CN1745217A - 预制构件的安置方法以及用于设置测量棱镜的装置 - Google Patents

Abstract

一种安置预制构件(1)的方法，特别是安置一种用于建造固定车行道的预制构件板，将若干个一个接一个安置的预制构件(1)构成一段路段。多边形点(3)确定了该路段的外部几何走向。将一台测量仪器，尤其一台测速仪(4)，安置于第一个多边形点(3)上，并用相关的至少一个照准点，来定位该测量仪器。接着，预制构件(1)的若干个测量点的实际位置将被测量，并与规定位置相比较，再根据实际位置与规定位置之间的偏差，放置预制构件(1)。一种用于设置至少一个测量棱镜(11)的装置，测量棱镜(11)被安放在预制构件(1)旁，尤其安放在用于建造固定车行道的预制构件板旁。该装置装有一个测量棱镜承载体(21，22)，该承载体(21、22)至少使一个测量棱镜(11)保持在预制构件(1)的一个预先规定的位置上，或者使其与预制构件(1)保持一段预先规定的距离。

Description

预制构件的安置方法以及用于设置测量棱镜的装置

技术领域

本发明涉及一种安置预制构件的方法，特别是用一种预制构件板建造固定车行道的安置方法，将若干个一个接一个安置的预制构件共同构成一段路段，利用多边形点，用以确定该路段的外部几何走向。本发明还涉及一种用于设置若干个测量棱镜的装置，将测量棱镜放置在预制构件旁，尤其放置在用以建造固定车行道的预制构件板旁。

背景技术

从专利文献EP0780514B1的一种由安装装置在空间准确定位的方法中得知，该方法利用参考点进行调整，根据所需的精准度，将钢轨固定装置安置到所要求的位置上。该安装装置是移动的，在已选出的位置上可掌握至少一个参考点进行测量。在安置钢轨固定装置时，从安装装置出发，按照不同的位置，根据参考点进行调整。此外，在安装装置上还将放置传感器作为电视摄像机，该传感器能确定安装装置的高度位置，与每一个所属的参考点的高度进行比较。实际位置和规定位置之间的偏差将被计算出来，并根据这个计算将安装装置在纵向和横向推移。然后对钢轨固定装置进行定位与固定。

这种装置的缺点是，为了能够按照对于高速车行道所必须的准确性来对钢轨固定装置进行定位，对钢轨固定装置的每一次精准安放都需要大量的参考点。这些参考点必须沿着路段安放，这样才能指引安装装置。因此，这就需要花费劳动力来放置这些参考点。除此以外，尽管采用上述方法能够精确地确定安装装置的位置，但是安装装置接着是否能够准确地定位钢轨固定装置，上述方法却尚未验证。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种方法和一种装置，利用该方法和装置就能克服上述缺点，并且尤其能够实现用很少的人力，快速而准确地安置预制构件板。此外，本发明的另一个任务是，能够使用简单的和标准化的测量仪器，精准地测量和安置预制构件。

本发明的任务将通过各个独立权利要求的特征予以解决。

按照本发明的方法是放置预制构件，特别是放置一种用于建造固定车行道的预制构件板。若干个一个接一个安置的预制构件构成一段路段。由预制构件组成的路段显示了多个多边形点，这些多边形点确定了该路段的外部几何走向。按照本发明，在第一个多边形点上放置一台测量仪器，尤其是测速仪，用相关的至少一个照准点，来定位该测量仪器。接着，从这个照准点的方向出发，预制构件的各个测量点的实际位置将被测量，并与它们的规定位置进行比较。再根据实际位置与规定位置之间的偏差，放置预制构件。测速仪的定位，以及预制构件各测量点的实际位置的测量，将通过在测速仪与照准点之间设立的一条对准线或定位线来完成。从这条线出发，将计算出各测量点的位置。由此，测速仪和测量点之间的线与对准线之间的角度，以及测量点和测速仪之间的距离，也将被确定，并与规定值作比较。如果规定值与测出的实际值不一致，那么预制构件将在它所处的位置上进行调整。与单个的多边形点相反，各个多边形点确定了路段的外部几何走向，单个预制构件的对准线是路段内部几何走向的组成部分，这就是说，它们确定了预制构件相互之间毗邻的精准性。

