CN114763699A - 预埋螺栓定位方法、预埋螺栓辅助固定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预埋螺栓定位方法、预埋螺栓辅助固定装置及其使用方法，包括支撑框架、固定组件、X轴定位组件和Y轴定位组件，固定组件将所述支撑框架固定于支墩上端，X轴定位组件与所述支撑框架的上侧面水平滑动连接，Y轴定位组件与所述X轴定位组件水平滑动连接，预埋螺栓竖直设置且与所述Y轴定位组件连接；所述X轴定位组件相对于所述支撑框架的滑动方向与所述Y轴定位组件相对于所述支撑框架的滑动方向垂直设置；本发明通过固定组件将支撑框架固定在已经浇筑完成的支墩上，并通过X轴定位组件和Y轴定位组件的配合，可以实现对预埋螺栓的位置的固定，通过相对固定的X轴定位组件和Y轴定位组件，可以对预埋螺栓进行精确的固定，避免手动定位不精确的问题。

Description

预埋螺栓定位方法、预埋螺栓辅助固定装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，具体涉及预埋螺栓定位方法、预埋螺栓辅助固定装置及其使用方法。

背景技术

结合当下施工状况，工地上对于管道支架的安装主要依赖于混凝土支墩以及管道支架的支撑。在浇筑支墩基础的过程中需要预埋管道支架螺栓，安装完支架后再进行二次浇筑固定万整个基础后方可铺设管道。

其中，在安装预埋螺栓的时候需要对其进行定位，而对于预埋螺栓的定位需要与螺孔对应，但是传统的定位方法和定位装置均主要靠施工员人工手工进行。其依据便是施工员的经验和技术，这样的方式不仅存在极大地不确定性，而且还不能准确定位，往往会导致预埋件的位置偏离很多，严重的还要进行重新浇筑，不仅影响工期，还会导致后期的支架安装和管道取舍存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现阶段预埋螺栓的定位采用手动定位，目的在于提供预埋螺栓定位方法、预埋螺栓辅助固定装置及其使用方法，解决了手动定位导致的定位不精确的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，

