专利名称：铸钢件空间位置的安装定位方法
技术领域：
本发明涉及空间定位技术领域，尤其涉及一种确定大型复杂铸钢件空间 位置的安装定位方法。
背景技术：
目前国内网壳结构应用铸钢件的形式较多，铸钢件作为网壳结构的主要 受力节点，其形体为空间三维结构，在安装过程中需要对铸钢件在空间的位
置进行定位，测量定位立体的铸钢件一4殳采用X、 Y、 Z三维坐标点来定位。而 在一些造型新颖、结构复杂、安装难度高的网壳结构建筑中，常大量使用大 型复杂的铸钢件，这些铸钢件一般具有体型大，超重量，多分支的特点。导 致它移位困难，最重的铸钢件要使用大型吊车才能使其翻转，造成施工现场 操作的不便，致使对它们在空中的定位也不方便，进而影响了施工安装的进 度。
现有技术在空中定位铸钢件的方法是通过对铸钢件的各端口三维坐标控 制，来实现控制铸钢件在空中的位置。 一般是使用全站仪对铸钢件的各端口 进行坐标测量，为此，要先测得铸钢件全部端口的三维坐标，再通过三维坐 标来控制铸钢件，测量铸钢件端口坐标点可以采用图l所示的方式，但发明人 发现这种测量方法至少存在下述缺点
(1) 铸钢件须放置在空旷场地，对施工现场场地条件要求较高；
(2) 铸钢件体形大，通过三维坐标控制调整至控制坐标位置速度较慢，效 率低；
(3) 铸钢件地面调整至安装位置后，吊装至高空时，须进行复核与调整，并且三维坐标均需要调整，致使施工效率低。
发明内容
基于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供了 一种大型复杂 铸钢件空间位置的定位方法，其目的是针对大型复杂结构的铸钢件，可以快 速、方便的进行空间定位，实现准确控制铸钢件在空中的位置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的 本发明实施方式4是供一种铸钢件空间的安装定位方法，包括 进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐标统
将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标，并通过得 到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态；
通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位 置直接进行安装。
所述进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐 标统一具体包括
将铸钢件的市建坐标换算至建筑坐标，使铸钢件的市建坐标与建筑坐标 统一以确定铸钢件的控制点的控制坐标与安装现场控制坐标统一。
所述将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标具体包
括
将铸钢件在空中的三维坐标X, Y, Z分解为二维平面坐标X, Y，并在每个 确定的二维平面坐标X, Y上标注其高度为Z。
所述通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态 具体包括
根据分解后得到的铸钢件的二维平面坐标，确定放置该铸钢件的支撑 架，将铸钢件设置在支撑架上；
5将支撑架各支撑脚的高度调整至与铸钢件上该点的标高坐标相一致，完 成对铸钢件安装状态的姿态调整。
所述通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安
装位置直接进行安装具体包括
通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位 置处，根据分解后得到的铸钢件各安装点的标高坐标，将所安装铸钢件的安
装点与其它钢构件相对接；
通过焊接使铸钢件与对接的其它钢构件固定连接完成安装。 所述方法还包括
在通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装 位置直接进行安装之前，在吊装工具将铸钢件吊离地面后，根据分解后得出 的铸钢件的二维平面坐标的各标高坐标在空中进行初次调整，初次调整后使 铸钢件吊装在空中的姿态与安装状态的姿态相一致，再进行后续吊装到位安 装。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通 过将铸钢件的三维坐标分解成二维平面坐标与标高坐标的方式，利用分解后 的二维平面坐标与标高坐标先将铸钢件在空中安装状态的姿态调整好，通过
吊装工具按调整好姿态，将铸钢件吊装到空中安装位置处直接进行安装。该 安装方法将复杂的空间三维定位转化为平面二维定位，使安装定位的可操作 性变得更方便，并且可以在调整好平面姿态的情况下，对钢构件进行吊装到 位后实现快速安装，大大提高了铸钢件在空中定位安装的效率。
图1为本发明实施例的安装定位方法流程图2为本发明实施例的安装的铸钢件的结构示意图3为本发明实施例的分解三维坐标的流程示意图；图4为本发明实施例提供的支撑胎架上调整铸钢件姿态的示意图。
具体实施例方式
