CN212612029U - 预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，包括支架、高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪、棱镜、数据采集箱、天线、测量机器人、PC端，支架安装在预制管桩的顶面，其顶部安装棱镜，支架上还安装有数据采集箱和天线，数据采集箱通过天线连接PC端，数据采集箱还分别与高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪连接，高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪均安装在预制管桩的顶面，且沿着预制管桩的方位线设置，测量机器人放置在施工现场的控制点上，其通过支架上的棱镜采集数据，测量机器人通过天线与PC端连接。本实用新型可解决目前预制装配式下部结构存在安装精度不高、无法精确控制的问题。

Description

预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备

技术领域

本实用新型涉及装配式桥梁施工控制领域，特别针对安装精度要求较高、位置实时控制的桩柱一体化下部结构，具体是一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备。

背景技术

由于传统桥梁建设中存在环境污染严重、施工现场劳动力密集、施工周期长、对交通影响大等缺点，装配式建造技术应运而生。虽然我国发展装配式桥梁开始于20世纪90年代，但是随着近几年国家和地方政策的引导，使得装配式建造技术得到了强劲的发展。但是随着装配式技术在桥梁中的运用范围越来越大，已经逐渐从部分预制发展为全预制，这就使得安装过程中各节段的允许误差要求变得严格，对装配式施工过程中的安装精度提出了越来越高的要求。特别是随着桩柱一体化新型桥梁下部结构形式的出现，若某部分安装精度控制不到位直接会累计到下一节段，误差超过规定限制后将出现后续结构无法安装的情况。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，以解决目前预制装配式下部结构存在安装精度不高、无法精确控制的问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，包括支架、高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪、棱镜、数据采集箱、天线、测量机器人、PC端，所述支架安装在预制管桩的顶面，其顶部安装所述棱镜，所述支架上还安装有数据采集箱和天线，所述数据采集箱通过天线连接PC端，所述数据采集箱还分别与高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪连接，所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪均安装在预制管桩的顶面，且沿着预制管桩的方位线设置，所述测量机器人放置在施工现场的控制点上，其通过所述支架上的棱镜采集数据，所述测量机器人通过天线与PC端连接。

优选地，所述棱镜沿着预制管桩的长度方向设置。

优选地，所述支架位于预制管桩顶面的中部，所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪分设在支架的相对两侧。

优选地，所述数据采集箱和与其相连的天线设置在棱镜的下方。

优选地，所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪均通过天线与数据采集箱连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提出的预制装配式下部结构安装空间姿态监控装置，具有体积小、测试灵敏、进度高的优点，同时数据通过无线传输，解决了施工现场复杂环境下监控装置安装的可操作性差的问题；

2、本实用新型提出的预制装配式下部结构安装空间姿态控制方法，该控制方法所需要的预制管桩空间姿态位置数据均是通过传感器自动测量，只需要一个人在PC端就可以掌握预制管桩安装过程中的空间姿态，从而指导施工人员调解预制管桩的空间姿态，极大的提升了安装效率。

附图说明

图1是本实用新型预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备布置示意图。

主要元件符号说明

图中：支架1、棱镜2、数据采集箱3、高精度角度传感器4、高精度双轴倾角仪5、测量机器人6、PC端7、天线8、预制管桩9、吊装系统10。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1，在本实用新型的一种较佳实施方式中，一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，包括支架1、高精度角度传感器4、高精度双轴倾角仪5、棱镜2、数据采集箱3、天线、测量机器人6、PC端7。

所述支架1安装在预制管桩9的顶面，其顶部安装所述棱镜2，所述支架1上还安装有数据采集箱3和天线，所述数据采集箱3通过天线连接PC端7，所述数据采集箱3还分别与高精度角度传感器4、高精度双轴倾角仪5连接，所述高精度角度传感器4和高精度双轴倾角仪5均安装在预制管桩9的顶面，且沿着预制管桩9的方位线(方位线即为盖梁的轴线方向)设置，所述测量机器人6放置在施工现场的控制点上，其通过所述支架1上的棱镜2采集数据，所述测量机器人6通过天线与PC端7连接。

