专利名称：Pc梁预应力管道三维定位仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及桥梁预制梁管道定位施工领域，具体为一种PC梁预应力管道三维定位仪。
背景技术：
预应力混凝土(PC)预制梁是公路和铁路桥梁中广泛应用的桥梁结构之一，此种装配式的预制梁多是在制梁厂预先浇筑好作为梁体的结构件，再将其移动至施工现场进行组装，故此能大幅节省施工时间，预制梁从制梁厂运输到施工现场后，就需要将其以允许的架设精度吊装到位。预制梁承受荷载的大小与梁体永存预应力的大小呈正比关系，而梁体内永存预应力的大小与梁体预制过程中预应力钢绞线管道的坐标和管道顺适度有直接关系。设计文件中一般都给出了预应力管道的坐标，而实际施工中由于PC梁管道在不同截面处的位置有所不同，PC梁中有波纹管，加之PC梁端头有大量的纵、横向加强钢筋，预应力管道 定位难度大、定位点数多，而在传统施工过程中，仅仅依靠人工进行管道定位，较为粗糙，存在重复性操作多、手工操作误差大、工作效率低等缺点，导致预应力管道定位偏差大、定位后的管道不顺直，钢绞线张拉过程中摩阻力较大，引起梁体内永存预应力损失较大，进而造成梁体存在质量隐患。
发明内容
本发明为了解决现有预制梁预应力管道定位采用传统的人工定位，存在重复性操作多、手工操作误差大、管道定位偏差大等问题，提供一种PC梁预应力管道三维定位仪。本发明是采用如下技术方案实现的PC梁预应力管道三维定位仪，包括底座、固定于底座上的竖向标尺以及与竖向标尺相互垂直、并且通过滑套活动连接的横向标尺，竖向标尺与横向标尺之间设有斜撑杆，斜撑杆两端分别与竖向标尺、横向标尺活动连接，横向标尺一端上方固定有水准泡，横向标尺另一端设有两个可沿横向标尺移动的定位标尺。所述水准泡为现有公知产品，其作用是保证定位仪在测量时处于水平位置，保证测量精度。为了进一步优化该定位仪的结构，完善其功能，本发明还进行了以下设计，
所述竖向标尺、横向标尺和斜撑杆均为横截面为矩形的空心管材。所述滑套由活动套装在竖向标尺上的第一纵向滑套和与第一纵向滑套垂直固定的第一横向滑套构成；
所述斜撑杆一端设有与竖向标尺滑动配合的第二纵向滑套，另一端铰接有与横向标尺滑动配合的第二横向滑套。所述两个定位标尺均由与横向标尺滑动配合的第三横向滑套、固定在第三横向滑套上方一端边缘的卡尺构成，两个定位标尺上的卡尺位置相互对称。为了便于施工现场进行操作，方便读取数据，所述第一纵向滑套、第一横向滑套、第二纵向滑套、第二横向滑套以及第三横向滑套上均开有定位孔，与定位孔位置相对的部位安装有定位螺母，定位螺母内贯穿设置顶紧螺杆，在调整好横向标尺、竖向标尺及定位标尺的位置后，可通过拧紧顶紧螺杆，使滑套与所要固定的标尺紧固在一起，起到定位作用。采用本发明的结构设计，在进行管道定位时，先拧松第一纵向滑套及斜撑杆一端第二纵向滑套的顶紧螺杆，使滑套及横向标尺处于自由状态，然后根据图纸坐标计算出当前截面的纵向坐标，在竖向标尺上缓慢移动横向标尺，使其达到图纸设计纵坐标位置，然后拧紧第一纵向滑套及第二纵向滑套上的顶紧螺杆，使其在竖向位置固定；然后根据设计图纸计算当前截面的横向坐标，拧松第一横向滑套及斜撑杆一端第二横向滑套的顶紧螺杆，使滑套及横向标尺处于自由状态，然后根据图纸横向坐标，缓慢的左右移动横向标尺到设计图纸实际横向坐标位置，然后拧紧第一横向滑套及第二横向滑套上的顶紧螺杆，再拧松定位标尺上第三横向滑套的顶紧螺杆，左右移动两个定位标尺，分别定位PC梁孔道左右位置，最后拧紧第三横向滑套的顶紧螺杆进行固定。为了减少传统施工工序对桥梁结构造成影响，本发明所述PC梁管道定位仪采用纵、横、竖三维坐标定位，能准确定位管道在不同截面位置处的管道坐标，为施工质量提供保障，具有结构简单、体积小、重量轻、携带方便、可重复利用、定位管道准确、精度高等优点，不但可用于定位PC梁中预应力管道的准确位置，而且也可以用于其它桥梁结构中要求较高的钢筋或其它部件的准确定位。解决了 PC梁梁体内预应力管道的准确定位和整个管道的顺适度问题，使用本设备两名工人配合操作，能够精确控制预应力管道的坐标，使整个管道圆顺，保证管道纵、横、竖向位置准确，从而减少预应力钢绞线张拉中的应力损失。与现有技术相比具有的有益效果
