一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法及装置与流程

本发明涉及桥梁工程技术领域，特别是一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法及装置。

背景技术：

当前，斜拉索索导管在空间姿态吊装作业时，其自身的三维轴线在俯视面内、侧视面内及正视面内均存在一定角度，存在吊装空间姿态精确调整难度很大且定位过程复杂、可操作性差的问题。

目前斜拉索索导管安装一般由设计院提供斜拉索锚固面与塔柱夹角α，斜拉索锚管中轴线在纵立面、水平面投影夹角β、γ，再算出锚管最低点高程位置和管顶点的高程及水平偏位，通过对两端点精确调整使锚管满足设计要求。但该方法每次姿态调整后均需采用全站仪测量核对数据，测量得到的姿态数据实时反馈存在一定延时，该方法存在定位慢、定位操作难度大、耗费时间长等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的索导管安装定位慢、难度大以及效率低下的问题，提供一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法及装置。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法，包括以下步骤：

s1.在索导管下口侧的设定位置焊接一块与所述索导管相互密贴的弧板，所述弧板的设定点处设有凹点，所述凹点的底部与所述索导管的外表面相交；

s2.在所述索导管的安装胎架上设置与所述弧板上所述凹点相配合的凸点，所述凸点焊接在一根定位钢棒上，且所述凸点顶部与所述凹点底部的设计坐标相同；

s3.通过链条葫芦调整所述索导管的倾斜角度至设计水平倾斜角度，采用塔吊将所述索导管调运至所述安装胎架上，并将所述凸点嵌入所述凹点，完成所述索导管下口侧设定点的定位；

s4.实时获取所述索导管上口的空间姿态数据，并根据所述空间姿态数据，以所述凹点为中心，通过链条葫芦调整所述索导管上口的钢垫板面至设计面，完成姿态调整；

s5.采用限位钢卡将所述索导管焊接在设计位置，完成所述索导管的定位安装。本发明利用一个辅助索导管安装的安装胎架，可快速对索导管下口侧的一个固定设定点定位于设计位置，然后实时获取所述索导管上口的空间姿态数据，得到索导管中轴线的x、y、z面的相对角度，并通过调整索导管上口的高程及偏距，得到唯一的空间姿态，从而实现索导管的准确定位，完成安装。同时本发明将索导管定位的空间控制数据拆分，降低了索导管定位难度，增强了索导管定位的可操作性。同时也减少了在高空作业的时间，降低了高处作业的安全风险。

作为本发明的优选方案，步骤s1中所述弧板采用10mm厚的钢弧板。

作为本发明的优选方案，步骤s1中所述凹点为直径20mm的半圆球型凹点；步骤s2中所述凸点为直径为20mm的钢球体。

作为本发明的优选方案，步骤s2还包括在索导管安装前，采用全站仪定位所述凸点的坐标。本发明通过安装前采用全站仪定位凸点的坐标，吊运至塔上时，能将凹凸点迅速对位；且在通过空间姿态实时数据反馈调整至设计姿态后即可完成安装，不需用全站仪反复测量、计算、校对、调整再测量等反复过程，加快了安装进度，同时也节约了劳动力。

作为本发明的优选方案，步骤s4包括以下步骤：

s41：实时获取所述索导管上口的空间姿态数据；

s42：根据所述空间姿态数据，以所述凹点为中心，通过与塔吊相连的链条葫芦调整所述索导管的竖向高程；

s43：通过侧面的链条葫芦调整所述索导管的偏距，使所述索导管上口的钢垫板面至设计面，完成姿态调整。

作为本发明的优选方案，所述限位钢卡包括竖向及横向限位钢卡。

一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置，包括安装胎架、钢垫板、定位钢棒、限位钢卡、弧板以及角度采集器；

所述安装胎架用于定位安装索导管，所述安装胎架通过预埋件固定在已浇筑硂上；

所述钢垫板设置在所述索导管的上口处；

所述角度采集器设置在所述钢垫板平面上；

所述弧板设置在所述索导管在所述安装胎架的设计安装位置，且所述弧板的设定点处设有凹点；

所述定位钢棒设置在所述索导管的待安装位置，且所述定位钢棒与所述凹点对应位置处设有与所述凹点相配合的凸点；

所述限位钢卡用于将所述索导管固定在所述安装胎架上。本发明通过安装胎架来进行安装固定，通过设置在弧板上的凹点和设置在定位钢棒上的凸点来对索导管进行初步定位，通过角度采集器来获取索导管的空间姿态，从而快速完成对索导管的定位，最后通过限位钢卡完成对索导管的安装。采用本发明的定位安装装置不需用全站仪反复测量、计算、校对、调整再测量等反复过程，大大加快了安装进度，同时也极大的节约了劳动力，提升了安装效率。

作为本发明的优选方案，所述索导管与所述安装胎架接触位置下方还设有工字梁。

作为本发明的优选方案，所述角度采集器采用三维全姿态角度仪。本发明通过数字化显示吊装节段的空间姿态角度，控制人员可直接通过数字显示的角度调整吊装节段的俯仰角，更为直观、快捷。同时还可以在起吊场就将索导管与水平面的角度调整到位，精度高的同时也加快了安装进度。