有利的是，在路段轴线附近选择多边形点。这些在轴线附近的多边形点，由必须遵守的、有关其邻近精准性的内部几何参数所决定。这表明，相邻的多边形点只有内部几何中极其微小的偏差。总而言之，多边形点显示了路段的外部几何形状，并容许出现与此相关的更大的偏差。在建造固定车行道的预制构件时，能够用本发明的测量系统，根据毗邻精准性以及内部几何形状，使容许偏差的数量级可直接达到大约+/-0.2mm。在轴线附近的多边形点具有优点，它们能够形成路段的外部几何形状，并能在轴线上实际安置路段，而该轴线是通过多边形点确定的。

具有优点的是，将测速仪和照准点之间的线，对各测量点位置的各测量点进行测量。因此，测速仪和测量点之间的路段，和对准线之间的角度，以及测速仪到测量点之间的线，这三者是非常重要的。在安置固定车行道时，对于在测速仪和测量点之间的路段距离的测量，其容许偏差大约为+/-1mm，该偏差值不那么重要。除了与对准线之间的角度偏移，与对准线之间的横向偏差也可以用来判断测量点的精准性。通常，这甚至是更好、更简单的确定测量点位置的方法。这里的容许偏差值只能容许+/-0.1mm。

在这些容许偏差范围内，将极其精准地测出预制构件的位置，以及预制构件的测量点与规定线的偏差，也就是其内部的几何走向。因此，通过预制构件确定的各个路段之间的缝隙将会很小。这样一来，预制构件本身将被十分精确地制造出来。操作在固定车行道的预制构件上高速行驶的列车，将非常舒适和安全。

在预制构件的测量点最好放置测量棱镜，这些测量棱镜安放在预制构件旁。它们可以通过一个装置，例如模拟在钢轨的上边缘，放置在预制构件上，并因此间接地测量出预制构件的位置，或者直接放置于预制构件旁，可直接测量预制构件的位置。

特别有利的是，将安放在一个多边形点旁的测量棱镜用作照准点。通过测量仪器及测速仪，测量棱镜特别适合用于对准位置。如果测量棱镜是安置在多边形点上，那么在测速仪和多边形点之间的线就构成了一条确定方向的线或对准线，在这条线上将安置预制构件。在将单个的多边形点、测速仪和测量棱镜相应地准确地定位至每个多边形点时，设置一条足够精确的对准线，通过这条对准线能够以很小的缝隙放置预制构件。

如果照准点是放在一个精确对准的预制构件旁，最好是放在最后一个精确对准的预制构件旁，那么比起将照准点放置在一个多边形点上，能够更加精确地放置一个接一个的预制构件。这样就能抵消在放置最后一个精准定位的预制构件时可能出现的误差。此外，还能借此完善实际的内部几何形状。

具有优点的是，通过校正件，尤其放置在基础上的特别是一个与液压相连的承载层(HGT)上的心轴，用来安放预制构件。通过一个旋转的心轴，预制构件按照上述测量方式被放置到其规定的位置上。

如果校正件，尤其心轴，在测量实际位置之前就被拧在底板接触点上，那就能对心轴和预制构件提供一个确定的位置，并以此出发，可对预制构件进行安置。

当心轴的地板接触点通过预先确定的转矩固定在心轴上时，将会使得尤其简单。一旦此转矩位于心轴或螺钉上，心轴和预制构件的确定位置将被保持，接着以此出发，对预制构件进行调整。为了在精确地定位预制构件时，还能保证安全，最好首先给出实际位置和规定位置之间的偏差值，并在实际安置预制构件之前将此偏差值予以调整。这样一来就能够避免当测量发生错误时而错误地安置预制构件，并对预制构件全部重新测量和安置。通过这种给定，就能够直截了当地进行控制，并且在必要时重新进行测量。