本发明实施方式提供一种铸钢件空间的安装定位方法，用于对铸钢件在 空中进行定位安装，尤其适用于重量大、结构复杂的铸钢件的空间定位安
装，该方法包括进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与与安装 现场控制坐标统一；将铸钢件在空间中的三维坐标分解为二维平面坐标与标 高坐标，并通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿 态；通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位 置直接进行安装。该方法定位方式简单，在地面利用铸钢件三维坐标分解后 的得到二维平面坐标与标高坐标，调整好铸钢件安装状态的姿态，通过吊装
工具直接吊装后即可进行快速安装，降低了空间定位的复杂度，提高了安装 效率。
为便于对本发明实施方式的理解，下面结合附图和具体实施例对本发明 作进一步说明。 实施例一
本实施例提供一种铸钢件空间的安装定位方法，用于对铸钢件在空间位 置的定位安装，如图l所示，该方法具体包括
步骤S1，进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控 制坐标统一；
步骤S2,将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标； 步骤S3，并通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态 的姿态；
步骤S4，通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中 的安装位置直接进行安装。
上述方法中，进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐标统一的处理步骤具体包括
将铸钢件的市建坐标换算至建筑坐标，使铸钢件的市建坐标与建筑坐标 统一 以确定铸钢件控制点的控制坐标与安装现场控制坐标统一 。
将铸钢件在空间中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标的处理步 骤具体包括
将铸钢件在空间中的三维坐标X， Y, Z分解为二维平面坐标X， Y，并在每 个确定的二维平面坐标X, Y上标注其高度为Z。
通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态的具 体处理步骤是根据分解后得到的铸钢件的二维平面坐标，确定放置该铸钢 件的支撑架，将铸钢件设置在支撑架上；
通过调整支撑架各支撑脚的高度与铸钢件上该点的标高坐标相一致，完 成对铸钢件安装状态的姿态的调整。
上述方法中，通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至 空中的安装位置直接进行安装具体包括
通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位
置处，根据分解后得到的铸钢件安装点的标高坐标，调整所安装铸钢件的安 装点与对应安装的其它钢构件相对接；
通过焊接使铸钢件与其它钢构件固定连接后完成安装。
在上述方法中，在通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊 装至空中的安装位置直接进行安装之前，在铸钢件吊装工具吊离地面后，可 以按分解后铸钢件的二维平面坐标的各标高坐标在空中先进行初次调整，使 铸钢件吊装至空中的姿态与安装状态的姿态相一致，再进行后续吊装到位安 装。说明。
以安装图2中所示的异形铸钢件为例，进行该铸钢件的空间位置安装定 位，图2中的铸钢件各支脚端口上的连接点0 (X， Y,Z)为控制点，而从控制点
8O向各支脚端口上的延续即为控制线l,对该铸钢件安装时，可以按下述步骤
进行
通过测量得出该铸钢件3的市建坐标，并将市建坐标换算为建筑坐标-使两 者统一起来，即使铸钢件控制点的控制坐标与现场控制坐标相统一；
如图3所示，将铸钢件3的三维坐标分解为二维平面控制坐标X、 Y和标高 坐标Z;
根据施工图纸及铸钢件坐标图计算出铸钢件支撑胎架底面尺寸，制得支 撑胎架底面钢板l,并根据分解后得到的铸钢件上作为支撑点的各工作节点的 平面控制坐标X、 Y，将支撑各工作节点的支撑柱2设置在支撑胎架底面钢板 上，并使与各工作节点对应的支撑柱2的高度与该铸钢件3的相应工作节点的 标高坐标Z相同，即得到一个可以固定铸钢件3的支撑胎架；该步骤具体目的 为后续固定铸钢件提供一个支撑胎架，因铸钢件支腿方位各异，所以进行测 量前，先在钢板平台上将支撑柱设好位置，然后将根据该处标高制作好的支 撑柱焊接在钢板平台上，便于后续在地面上以空中的安装姿态固定铸钢件；
将铸钢件吊装到支撑胎架上，使铸钢件的各工作节点与各支撑柱一一对 应，实现了利用分解后得到的二维平面控制坐标和标高坐标将铸钢件在支撑 胎架上定位，即利用支撑胎架可将铸钢件调整至空中安装状态的姿态；
