[发明专利]一种水电站压力管复合弯管段安装方法及获取复合弯管段旋转安装角的方法

摘要

本发明公开了一种水电站压力管复合弯管段安装方法及获取复合弯管段旋转安装角的方法。为了解决水电站压力管复合弯管安装与测控施工难度大的问题，所述安装方法包括如下步骤：a）安装前，对压力管各个管节进行准线标记；b）安装时，将与上游直管段末端管节相邻的复合弯管的第一个管节与上游直管段末端管节对中；c）然后将复合弯管的第一个管节旋转一个旋转安装角的角度，完成复合弯管第一个管节的安装；d）复合弯管后续管节按上一个管中心线对中下一个管中心线的方法依次挂装，直到完成整个复合弯管的安装。本发明解决了大管径复合弯管现场安装施工难度大的关键技术问题，大大提高了工作效率。

主权项

1.一种水电站压力管复合弯管段安装方法，其特征在于，包括如下步骤：a)安装前，对压力管各个管节进行准线标记；b)安装时，将与上游直管段末端管节相邻的复合弯管的第一个管节与上游直管段末端管节对中；c)然后将复合弯管的第一个管节旋转一个旋转安装角ω的角度，完成复合弯管第一个管节的安装；d)复合弯管后续管节按上一个管中心线对中下一个管中心线的方法依次挂装，直到完成整个复合弯管的安装；所述旋转安装角ω采用空间向量法获取；根据复合弯管空间几何关系，求得空间复合弯管所在斜平面及铅直或水平面上特征点坐标，并在两平面内分别写出两个相交向量，再根据向量积运算法则，计算出两个平面的法向量，最后利用向量余弦公式解得复合弯管旋转安装角ω；所述旋转安装角ω的获取包括如下步骤：1)求特征点坐标；已知：上游直管段的坡度α；下游直管段的坡度β；上游直管轴线与下游直管轴线在水平面上的投影夹角γ；设AG＝1，OG＝1；O点为坐标原点；假设：∠IKJ＝θ，则∠OKM＝γ－θ；在RtΔAEG中，已知AG＝1，∠AGE＝α，求出EG，而IK＝EG；在RtΔIJK中，已知IK和∠IKJ＝θ；求出IJ、KJ；在RtΔOKG中，已知OG＝1和∠GOK＝β；求出OK；在RtΔOMK中，已知OK和∠OKM＝γ－θ；求出KM；在ΔIKM中，已知IK、KM和∠IKJ＝θ；利用三角形余弦定理可求出IM；在RtΔIJM中，三条边都用含θ的代数式表达，根据勾股定理，列方程求出θ；利用求得的θ，分别写出铅垂面ACKI和斜平面AGO上的特征点O、A、G、C、K、I点的坐标；2)求平面法向量；根据步骤1)所求的特征点的坐标，求出铅垂面ACKI两个相交的向量和与斜平面AGO上两个相交的向量和根据向量积运算法则，分别计算出铅垂面ACKI和斜平面AGO的法向量与3)求二面角ω；由法向量表达式(1)、(2)求得的铅垂面ACKI和斜面AGO的法向量利用向量余弦公式求出与的夹角ε，则旋转安装角即为二面角为：