如果采用自动调整的调整螺钉对心轴进行调整，那么在安置预制构件时就能节省很多人力，快速又可靠。

如果对测量点的测量自动完成，则尤为简单和具有优点。测速仪自行完成对所有测量点实际位置的确定，并且接着指出校正件的校正数据和调整数据，尤其借助于一个指示装置来指出心轴的校正数据和调整数据。因此就没有必要通过操作人员对各个测量点进行手工定位了。

在确定了实际位置，并将它与规定位置进行比较，计算出它们之间的偏差值以后，就可以安置预制构件，尤其通过调整校正件特别是心轴来进行。接着，对各测量点重新测量，并同其规定位置进行比较。如果它们之间的偏差值始终超过容许的偏差值，那就要重新进行精确定位，直到实际位置和规定位置之间的偏差值不再超过一个预先规定值为止。

进行精确定位的最后测量值最好作为测量记录储存起来，以便作为预制构件位置的文件，并在必要时可向建造者提供。

在按照本发明的方法安置预制构件时，一种按照本发明的装置显示了若干个测量棱镜的设置，这些测量棱镜被安放在预制构件旁，尤其安放在用于建造固定车行道的预制构件板旁。这种装置装有一个测量棱镜承载体，如果这种装置被安放在预制构件上，那么这一承载体至少使一个测量棱镜保持在预制构件的一个预先规定的位置上，或者使其与预制构件保持一段预先规定的距离。

这种装置具有特别优点，尤其在使用若干个测量棱镜时，可使各个测量棱镜互相配置，由此在精确定位预制构件时，不再需要调整这些测量棱镜。这种装置可以说是一种用于安置预制构件的测量装置。因此，将这些测量棱镜位于与预制构件相关的确定位置上，并且由此能在测量任意数量的预制构件时保持不变。在安置好一个预制构件后，这种装置离开这个预制构件，并被带到下一个预制构件上。在那里，这种装置只需粗略定位，为的是能够设立用于测量预制构件的照准点。

最好将该装置的测量棱镜安放于预制构件的一个支撑心轴的范围内。这样一来，对测量棱镜测出的数值可以直接转换于调整支撑心轴。由此就能够确定，在以一定数值调整心轴时，也能够以这一数值改变测量棱镜的位置。因此就没有必要另行换算了。

如果测量棱镜安放在一个钢轨支撑点的范围内，那么将钢轨安置到固定车行道的预制构件上时，就能进行测量了。因此，测量棱镜可以直接放置到钢轨支撑点上，或者按照一个特别有利的结构，可与钢轨支撑点保持一定的距离，这样就能符合例如钢轨上边缘与预制构件之间的距离。

通过将测量棱镜放置在与预制构件确定的距离内，可模拟以后建造的钢轨，并按照用于车辆行驶所给出的标准点进行校正。

如果在测量棱镜承载体旁安放了至少两个测量棱镜，这两个测量棱镜显示了两条平行钢轨互相之间的距离，那么预制构件板就可按照钢轨走向进行校正。这样有助于轨道交通工具特别舒适地运行，并能避免碰撞。此外，在安装钢轨时不再需要对钢轨采取附加的特别调整措施和平衡措施。通过这种安置，即使在心轴附近的预制构件上表面的高度偏差也可被抵消，并且由此对钢轨的一个相同的确定的走向产生作用。

对这个装置的测量和定位特别有利的是，测量棱镜承载体对测量棱镜进行安置，测量棱镜可以安装在一个钢轨支撑点上，并且符合钢轨头部与钢轨支撑点之间的距离。这种设置将按照钢轨头部与其放置点的预定距离来确定钢轨头部。因此也可以在适当距离时一并考虑一个下部结构，比如，下部结构以橡胶板的形式安装在钢轨底部。

为了能够依次测量多个预制构件，具有特别优点的是，按照本发明的装置可移动地安装在预制构件上。比如说，可以将轮子与该装置相连，轮子使该装置在预制构件上运行，并且在安置好这个预制构件后，可将该装置推移到下一个预制构件上。

