本发明涉及混凝土索塔索导管精准定位装置及其定位方法。
背景技术：
众所周知，索导管普遍应用于斜拉桥预应力索的安装锚固位置，对于斜拉索空间线形的精确控制、锚固部位的保护具有极其重要的作用。混凝土索塔索导管能否精确安装主要取决于是否精准定位出索导管管口的中心点，目前常用方法是在索导管管口焊接一块角钢构件，用十字交叉法找出管口圆心并在角钢构件上进行标记，利用该标记点坐标放样并将索导管调整到位后，需对角钢构件进行割除、焊点打磨光滑并作防锈处理，这种定位方法工序繁多复杂、费时费力，人工操作产生的误差较大、导致精度过低，施工过程中还会造成资源浪费。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题是提供混凝土索塔索导管精准定位装置及其定位方法。
本发明的技术方案是：一种混凝土索塔索导管精准定位装置，所述索导管管口的口部外围具有关于管口中心对称布置的锚垫板，所述定位装置包括定位面板，所述定位面板包括第一板体、与所述第一板体垂直设置的第二板体，所述第一板体具有沿其长度延伸的第一轴线，所述第二板体具有沿其长度延伸的第二轴线，所述第一轴线与第二轴线的交点处设有锥形凹槽，所述锥形凹槽的锥尖处设有用于定位所述索导管管口中心的定位孔，所述定位面板上设有第一刻度，所述第一刻度以所述定位孔为原点、沿着所述第一板体与第二板体的长度方向向外延伸标记，所述定位面板上还设有用于与所述锚垫板相固定的固定装置。
进一步的，本发明中所述定位面板为t形板。
进一步的，本发明中所述固定装置包括对应于所述第一板体与第二板体的每个自由端设置的可沿着第一板体或第二板体的长度方向来回滑动的滑动卡子，所述滑动卡子具有用于与锚垫板外缘相抵触的挡块。
进一步的，本发明中所述滑动卡子上设有限位旋钮并藉由所述限位旋钮固定在定位面板上以实现定位面板与锚垫板之间的相对固定。
进一步的，本发明中所述滑动卡子上设有沿其滑动方向标记的第二刻度。
进一步的，本发明中所述第一刻度的最小单位为1mm，每10mm作有长度标记。
进一步的，本发明中所述第二刻度的总长为19mm，最小单位为0.95mm，每1.9mm作有长度标记。
进一步的，本发明中所述第二板体上设有用于调节所述索导管与锚垫板水平角度的水准管。
本发明的另一目的是提供一种混凝土索塔索导管精准定位方法，包括：1)将定位面板放置在锚垫板上，有刻度面朝上放置；2)选取对向两边的滑动卡子分别与锚垫板的外缘卡紧，分别读出两个滑动卡子的读数，记为l1、l2；3)利用第一刻度和第二刻度分别对应粗调和微调滑动卡子在定位面板上的位置，使得所有滑动卡子所处的读数均为
进一步的，本发明中，步骤3)中滑动卡子微调到位的标志是该滑动卡子上的某一刻度恰好与定位面板上的某一刻度重合。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1)本发明中，滑动卡子可在定位面板上来回滑动，并借助配合使用的限位旋钮同时实现滑动卡子与定位面板之间的固定、以及定位面板与锚垫板之间的相对固定，水准管则可以调整索导管与锚垫板的水平角度至设计角度，该定位装置可反复使用，操作简单且拆装方便，避免施工过程中造成资源浪费和环境污染，大大降低了施工成本、同时提高施工速度。
2)本发明中，第一刻度和第二刻度分别用于粗调和微调滑动卡子在定位面板上的位置，在实际操作过程中，定位面板以及与其相配合的滑动卡子上设计的尺寸刻度对索导管管口中心的定位精度可达0.05mm，从而实现高效的精准定位，大大提高工程质量。
3)本发明中，利用该定位装置进行定位时，根据索导管与锚垫板的设计参数可知，锚垫板的每条边至索导管管口中心的距离相等，将定位面板放置在锚垫板上后，调整滑动卡子在定位面板上的位置，当滑动卡子上的某一刻度恰好与定位面板上的某一刻度重合时，则表示滑动卡子调整到位，当所有滑动卡子的位置调整完毕，定位孔即为索导管管口中心位置，该定位方法高效精准，保证了索导管的精确安装。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明中定位装置的立体结构示意图(其中第一刻度未画出)；
图2为本发明中定位装置的俯视图；
图3为本发明中定位装置的使用状态示意图；
图4为本发明中定位装置在索导管与锚垫板上的使用状态俯视图(其中限位旋钮未画出)；
图5为本发明中定位装置处于水平位置时水准管的正常状态示意图。
其中：1、定位面板；2、锥形凹槽；3、滑动卡子；31、挡块；4、限位旋钮；5、水准管；6、索导管；7、锚垫板；8、棱镜杆。
具体实施方式
实施例：
结合附图所示为本发明一种混凝土索塔索导管精准定位装置及其定位方法的具体实施方式，所述索导管6管口的口部外围具有关于管口中心对称布置的锚垫板7，所述锚垫板7横截面的外围呈正方形，因此，锚垫板7的每条边至索导管6管口中心的距离相等。
