一种曲线段钢筋笼特征点计算方法技术

本发明专利技术涉及沉管隧道技术领域，具体涉及一种曲线段钢筋笼特征点计算方法，包括以下步骤：a）在制图软件中建立绑扎平台和直角坐标系；b)在现场绑扎平台上设置多个参照控制点和顶推轨道控制点，并沿顶推方向过所述轨道控制点布置顶推轨道；d）绘制出曲线段沉管、顶推轨道、顶推轨道控制点和参照控制点；e）模拟节段顶推使其移动到顶推轨道控制点，测量出节段的特征点坐标；f）根据步骤e中得到的特征点坐标现场放点。该计算方法能解决单纯采用现场测量放点所带来的相邻节段难以拼接的问题，可以精确、快速确定每个节段的绑扎位置，提高了现场测量的速度和精度，保证每个节段绑扎完成后与前一阶段完成对接，且对接精度在控制范围内。

【技术实现步骤摘要】
一种曲线段钢筋笼特征点计算方法
本专利技术涉及沉管隧道
，特别涉及一种曲线段钢筋笼特征点计算方法。
技术介绍
在修建具有沉管段的跨海桥梁时，从沉管段到桥梁段的过渡段为曲线段，曲线段包括多节曲线段沉管，多节曲线段沉管在现场拼接形成曲线段，沉管一般采用在预制厂预制，然后采用驳船托运至现场进行安装。每节沉管由多个节段拼接而成，沉管在制作过程中时，逐个制造单个节段，然后多个节段首尾拼接形成一节完整的沉管。如图1所示，构成曲线段沉管1的单个节段14是直线型的，节段14的整体形状为梯形结构，各个节段14拼接形成曲线段沉管1，各个节段14之间通过连接，制作好的曲线段沉管1为整体结构。在制造单个节段14时，首先进行钢筋笼绑扎，完成绑扎后顶推至上一节段的端部，与上一节段对接后进行浇筑，当所有节段完成绑扎并浇筑后，形成一节完整的曲线段沉管。曲线段沉管的截面形状如图2所示，包括底板段14A、墙体段14B和顶板段14C，分别在三个绑扎平台上完成，钢筋笼在三个绑扎平台之间的转换需要经过两侧顶推。在每个绑扎平台进行绑扎时，需要通过测量仪器对钢筋笼特征点进行放点，在顶推过程中，也需要对钢筋笼顶推后的位置进行确定，而由于构成每节曲线段沉管的节段位置不同，难以对各个节段在各个绑扎平台上进行定位，导致绑扎后的钢筋笼很难快速地与上一节段进行很好的对接，因此，如何确定钢筋笼在各个绑扎平台上绑扎时的特征点，成为实现曲线段钢筋笼每个节段进行对接的关键，钢筋笼的特征点是指用于确定钢筋笼的绑扎位置的定位点，特征点为位于钢筋笼上的点，通过特征点和钢筋笼的设计形状，就能确定钢筋笼的绑扎位置和绑扎形态。同时，由于在每个绑扎平台上绑扎钢筋笼时，需要保证绑扎操作平台和钢筋笼之间的相对位置，方便绑扎作业人员施工作业，而构成曲线段沉管的每个节段位置不同，导致难以事先确定绑扎操作平台和钢筋笼的相对位置，只能在钢筋笼顶推到位后再对绑扎操作进行调节，使其与钢筋笼适配，这将大大降低施工效率，延长施工周期。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对在绑扎曲线段钢筋笼时，由于难以确定各个节段的特征点，导致绑扎后的钢筋笼和前一节段的钢筋笼难以实现精确对接，从而出现较大范围偏差的问题，提供一种曲线段钢筋笼特征点计算方法，该计算方法通过在制图工具中，制作模拟出与现场对应的控制点和顶推系统，然后对应移动与现场相同的位置、距离，进而得到节段的特征点，然后按照该特征点在现场进行放点，该计算方法能解决单纯采用现场测量放点所带来的相邻节段难以拼接的问题，可以精确、快速确定每个节段的绑扎位置，提高了现场测量的速度和精度，保证每个节段绑扎完成后与前一阶段完成对接，且对接精度在控制范围内。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种曲线段钢筋笼特征点计算方法，包括以下步骤：a、建立坐标系，在制图软件中建立沉管钢筋笼绑扎平台和顶推系统的平面直角坐标系；b、布置参照控制点，在现场绑扎平台上布置多个参照控制点，并进行标记，使参照控制点的坐标固定；c、布置顶推轨道控制点，在现场绑扎平台上布置顶推轨道控制点，并沿顶推方向过所述轨道控制点布置顶推轨道，使所述顶推轨道对沉管钢筋笼对应支撑；d、在制图软件中模拟现场绘图，将曲线段沉管按照设计图纸在步骤a中建立的坐标系中绘出，并同时绘出步骤b和步骤c中的顶推轨道、顶推轨道控制点和参照控制点；e、在制图软件中，沿顶推轨道方向移动曲线段沉管，将曲线段沉管中最先绑扎的节段与顶推轨道的交点移动到顶推轨道控制点，测量出节段的特征点坐标；f、现场放点，按照所述步骤e中得到的特征点坐标，以顶推轨道控制点为基准，在现场放点；所述步骤a、步骤b和步骤c可以按任意顺序。