如果在此装置旁安装至少一台伺服电机，用以调整预制构件的支撑心轴，那就能非常快速而简便地安置预制构件了。在给伺服电机一个相应的信号后，伺服电机便开动，并以预先规定的数值旋转预制构件的支撑心轴，以升高或降低预制构件。

具有特别优点的是，伺服电机既在高度上，又横穿预制构件的纵向轴，对预制构件进行校正。这样，就可安装一个相同的伺服电机或者另外一台伺服电机，由此，一台伺服电机用于调整高度，另一台伺服电机对预制构件的横向进行调整。

为了对预制构件的位置自动进行调准，最好通过计算机或者测速仪的计算装置，对伺服电机进行操控。这些从测速仪中取得的测量值能够通过这种操控直接传给伺服电机，并将预制构件相应地调整到其规定的位置上。

运用一个横向倾斜传感器，就能以最好的方式将测量与三个按顺序放置的测量棱镜相结合，并由此有选择地确定预制构件的位置。

附图说明

本发明的其它优点将在以下的实施例中进行描述。

图1是一个测量装置的平面图；

图2是带有一个测量装置的一块预制构件板的横截面图；

图3是另一种测量安置的平面图。

具体实施方式

图1表示了在三个相互连接的预制构件板1上安放的一个测量装置的平面图，预制构件板1是在一条用于轨道交通工具的固定车行道上安置的。每块预制构件板1都有钢轨支撑点2，在安置完预制构件板1后，将在钢轨支撑点2上安装钢轨，这些钢轨用于车辆在钢轨上行驶。在图示的左边部分预制构件板1已经处在它的规定位置，而在图示的中间部分预制构件板1’和右边部分预制构件板1”还要进行安置。图1示出了对中间部分的预制构件板1’的安置。

在预制构件板1的中间设有多边形点3和3’。这些多边形点主要是为这段路程的外部几何形状作出记号。在外部几何形状的内部，可能与规定几何形状存在着比较大的偏差，因此内部几何形状，也就是多边形的走向，必须尽可能相一致，这样才能使车辆行驶得特别舒适，这个多边形是由大量预制构件板1串联而成的。

多边形点3位于已经安置好的预制构件板1和将要安置的预制构件板1’的中间。多边形点3在安置预制构件板1时，为测速仪4起到了观测点的作用。该测速仪4位于多边形点3’上，用于安置预制构件板1’。为了给测速仪4指明方向，测速仪4将一射线对准一个目标棱镜5，该目标棱镜5位于多边形点3上。此外，在测速仪4和目标棱镜5之间，设立一条对准方向的线6，根据这条线可以校正预制构件板1’。

在预制构件板1’上有一个测量装置10。在测量装置10的旁边安装六个测量棱镜11.1～11.6。这些棱镜11.1～11.6位于预制构件板1’的支撑点2旁边。此外，这些棱镜11.1～11.6位于心轴12附近，心轴12的作用是校正预制构件板1’。调整心轴12是用伺服电机13来完成的，伺服电机13可使心轴12在一圈螺纹内或多或少地旋转，由此升高或降低预制构件板1’。

为了测量预制构件板1的实际位置，将从对准线6出发，通过测速仪4测出每一个测量棱镜11.1～11.6的偏差值。这样，每一个测量棱镜11.1～11.6与测速仪4之间的距离将被测量，对准线6与到达各测量棱镜11.1～11.6的测量射线14.1～14.6之间的角度α将被确定。这些数值与一个预先给出的规定值进行比较。如果这两个数值都在容许偏差范围内，那么就可安装预制构件板1’。反之，将通过对伺服电机13发出信号来操作各个心轴12，并且对预制构件板1’在其位置上进行修正。接着，重新开始对测量棱镜进行测量，并将现在所处的位置与规定值相比较。这种调整过程一直持续到实际数值与规定数值之间的偏差是在一个容许偏差范围内。

