[发明专利]节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法，节段梁短线匹配预制智能测控系统包括自动化测量子系统、底模台车智能调位子系统、侧模自动合模子系统和内模自动合模子系统，节段梁短线匹配预制智能测控系统使用时，依靠自动化测量子系统实时测量测点数据计算得到当前匹配梁段形心坐标，并与预期形心坐标进行对比，针对误差及误差变化率反馈给底模台车智能调位子系统对匹配梁段的空间姿态实时调整，实现底模台车的智能调节，显著提高底模调位精度及效率，再结合侧模合模子系统、内模合模子系统，打通各系统数据互联的壁垒，实现节段梁预制模板“测量‑调位‑合模‑复测”全过程智能化操作，显著提高节段梁预制的工业化建造水平。

技术领域

本发明涉及装配式桥梁建造技术领域。更具体地说，本发明涉及节段梁短线匹配预制智能测控系统及其使用方法。

背景技术

节段预制拼装桥梁，简称“节段梁”，其原理就是将桥梁上部结构划分为若干标准节段，在预制场地匹配预制完成后，在现场用架桥机等专用拼装设备在桥梁下部结构之上，按次序逐块组拼，同时施加预应力，使之成为整体结构，并沿预定的安装方向进行逐跨推进。节段梁的预制方法有短线法和长线法，由于短线法模板利用率高，对平、纵曲线适应性好，对场地面积要求低，有利于缩短建设周期、降低建设成本，已经发展成为节段梁预制的主要方法。

参考图7-图8所示，采用短线匹配预制工艺时，所有梁段都在能移动的定型模板内浇筑，待浇梁段一端为固定端模，另一端则为已浇好的前一节段(匹配梁段)，以形成匹配接缝来确保相邻块体拼接精度，在将前一节段作为匹配梁段移动到位时，需要通过底模台车精确调整匹配梁段的平面位置及高程，然后安装并定位待浇梁段的外侧模板，再将各模板相互固定，之后将后一节段的钢筋笼放入钢模内定位，移进内模，将内模与前一节段内面及固定端模之间固定，再浇筑后一节段，当后一节段浇筑完成并初步养生后，前一节段即运走存放，而把新浇梁段转移到其位置上，如此周而复始。

传统的模板调位方法为工人A站在测量塔上操控全站仪，在匹配梁段上设置六个测点，顶板沿节段中心线的两个测点FH、BH用来控制平面位置，腹板顶面布置四个测点FL、FR、BL、BR用以控制标高，工人A通过全站仪找寻棱镜上的标靶中心，依次读取并记录6个测点坐标值，工人A将测量完成的全部坐标与预制指令，即匹配梁段的预期坐标进行比对分析，判断匹配梁段的调整方向，并指挥工人C操控传统底模台车，调整匹配梁段的空间姿态，每次调整结束后再次进行测量，如此反复，直至匹配梁段的空间位置误差在容许值范围内，由此存在着至少需要3位工人配合完成，其中测量工人和调模工人要求技术性强，传统模板调位工序约需要2小时，耗时长，人工操作易出错的技术问题。

传统测点布置所有测点的预埋件均在混凝土凝结前埋入顶板上，其中节段中心线上的测点为倒U形圆钢，腹板顶面的测点为镀锌十字头螺栓，在固定端模上缘也设置有3个测点LI、RI、I，工人B站在匹配梁段上操作普通棱镜109，普通棱镜109主要由棱镜、对中杆、两脚支架构成，使用时将棱镜插入对中杆顶部，对中杆底部踩在测点正上方，两脚支架固定在对中杆一侧，以保持对中杆的稳定，读数前需通过观察对中杆气泡，调整对中杆使其处于竖直状态，由于普通棱镜的结构特点，导致棱镜的摆放、调整需要依赖人力完成，为精确找到节段中心线的测点位置，倒U形圆钢埋入后，通过全站仪在倒U形圆钢表面找点，使得全站仪、固定端模中心测点、节段中心线测点在同一条线上，点位确定后在倒U形圆钢表面刻痕或做油漆标记测点中心，点位确定后在倒U形圆钢表面刻痕或做油漆标记测点中心，这种测点布置方式存在刻痕经过长时间的户外存放、梁面作业后易变得模糊不清，导致测点失效，也无法与测量杆形成快速连接，需要依赖人力将测量杆底部对准测点中心的技术问题。