CN113414639B - 内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，包括测量仪，测量仪中设有前向测量装置，前向测量装置包括底板，底板上设有第一激光测距传感器，第一激光测距传感器一侧设有可滑动的第二激光测距传感器，第二激光测距传感器的滑动方向与测距方向垂直，底板上还设测量尺，测量尺用于显示第一激光测距传感器与第二激光测距传感器的距离，利用测量方式确定剪刀撑单撑的两边长度，指导剪刀撑精确下料，保证单撑的端面与格构柱贴合，同时可适应多种不同宽度的剪刀撑单撑。

Description

内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其是涉及一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器及其使用方法。

背景技术

随着高层建筑的发展，地下室也越挖越深，随着地下室开挖深度的增加，大部分采用内支撑的支护形式。内支撑的形式也各种各样，必不可少的是内支撑的剪刀撑，大多是内支撑采用钢立柱+混凝土梁的形式，剪刀撑采用槽钢进行焊接。

剪刀撑可参见CN 210368577 U一种基坑用栈桥中的长型钢。

在深基坑内支撑立柱桩施工过程中，大多数立柱桩采用格构柱的形式，方便后期拆除，格构柱为矩形，施工过程中难免会有立柱角度偏差问题，虽然不影响整体支撑结构受力，但是对后期剪刀撑施工有很大影响。由于各个立柱角度不一，剪刀撑需要精确下料之后腹板直接焊接在钢立柱上，若下料有偏差，会导致槽钢腹板无法与立柱贴合，导致无法正常焊接，需要添加连接板进行搭接焊接，大大增加钢材的投入，所以对剪刀撑的精确下料提出很高要求。

格构柱间的剪刀撑施工目前有的两种方法，第一种是采取连接板进行搭接焊接，即在两个格构柱上各确定好一个焊接点，将槽钢焊接上，两个槽钢在中间重叠搭接并焊接牢固，这样的好处是不需要对槽钢进行精确下料，但由于有重叠搭接部分，在钢材的投入上增加了大约20%；第二种是将槽钢吊起与钢立柱进行预拼装，然后槽钢悬在空中进行切割，经过多次的预拼与切割，最终实现将槽钢直接焊接在钢立柱上，这种方法钢材用量省，但由于现有的第二种工艺需要在高空进行槽钢切割，劳动强度大、耗费时间长，切口质量无法保证，也有可能存在多切的情况，导致后期槽钢与钢立柱焊接质量出现问题，同时空中作业也难以保证工作人员的安全。

发明内容

本发明提供了一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器及其使用方法，解决了内撑式剪刀撑放样切割时的精确度的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，包括测量仪，测量仪中设有前向测量装置，前向测量装置包括底板，底板上设有第一激光测距传感器，第一激光测距传感器一侧设有可滑动的第二激光测距传感器，第二激光测距传感器的滑动方向与测距方向垂直，底板上还设测量尺，测量尺用于显示第一激光测距传感器与第二激光测距传感器的距离。

优选的方案中，还包括滑动机构，第二激光测距传感器通过滑动机构与底板滑动连接，滑动机构包括连接架，连接架设有导向块，底板设有滑槽，导向块卡在滑槽中滑动。

优选的方案中，连接架设有第一沉槽，第一沉槽中设有俯仰调整板，俯仰调整板一端设有第一转动轴，第一转动轴与第一沉槽内壁铰接，俯仰调整板用于调整第二激光测距传感器的俯仰角度；

俯仰调整板设有第二沉槽，第二沉槽中设有偏摆调整板，偏摆调整板设有可转动的第二转动轴，第二转动轴与第二沉槽底部转动连接，偏摆调整板与第二激光测距传感器连接，偏摆调整板用于调整第二激光测距传感器的偏摆角度。

优选的方案中，第一沉槽底部设有第一磁铁，第一磁铁吸住俯仰调整板底面，还设有第一调整旋钮，第一调整旋钮与连接架螺纹连接，第一调整旋钮端部抵靠俯仰调整板底面。

优选的方案中，俯仰调整板下侧设有连接部，第二沉槽底部设有导向缺口，还设有第二调整旋钮，第二调整旋钮与连接部螺纹连接，第二调整旋钮端部设有与第二调整旋钮可相对的转动楔形块，楔形块穿过导向缺口抵靠在偏摆调整板的侧面，偏摆调整板另一侧设有保持弹簧，保持弹簧端部抵靠第二沉槽侧壁。

