CN114963987B - 用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法，定位支架一侧垂直设有侧向定位杆，侧向定位杆与定位支架本体形成三通管体结构，小棱镜下方的插杆设置在定位支架顶部，定位钢筋支架一端设在侧向定位杆内部，定位钢筋支架另一端设有环形接头，环形接头套设在定位中心柱上。圆柱墩模板检查定位装置确定圆柱墩中心位置且不需要人员进入钢筋笼内部即可标记中心点为模板拼装提供依据；降低圆柱墩模板拼装前测量中心点时攀爬钢筋笼造成的人员发生高处坠落的安全风险；其次，通过限位装置和检查装置提高圆柱墩模板拼装定位的质量和效率；最后，通过丈量支架钢筋外侧至钢筋笼的距离检查圆柱墩钢筋笼保护层是否合格。

Description

用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法

技术领域

本发明涉及桥墩模板安装检查组合领域，尤其是涉及一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法。

背景技术

随着基础建设力度加大，桥梁工程基础桩柱式圆柱墩结构简单、造价低廉的特点更加适合公路桥梁的建设。但圆柱墩连接钢筋骨架阻挡了测量人员放样墩柱中心点和施工模板边线的定位工作，常规方法有人员沿竖向钢筋爬至钢筋骨架顶再翻越进钢筋骨架内，顺钢筋骨架下至墩柱底部用圆棱镜放样出中心点并丈量出模板外侧定位点，完成作业后人员再次翻越钢筋骨架爬出，安全风险非常高且测量时效性较低。本专利采用钢筋骨架外侧测量圆墩柱边线反算出中心点，利用距离交会原理确定墩柱中心，采用两根定位支架作为模板安装限位工具以确保墩柱钢筋和模板之间保护层厚度满足设计要求。

中国专利CN206553957U一种圆柱墩测量定位架，包括由四根等边角钢焊接而成基础架、滑动固定 在基础架上的可调支架，所述基础架的四根等边 角钢上等距离开设有若干圆形第一定位孔，所述 可调支架通过螺旋与基础架固定。需要人员进入钢筋笼内部即可标记中心点为模板拼装提供依据；首先，降低圆柱墩模板拼装前测量中心点时攀爬钢筋笼造成的人员发生高处坠落的安全风险。

中国专利CN206553957U一种桥梁施工圆柱墩模板定位装置，由面板、竖肋、加强肋、螺栓连接孔、螺栓、定位销、定位销孔、半圆体a、半圆体b、扣合连接边、拼接缝组成；采用冷轧钢板和型钢制作半圆体a和半圆体b相扣合的模板，模板的竖向设置竖肋，模板的横向设置环状的加强肋，模板的半圆体a和半圆体d的两侧边沿部设置等距的螺栓连接孔，模板的半圆体a和半圆体d的扣合连接边上等距设有定位销，定位销内可插入定位销孔，定位销孔和定位销将扣合的半圆体a和半圆体b相拼接缝对齐，扣合连接边等距设置螺栓进行整体固定。在整体安装模板时，并不能很好与圆柱墩的钢筋笼实现同轴，导致模板与钢筋笼中心出现偏差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法，解决圆柱墩连接钢筋骨架阻挡了测量人员放样墩柱中心点和施工模板边线的定位工作，常规方法有人员沿竖向钢筋爬至钢筋骨架顶再翻越进钢筋骨架内，顺钢筋骨架下至墩柱底部用圆棱镜放样出中心点并丈量出模板外侧定位点，完成作业后人员再次翻越钢筋骨架爬出，安全风险非常高且测量时效性较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置，包括定位支架，定位支架一侧垂直设有侧向定位杆，侧向定位杆与定位支架本体形成三通管体结构，小棱镜下方的插杆设置在定位支架顶部，定位钢筋支架一端设在侧向定位杆内部，定位钢筋支架另一端设有环形接头，环形接头套设在定位中心柱上。