如果安置好预制构件板1’，测量装置10将被拆除，并将它带至预制构件板1”。这一过程将通过把测速仪4转移到下一个多边形点3来完成。目标棱镜5将被放到多边形点3’上，测量装置10将从预制构件板1’运送到预制构件板1”上。测量装置10有10个轮子15，这10个轮子可在预制构件板1’和1”上滚动。为使测量装置10在轨道内运送，该测量装置10除了装有轮子15以外，还装有支撑轮16，这些支撑轮16与预制构件板1相接触，这样，测量装置10就能在预制构件板1上定中心。接着，测量装置10被定位在预制构件板1”上，伺服电机13能与心轴12相接触，心轴12能够旋转以定位预制构件板1”。然后，以与测量预制构件板1’的同样方法来对预制构件板1”进行测量。

选用的或附加的测量方法，可以只在一条线段上测量，也就是说，只是对一列测量棱镜进行测量，即对测量棱镜11.2、11.4、11.6或者测量棱镜11.1、11.3、11.5进行测量。因此，采用横向倾斜传感器110的数值作为附加的测量值，传感器110从被测量的测量棱镜出发，显示出预制构件板1的横向倾斜。这样就能十分精确地确定预制构件板1的位置。横向倾斜传感器，也可称为倾角测定仪，例如安装在测量装置10的连接件上。根据传感器的信号，与测量棱镜的数值相结合，就可以计算出心轴17的所需校准值。

图2显示了预制构件板1的一个截面，该预制构件板1与心轴12一起被安置在一个与液压连接的承载层20上。心轴12在承载层20的上面支撑着预制构件板1。在承载层20中设有多边形点3，多边形点3确定了路段的外部几何走向。在多边形点3的旁边安放有测速仪4。测速仪4向测量棱镜11.1和11.2上发出测量射线14.1和14.2。从测量棱镜11.1和11.2的位置出发，到一个规定位置，将确定预制构件板1的位置。

测量棱镜11.1和11.2位于测量装置10的旁边。这两个棱镜藉其底脚21安置在预制构件板1的支撑点2上。底脚21模拟了以后将安装在支撑点2上的轨道。这样，测量棱镜11.1和11.2的高度与以后的轨道头部的高度相一致。为了在测量预制构件板1时，同样能够注意到轨道的轨距，两个测量棱镜11.1和11.2可与连接件相连。

为了将测量装置10从一个已经安置好的预制构件板1安放到一个新的预制构件板1上，测量装置10装有10个轮子15。底脚21、连接件22及伺服电机13都将安装到测量装置10的旁边。这样就能很快地且无须花费很多人力地推移测量装置10。

图3表示了一种测量方法，这种测量方法原则上与图1所示的测量方法相符，只不过就内部几何形状而言更加精确。确定对准线将不通过利用多边形点3的测定方位的方式来进行，这个多边形3靠近一个已经安置好的预制构件板1旁。对准线6’将更多地对准已作精确校正的并位于预制构件板1上的点。此外，在预制构件板1的支撑点2上安置一个辅助装置25，该辅助装置25装有目标棱镜5’。测速仪4现在对准目标棱镜5’，由此产生两条对准线6’。对测量棱镜11.1～11.6的测量将从对准线6’出发。通过这种校正方法，可以将多边形点3和实际上已经安置好的预制构件板1之间的误差消除，因为事实上已经安置好的预制构件板1是符合标准的。

与图1所示的测量方法相比，这个测量方法的另外一个区别在于，将测速仪不是安装在最近的那个多边形点3旁，而是安装在更远的一个多边形点3旁。通过这种方法，将产生一条更长的测量射线，这条测量射线使得测量更加精确，由此产生的测量误差更少。这样，预制构件板1’就能更加准确地进行安置。

本发明并不局限于上述实施例，特别是可以将两个在图1和图3中所示的本发明的结构型式结合起来，比如可将测速仪4放置在比图3中所示的，距离将要安置的预制构件板更为靠近的位置。此外，并不是在任何情况下都有必要通过伺服电机13来调整心轴12。心轴12的调整当然也可以通过手工来完成。除此以外，采用心轴12仅仅是调整高度，这在大多数情况下已经足够了。对预制构件板的侧面校正，不是在每种情况下都有必要采用心轴17和在可能的情况下附加连接伺服电机13。这种侧面校正也可以通过相应的校正装置用手工完成。在心轴的位置上，当然也可以使用另外一个起同样作用的校正件。例如，在这里适用的有液压汽缸或气动汽缸，它们都可以将预制构件板放置到所要求的位置上。因此，保护范围也将延伸到这些校正件上。