一种预埋螺栓定位方法，包括以下步骤：

S1、获取管道支架的预埋螺栓安装面的原始图像；

S2、利用高斯卷积核函数进行卷积降维，构建原始图像在不同分辨率下的金字塔模型，所述金字塔模型的构建方法包括：

确定金字塔模型的层数n；

设定原始图像为第0层图像，对原始图像进行高斯卷积和一次降维，形成金字塔模型中的第1层图像；

对原始图像进行两次高斯卷积和二次降维，形成金字塔模型中的第2层图像；

重复上述步骤，对原始图像进行n-1次高斯卷积和n-1次降维，形成金字塔模型的第n-1层图像；

S3、通过金字塔模型获取螺孔的ROI区域，获取方法包括：

对第n-1层图像进行识别，获得最大响应值，并定位第n-1层图像中的ROI区域；

根据第n-1层图像和第n-2层图像的层间图像像素尺寸大小关系，在第n-2层图像中确定ROI区域的大致位置；

对第n-2层图像中ROI区域的大致位置进行识别，获得最大响应值，并定位第n-2层图像中的ROI区域的大致位置；

重复上述步骤，直至确定第0层图像中ROI区域的位置；

S4、对ROI区域进行特征提取，并获得螺孔的精确位置。

具体地，步骤S4中，螺孔的精确位置的获得方法包括：

使用直方图均衡化进行预处理，排除ROI区域的噪声点干扰；

获取螺孔在水平和竖直方向上的边缘梯度信息；

对ROI区域进行HOG特征提取；

结合螺孔的边缘梯度信息和ROI区域的特征特点构建具有交叉核函数的支持向量机IKSVM，并将其作为对螺孔进行精确定位的分类器；

对螺孔正负样本进行HOG特征提取，并将其代入IKSVM进行训练；

IKSVM训练完成后，利用滑动窗口方法，对ROI区域进行特征提取，然后代入IKSVM，获得螺孔的精确位置。

第二方面，一种预埋螺栓辅助固定装置，用于固定预埋螺栓，所述预埋螺栓与如第一方面中定位的螺孔位置对应，所述固定装置包括：包括：

支撑框架；

固定组件，其与所述支撑框架的下侧面固定连接，且将所述支撑框架固定于支墩上端；

X轴定位组件，其与所述支撑框架的上侧面水平滑动连接；

Y轴定位组件，其与所述X轴定位组件水平滑动连接，预埋螺栓竖直设置且与所述Y轴定位组件连接；

所述X轴定位组件包括两个平行设置的X轴支架，所述X轴支架上设置有贯穿的通槽；

所述Y轴定位组件包括多个平行设置的Y轴支架，所述Y轴支架上设置多个贯穿的通孔，所述Y轴支架的两端通过设置在所述通槽内的连接组件与所述通孔可拆卸连接；

所述X轴支架相对于所述支撑框架的滑动方向与所述Y轴支架相对于所述支撑框架的滑动方向垂直设置，多个预埋螺栓按设定位置设置在所述通孔内。

具体地，所述X轴定位组件包括：

所述X轴支架和设置在所述支撑框架的上侧面的X轴滑槽，两个所述X轴滑槽平行设置在所述支撑框架的两个对称边上；

两个所述X轴支架包括：

四个平均分为两组的X轴滑块，两组所述X轴滑块分别设置在两个所述X轴滑槽内，并可沿所述X轴滑槽水平滑动，所述X轴滑块的上端面设置有安装盲孔；

两个水平设置的第一支架，其两端设置有与所述安装盲孔适配的安装插柱，所述第一支架与所述X轴滑槽垂直设置，且通过所述安装盲孔和所述安装插柱与所述X轴滑块可拆卸连接。

优选地，所述X轴定位组件还包括：

X轴压紧板，其具有内侧面和外侧面，所述X轴压紧板竖直设置在其中一个所述X轴滑槽内；

定位螺钉，其与所述X轴压紧板垂直设置，所述定位螺钉通过设置在所述支撑框架的侧面的螺纹孔与所述支撑框架螺纹连接，所述定位螺钉的内端穿过所述X轴滑槽的侧壁与所述X轴压紧板的外侧面可转动连接，并对所述X轴压紧施加朝向所述X轴滑块的作用力。

具体地，所述Y轴定位组件包括：

所述Y轴支架和贯穿设置在两个所述第一支架上的Y轴滑槽；

多个所述Y轴支架包括：

多个平均分成两组的Y轴滑块，两组Y轴滑块分别设置在两个所述Y轴滑槽内，并可沿所述Y轴滑槽水平滑动；

多个水平设置的第二支架，其具有上侧面和下侧面，所述第二支架上设置有多个竖直的螺栓安装孔，预埋螺栓竖直设置在所述螺栓安装孔内，并与所述螺栓安装孔螺纹连接；

连接组件，其用于连接所述Y轴滑块和所述第二支架。

具体地，所述Y轴滑槽的两个侧面均设置有水平滑槽，所述Y轴滑块的两个侧面设置有与所述水平滑槽适配的水平滑棱；

所述连接组件包括：

连接套筒，所述Y轴滑块上设置有竖直的连接通孔，所述连接套筒同轴设置在所述连接通孔内，且所述连接套筒的外侧面与所述连接通孔的内侧面可转动连接；

环形安装槽，其设置在所述第二支架的下侧面，且所述环形安装槽与所述螺栓安装孔同轴设置，所述环形安装槽的内径大于所述螺栓安装孔的外径；

其中，所述连接套筒的上端设置在所述环形安装槽内，且所述连接套筒的内侧面与所述环形安装槽的内侧面螺纹连接或接触，所述连接套筒的外侧面与所述环形安装槽的外侧面接触或螺纹连接。

优选地，所述连接套筒的长度大于所述Y轴滑块的高度，且所述连接套筒的下端设置有用于辅助所述连接套筒沿其中轴线转动的辅助块，所述辅助块位于所述第一支架的下方。

具体地，所述支撑框架为矩形框结构，所述固定组件包括固定设置在所述支撑框架四个直角处的第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件；