优选的方案中，还包括高度调整机构，高度调整机构包括垫高块，第一激光测距传感器设在垫高块上，垫高块下端设有多个导向柱，导向柱与底板滑动连接，底板中设有第二磁铁，还设有第三调整旋钮，第三调整旋钮与底板螺纹连接，第三调整旋钮端部穿过底板以抵靠垫高块底面。

优选的方案中，测量尺远离滑动机构的一侧设有刻度，测量尺靠近滑动机构的一侧设有多个滚珠卡槽，滑动机构上连接有弹簧柱塞，弹簧柱塞端部设有可收缩的滚珠，滚珠卡在滚珠卡槽中，测量尺上方设有指示器，指示器与滑动机构连接。

优选的方案中，测量仪中还设有后向测量装置，后向测量装置与前向测量装置结构相同，后向测量装置与前向测量装置对称布置，后向测量装置与前向测量装置测距方向相反。

包括使用方法，

S1、将测量仪置于两个格构柱之间，调整第一激光测距传感器与第二激光测距传感器之间的距离并调整测量仪到合适的测量角度；

S2、启动测量仪使前向测量装置中的第一激光测距传感器和第二激光测距传感器照射到前侧的格构柱上并标记两位置，同时测出第一激光测距传感器到格构柱、第二激光测距传感器到格构柱的距离；

S3、根据测出第一激光测距传感器到格构柱的距离、测出第二激光测距传感器到格构柱的距离计算出单撑的两边长；

S4、按照计算出的单撑两边长切割单撑；

S5、改变测量仪位置和测量角度，按照上述方法测出切割另一单撑，按照标记位置将两个单撑在两个格构柱之间焊接成剪刀撑。

优选的方案中，S3还包括具体步骤；

S31、启动后向测量装置使后向测量装置中的第一激光测距传感器和第二激光测距传感器照射到测量仪背侧的格构柱上并标记两位置，同时测出后向测量装置中的第一激光测距传感器到背侧格构柱的距离、后向测量装置中的第二激光测距传感器到背侧格构柱的距离；

S32、将前向测量装置中的第一激光测距传感器到格构柱的距离与后向测量装置中第一激光测距传感器到测量仪背侧格构柱的距离相加得到第一边长值，将前向测量装置中第二激光测距传感器到格构柱的距离与后向测量装置中第二激光测距传感器到测量仪背侧格构柱的距离相加得到的第二边长值，第一边长值和第二边长值，即为单撑两边长度。

本发明的有益效果为：利用测量方式确定剪刀撑单撑的两边长度，指导剪刀撑精确下料，保证单撑的端面与格构柱贴合，同时可适应多种不同宽度的剪刀撑单撑；相比于传统的搭接焊接的方式，节省约20%钢材用量；相比于传统空中切割的施工方式，简化了施工难度，同时节省了约30%的施工时间；前向测量装置和后向测量装置同时测量测量仪到两格构柱的距离，距离之和即为边长值，无需复杂的推算；俯仰调整板和偏摆调整板可调整第二激光测距传感器相对于第一激光测距传感器的角度，防止远端误差过大。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的测量仪使用示意图。

图2是本发明的剪刀撑的单撑示意图。

图3是本发明的测量仪更换位置测量示意图。

图4是本发明的剪刀撑焊接完毕示意图。

图5是本发明的测量仪示意图。

图6是本发明的测量仪内部示意图。

图7是本发明的前向测量装置示意图。

图8是本发明的高度调整机构示意图。

图9是本发明的滑动机构示意图。

图10是本发明的滑动机构剖视图。

图11是本发明的第二调整旋钮处放大图。

图中：测量仪1；前向测量装置2；第一激光测距传感器201；第二激光测距传感器202；底板203；滑槽204；贯通槽205；后向测量装置3；滑动机构4；连接架401；导向块402；第一沉槽403；俯仰调整板404；第二沉槽405；偏摆调整板406；第一转动轴407；第一调整旋钮408；第一磁铁409；第二调整旋钮410；楔形块411；连接部412；导向缺口413；保持弹簧414；第二转动轴415；高度调整机构5；垫高块501；导向柱502；第三调整旋钮503；第二磁铁504；测量尺6；滚珠卡槽601；刻度602；指示器603；弹簧柱塞7；定位柱8；侧板9；铰接柱901；封板10；透视窗1001；控制器11；立式支架12；格构柱13；剪刀撑14；单撑1401。