1)与传统的预应力管道定位方法相比，本发明所述定位仪可以精确定位纵、横、竖向预应力管道坐标，对提高预应力管道的顺适度有很大作用；
2)轻巧、便携，可随处加工，制作成本低，使用方便、快捷；
3)可一次定位梁体截面上的多根预应力管道，投入小，产效高，适用于大型PC梁预制场的预应力管道定位；
4)效益比对
①传统管道定位需要4人作业，即2人在前边焊接定位钢筋，2人穿管道，采用本定位仪只需2人在穿管道的同时量测定位点，焊接定位钢筋和调整管道，在经济效益方面较传统方法有一定的经济效益节约；
②采用本定位仪定位预应力管道与传统方法相比在管道纵、横、竖向坐标、管道整体顺适度方面有大幅度质量提升，对减小预应力张拉损失，提高梁体永存预应力，进而提高梁体承载能力方面具有非常好的社会效益。
图I为本发明的结构示意 图2为图I的俯视 图3为图I中斜撑杆的结构示意 图4为图I中滑套的结构不意 图5为图I中定位标尺的结构示意 图中1_底座；2_竖向标尺；3_横向标尺；4_斜撑杆；5_水准泡；6_波纹管；7_第一纵向滑套；8_第一横向滑套；9_第二纵向滑套；10-第二横向滑套；11-第三横向滑套；12_卡尺；13-定位螺母；14-顶紧螺杆。
具体实施例方式PC梁预应力管道三维定位仪，如图1、2所示，包括底座I、固定于底座上的竖向标尺2以及与竖向标尺相互垂直、并且通过滑套活动连接的横向标尺3，竖向标尺与横向标尺之间设有斜撑杆4，斜撑杆两端分别与竖向标尺、横向标尺活动连接，横向标尺一端上方固定有水准泡5，横向标尺另一端设有两个可沿横向标尺移动的定位标尺。竖向标尺2、横向标尺3和斜撑杆4均为横截面为矩形的空心管材。上述组成部件中，底座是用来固定管道定位仪，防止其发生左右摇摆，影响定位仪器精度；竖向标尺用来精确定位预应力管道在竖向截面位置的作标尺，单位_ ;横向标尺用来精确定位预应力管道在定位截面横向位置的坐标尺，单位斜撑杆用来固定横向标尺与竖向标尺的位置，使其保持相互垂直；水准泡用来调节横向标尺，使其保持水平位置；滑套使横向标尺和竖向标尺 能自由移动，准确定位管道坐标；定位标尺用来定位管道横向位置两侧的标尺。如图4所示，滑套由活动套装在竖向标尺上的第一纵向滑套7和与第一纵向滑套垂直固定的第一横向滑套8构成；如图3所示，斜撑杆4 一端设有与竖向标尺滑动配合的第二纵向滑套9，另一端铰接有与横向标尺滑动配合的第二横向滑套10。如图5所示，两个定位标尺均由与横向标尺滑动配合的第三横向滑套11、固定在第三横向滑套上方一端边缘的卡尺12构成，两个定位标尺上的卡尺位置相互对称。第一纵向滑套7、第一横向滑套8、第二纵向滑套9、第二横向滑套10以及第三横向滑套11上均开有定位孔，与定位孔位置相对的部位安装有定位螺母13，定位螺母内贯穿设置顶紧螺杆14。具体操作流程如下
(I)钢筋绑扎台模具用型钢制作，纵向按照钢筋间距割槽口，保证钢筋定位准确，操作方便。(2)采用梁体道碴槽板钢筋和梁体底腹板钢筋分开绑扎工艺，梁体底腹板钢筋及预应力孔道定位网均在钢筋绑扎台座上绑扎成型。钢筋绑扎台座上设置有固定钢筋及各预埋的胎卡具，以确保其位置相对准确。(3)用龙门吊将其吊入制梁台座。然后调整、补充钢筋，装预埋件。(4)通过设计单位的图纸准确计算出PC梁管道的具体坐标位置；
(5)现场放样PC梁的尺寸并与图纸的具体位置进行校核；
(6)根据台座模版槽口或使用钢卷尺确定PC梁波纹管的纵向位置，并用记号笔记录位
置；
(7)在进行管道定位时，先拧松第一纵向滑套及斜撑杆一端第二纵向滑套的顶紧螺杆，使滑套及横向标尺处于自由状态，然后根据图纸坐标计算出当前截面的纵向坐标，在竖向标尺上缓慢移动横向标尺，使其达到图纸设计纵坐标位置，然后拧紧第一纵向滑套及第二纵向滑套上的顶紧螺杆，使其在竖向位置固定；