所述第一固定件/所述第二固定件/所述第三固定件/所述第四固定件包括：

固定板，其设置在所述支墩的外侧，所述固定板上设置有不平行于所述支墩的外侧面的螺栓孔；

固定螺栓，其与所述螺栓孔螺纹连接，且所述固定螺栓的内段抵靠在所述支墩的外侧面。

具体地，所述固定板包括：

第一竖板，其上端与所述支撑框架的下侧面固定连接；

第二竖板，其上端与所述支撑竖板的下侧面固定连接，且所述第一竖板的一个竖边和所述第二竖板的一个竖边垂直固定连接；

其中，所述支墩位于所述第一竖板和所述第二竖板的夹角内侧；

所述固定螺栓包括：

第一螺栓，其与设置在所述第一竖板上的螺栓孔螺纹连接；

第二螺栓，其与设置在所述第二竖板上的螺栓孔螺纹连接；

其中，所述第一螺栓和所述第二螺栓在水平高度上错位设置。

进一步，所述预埋螺栓通过夹紧组件与Y轴定位组件连接，所述夹紧组件包括：

标高螺母，其套装在所述预埋螺栓上，且位于所述第一支架的下方；

紧固螺母，其套装在所述预埋螺栓上，且位于所述第二支架的上方。

第三方面，一种预埋螺栓辅助固定装置的使用方法，用于使用上述的一种预埋螺栓辅助固定装置，所述方法包括：

根据第一方面中确定的螺孔的位置确定预埋螺栓的数量m×n，其中m为沿X轴的预埋螺栓的列数，n为沿Y轴的预埋螺栓的行数；

确定每个预埋螺栓的坐标；

将支撑框架置于支墩上，并使支墩位于四个固定板之间，通过旋动第一螺栓和第二螺栓将支撑框架与支墩固定；

将第一支架的安装插柱插入至X轴滑块的安装盲孔；

确定首列和末列预埋螺栓的位置，并滑动X轴滑块使两个第一支架移动至首列和末列；

转动定位螺钉，使X轴压紧板夹紧X轴滑块，固定第一支架的位置；

选定n个第二支架，并将第二支架的环形安装槽对准Y轴滑块的连接套筒，转动连接套筒，使第二支架与Y轴滑块固定；

确定每一行预埋螺栓的位置，并滑动Y轴滑块使n个第二支架移动至对应位置；

将首列和末列的预埋螺栓插入螺栓安装孔，并通过标高螺母和紧固螺母夹持第一支架和第二支架，固定第二支架的位置；

将其余位置的预埋螺栓插入对应的螺栓安装孔，通过标高螺母和紧固螺母夹持第二支架，固定预埋螺栓的位置；

进行二次浇筑，并等待浇筑完成；

旋松第一螺母和/或第二螺母，拆卸紧固螺母，将固定装置与预埋螺栓分离。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明通过固定组件将支撑框架固定在已经浇筑完成的支墩上，并通过X轴定位组件和Y轴定位组件的配合，可以实现对预埋螺栓的位置的固定，通过相对固定的X轴定位组件和Y轴定位组件，可以对预埋螺栓进行精确的固定，避免了出现手动定位不精确的问题；

本发明通过对X轴定位组件和Y轴定位组件的结构设计，可以同时固定m×n个预埋螺栓，并可以根据预埋螺栓的坐标需求进行灵活的调整，可以满足多种管道支架的固定。

附图说明

附图示出了本发明的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本发明的原理，其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是根据本发明所述的一种预埋螺栓辅助固定装置的结构示意图。

图2是根据本发明所述的一种预埋螺栓辅助固定装置的结构示意图，图示了各部件的标号。

图3是根据本发明所述的X轴定位组件的部分结构示意图。

图4是根据本发明所述的Y轴滑块的结构示意图。

图5是根据本发明所述的第二支架的侧视图。

图6是根据本发明所述的第二支架的仰视图。

图7是根据本发明所述的一种预埋螺栓定位方法的流程示意图。

附图标记：1-支撑框架，2-固定组件，3-X轴定位组件，4-Y轴定位组件；

11-X轴滑槽，12-X轴滑块，13-X轴压紧板，14-定位螺钉，21-第一竖板，22-第二竖板，23-第一螺栓，24-第二螺栓，31-第一支架，32-Y轴滑槽，33-Y轴滑块，34-连接套筒，35-水平滑棱，41-第二支架，42-螺栓安装孔，43-环形安装槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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申请中的具体含义。

在本申请中，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。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

实施例一

如图1和图2所示，为了针对现阶段采用人工对预埋螺栓进行定位的问题，本实施例提供一种预埋螺栓辅助固定装置，包括支撑框架1、固定组件2、X轴定位组件3和Y轴定位组件4，

为矩形框结构的支撑框架1，其目的是将X轴定位组件3和Y轴定位组件4固定在支墩的上方，并与支墩的上侧面之间保留一定的间隙，用于进行混凝土的二次浇筑。

固定组件2与支撑框架1的下侧面固定连接，且将支撑框架1固定于支墩上端，其目的是将支撑框架1与支墩固定，对支撑框架1的位置进行确定，避免在浇筑的过程中，支撑框架1出现晃动的情况。

X轴定位组件3与支撑框架1的上侧面水平滑动连接，设定其滑动方向为X轴，Y轴定位组件4与X轴定位组件3水平滑动连接，设定其滑动方向为Y轴，X轴定位组件3相对于支撑框架1的滑动方向与Y轴定位组件4相对于支撑框架1的滑动方向垂直设置，通过X轴定位组件3和Y轴定位组件4可以确定平面内的任意坐标。

预埋螺栓竖直设置且与Y轴定位组件4连接，即通过将预埋螺栓与Y轴定位组件4连接，可以对预埋螺栓的坐标进行确定。

本实施例中，将预埋螺栓与Y轴定位组件4连接，通过改变X轴定位组件3相对于支撑框架1的位置和改变Y轴定位组件4相对于X轴定位组件3的位置，即可以实现对预埋螺栓的坐标的改变，从而将预埋螺栓移动至设定位置后，通过支撑框架1、固定组件2、X轴定位组件3和Y轴定位组件4的配合，不仅可以精准定位预埋螺栓的位置，还可以防止在二次浇筑过程中螺柱的晃动引起定位偏差。

实施例二

本实施例是对实施例一中的固定组件2的结构的进一步说明。

固定组件2包括固定设置在支撑框架1四个直角处的第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件，通过设置四个固定件，则无论支墩呈方形结构、圆形结构或多边形结构，均可以通过四个固定件对支墩进行夹持。