具体实施方式

如图1-11中，一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，包括测量仪1，测量仪1中设有前向测量装置2，前向测量装置2包括底板203，底板203上设有第一激光测距传感器201，第一激光测距传感器201一侧设有可滑动的第二激光测距传感器202，第二激光测距传感器202的滑动方向与测距方向垂直，第一激光测距传感器201与第二激光测距传感器202的距离可变，可适应不同宽度的剪刀撑单撑，底板203上还设测量尺6，测量尺6用于显示第一激光测距传感器201与第二激光测距传感器202的距离，方便施工人员调节第二激光测距传感器202位置。

剪刀撑单撑通常采用槽钢，格构柱长度较长，槽钢斜向内撑格构柱时，由于两个格构柱存在微小夹角，导致槽钢两边长不相等，需要精确测量以免槽钢一端贴合格构柱时另一端贴合不上，或者干脆卡不进格构柱之间。

优选的方案中，还包括滑动机构4，第二激光测距传感器202通过滑动机构4与底板203滑动连接，滑动机构4包括连接架401，连接架401设有导向块402，底板203设有滑槽204，导向块402卡在滑槽204中滑动。

优选的方案中，连接架401设有第一沉槽403，第一沉槽403中设有俯仰调整板404，俯仰调整板404一端设有第一转动轴407，第一转动轴407与第一沉槽403内壁铰接，俯仰调整板404用于调整第二激光测距传感器202的俯仰角度；

俯仰调整板404设有第二沉槽405，第二沉槽405中设有偏摆调整板406，偏摆调整板406设有可转动的第二转动轴415，第二转动轴415与第二沉槽405底部转动连接，偏摆调整板406与第二激光测距传感器202连接，偏摆调整板406用于调整第二激光测距传感器202的偏摆角度。

第一沉槽403和第二沉槽405的设计使滑动机构4结构更加紧凑，减小测量仪1体积。

优选的方案中，第一沉槽403底部设有第一磁铁409，第一磁铁409吸住俯仰调整板404底面，保持一定的吸附力，还设有第一调整旋钮408，第一调整旋钮408与连接架401螺纹连接，第一调整旋钮408端部抵靠俯仰调整板404底面，旋转第一调整旋钮408可调节俯仰调整板404的倾角。

优选的方案中，俯仰调整板404下侧设有连接部412，第二沉槽405底部设有导向缺口413，还设有第二调整旋钮410，第二调整旋钮410与连接部412螺纹连接，第二调整旋钮410端部设有与第二调整旋钮410可相对的转动楔形块411，楔形块411穿过导向缺口413，楔形块411的斜面抵靠在偏摆调整板406的侧面，偏摆调整板406另一侧设有保持弹簧414，保持弹簧414端部抵靠第二沉槽405侧壁，提供一定的保持力，旋转第二调整旋钮410可使楔形块411上移并挤压偏摆调整板406，改变偏摆调整板406角度。

底板203设有上贯通槽205，第一调整旋钮408和第二调整旋钮410通过贯通槽205平移滑动，避免干涉。

由于两个格构柱13之间的距离一般较远，因此两个激光测距传感器射出的光线如果平行对较差，打到格构柱13上后误差会大大的放大，影响槽钢下料，因此在使用测量仪1前先对第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202的平行度进行校准，校准分为偏摆方向与俯仰方向，可选择取一把带刻度直尺，测量近端两光点的距离和远端两光点的距离，调节第一调整旋钮408或第二调整旋钮410，使近远端距离趋近于相等。

优选的方案中，还包括高度调整机构5，高度调整机构5包括垫高块501，第一激光测距传感器201设在垫高块501上，垫高块501下端设有多个导向柱502，导向柱502与底板203滑动连接，底板203中设有第二磁铁504，还设有第三调整旋钮503，第三调整旋钮503与底板203螺纹连接，第三调整旋钮503端部穿过底板203以抵靠垫高块501底面。

由于滑动机构4零件较多，组装时会有累积误差，使第二激光测距传感器202与第一激光测距传感器201不等高，高度调整机构5主要用于调整第一激光测距传感器201的高度，弥补因机加件加工精度带来的高度误差。

优选的方案中，测量尺6远离滑动机构4的一侧设有刻度602，测量尺6靠近滑动机构4的一侧设有多个滚珠卡槽601，相当于设置了与多种槽钢宽度匹配的档位，滑动机构4上连接有弹簧柱塞7，弹簧柱塞7端部设有可收缩的滚珠，滚珠卡在滚珠卡槽601中，测量尺6上方设有指示器603，指示器603尖部指向刻度602，指示器603与滑动机构4连接。