优选方案中，定位支架上端还设有空心结构调节杆，调节杆与定位支架螺纹连接，小棱镜的插杆设在调节杆内部，插杆的第一挡环抵靠在调节杆上端。

优选方案中，定位支架下端设有固定杆，固定杆上端与定位支架下端螺纹连接，且固定杆的第二挡环抵靠在定位支架下端限位，第二挡环下方还设有带有尖端的插脚。

优选方案中，定位支架的侧向定位杆对应位置设置有观察口，观察口一侧设置有测量块，测量块上垂直设有测量尺，测量尺与测量块滑动连接；

定位钢筋支架端部穿过侧向定位杆抵靠在测量尺上，用于测量定位钢筋支架端部与小棱镜处于同一竖向点。

优选方案中，侧向定位杆上还设有至少一个锁紧螺母，锁紧螺母穿过侧向定位杆抵靠在定位钢筋支架上，锁紧螺母与侧向定位杆螺纹连接。

优选方案中，定位中心柱上下两端均设有尖端部，定位中心柱上设有第三挡环，环形接头抵靠在第三挡环上限位。

优选方案中，环形接头与定位中心柱滑动连接，或者螺纹连接。

优选方案中，第三挡环内部设有永磁体。

定位方法包括：

S1、制造一次性定位钢筋支架，定位钢筋支架作为一次性消耗品采用施工现场通用的圆钢或螺纹钢，定位钢筋支架的长度按照圆柱墩半径的长度设置；

S2、在定位钢筋支架尾端部焊接环形接头，其目的将两根定位钢筋支架连接起来且可以随固定环形接头点自由转动，其长度为环形接头中心点到小棱镜为圆柱墩半径长度；

S3、定位支架装置制作，定位支架采用φ19mm三通套筒制造，三通套筒上下两端内部均匀内螺纹，定位支架侧面的侧向定位杆，定位钢筋支架插在侧向定位杆内部；

S4、定位钢筋支架端部抵靠在测量尺上，通过测量尺的测量，调节定位钢筋支架与徕卡小棱镜中心处于同一竖直面，保证定位钢筋支架端部竖直面与徕卡小棱镜中心处于同一竖直面，然后锁紧锁紧螺母，固定定位钢筋支架位置；

S5、小棱镜安装在调节杆上，小棱镜可以其360°自由旋转保证其正面对中测量仪器，调节杆与定位支架螺纹连接，方便调节调节杆的高度，定位支架下端的固定杆的插脚与地面接触点安装对中尖，保证其高度与钢筋支架处于同一近似水平面；

S6、钢筋笼定位原理：将两个定位支架放置于圆柱墩待放样的位置，大致调整两个定位钢筋支架之间的开合角度，定位钢筋支架端部竖直面与徕卡小棱镜中心处于同一竖直面；

S7、全站仪放样圆柱墩中心点坐标且照准装置端部两个小棱镜测量平面坐标，通过反算两个平面坐标，即小棱镜和圆柱墩中心坐标，得出其平面距离与圆柱墩半径的差值来调整其位置；

S8、将小棱镜位置与圆柱墩中心点距离与其半径相等时为止，将定位钢筋支架和定位支架固定至钢筋笼上保证其相对位置不发生变化；

S9、再调整另外一根定位钢筋支架的位置同样调整至半径相等的距离，既L=r，L：棱镜测量距离；r：圆柱墩半径，通过距离交会法定位原理应用两根定位钢筋支架的长度与圆柱墩半径相等时，交汇点即为圆柱墩中心点；

S10、模板拼装定位原理：定位支架通过测量定位中心点后将其固定于钢筋笼上使定位钢筋支架不发生移动后，其外侧部分延伸端部即为圆柱墩外边线与钢筋笼的距离即为圆柱墩保护层厚度；

S11、在模板拼装过程中将一块半圆形钢模板内壁贴紧定位钢筋支架端部固定位置，通过定位钢筋支架的两点和钢模板的半径即可定位一个圆；

S12、将另外一块半圆形模板与其相连接即可完成圆柱墩钢模板的初始拼装和定位，在圆柱墩模板顶部中心悬吊垂球法或激光垂准仪等通过垂直视线顶面中心与底面钢筋支架中心重合即为圆柱墩模板垂直度粗调完成，可以使用测量仪器精确调整。

本发明提供了一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置及其定位方法，结构接单、可靠性强，操作方便，提高了圆柱墩模板拼装的安全性和效率，节约了人员和设备的投入费用，同时提高了人员的安全。

①安全：模板定位支架无需人员翻越高耸的钢筋骨架进入钢筋笼内定位圆柱墩中心点，很大程度的降低了施工人员翻越钢筋笼的风险，安全系数大大提高。其次，钢筋骨架作为固定模板和定位圆柱墩中心的作用预留在钢筋骨架内，在圆柱墩模板拼装过程中起到模板限位作用，保证了圆柱墩底部平面位置的准确性。

②质量：定位支架或者定位钢筋支架定位完成将其绑扎或焊接与钢筋笼固定牢固，通过丈量钢筋支架外端与钢筋笼的距离来检查钢筋笼保护层的厚度是否满足要求，丈量两根定位钢筋保护层的差值检查预埋钢筋笼的偏位情况。