因此，在进行支墩和支撑框架1的适配时，需要保证支撑框架1略大于支墩的结构，但是又需要保证下述的固定螺栓可以抵靠在支墩的外侧面。

本实施例中的四个固定件的结构相同，只是安装位置和安装角度有所不同，如图1和图2所示，四个固定件呈四边形结构。

第一固定件/第二固定件/第三固定件/第四固定件包括固定板和固定螺栓，

固定板设置在支墩的外侧，固定板上设置有不平行于支墩的外侧面的螺栓孔，固定螺栓与螺栓孔螺纹连接，且固定螺栓的内段抵靠在支墩的外侧面。

通过设置不平行于支墩外侧面的螺栓孔，使得将固定螺栓旋入螺栓孔后，固定螺栓一定会与支墩外侧面抵靠，实现对支撑框架1的固定。

固定板包括第一竖板21和第二竖板22，且两个竖板构成“L”的结构。

第一竖板21的上端与支撑框架1的下侧面固定连接，第二竖板22的上端与支撑竖板的下侧面固定连接，且第一竖板21的一个竖边和第二竖板22的一个竖边垂直固定连接，支墩位于第一竖板21和第二竖板22的夹角内侧，第一竖板21和第二竖板22上均设置有不平行于支墩外侧面的螺栓孔。

固定螺栓包括第一螺栓23和第二螺栓24，第一螺栓23与设置在第一竖板21上的螺栓孔螺纹连接，第二螺栓24与设置在第二竖板22上的螺栓孔螺纹连接，第一螺栓23和第二螺栓24在水平高度上错位设置，避免第一螺栓23和第二螺栓24之间产生干涉。

实施例三

如图1、图2和图3所示，本实施例对X轴定位组件3的结构加以说明，X轴定位组件3包括X轴滑块12和第一支架31。

为了配合X轴滑槽11的工作，需要在支撑框架1的上侧面设置两个X轴滑槽11，两个X轴滑槽11平行设置在支撑框架1的两个对称边上。

四个平均分为两组的X轴滑块12，两组X轴滑块12分别设置在两个X轴滑槽11内，并可沿X轴滑槽11水平滑动，即两个X轴滑块12设置在其中一个X轴滑槽11内，另外两个X轴滑块12设置在另外一个X轴滑槽11内。

四个X轴滑块12的上端面设置有安装盲孔。

两个水平设置的第一支架31，第一支架31两端设置有与安装盲孔适配的安装插柱，通过将安装插柱竖直插入至安装盲孔内，即可以实现第一支架31与支撑框架1的固定。将安装插柱从安装盲孔内抽出，即可以实现第一支架31与支撑框架1的分离。

通过设定此种结构，可以便于X轴定位组件3与支撑框架1之间的分离，在进行多个支墩的预埋螺栓的预埋时，可以快速实现辅助固定装置的拆除。

第一支架31与X轴滑槽11垂直设置，即沿Y轴设置，且通过安装盲孔和安装插柱与X轴滑块12可拆卸连接。

另外，在进行多个支墩的预埋螺栓定位时，可能存在预埋螺栓相对于支墩的位置相同的情况，为了减少X轴定位组件3的定位需求，X轴定位组件3还包括X轴压紧板13和定位螺钉14。

X轴压紧板13具有内侧面(图2中左侧)和外侧面(图2中右侧)，X轴压紧板13竖直设置在其中一个X轴滑槽11内；

定位螺钉14与X轴压紧板13垂直设置，定位螺钉14通过设置在支撑框架1的侧面的螺纹孔与支撑框架1螺纹连接，定位螺钉14的内端穿过X轴滑槽11的侧壁与X轴压紧板13的外侧面可转动连接，并对X轴压紧施加朝向X轴滑块12的作用力。

在对X轴滑块12的位置确定后，通过旋紧定位螺钉14，对X轴滑块12施加作用力，避免X轴滑块12在X轴滑槽11内滑动，实现位置固定。

本实施例中有两个X轴滑槽11，可以仅在其中一个滑槽设置X轴压紧板13，另一个X轴滑槽11可以不设置。

另外，如图3所示，可以在X轴滑块12的左侧面和下侧面设置与X轴滑槽11连接的可滑动结构，X轴压紧板13不影响滑动连接。

实施例四

在实施例三中实现了X轴的定位，本实施例进行Y轴定位组件4的结构描述，Y轴定位组件4包括Y轴滑块33、第二支架41和连接组件。

如图1、图2、图4、图5和图6所示，为了配合Y轴滑块33，在两个第一支架31上设置Y轴滑槽32，且因为需要实现对预埋螺栓的固定，Y轴滑槽32贯穿第一支架31的上侧面和下侧面。

多个平均分成两组的Y轴滑块33(此处的多个为2a个)，两组Y轴滑块33分别设置在两个Y轴滑槽32内，并可沿Y轴滑槽32水平滑动；即a个Y轴滑块33设置在其中一个Y轴滑槽32内，另外a个Y轴滑块33设置在另一个Y轴滑槽32内，每两个X轴滑块12可以对一个第二支架41进行固定。