优选的方案中，测量仪1中还设有后向测量装置3，后向测量装置3与前向测量装置2结构相同，后向测量装置3与前向测量装置2相对于测量仪1中间面对称布置，后向测量装置3与前向测量装置2测距方向相反，后向测量装置3主要用于测量测量仪1到背侧格构柱13的距离，测量时，长度方向上实现距离互补。

前向测量装置2与后向测量装置3之间设有多个定位柱8，两侧设有侧板9，侧板9上设有铰接柱901，铰接柱901与立式支架12转动连接，方便调节测量仪1的测量角度，立式支架12下端可设置地脚，方便调整水平，测量仪1前后两侧设有封板10，封板10上设有透视窗1001，方便激光穿过。

还设有控制器11，控制器11上设有操作按钮和显示屏，控制器11用于操作测量仪1，测量仪1可之间设置在测量仪1上，也可通过有线或无线控制测量仪1。

使用方法如下，

S1、将测量仪1置于两个格构柱13之间，调整第一激光测距传感器201与第二激光测距传感器202之间的距离使其适应剪刀撑单撑1401的宽度，并调整测量仪1到合适的测量角度，使其对准前方的格构柱13；

S2、启动测量仪1使前向测量装置2中的第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202照射到前侧的格构柱13上，人工标记格构柱13上激光点两位置，此位置即为焊接点，同时测出第一激光测距传感器201到格构柱13、第二激光测距传感器202到格构柱13的距离；

S3、根据测出第一激光测距传感器201到格构柱13的距离、测出第二激光测距传感器202到格构柱13的距离计算出单撑1401的两边长，前向测量装置2能测得两个激光测距传感器到前方格构柱13的距离，由于背侧格构柱13到测量仪1较近，且靠近底面，人员能比较轻松测出到传感器到背侧格构柱13两距离，将其与前侧距离相加即为单撑1401边长；

S4、按照计算出的单撑1401两边长切割单撑1401；

S5、改变测量仪1位置和测量角度，按照上述方法测出切割另一单撑1401，按照标记位置将两个单撑1401在两个格构柱13之间焊接成剪刀撑14。

优选的方案中，S3还包括具体步骤；

S31、启动后向测量装置3使后向测量装置3中的第一激光测距传感器201和第二激光测距传感器202照射到测量仪1背侧的格构柱13上并标记两位置，同时测出后向测量装置3中的第一激光测距传感器201到背侧格构柱13的距离、后向测量装置3中的第二激光测距传感器202到背侧格构柱13的距离；

S32、将前向测量装置2中的第一激光测距传感器201到格构柱13的距离与后向测量装置3中第一激光测距传感器201到测量仪1背侧格构柱13的距离相加得到第一边长值，将前向测量装置2中第二激光测距传感器202到格构柱13的距离与后向测量装置3中第二激光测距传感器202到测量仪1背侧格构柱13的距离相加得到的第二边长值，第一边长值和第二边长值，即为单撑1401两边长度。

后向测量装置3使得无须再通过人工确定测量仪1到背侧格构柱13的距离，可以将传感器测得距离直接反馈给控制器11，在将相加结果反馈到显示屏上，人员直接读出，简化施工难度。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：包括测量仪（1），测量仪（1）中设有前向测量装置（2），前向测量装置（2）包括底板（203），底板（203）上设有第一激光测距传感器（201），第一激光测距传感器（201）一侧设有可滑动的第二激光测距传感器（202），第二激光测距传感器（202）的滑动方向与测距方向垂直，底板（203）上还设测量尺（6），测量尺（6）用于显示第一激光测距传感器（201）与第二激光测距传感器（202）的距离；

还包括滑动机构（4），第二激光测距传感器（202）通过滑动机构（4）与底板（203）滑动连接，滑动机构（4）包括连接架（401），连接架（401）设有导向块（402），底板（203）设有滑槽（204），导向块（402）卡在滑槽（204）中滑动；

连接架（401）设有第一沉槽（403），第一沉槽（403）中设有俯仰调整板（404），俯仰调整板（404）一端设有第一转动轴（407），第一转动轴（407）与第一沉槽（403）内壁铰接，俯仰调整板（404）用于调整第二激光测距传感器（202）的俯仰角度；