首先，结合图1、图2所示，所述定位装置包括定位面板1，所述定位面板1为t形板，所述t形板包括第一板体、与所述第一板体垂直设置的第二板体，所述第一板体具有沿其长度延伸的第一轴线，所述第二板体具有沿其长度延伸的第二轴线，所述第一轴线与第二轴线的交点处设有锥形凹槽2，所述锥形凹槽2的锥尖处设有用于定位所述索导管6管口中心的定位孔。
如图2所示，所述定位面板1上设有第一刻度，所述第一刻度以所述定位孔为原点、沿着所述第一板体与第二板体的长度方向向外延伸标记，所述第一刻度的最小单位为1mm，每10mm作有长度标记。
所述定位面板1上还设有用于与所述锚垫板7相固定的固定装置，所述固定装置包括对应于所述第一板体与第二板体的每个自由端设置的可沿着第一板体或第二板体的长度方向来回滑动的三个滑动卡子3，所述滑动卡子3具有用于与锚垫板7外缘相抵触的挡块31，如图1所示，每个滑动卡子3上均设有限位旋钮4并藉由所述限位旋钮4固定在定位面板1上以实现定位面板1与锚垫板7之间的相对固定。
所述滑动卡子3上设有沿其滑动方向标记的第二刻度，所述第二刻度的总长为19mm，最小单位为0.95mm，每1.9mm作有长度标记。
此外，所述第二板体上还设有用于调节所述索导管6与锚垫板7水平角度的水准管5。
该定位装置设计的滑动卡子3可在定位面板1上来回滑动，借助配合使用的限位旋钮4可同时实现滑动卡子3与定位面板1之间的固定、以及定位面板1与锚垫板7之间的相对固定，操作简单且拆装方便，避免施工过程中造成资源浪费和环境污染，而且可反复使用，大大降低了施工成本、同时提高施工速度。
在实际操作过程中，以第二板体为例，证明定位面板1以及与其相配合的滑动卡子3上设计的尺寸刻度对索导管6管口中心的定位精度可达0.05mm，其证明原理如下：
由定位面板1与滑动卡子3的设计参数可知，第一刻度的原点为定位孔、最小单位为1mm、每10mm作有长度标记，第二刻度的总长为19mm、最小单位为0.95mm、每1.9mm作有长度标记。
假设锚垫板7的每条边至索导管6管口中心的距离均为abc.demm，为方便证明，规定a、b、c、d、e均为0～9的正整数，所以：
abc.de＝100×a+10×b+c+0.1×d+0.01×e(1)
记n取为0.de/0.05＝(2×d+0.2×e)的四舍五入的整数，则0.de≈0.05×n，由于d、e均为0～9的正整数，所以n∈[0,20]；
记误差δ＝0.de-0.05×n，由于n为0～20的整数，所以δ精确到小数点后两位，则0.de＝0.05×n+δ，并且由于n采取四舍五入的方式，舍去与补足的部分均小于0.025mm，因此，δ∈(-0.025,0.025)；
粗调滑动卡子3在第二板体上的位置使其处于ab.c和ab.(c+1)cm刻度之间，然后微调滑动卡子3使其慢慢靠近自ab.ccm刻度向外0.demm距离所处的位置时，滑动卡子3上的第n条刻度到第二板体上ab.ccm刻度之间的距离dn应为0.demm+0.95×nmm，则：
dn＝0.de+0.95×n
≈0.05×n+0.95×n
≈0.05×n+0.95×n+0.05×(n-n)
≈n+0.05×(n-n)
其中，n∈[0,19/0.95]，即n∈[0,20]，因此，当n、n∈[0,20]时，0.05×(n-n)∈[-1,1]，当且仅当n＝n时，dn≈n，此时，滑动卡子3上的第n条刻度到第二板体上ab.ccm刻度之间的距离约为nmm；
由于第二板体上的第一刻度最小单位为1mm，第二板体上存在某一刻度与滑动卡子3上的第n条刻度重合，所以，判定滑动卡子3调整到位的标志是该滑动卡子3上面的第n条刻度恰好与第二板体上的某一刻度重合。
第一刻度和第二刻度分别用于粗调和微调滑动卡子3在定位面板1上的位置，滑动卡子3调整到位的标志是该滑动卡子3上的第n条刻度恰好与第二板体上的某一刻度重合，定位孔即为索导管6管口中心，从而实现高效的精准定位，大大提高工程质量。
其次，结合图3至图5所示，所述定位方法包括以下步骤：
步骤1)：将定位面板1放置在锚垫板7上，有刻度面朝上放置；
步骤2)：根据索导管6与锚垫板7的设计参数可知，锚垫板7的每条边至索导管6管口中心的距离相等，选取对向两边的滑动卡子3分别与锚垫板7的外缘卡紧，分别读出两个滑动卡子3的读数，记为l1、l2；
步骤3)利用第一刻度和第二刻度分别对应粗调和微调每个滑动卡子3在定位面板1上的位置，滑动卡子3微调到位的标志是该滑动卡子3上的第n条刻度恰好与定位面板1上的某一刻度重合，使得三个滑动卡子3所处的读数均为
步骤4)：依次拧紧三个限位旋钮4将三个滑动卡子3固定在定位面板1上，进而藉由滑动卡子3上的挡块31实现定位面板1与锚垫板7之间的相对固定；
步骤5)：借助水准管5调整索导管6与锚垫板7的水平角度至设计角度，如图5所示，此时水准管5内的水泡应处于居中水平状态；
步骤6)：如图3所示，将全站仪棱镜杆8的杆尖垂直放置在定位孔的位置，通过全站仪测量放样调整索导管6与锚垫板7至设计位置，通过高效精准的定位从而保证索导管6的精确安装。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。