多个水平设置的第二支架41(此处为a个)，为了便于描述，设定第二支架41具有上侧面和下侧面，连接组件用于连接Y轴滑块33和第二支架41。

第二支架41上设置有多个竖直的螺栓安装孔42，螺栓安装孔42贯穿第二支架41的上侧面和下侧面，预埋螺栓竖直设置在螺栓安装孔42内，并与螺栓安装孔42螺纹连接。设置多个沿X轴的螺栓安装孔42，则可以通过第二支架41同时实现对多个螺栓安装孔42的位置的固定。

一般情况下，进行管道支撑只需要2×2个预埋螺栓即可以进行稳定固定。

但是，由于某些可能承受较大的剪切力的管道支撑，需要增加预埋螺栓的数量，例如2×3个，3×3个，4×3个，m×n个，m为列，n为行，m通过第二支架41上的螺栓安装孔42的位置和数量确定，n通过第二支架41的位置和数量确定。

另外，本实施例对Y轴滑块33和Y轴滑槽32的滑动连接进行距离，Y轴滑槽32的两个侧面均设置有水平滑槽，Y轴滑块33的两个侧面设置有与水平滑槽适配的水平滑棱35，通过水平滑棱35在水平滑槽内滑动，可以实现Y轴滑块33在Y轴滑槽32内滑动。

实施例五

实施例四中提到了通过连接组件将Y轴滑块33和第二支架41连接，为了增加第二支架41的连接稳定性，一般将两个第二支架41设置在首列和末列，因此根据预埋螺栓的安装位置的不同，需要对两个第一支架31的位置进行调整，调整后，需要再次将第一支架31和第二支架41进行连接。

本实施例中的连接组件包括连接套筒34和与其适配的环形安装槽43。

Y轴滑块33上设置有竖直的连接通孔，连接套筒34同轴设置在连接通孔内，且连接套筒34的外侧面与连接通孔的内侧面可转动连接，可以通过轴承或者环形槽/环形棱等结构实现。

环形安装槽43设置在第二支架41的下侧面，且环形安装槽43与螺栓安装孔42同轴设置，环形安装槽43的内径大于螺栓安装孔42的外径；

进行连接套筒34与第二支架41的安装时，连接套筒34的上端设置在环形安装槽43内，且连接套筒34的内侧面与环形安装槽43的内侧面螺纹连接或接触，连接套筒34的外侧面与环形安装槽43的外侧面接触或螺纹连接。

连接套筒34的长度大于Y轴滑块33的高度，且连接套筒34的下端设置有用于辅助连接套筒34沿其中轴线转动的辅助块，辅助块位于第一支架31的下方。

通过转动连接套筒34，使得连接套管旋入至环形安装槽43内，实现了连接套筒34与第二支架41的固定，最终实现了第一支架31与第二支架41的相对位置的固定。

实施例六

通过X轴定位组件3和Y轴定位组件4的定位后，实现了对预埋螺栓的位置固定，为了避免在浇筑的过程中出现预埋螺栓晃动的情况，预埋螺栓通过夹紧组件与Y轴定位组件4连接，夹紧组件包括：

标高螺母套装在预埋螺栓上，且位于第一支架31的下方；标高螺母的最高高度与预埋螺栓的最高高度对应，在实际使用中，根据预埋螺栓的高度坐标，调整标高螺母，从而达到调整预埋螺栓相对于支墩的高度的目的。

紧固螺母套装在预埋螺栓上，且位于第二支架41的上方。标高螺母对预埋螺栓进行定高后，通过向下旋紧紧固螺母，实现紧固螺母将第一支架31和/或第二支架41夹紧，从而实现了对预埋螺栓的固定。

在完成浇筑后，旋出紧固螺母，然后将整个固定装置上移，将其从预埋螺栓上方取出。

实施例七

本实施例针对上述实施例中的一种预埋螺栓辅助固定装置提供一种预埋螺栓辅助固定装置的使用方法，包括：

第一步，确定预埋螺栓的数量m×n，其中m为沿X轴的预埋螺栓的列数，n为沿Y轴的预埋螺栓的行数；例如上述的2×3个，3×3个，4×3个等

第二步，确定每个预埋螺栓的坐标；即以管道支架下端的安装孔的位置作为参考，对每个预埋螺栓的位置进行确定，使预埋螺栓与管道支架的安装孔一一对应。

第三步，将支撑框架1置于支墩上，并使支墩位于四个固定板之间，通过旋动第一螺栓23和第二螺栓24将支撑框架1与支墩固定，将支撑框架1与支墩固定。

第四步，将第一支架31的安装插柱插入至X轴滑块12的安装盲孔，安装第一支架31，通过插柱和盲孔的安装方式，便于进行拆卸。

第五步，确定首列和末列预埋螺栓的位置，并滑动X轴滑块12使两个第一支架31移动至首列和末列；

转动定位螺钉14，使X轴压紧板13夹紧X轴滑块12，固定第一支架31的位置；

固定两个第一支架31位于首列和末列，使得对整个装置的稳定性进行较好的确定，其余所有的预埋螺栓均位于两个第一支架31内，增加稳定性。

第六步，选定n个第二支架41，并将第二支架41的环形安装槽43对准Y轴滑块33的连接套筒34，转动连接套筒34，使第二支架41与Y轴滑块33固定，将第二支架41安装至第一支架31，并使第二支架41可以沿第一支架31滑动。