③效率：圆柱墩钢筋笼外侧即可放样出中心点的位置，省去施工人员或测量人员翻越钢筋骨架的过程安全风险大大降低的同时，测量定位的时效性也大大提高；其次，施工协作工人在模板拼装过程中将半圆形钢模板依靠在定位钢筋端头及为圆柱墩边线，拼装模板的效率也同时提升；最后，施工人员将模板粗拼装完成后可通过悬吊垂球的方式对中钢筋支架的中心点初始检查模板的垂直度及偏位情况，将模板偏位调整至公分级的偏差，精确定位的测量效率大大提高，圆柱墩模板定位的整体效率提升。

④ 适用范围广：适用于桥梁结构物钢筋混凝土模板工程定位和检查的效率和安全性。

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是本发明定位支架总体安装定位中心柱结构图；

图2是本发明定位支架结构图；

图3是本发明定位支架与钢筋笼安装位置示意图；

图4是本发明全站仪放样俯视示意图；

图5是本发明全站仪放样小棱镜示意图；

图中：小棱镜1；插杆2；第一挡环201；调节杆3；定位支架4；观察口401；侧向定位杆402；锁紧螺母403；测量块5；测量尺6；固定杆7；第二挡环701；插脚702；定位钢筋支架8；环形接头9；定位中心柱10；第三挡环1001；圆柱墩11；钢筋笼12；全站仪13；圆柱墩保护层厚度14。

具体实施方式

实施例1

如图1~5所示，一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置，包括定位支架4，定位支架4一侧垂直设有侧向定位杆402，侧向定位杆402与定位支架4本体形成三通管体结构，小棱镜1下方的插杆2设置在定位支架4顶部，定位钢筋支架8一端设在侧向定位杆402内部，定位钢筋支架8另一端设有环形接头9，环形接头9套设在定位中心柱10上。

圆柱墩模板检查定位装置确定圆柱墩中心位置且不需要人员进入钢筋笼内部即可标记中心点为模板拼装提供依据；降低圆柱墩模板拼装前测量中心点时攀爬钢筋笼造成的人员发生高处坠落的安全风险；其次，通过限位装置和检查装置提高圆柱墩模板拼装定位的质量和效率；最后，通过丈量支架钢筋外侧至钢筋笼的距离检查圆柱墩钢筋笼保护层是否合格。

本装置钢筋固定于钢筋笼12上，外侧的长度即为钢筋笼12的保护层厚度，丈量其长度与设计值比较即可直观的了解保护层是否合格且两个的保护层厚度不一致时即可了解钢筋笼的偏位状态，提高模板安装前的质量检查的时效性。

定位支架4预留与圆柱墩内部作为中心点导向点，在模板拼装完成后采用悬吊垂球和激光垂准仪丈量模板上口中心与支架下口中心的偏差进行垂直度和偏位调整。

优选方案中，定位支架4上端还设有空心结构调节杆3，调节杆3与定位支架4螺纹连接，小棱镜1的插杆2设在调节杆3内部，插杆2的第一挡环201抵靠在调节杆3上端。插杆2的第一挡环201起到限位作用，小棱镜1能够周圈转动，方便调节和测量用，调节杆3能够调节整体的高度。

优选方案中，定位支架4下端设有固定杆7，固定杆7上端与定位支架4下端螺纹连接，且固定杆7的第二挡环701抵靠在定位支架4下端限位，第二挡环701下方还设有带有尖端的插脚702。固定杆7上的与定位支架4螺纹连接，方便拆卸和安装，第二挡环701下方还设有带有尖端的插脚702，插脚702能够与圆柱墩处于同一平面。

优选方案中，定位支架4的侧向定位杆402对应位置设置有观察口401，观察口401一侧设置有测量块5，测量块5上垂直设有测量尺6，测量尺6与测量块5滑动连接，定位钢筋支架8端部穿过侧向定位杆402抵靠在测量尺6上，用于测量定位钢筋支架8端部与小棱镜1处于同一竖向点。为了保证定位钢筋支架8端部与小棱镜1处于同一竖向点，定位钢筋支架8端部抵靠在测量尺6上，测量尺6上的尺寸数据能够读出定位钢筋支架8与同一竖向点的距离，测量尺6靠近同一竖向点的位置是已经标记好的，只需要调节定位钢筋支架8的位置就能确认定位钢筋支架8端部与小棱镜1处于同一竖向点。

优选方案中，侧向定位杆402上还设有至少一个锁紧螺母403，锁紧螺母403穿过侧向定位杆402抵靠在定位钢筋支架8上，锁紧螺母403与侧向定位杆402螺纹连接。锁紧螺母403锁紧定位钢筋支架8的位置。

