面块体结构实体的定位划线均为直线。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，所述平面胎架的顶面与基面之间的各处的距离均相等。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，所述第一方向为所述曲面结构的延伸方向。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的曲面结构的建造方法，其特征在于，在根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模型的步骤中，通过三维建造软件根据各所述坐标值建立对应的平面块体结构模块。
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