第七步，确定每一行预埋螺栓的位置，并滑动Y轴滑块33使n个第二支架41移动至对应位置。

第八步，将首列和末列的预埋螺栓插入螺栓安装孔42，并通过标高螺母和紧固螺母夹持第一支架31和第二支架41，固定第二支架41的位置；先固定首列和末列的预埋螺栓，从而对整个第二支架41相对于第一支架31的位置进行了固定，同时，预埋螺栓穿过第二支架41的螺栓安装孔42、连接套筒34的直孔、第一支架31的X轴滑槽11，并通过标高螺母和紧固螺母实现夹持。

将其余位置的预埋螺栓插入对应的螺栓安装孔42，通过标高螺母和紧固螺母夹持第二支架41，固定预埋螺栓的位置，然后将中间的预埋螺栓安装(如果有的话)，并将其穿过第二支架41的螺栓安装孔42，通过标高螺母和紧固螺母实现夹持。

第九步，进行二次浇筑，并等待浇筑完成，然后等待混凝土养护到位。

第十步，旋松第一螺母和/或第二螺母，拆卸紧固螺母，将固定装置与预埋螺栓分离。可以选择将第一支架31从X轴滑块12上拔出，将第一支架31和第二支架41与支撑框架1分离，便于减轻支撑框架1的重量。

然后，将支撑框架1移动至下一个需要浇筑预埋螺栓的支墩上，重复第一步～第九步，完成下一次预埋螺栓的安装。

实施例七

在上述实施例一至六中，可以通过人工观察和测量的方式对预埋螺栓的位置进行定位，但是其可能出现不精准的情况，因此本实施例提供一种预埋螺栓定位方法，如图7所示，可以根据螺孔的位置实现对预埋螺栓的位置进行精确定位。

该方法包括以下步骤：

S1、获取管道支架的预埋螺栓安装面的原始图像；

S2、利用高斯卷积核函数进行卷积降维，构建原始图像在不同分辨率下的金字塔模型，所述金字塔模型的构建方法包括：

确定金字塔模型的层数n，例如设定n＝3。

设定原始图像为第0层图像，对原始图像进行高斯卷积和一次降维，形成金字塔模型中的第1层图像；第1层图像的尺寸为第0层图像的尺寸的1/2。

对原始图像进行两次高斯卷积和二次降维，形成金字塔模型中的第2层图像；第2层图像的尺寸为第0层图像的尺寸的1/4。

重复上述步骤，对原始图像进行n-1次高斯卷积和n-1次降维，形成金字塔模型的第n-1层图像；第n-1层图像的尺寸为第0层图像的尺寸的1/2^n-1。

S3、通过金字塔模型获取螺孔的ROI区域，获取方法包括：

对第n-1层图像进行识别，获得最大响应值，并定位第n-1层图像中的ROI区域；

根据第n-1层图像和第n-2层图像的层间图像像素尺寸大小关系，在第n-2层图像中确定ROI区域的大致位置；

对第n-2层图像中ROI区域的大致位置进行识别，获得最大响应值，并定位第n-2层图像中的ROI区域的大致位置；

重复上述步骤，直至确定第0层图像中ROI区域的位置；

利用上述方法,通过降低图像的分辨率,从低分辨率图像先定位目标的大致区域,然后根据金字塔层间图像像素尺寸大小的关系,在高一级的分辨率的图像上确定目标区域的大致位置,在此大致区域利用对应高一级分辨率模板进行精确搜索,依此类推,从低分辨率图像到高分辨率图像逐级进行识别,直至完成最高分辨率图像中目标的精确位置。这种方法通过定位目标大致区域,减小了搜索区间，降低了匹配所需的时间，提高了图像处理的效率。

S4、对ROI区域进行特征提取，并获得螺孔的精确位置。

具体地，步骤S4中，螺孔的精确位置的获得方法包括：

使用直方图均衡化进行预处理，排除ROI区域的噪声点干扰；

获取螺孔在水平和竖直方向上的边缘梯度信息；

对ROI区域进行HOG特征提取；

结合螺孔的边缘梯度信息和ROI区域的特征特点构建具有交叉核函数的支持向量机IKSVM，并将其作为对螺孔进行精确定位的分类器；

对螺孔正负样本进行HOG特征提取，并将其代入IKSVM进行训练；

IKSVM训练完成后，利用滑动窗口方法，对ROI区域进行特征提取，然后代入IKSVM，获得螺孔的精确位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种预埋螺栓定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取管道支架的预埋螺栓安装面的原始图像；