优选方案中，定位中心柱10上下两端均设有尖端部，定位中心柱10上设有第三挡环1001，环形接头9抵靠在第三挡环1001上限位。上下两端均设有尖端部方便卡入环形接头9和保持与圆柱墩处于同一平面。

优选方案中，环形接头9与定位中心柱10滑动连接，或者螺纹连接。本方案优选滑动连接，

优选方案中，第三挡环1001内部设有永磁体。永磁体吸附环形接头9贴合在第三挡环1001上，方便位移整个定位中心柱10。

实施例2

结合实施例1进一步说明，如图1~5所示，定位方法包括：制造一次性定位钢筋支架8，定位钢筋支架8作为一次性消耗品采用施工现场通用的圆钢或螺纹钢，定位钢筋支架8的长度按照圆柱墩半径的长度设置。

在定位钢筋支架8尾端部焊接环形接头9，其目的将两根定位钢筋支架8连接起来且可以随固定环形接头9点自由转动，其长度为环形接头9中心点到小棱镜1为圆柱墩半径长度。

定位支架4装置制作，定位支架4采用φ19mm三通套筒制造，三通套筒上下两端内部均匀内螺纹，定位支架4侧面的侧向定位杆402，定位钢筋支架8插在侧向定位杆402内部。

定位钢筋支架8端部抵靠在测量尺6上，通过测量尺6的测量，调节定位钢筋支架8与徕卡小棱镜1中心处于同一竖直面，保证定位钢筋支架8端部竖直面与徕卡小棱镜1中心处于同一竖直面，然后锁紧锁紧螺母403，固定定位钢筋支架8位置。

小棱镜1安装在调节杆3上，小棱镜1可以其360°自由旋转保证其正面对中测量仪器，调节杆3与定位支架4螺纹连接，方便调节调节杆3的高度，定位支架4下端的固定杆7的插脚702与地面接触点安装对中尖，保证其高度与钢筋支架处于同一近似水平面。

钢筋笼12定位原理：将两个定位支架4放置于圆柱墩11待放样的位置，大致调整两个定位钢筋支架8之间的开合角度，定位钢筋支架8端部竖直面与徕卡小棱镜1中心处于同一竖直面。

全站仪放样圆柱墩11中心点坐标且照准装置端部两个小棱镜1测量平面坐标，通过反算两个平面坐标，即小棱镜1和圆柱墩11中心坐标，得出其平面距离与圆柱墩11半径的差值来调整其位置。

将小棱镜1位置与圆柱墩11中心点距离与其半径相等时为止，将定位钢筋支架8和定位支架4固定至钢筋笼12上保证其相对位置不发生变化。

再调整另外一根定位钢筋支架8的位置同样调整至半径相等的距离，既L=r，L：棱镜测量距离。r：圆柱墩半径，通过距离交会法定位原理应用两根定位钢筋支架8的长度与圆柱墩11半径相等时，交汇点即为圆柱墩11中心点。

模板拼装定位原理：定位支架4通过测量定位中心点后将其固定于钢筋笼12上使定位钢筋支架8不发生移动后，其外侧部分延伸端部即为圆柱墩外边线与钢筋笼的距离即为圆柱墩保护层厚度14。

在模板拼装过程中将一块半圆形钢模板内壁贴紧定位钢筋支架8端部固定位置，通过定位钢筋支架8的两点和钢模板的半径即可定位一个圆。

将另外一块半圆形模板与其相连接即可完成圆柱墩（11）钢模板的初始拼装和定位，在圆柱墩（11）模板顶部中心悬吊垂球法或激光垂准仪等通过垂直视线顶面中心与底面钢筋支架中心重合即为圆柱墩模板垂直度粗调完成，可以使用测量仪器精确调整。

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 (4)

1.一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置的定位方法，其特征是：包括定位支架（4），定位支架（4）一侧垂直设有侧向定位杆（402），侧向定位杆（402）与定位支架（4）本体形成三通管体结构，小棱镜（1）下方的插杆（2）设置在定位支架（4）顶部，定位钢筋支架（8）一端设在侧向定位杆（402）内部，定位钢筋支架（8）另一端设有环形接头（9），环形接头（9）套设在定位中心柱（10）上；

定位支架（4）上端还设有空心结构调节杆（3），调节杆（3）与定位支架（4）螺纹连接，小棱镜（1）的插杆（2）设在调节杆（3）内部，插杆（2）的第一挡环（201）抵靠在调节杆（3）上端；

定位支架（4）下端设有固定杆（7），固定杆（7）上端与定位支架（4）下端螺纹连接，且固定杆（7）的第二挡环（701）抵靠在定位支架（4）下端限位，第二挡环（701）下方还设有带有尖端的插脚（702）；