本实用新型通过支架1将棱镜2、数据采集箱3和天线安装在预制管桩9的顶面上，位于施工现场控制点上的测量机器人6通过棱镜2即可采集到数据，其所采集得到的数据即为预制管桩9顶面上的空间位置，其数据通过天线传给PC端7，监控者通过PC端7查看自动测量机器人6的读数即可确定预制管桩9上端面中心的空间位置，其次，本实用新型通过在预制管桩9顶面设置高精度双轴倾角仪5来检测预制管桩9的竖直度，通过设置高精度角度传感器4来检测预制管桩9的方位角，两者检测后的数据通过天线传递给数据采集箱3，再由数据采集箱3通过天线传递给PC端7，监控者通过PC端7查看高精度双轴倾角仪5的读数可判断预制管桩9的竖直度、查看高精度角度传感器4读数可确定预制管桩9的方位角，在PC端7通过结合竖直度、方位角和空间位置实时确定预制管桩9安装时的空间位置，监控者通过确定的预制管桩9空间位置指导预制管桩9的施工，极大的提升了预制管桩9的安装效率。

优选地，在本实施方式中，所述棱镜2沿着预制管桩9的长度方向设置；所述支架1位于预制管桩9顶面的中部，优选使棱镜2处于预制管桩9顶面的中心位置，以便于测量机器人6获取的是预制管桩9顶面中心的空间位置，所述高精度角度传感器4和高精度双轴倾角仪5分设在支架1的相对两侧；所述数据采集箱3和与其相连的天线设置在棱镜2的下方；所述高精度角度传感器4和高精度双轴倾角仪5均通过天线与数据采集箱3连接。

基于上述的监控设备，本实用新型给出了一种预制装配式下部结构安装空间姿态控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

(1)在施工现场布设控制网，并安装测量机器人6；在该步骤中，控制网由若干控制点组成，控制点设置在稳固、可靠、不易破坏且便于测量的位置，其既要考虑满足测量机器人6观测的需要，又要考虑适合预制装配式下部结构施工对控制点的要求。

(2)待所述预制管桩9运输到现场后，使预制管桩9满足起吊姿态。

(3)打磨该预制管桩9顶面，使其端面光滑。

(4)在预制管桩9顶面安装支架1，在支架1上分别安装棱镜2、数据采集箱3和天线；具体的，支架1放置在预制管桩9顶面的中部，棱镜2正对预制管桩9顶面的中心位置。

(5)沿着预制管桩9方位线方向，在预制管桩9的顶面分别安装高精度双轴倾角仪5和高精度角度传感器4。

(6)将高精度双轴倾角仪5和高精度角度传感器4分别和数据采集箱3连接，并同时连接上天线。

(7)在PC端7连接上天线，并打开监控设备电源预热5min。

(8)吊装系统10开始起吊，通过PC端7实时查看预制管桩9的空间姿态，该空间姿态由预制管桩9的竖直度、方位角和空间位置三者综合确定，其中，竖直度由高精度双轴倾角仪5测量得到，方位角由高精度角度传感器4测量得到，空间位置由测量机器人6通过棱镜2采集得到的数据确定，当预制管桩9的空间姿态不满足要求时，对预制管桩9进行调节直到其空间姿态满足要求，从而完成安装。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (5)

1.一种预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，其特征在于：包括支架、高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪、棱镜、数据采集箱、天线、测量机器人、PC端，所述支架安装在预制管桩的顶面，其顶部安装所述棱镜，所述支架上还安装有数据采集箱和天线，所述数据采集箱通过天线连接PC端，所述数据采集箱还分别与高精度角度传感器、高精度双轴倾角仪连接，所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪均安装在预制管桩的顶面，且沿着预制管桩的方位线设置，所述测量机器人放置在施工现场的控制点上，其通过所述支架上的棱镜采集数据，所述测量机器人通过天线与PC端连接。

2.如权利要求1所述的预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，其特征在于：所述棱镜沿着预制管桩的长度方向设置。

3.如权利要求1所述的预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，其特征在于：所述支架位于预制管桩顶面的中部，所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪分设在支架的相对两侧。

4.如权利要求1所述的预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，其特征在于：所述数据采集箱和与其相连的天线设置在棱镜的下方。

5.如权利要求1所述的预制装配式下部结构安装空间姿态监控设备，其特征在于：所述高精度角度传感器和高精度双轴倾角仪均通过天线与数据采集箱连接。

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