S2、利用高斯卷积核函数进行卷积降维，构建原始图像在不同分辨率下的金字塔模型，所述金字塔模型的构建方法包括：

确定金字塔模型的层数n；

设定原始图像为第0层图像，对原始图像进行高斯卷积和一次降维，形成金字塔模型中的第1层图像；

对原始图像进行两次高斯卷积和二次降维，形成金字塔模型中的第2层图像；

重复上述步骤，对原始图像进行n-1次高斯卷积和n-1次降维，形成金字塔模型的第n-1层图像；

S3、通过金字塔模型获取螺孔的ROI区域，获取方法包括：

对第n-1层图像进行识别，获得最大响应值，并定位第n-1层图像中的ROI区域；

根据第n-1层图像和第n-2层图像的层间图像像素尺寸大小关系，在第n-2层图像中确定ROI区域的大致位置；

对第n-2层图像中ROI区域的大致位置进行识别，获得最大响应值，并定位第n-2层图像中的ROI区域的大致位置；

重复上述步骤，直至确定第0层图像中ROI区域的位置；

S4、对ROI区域进行特征提取，并获得螺孔的精确位置。

2.根据权利要求1所述的一种预埋螺栓定位方法，其特征在于：步骤S4中，螺孔的精确位置的获得方法包括：

使用直方图均衡化进行预处理，排除ROI区域的噪声点干扰；

获取螺孔在水平和竖直方向上的边缘梯度信息；

对ROI区域进行HOG特征提取；

结合螺孔的边缘梯度信息和ROI区域的特征特点构建具有交叉核函数的支持向量机IKSVM，并将其作为对螺孔进行精确定位的分类器；

对螺孔正负样本进行HOG特征提取，并将其代入IKSVM进行训练；

IKSVM训练完成后，利用滑动窗口方法，对ROI区域进行特征提取，然后代入IKSVM，获得螺孔的精确位置。

3.一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，用于固定预埋螺栓，所述预埋螺栓与如权利要求1-2中任一项定位的螺孔位置对应，所述固定装置包括：

支撑框架(1)；

固定组件(2)，其与所述支撑框架(1)的下侧面固定连接，且将所述支撑框架(1)固定于支墩上端；

X轴定位组件(3)，其与所述支撑框架(1)的上侧面水平滑动连接；

Y轴定位组件(4)，其与所述X轴定位组件(3)水平滑动连接，预埋螺栓竖直设置且与所述Y轴定位组件(4)连接；

所述X轴定位组件(3)包括两个平行设置的X轴支架，所述X轴支架上设置有贯穿的通槽；

所述Y轴定位组件(4)包括多个平行设置的Y轴支架，所述Y轴支架上设置多个贯穿的通孔，所述Y轴支架的两端通过设置在所述通槽内的连接组件与所述通孔可拆卸连接；

所述X轴支架相对于所述支撑框架(1)的滑动方向与所述Y轴支架相对于所述支撑框架(1)的滑动方向垂直设置，多个预埋螺栓按设定位置设置在所述通孔内。

4.根据权利要求3所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述X轴定位组件(3)包括：

所述X轴支架和设置在所述支撑框架(1)的上侧面的X轴滑槽(11)，两个所述X轴滑槽(11)平行设置在所述支撑框架(1)的两个对称边上；

两个所述X轴支架包括：

四个平均分为两组的X轴滑块(12)，两组所述X轴滑块(12)分别设置在两个所述X轴滑槽(11)内，并可沿所述X轴滑槽(11)水平滑动，所述X轴滑块(12)的上端面设置有安装盲孔；

两个水平设置的第一支架(31)，其两端设置有与所述安装盲孔适配的安装插柱，所述第一支架(31)与所述X轴滑槽(11)垂直设置，且通过所述安装盲孔和所述安装插柱与所述X轴滑块(12)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述X轴定位组件(3)还包括：

X轴压紧板(13)，其具有内侧面和外侧面，所述X轴压紧板(13)竖直设置在其中一个所述X轴滑槽(11)内；

定位螺钉(14)，其与所述X轴压紧板(13)垂直设置，所述定位螺钉(14)通过设置在所述支撑框架(1)的侧面的螺纹孔与所述支撑框架(1)螺纹连接，所述定位螺钉(14)的内端穿过所述X轴滑槽(11)的侧壁与所述X轴压紧板(13)的外侧面可转动连接，并对所述X轴压紧施加朝向所述X轴滑块(12)的作用力；