定位支架（4）的侧向定位杆（402）对应位置设置有观察口（401），观察口（401）一侧设置有测量块（5），测量块（5）上垂直设有测量尺（6），测量尺（6）与测量块（5）滑动连接；

定位钢筋支架（8）端部穿过侧向定位杆（402）抵靠在测量尺（6）上，用于测量定位钢筋支架（8）端部与小棱镜（1）处于同一竖向点；

定位中心柱（10）上下两端均设有尖端部，定位中心柱（10）上设有第三挡环（1001），环形接头（9）抵靠在第三挡环（1001）上限位；

定位方法包括：

S1、制造一次性定位钢筋支架（8），定位钢筋支架（8）作为一次性消耗品采用施工现场通用的圆钢或螺纹钢，定位钢筋支架（8）的长度按照圆柱墩半径的长度设置；

S2、在定位钢筋支架（8）尾端部焊接环形接头（9），其目的将两根定位钢筋支架（8）连接起来且可以随固定环形接头（9）点自由转动，其长度为环形接头（9）中心点到小棱镜（1）为圆柱墩半径长度；

S3、定位支架（4）装置制作，定位支架（4）采用φ19mm三通套筒制造，三通套筒上下两端内部均匀内螺纹，定位支架（4）侧面的侧向定位杆（402），定位钢筋支架（8）插在侧向定位杆（402）内部；

S4、定位钢筋支架（8）端部抵靠在测量尺（6）上，通过测量尺（6）的测量，调节定位钢筋支架（8）与徕卡小棱镜（1）中心处于同一竖直面，保证定位钢筋支架（8）端部竖直面与徕卡小棱镜（1）中心处于同一竖直面，然后锁紧锁紧螺母（403），固定定位钢筋支架（8）位置；

S5、小棱镜（1）安装在调节杆（3）上，小棱镜（1）可以其360°自由旋转保证其正面对中测量仪器，调节杆（3）与定位支架（4）螺纹连接，方便调节调节杆（3）的高度，定位支架（4）下端的固定杆（7）的插脚（702）与地面接触点安装对中尖，保证其高度与钢筋支架处于同一近似水平面；

S6、钢筋笼（12）定位原理：将两个定位支架（4）放置于圆柱墩（11）待放样的位置，大致调整两个定位钢筋支架（8）之间的开合角度，定位钢筋支架（8）端部竖直面与徕卡小棱镜（1）中心处于同一竖直面；

S7、全站仪放样圆柱墩（11）中心点坐标且照准装置端部两个小棱镜（1）测量平面坐标，通过反算两个平面坐标，即小棱镜（1）和圆柱墩（11）中心坐标，得出其平面距离与圆柱墩（11）半径的差值来调整其位置；

S8、将小棱镜（1）位置与圆柱墩（11）中心点距离与其半径相等时为止，将定位钢筋支架（8）和定位支架（4）固定至钢筋笼（12）上保证其相对位置不发生变化；

S9、再调整另外一根定位钢筋支架（8）的位置同样调整至半径相等的距离，既L=r，L：棱镜测量距离；r：圆柱墩半径，通过距离交会法定位原理应用两根定位钢筋支架（8）的长度与圆柱墩（11）半径相等时，交汇点即为圆柱墩（11）中心点；

S10、模板拼装定位原理：定位支架（4）通过测量定位中心点后将其固定于钢筋笼（12）上使定位钢筋支架（8）不发生移动后，其外侧部分延伸端部即为圆柱墩外边线与钢筋笼的距离即为圆柱墩保护层厚度（14）；

S11、在模板拼装过程中将一块半圆形钢模板内壁贴紧定位钢筋支架（8）端部固定位置，通过定位钢筋支架（8）的两点和钢模板的半径即可定位一个圆；

S12、将另外一块半圆形模板与其相连接即可完成圆柱墩（11）钢模板的初始拼装和定位，在圆柱墩（11）模板顶部中心悬吊垂球法或激光垂准仪等通过垂直视线顶面中心与底面钢筋支架中心重合即为圆柱墩模板垂直度粗调完成，可以使用测量仪器精确调整。

2.根据权利要求1所述的一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置的定位方法，其特征是：侧向定位杆（402）上还设有至少一个锁紧螺母（403），锁紧螺母（403）穿过侧向定位杆（402）抵靠在定位钢筋支架（8）上，锁紧螺母（403）与侧向定位杆（402）螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置的定位方法，其特征是：环形接头（9）与定位中心柱（10）滑动连接，或者螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于圆柱墩模板检查定位的组合装置的定位方法，其特征是：第三挡环（1001）内部设有永磁体。