按调整好的姿态将铸钢件吊装到空中的安装处进行安装，具体安装定位 流程如下初4交定形—高空测控—复测4吏正，其中
① 初一交定形
高空定位前，先将铸钢件通过塔吊在地面上进行Z标高形状粗调.在铸 钢件吊离地面100腿左右后，再将计算得出的各伸臂截面控制点相对高差，调 整到相应高度，完成铸钢件定位粗调；
② 高空测控
测量控制主要操作方法是将多维空间转化为二维平面控制，最终将复杂 的空间三维定位转化为二维平面控制坐标进行定位，从而实现测量定位的可操作性；
将吊装到位的铸钢件调整到与周围连接的铸钢件的连接点相吻合，即可 进行吊装到位铸钢件与其它对接铸钢件的焊接安装。
综上所述，本发明实施例中通过将三维坐标分解为二维平面坐标和标高 坐标的方式，便于在空中安装铸钢件前，先调整好该铸钢件安装状态的姿 态，解决了大型复杂铸钢件测量定位效率低的问题，提高了铸钢件在地面初 校的效率，解决了施工现场场地条件限制的问题，节省了地面调整铸钢件安 装姿态的时间，使测量施工更加便利。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，包括进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐标统一；将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标，并通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态；通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位置直接进行安装。
2、 根据权利要求l所述的铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，所 述进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐标统一 具体包括将铸钢件的市建坐标换算至建筑坐标，使铸钢件的市建坐标与建筑坐标 统一以确定铸钢件的控制点的控制坐标与安装现场控制坐标统一。
3、 根据权利要求l所述的铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，所 述将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标具体包括将铸钢件在空中的三维坐标X, Y, Z分解为二维平面坐标X, Y，并在每个 确定的二维平面坐标X, Y上标注其高度为Z。
4、 根据权利要求l所述的铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，所 述通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态具体包 括根据分解后得到的铸钢件的二维平面坐标，确定放置该铸钢件的支撑 架，将铸钢件设置在支撑架上；将支撑架各支撑脚的高度调整至与铸钢件上该点的标高坐标相一致，完 成对铸钢件安装状态的姿态调整。
5、 根据权利要求l所述的铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，所述通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位置直接进行安装具体包括通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位 置处，根据分解后得到的铸钢件各安装点的标高坐标，将所安装铸钢件的安装点与其它钢构件相对接；通过焊接使铸钢件与对接的其它钢构件固定连接完成安装。
6、根据权利要求1或5所述的铸钢件空间的安装定位方法，其特征在于，所述方法还包括在通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装 位置直接进行安装之前，在吊装工具将铸钢件吊离地面后，根据分解后得出 的铸钢件的二维平面坐标的各标高坐标在空中进行初次调整，初次调整后使 铸钢件吊装在空中的姿态与安装状态的姿态相 一致，再进行后续吊装到位安 装。
全文摘要
本发明公开了一种铸钢件空间的安装定位方法。属于空间定位技术领域。该方法包括进行坐标转换，使所定位的铸钢件上的控制坐标与安装现场控制坐标统一；将铸钢件在空中的三维坐标分解为二维平面坐标与标高坐标，并通过得到的二维平面坐标与标高坐标调整好铸钢件安装状态的姿态；通过吊装工具将调整好的铸钢件按安装状态的姿态吊装至空中的安装位置直接进行安装。该安装方法将复杂的空间三维定位转化为平面二维定位，使安装定位的可操作性变得更方便，并且可以在调整好平面姿态的情况下，对钢构件进行吊装到位后实现快速安装，大大提高了铸钢件在空中定位安装的效率。
文档编号E04G21/14GK101525945SQ20091008089
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者于运波, 孟祥冲, 曾平雨, 王胜利, 谭神洲, 郐国雄, 陈龙章, 黄远锋 申请人:中建钢构有限公司