所述Y轴定位组件(4)包括：

所述Y轴支架和贯穿设置在两个所述第一支架(31)上的Y轴滑槽(32)；

多个所述Y轴支架包括：

多个平均分成两组的Y轴滑块(33)，两组Y轴滑块(33)分别设置在两个所述Y轴滑槽(32)内，并可沿所述Y轴滑槽(32)水平滑动；

多个水平设置的第二支架(41)，其具有上侧面和下侧面，所述第二支架(41)上设置有多个竖直的螺栓安装孔(42)，预埋螺栓竖直设置在所述螺栓安装孔(42)内，并与所述螺栓安装孔(42)螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述Y轴滑槽(32)的两个侧面均设置有水平滑槽，所述Y轴滑块(33)的两个侧面设置有与所述水平滑槽适配的水平滑棱(35)；

所述连接组件用于连接所述Y轴滑块(33)和所述第二支架(41)，所述连接组件包括：

连接套筒(34)，所述Y轴滑块(33)上设置有竖直的连接通孔，所述连接套筒(34)同轴设置在所述连接通孔内，且所述连接套筒(34)的外侧面与所述连接通孔的内侧面可转动连接；

环形安装槽(43)，其设置在所述第二支架(41)的下侧面，且所述环形安装槽(43)与所述螺栓安装孔(42)同轴设置，所述环形安装槽(43)的内径大于所述螺栓安装孔(42)的外径；

其中，所述连接套筒(34)的上端设置在所述环形安装槽(43)内，且所述连接套筒(34)的内侧面与所述环形安装槽(43)的内侧面螺纹连接或接触，所述连接套筒(34)的外侧面与所述环形安装槽(43)的外侧面接触或螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述连接套筒(34)的长度大于所述Y轴滑块(33)的高度，且所述连接套筒(34)的下端设置有用于辅助所述连接套筒(34)沿其中轴线转动的辅助块，所述辅助块位于所述第一支架(31)的下方；

所述支撑框架(1)为矩形框结构，所述固定组件(2)包括固定设置在所述支撑框架(1)四个直角处的第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件；

所述第一固定件/所述第二固定件/所述第三固定件/所述第四固定件包括：

固定板，其设置在所述支墩的外侧，所述固定板上设置有不平行于所述支墩的外侧面的螺栓孔；

固定螺栓，其与所述螺栓孔螺纹连接，且所述固定螺栓的内段抵靠在所述支墩的外侧面。

8.根据权利要求7所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述固定板包括：

第一竖板(21)，其上端与所述支撑框架(1)的下侧面固定连接；

第二竖板(22)，其上端与所述支撑竖板的下侧面固定连接，且所述第一竖板(21)的一个竖边和所述第二竖板(22)的一个竖边垂直固定连接；

其中，所述支墩位于所述第一竖板(21)和所述第二竖板(22)的夹角内侧；

所述固定螺栓包括：

第一螺栓(23)，其与设置在所述第一竖板(21)上的螺栓孔螺纹连接；

第二螺栓(24)，其与设置在所述第二竖板(22)上的螺栓孔螺纹连接；

其中，所述第一螺栓(23)和所述第二螺栓(24)在水平高度上错位设置。

9.根据权利要求8所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，其特征在于，所述预埋螺栓通过夹紧组件与Y轴定位组件(4)连接，所述夹紧组件包括：

标高螺母，其套装在所述预埋螺栓上，且位于所述第一支架(31)的下方；

紧固螺母，其套装在所述预埋螺栓上，且位于所述第二支架(41)的上方。

10.一种预埋螺栓辅助固定装置的使用方法，其特征在于，用于使用如权利要求9中所述的一种预埋螺栓辅助固定装置，所述方法包括：

根据权利要求1-2中任一项确定的螺孔的位置确定预埋螺栓的数量m×n，其中m为沿X轴的预埋螺栓的列数，n为沿Y轴的预埋螺栓的行数；

确定每个预埋螺栓的坐标；

将支撑框架(1)置于支墩上，并使支墩位于四个固定板之间，通过旋动第一螺栓(23)和第二螺栓(24)将支撑框架(1)与支墩固定；

将第一支架(31)的安装插柱插入至X轴滑块(12)的安装盲孔；

确定首列和末列预埋螺栓的位置，并滑动X轴滑块(12)使两个第一支架(31)移动至首列和末列；

转动定位螺钉(14)，使X轴压紧板(13)夹紧X轴滑块(12)，固定第一支架(31)的位置；

选定n个第二支架(41)，并将第二支架(41)的环形安装槽(43)对准Y轴滑块(33)的连接套筒(34)，转动连接套筒(34)，使第二支架(41)与Y轴滑块(33)固定；

确定每一行预埋螺栓的位置，并滑动Y轴滑块(33)使n个第二支架(41)移动至对应位置；

将首列和末列的预埋螺栓插入螺栓安装孔(42)，并通过标高螺母和紧固螺母夹持第一支架(31)和第二支架(41)，固定第二支架(41)的位置；

将其余位置的预埋螺栓插入对应的螺栓安装孔(42)，通过标高螺母和紧固螺母夹持第二支架(41)，固定预埋螺栓的位置；

进行二次浇筑，并等待浇筑完成；

旋松第一螺母和/或第二螺母，拆卸紧固螺母，将固定装置与预埋螺栓分离。

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