作为本发明的优选方案，所述凹点为直径为20mm的半球型，所述凸点为直径为20mm的球型。

与现有技术相比，本发明的有益效果：。

1.本发明利用一个辅助索导管安装的安装胎架，可快速对索导管下口侧的一个固定设定点定位于设计位置，然后实时获取所述索导管上口的空间姿态数据，得到索导管中轴线的x、y、z面的相对角度，并通过调整索导管上口的高程及偏距，得到唯一的空间姿态，从而实现索导管的准确定位，完成安装。同时本发明将索导管定位的空间控制数据拆分，降低了索导管定位难度，增强了索导管定位的可操作性。同时也减少了在高空作业的时间，降低了高处作业的安全风险。

2.本发明通过安装前采用全站仪定位凸点的坐标，吊运至塔上时，能将凹凸点迅速对位；且在通过空间姿态实时数据反馈调整至设计姿态后即可完成安装，不需用全站仪反复测量、计算、校对、调整再测量等反复过程，加快了安装进度，同时也节约了劳动力。

3.本发明通过安装胎架来进行安装固定，通过设置在弧板上的凹点和设置在定位钢棒上的凸点来对索导管进行初步定位，通过角度采集器来获取索导管的空间姿态，从而快速完成对索导管的定位，最后通过限位钢卡完成对索导管的安装。采用本发明的定位安装装置不需用全站仪反复测量、计算、校对、调整再测量等反复过程，大大加快了安装进度，同时也极大的节约了劳动力，提升了安装效率。

4.本发明通过数字化显示吊装节段的空间姿态角度，控制人员可直接通过数字显示的角度调整吊装节段的俯仰角，更为直观、快捷。同时还可以在起吊场就将索导管与水平面的角度调整到位，精度高的同时也加快了安装进度。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法的流程示意图；

图2为本发明实施例2所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置的结构示意图；

图3为本发明实施例2所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置中角度采集器显示示意图；

图5为本发明实施例2所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置中索导管下口连接处的结构放大示意图a；

图6为本发明实施例2所述的一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置中索导管下口连接处的结构放大示意图b；

图中标记：1-安装胎架，2-钢垫板，3-定位钢棒，4-限位钢卡，5-弧板，6-角度采集器，7-索导管，8-预埋件，9-已浇筑硂，10-工字梁。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种斜拉索索导管空间姿态定位安装方法，包括以下步骤：

s1、在索导管下口侧的设定位置处(即设计中安装胎架与索导管下口的连接位置)焊接一块与索导管相互密贴的10mm厚的钢制弧板，所示弧板的设定点处设有一个直径20mm的半圆球型凹点，凹点的底部与索导管外表面相交。

s2、在安装胎架上设置一个所示凹点相配合的凸点，所述凸点为直径20mm的钢球体，且焊接在一根定位钢棒上，凸点顶的与凹点底的设计坐标相同。钢球体在索导管安装前，用全站仪定位其坐标。

s3、通过链条葫芦提前将索导管调整至设计的倾斜角度(与设计水平倾斜角度大致相同)，再用塔吊将索导管调运至安装胎架上，并将下口侧钢弧板上的凹点与胎架上定位钢棒顶的凸点对位，使得凸点嵌入凹点孔，完成索导管下口侧设定点的定位。

s4、通过安装在索导管上口的钢垫板平面上的三维全姿态角度仪实时获得其空间姿态数据，调整索导管上口高差、偏距、里程，即通过与塔吊相连的链条葫芦调整竖向高程，通过侧面链条葫芦调整偏距。此时索导管以下口侧设定半球形凹点为中心，通过调整上口钢垫板面三维姿态至设计面，即完成姿态调整。

s5、三维姿态调整完后，用竖向及横向限位钢卡与索导管焊接锁定索导管完成安装。

实施例2

如图2和图3所示，一种斜拉索索导管空间姿态定位安装装置，包括安装胎架1、钢垫板2、定位钢棒3、限位钢卡4、弧板5以及角度采集器6。

所述安装胎架1用于定位安装索导管7，所述安装胎架1通过预埋件8固定在已浇筑硂9上，主要采用角钢构成。

所述钢垫板2设置在所述索导管7的上口处，用于辅助定位索导管7的上口侧。

所述角度采集器6设置在所述钢垫板2平面上，采用三维全姿态角度仪，其采集角度数据如图4所示。

所述弧板5设置在所述索导管7在所述安装胎架1的设计安装位置，且所述弧板5的设定点处设有凹点。其中，所述弧板5采用10mm的钢制弧板，凹点为直径20mm的半球型。

如图5和图6所示，所述定位钢棒3设置在所述索导管7的待安装位置，且所述定位钢棒3与所述凹点对应位置处设有与所述凹点相配合的凸点，即所述凸点也为直径20mm的半球型。

所述限位钢卡4用于将所述索导管7固定在所述安装胎架1上，包括横向限位钢卡和竖向限位钢卡。

所述索导管7与所述安装胎架1接触位置下方还设有工字梁10。所述工字梁10采用i10型工字梁进行横向承载作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。