(8)然后根据设计图纸计算当前截面的横向坐标，拧松第一横向滑套及斜撑杆一端第二横向滑套的顶紧螺杆，使滑套及横向标尺处于自由状态，然后根据图纸横向坐标，缓慢的左右移动横向标尺到设计图纸实际横向坐标位置，然后拧紧第一横向滑套及第二横向滑套上的顶紧螺杆，再拧松定位标尺上第三横向滑套的顶紧螺杆，左右移动两个定位标尺，分别定位PC梁孔道左右位置，最后拧紧第三横向滑套的顶紧螺杆进行固定。(9)焊接定位标尺处的水平钢筋和钢筋托架进行标记；
(10)安装管道前要要保证其通畅 ，管道不通畅，不仅穿筋困难，而且会产生很大的摩阻力，影响张拉力的准确性；应保证管道的线性平顺，接头不漏浆等；
(11)安装管道时，应去掉端头毛刺，卷边和折角，严格保证管道直线平顺、曲线圆滑，管壁无破损、接头密封良好，各断面定位准确，牢固可靠，以保证穿束顺利，压降通畅不泄露；
(12)管道安装就位后，必须用铁丝将波纹管与钢筋托架绑在一起或在波纹管顶部焊接一根钢筋，以防浇筑混凝土时波纹管上浮而引起严重的质量事故。(13)波纹管安装完毕后，接头之间应用塑料胶布封闭，然后由灌浆孔开始闭水试验，检查波纹管是否漏水，对漏水处要用塑料胶布封闭，做完闭水试验后，从波纹管最低的部位开始放干净波纹管内的水；
(14)封闭波纹管。
权利要求
1.一种PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是包括底座(I)、固定于底座上的竖向标尺(2)以及与竖向标尺相互垂直、并且通过滑套活动连接的横向标尺(3)，竖向标尺与横向标尺之间设有斜撑杆(4)，斜撑杆两端分别与竖向标尺、横向标尺活动连接，横向标尺一端上方固定有水准泡(5 )，横向标尺另一端设有两个可沿横向标尺移动的定位标尺。
2.根据权利要求I所述的PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是所述竖向标尺(2)、横向标尺(3)和斜撑杆(4)均为横截面为矩形的空心管材。
3.根据权利要求I所述的PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是所述滑套由活动套装在竖向标尺上的第一纵向滑套(7)和与第一纵向滑套垂直固定的第一横向滑套(8)构成。
4.根据权利要求I所述的PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是所述斜撑杆(4)一端设有与竖向标尺滑动配合的第二纵向滑套(9)，另一端铰接有与横向标尺滑动配合的第二横向滑套(10)。
5.根据权利要求I所述的PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是所述两个定位标尺均由与横向标尺滑动配合的第三横向滑套(11)、固定在第三横向滑套上方一端边缘的卡尺(12)构成，两个定位标尺上的卡尺位置相互对称。
6.根据权利要求3至5所述的PC梁预应力管道三维定位仪，其特征是第一纵向滑套(7 )、第一横向滑套(8 )、第二纵向滑套(9 )、第二横向滑套(10 )以及第三横向滑套(11)上均开有定位孔，与定位孔位置相对的部位安装有定位螺母(13)，定位螺母内贯穿设置顶紧螺杆(14)。
全文摘要
本发明涉及桥梁预制梁管道定位施工领域，具体为一种PC梁预应力管道三维定位仪，解决现有采用传统人工定位，存在重复性操作多、手工操作误差大、管道定位偏差大等问题，包括底座、固定于底座上的竖向标尺以及与竖向标尺相互垂直、并且通过滑套活动连接的横向标尺，竖向标尺与横向标尺之间设有斜撑杆，斜撑杆两端分别与竖向标尺、横向标尺活动连接，横向标尺一端上方固定有水准泡，横向标尺另一端设有两个可沿横向标尺移动的定位标尺。采用纵、横、竖三维坐标定位，能准确定位管道在不同截面位置处的管道坐标，为施工质量提供保障，具有结构简单、体积小、重量轻、携带方便、可重复利用、定位管道准确、精度高等优点。
文档编号E01D21/00GK102864745SQ201210327809
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者李建军, 张庆华, 周勇军, 郭英 申请人:中铁十二局集团有限公司, 中铁十二局集团第三工程有限公司