[发明专利]一种拱上立柱安装预偏仪及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种拱上立柱安装预偏仪。

背景技术

我国桥梁事业高速发展，其中上承式钢管混凝土拱桥凭借其良好的受力性能、较为便捷的施工过程、具有较大的跨径和美观的线形等一系列优点，在桥梁建设中占有重要的地位。近年，国内上承式钢管混凝土拱桥修建的数量越来越多，且跨径越来越大。随着拱桥跨径的增大，拱上立柱的高度也随之增高。

上承式钢管混凝土拱桥拱上立柱的安装是拱桥施工控制性工序之一，立柱安装对精度的要求较高，立柱安装主要控制其高程与竖直度。然而，立柱的安装会导致主拱线形产生变化，同时主拱线形的变化对立柱安装将产生影响。若立柱全部采用竖直安装，则立柱全部安装完成之后，由于主拱线形的变化会导致部分立柱不再处于竖直状态，且会绕着立柱柱脚向拱桥跨中方向偏移，立柱顶偏移值最大。立柱的偏移会导致盖梁安装困难，并且对立柱受力产生不利影响。

因此，在立柱安装过程中，要通过有限元模拟计算出立柱安装对主拱线形的影响，以及主拱线形变化对立柱竖直度的影响，从而在立柱安装过程中预先设置与立柱偏移方向相反的预偏值，以达到立柱全部安装完成之后所有的立柱都能处于竖直状态。立柱安装过程中的预偏值控制显得尤为重要。

现有的立柱控制方法主要是对立柱竖直度的控制，如激光垂直度仪，该种方法对立柱竖直度的控制有一定的作用，但对需要进行预偏的立柱无法进行控制。采用靠尺能够控制立柱垂直度，但同样无法对立柱预偏值进行控制，且受操作人员的技术水平影响较大。利用全站仪可以控制立柱的预偏值，但上承式钢管混凝土拱桥多修建在山区峡谷，在某些地形条件下全站仪的架设困难，且立柱安装控制属于动态控制，控制周期长，同时需要不断调整立柱安装位置，测量精度较难保证。

因此，如何对拱上立柱安装预偏值进行有效地控制，是需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拱上立柱安装预偏仪，解决了现有技术中无法对拱桥拱上立柱的安装预偏值进行有效控制的问题。本发明可以对拱桥拱上立柱的安装预偏值进行有效控制，设计合理，易于操作。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种拱上立柱安装预偏仪，包括上支架、引线、铅锤以及下支架；

上支架包括上支架本体和卡标，上支架本体上设有第一刻度尺，卡标能够沿第一刻度尺的刻度方向水平移动，卡标的下端与引线的上端连接，引线的下端与铅锤连接，铅锤的锥尖指向下支架；

下支架包括下支架本体，下支架本体上设有第二刻度尺和第三刻度尺，第二刻度尺的刻度方向与第二刻度尺的刻度方向相互垂直。

更进一步地，本发明的特点还在于：

第一刻度尺的零刻度线位于第一刻度尺的中部，零刻度线两侧的刻度值相对于零刻度线对称设置；

第二刻度尺和第三刻度尺的零刻度线位于第二刻度尺和第三刻度尺的相交位置处，第二刻度尺和第三刻度尺的零刻度线两侧的刻度值均相对于零刻度线对称设置。

上支架本体为中空结构，第一刻度尺位于上支架本体的上表面一侧，卡标位于上支架的中空位置。

第一刻度尺的刻度刻置在上支架本体上，第二刻度尺和第三刻度尺的刻度刻置在下支架本体上。

第一刻度尺、第二刻度尺以及第三刻度尺均采用独立板尺结构，第一刻度尺与上支架本体可拆卸式连接，第二刻度尺和第三刻度尺分别与下支架本体的上表面可拆卸式连接。

上支架与立柱的顶部可拆卸式连接，下支架与立柱的底部可拆卸式连接。

上支架和下支架均为金属支架。

本发明还提供了一种拱上立柱安装预偏仪的使用方法，包括以下步骤：

步骤1)：在立柱表面定位出安装上支架的上定位点和安装下支架的下定位点，保证上定位点和下定位点的连线与立柱的底面垂直；在上定位点处安装用于固定上支架的第一固定装置，在下定位点处安装用于固定下支架的第二固定装置；

步骤2)：将上支架固定于第一固定装置上，将下支架固定于第二固定装置上；

步骤3)：将立柱预偏值换算成上支架的第一刻度尺对应的刻度，将卡标拨至相应的刻度值处；

根据铅锤的锥尖指向下支架的位置对立柱的偏位进行微调，使锥尖与下支架零刻度线的距离在误差范围内；

步骤4)：立柱安装调整到位后，焊接立柱柱脚，最后拆除预偏仪。

更进一步地，本发明的特点还在于：

上定位点与立柱顶端的距离为0.4m—0.6m，下定位点与立柱底端的距离为0.4m—0.6m。