俯仰调整板（404）设有第二沉槽（405），第二沉槽（405）中设有偏摆调整板（406），偏摆调整板（406）设有可转动的第二转动轴（415），第二转动轴（415）与第二沉槽（405）底部转动连接，偏摆调整板（406）与第二激光测距传感器（202）连接，偏摆调整板（406）用于调整第二激光测距传感器（202）的偏摆角度。

2.根据权利要求1所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：第一沉槽（403）底部设有第一磁铁（409），第一磁铁（409）吸住俯仰调整板（404）底面，还设有第一调整旋钮（408），第一调整旋钮（408）与连接架（401）螺纹连接，第一调整旋钮（408）端部抵靠俯仰调整板（404）底面。

3.根据权利要求1所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：俯仰调整板（404）下侧设有连接部（412），第二沉槽（405）底部设有导向缺口（413），还设有第二调整旋钮（410），第二调整旋钮（410）与连接部（412）螺纹连接，第二调整旋钮（410）端部设有与第二调整旋钮（410）可相对的转动楔形块（411），楔形块（411）穿过导向缺口（413）抵靠在偏摆调整板（406）的侧面，偏摆调整板（406）另一侧设有保持弹簧（414），保持弹簧（414）端部抵靠第二沉槽（405）侧壁。

4.根据权利要求1所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：还包括高度调整机构（5），高度调整机构（5）包括垫高块（501），第一激光测距传感器（201）设在垫高块（501）上，垫高块（501）下端设有多个导向柱（502），导向柱（502）与底板（203）滑动连接，底板（203）中设有第二磁铁（504），还设有第三调整旋钮（503），第三调整旋钮（503）与底板（203）螺纹连接，第三调整旋钮（503）端部穿过底板（203）以抵靠垫高块（501）底面。

5.根据权利要求1所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：测量尺（6）远离滑动机构（4）的一侧设有刻度（602），测量尺（6）靠近滑动机构（4）的一侧设有多个滚珠卡槽（601），滑动机构（4）上连接有弹簧柱塞（7），弹簧柱塞（7）端部设有可收缩的滚珠，滚珠卡在滚珠卡槽（601）中，测量尺（6）上方设有指示器（603），指示器（603）与滑动机构（4）连接。

6.根据权利要求1所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器，其特征是：测量仪（1）中还设有后向测量装置（3），后向测量装置（3）与前向测量装置（2）结构相同，后向测量装置（3）与前向测量装置（2）对称布置，后向测量装置（3）与前向测量装置（2）测距方向相反。

7.根据权利要求1或6任意一项所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器的使用方法，其特征是：

S1、将测量仪（1）置于两个格构柱（13）之间，调整第一激光测距传感器（201）与第二激光测距传感器（202）之间的距离并调整测量仪（1）到合适的测量角度；

S2、启动测量仪（1）使前向测量装置（2）中的第一激光测距传感器（201）和第二激光测距传感器（202）照射到前侧的格构柱（13）上并标记两位置，同时测出第一激光测距传感器（201）到格构柱（13）、第二激光测距传感器（202）到格构柱（13）的距离；

S3、根据测出第一激光测距传感器（201）到格构柱（13）的距离、测出第二激光测距传感器（202）到格构柱（13）的距离计算出单撑（1401）的两边长；

S4、按照计算出的单撑（1401）两边长切割单撑（1401）；

S5、改变测量仪（1）位置和测量角度，按照上述方法测出切割另一单撑（1401），按照标记位置将两个单撑（1401）在两个格构柱（13）之间焊接成剪刀撑（14）。

8.根据权利要求7所述内支撑剪刀撑施工槽钢下料定位器的使用方法，其特征是：S3还包括具体步骤；

S31、启动后向测量装置（3）使后向测量装置（3）中的第一激光测距传感器（201）和第二激光测距传感器（202）照射到测量仪（1）背侧的格构柱（13）上并标记两位置，同时测出后向测量装置（3）中的第一激光测距传感器（201）到背侧格构柱（13）的距离、后向测量装置（3）中的第二激光测距传感器（202）到背侧格构柱（13）的距离；

S32、将前向测量装置（2）中的第一激光测距传感器（201）到格构柱（13）的距离与后向测量装置（3）中第一激光测距传感器（201）到测量仪（1）背侧格构柱（13）的距离相加得到第一边长值，将前向测量装置（2）中第二激光测距传感器（202）到格构柱（13）的距离与后向测量装置（3）中第二激光测距传感器（202）到测量仪（1）背侧格构柱（13）的距离相加得到的第二边长值，第一边长值和第二边长值，即为单撑（1401）两边长度。

Images