Claims (26)

1.一种安置预制构件(1)的方法，特别是安置一种用于建造固定车行道的预制构件板，将若干个一个接一个安置的预制构件(1)共同构成一段路段，利用多边形点(3)，用以确定该路段的外部几何走向，其特征在于，在第一个多边形点(3)上放置一台测量仪器，尤其一台测速仪(4)，用相关的至少一个照准点，来定位该测量仪器，接着，预制构件(1)的若干个测量点的实际位置将被测量，并与规定位置相比较，再根据实际位置与规定位置之间的偏差，放置预制构件(1)。

2.根据前述权利要求的方法，其特征在于，在路段轴线附近选择多边形点(3)。

3.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，相邻的多边形点(3)不容许超过预先规定的与外部几何形状的偏差。

4.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，将测速仪(4)和照准点之间的线，对各测量点位置的各测量点进行测量。

5.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，测量点就是安放在预制构件(1)旁的测量棱镜(11)。

6.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，照准点就是一面放置在多边形点(3)旁的测量棱镜(5)。

7.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，照准点是放在一个精确对准的预制构件(1)旁，最好是放在最后一个精确对准的预制构件(1)旁。

8.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，预制构件(1)借助于一个校正件，特别是心轴(12)被放置在一个基础上。

9.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，将校正件，尤其心轴(12)，在测量实际位置之前就拧紧在底板接触点上。

10.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，心轴(12)的底板接触点通过一个预先确定的转矩固定在心轴(12)上。

11.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，给出实际位置和规定位置之间的偏差值，和/或校正件的调整值，尤其心轴(12)的调整值，这在安装之前就给出。

12.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，采用自动调整的调整螺钉(13)对心轴(12)进行调整，

13.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，对测量点的测量自动完成。

14.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，精确定位过程重复进行，直到实际位置与规定位置之间的偏差值不再超过一个预先规定值为止。

15.根据前述权利要求其中之一的方法，其特征在于，精确定位过程的最后测量值作为测量记录储存起来。

16.一种用于设置至少一个测量棱镜(11)的装置，这些测量棱镜(11)被安放在预制构件(1)旁，尤其安放在用于建造固定车行道的预制构件板旁，其特征在于，该装置装有一个测量棱镜承载体(21，22)，该承载体至少使一个测量棱镜(11)保持在预制构件(1)的一个预先规定的位置上，或者使其与预制构件(1)保持一段预先规定的距离。

17.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，将测量棱镜(11)安放在一个校正件的范围内，尤其安放在预制构件(1)的一个支撑心轴(12)的范围内。

18.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，将测量棱镜(11)安放在钢轨支撑点(2)的范围内。

19.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，预先规定的测量棱镜(11)的距离，与钢轨上边缘和预制构件(1)之间的距离相符。

20.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，测量棱镜承载体(21、22)承载至少两个测量棱镜(11)，这两个测量棱镜(11)被安放在离两条平行钢轨的一定距离处。

21.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，测量棱镜承载体(21、22)对测量棱镜(11)进行安置，测量棱镜被安装在一个钢轨支撑点上，并且符合钢轨头部与钢轨支撑点之间的距离。

22.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，装置(10)在预制构件(1)上可移动。

23.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，在装置(10)旁安装至少一台伺服电机(13)，用以调整一个校正件，尤其调整预制构件(1)的一个支撑心轴(12)。

24.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，伺服电机(13)在高度上和/或横穿预制构件(1)的纵向轴，对预制构件(1)进行校正。

25.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，通过一台计算机或一台计算装置，对伺服电机(13)进行操控。

26.根据前述权利要求其中之一的装置，其特征在于，装置(10)装有一个横向倾斜传感器(110)。

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