该计算方法通过在制图工具中建立坐标系，并在该坐标系中绘出设计出的沉管图形，同时模拟现场布置的顶推轨道、顶推轨道控制点和参照控制点在坐标系中绘出，将曲线段沉管最先绑扎的节段在制图软件中与顶推轨道的交点移动到顶推轨道控制点，测出参照控制点的坐标，从而在现场根据测得的参照控制点坐标进行放点，该方法解决了通过现场测绘放点所存在的效率低、准确度差的问题，大大提升了确定现场放点位置的效率，而且提高了现场放点的准确度，保证按照该方法所绑扎的节段能进行更好的拼接、满足设计的拼接要求。轨道控制点位于顶推轨道上，沉管节段的长边与顶推轨道有一个交点，将该交点移动到顶推轨道控制点，进而能测出参照控制点的坐标，并根据两者的关系在现场进行放点。采取上述方法，当顶推不同的节段时，采取同样的方法，先将节段与顶推轨道的交点移动到顶推轨道控制点，再测量节段的特征点坐标，以参照控制点为基准，进行放点，实现快速确定节段特征点，从而达到在现场快速放点的目的。优选的，所述步骤e中，确定曲线段沉管的中心线，并将该中心线定位于X轴上，且以X轴的正方向为顶推方向进行顶推。采取上述方式，更加快速、高效地确定曲线段沉管各个特征点与参照控制点之间的位置，使现场放点也更加快捷。优选的，曲线段沉管的所述特征点为设置在沉管四个顶角的角点，以及两长边的中点，所述角点用于放点，两个所述中点用于复核四个角点的坐标正确性。优选的，在步骤f后还包括步骤g：测量现场放点的各个特征点与相邻的参照控制点之间的相对距离，与制图软件坐标系中的相对距离进行比较，并根据需要对应调整。采取上述步骤，确定放样结果是否与测算位置存在较大误差，保证沉管的特征点是准确无误的，便于实现后期各个节段之间的对接拼装。优选的，所述曲线段沉管的节段包括底板段、墙体段和顶板段，在对各段分区域依次进行绑扎时，在同一个坐标系下分别对各段钢筋笼特征点进行计算，并在现场放点。采取上述方式，能对曲线段沉管在现场安排流水线绑扎作业方式，使曲线段节段钢筋笼的绑扎效率大大提升，同时采用在同一坐标系下对各段钢筋笼绑扎时的特征点进行测算，保证钢筋笼在分区域进行绑扎时，同样能进行首尾拼接，形成整节沉管，并使拼接后的沉管满足对接设计要求。优选的，在分别对底板段、墙体段和顶板段的钢筋笼特征点进行计算过程中，在模拟现场进行绘图时，各段均采用同一个坐标系在所述制图软件中的另一个文件中打开。采取这种方式，可以简化绘图界面，只展示绑扎墙体段的相关特征点，便于测算特征点坐标，用于现场放点。优选的，在对曲线段沉管的墙体段进行绑扎时，具体包括以下步骤：步骤1.1、绘图，将墙体段绑扎平台、墙体背架和用于推动钢筋笼的顶推大梁均绘制在步骤a所建立的坐标系中，所述墙体背架为绑扎墙体段钢筋笼的操作平台，所述顶推大梁的位置为顶推前的位置；步骤1.2、现场顶推，将底板钢筋笼顶推至预先标记的顶推停止标记线，并测算顶推大梁移动的距离；步骤1.3、在绘图软件中按照步骤1.2顶推的距离移动底板钢筋笼；步骤1.4、在图中测算钢筋笼的墙体钢筋笼特征点的坐标。采取上述方式，能确定曲线段沉管节段的墙体段钢筋笼的绑扎特征点，并根据该特征点的具体坐标位置在现场放点，同时，将墙体背架绘制在同一个坐标系中，当在图中拖动沉管节段后，能快速测算出墙体背架与钢筋笼之间的相对位置关系，从而提前布置好墙体背架，便于钢筋笼顶推到位后进行绑扎作业，避免了在钢筋笼顶推后再调整墙体背架所带来的效率低、绑扎迟延等问题。优选的，在步骤1.1中，所述墙体背架包括设置在背架上的移动式平台，所述移动式平台为根据曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，包括以下步骤：a、建立坐标系，在制图软件中建立沉管钢筋笼绑扎平台和顶推系统的平面直角坐标系；b、布置参照控制点，在现场绑扎平台上布置多个参照控制点，并进行标记，使参照控制点的坐标固定；c、布置顶推轨道控制点，在现场绑扎平台上布置顶推轨道控制点，并沿顶推方向过所述轨道控制点布置顶推轨道，使所述顶推轨道对沉管钢筋笼对应支撑；d、在制图软件中模拟现场绘图，将曲线段沉管按照设计图纸在步骤a中建立的坐标系中绘出，并同时绘出步骤b和步骤c中的顶推轨道、顶推轨道控制点和参照控制点；e、在制图软件中，沿顶推轨道方向移动曲线段沉管，将曲线段沉管中最先绑扎的节段与顶推轨道的交点移动到顶推轨道控制点，测量出节段的特征点坐标；f、现场放点，按照所述步骤e中得到的特征点坐标，以顶推轨道控制点为基准，在现场放点；所述步骤a、步骤b和步骤c可以按任意顺序。

【技术特征摘要】
1.一种曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，包括以下步骤：a、建立坐标系，在制图软件中建立沉管钢筋笼绑扎平台和顶推系统的平面直角坐标系；b、布置参照控制点，在现场绑扎平台上布置多个参照控制点，并进行标记，使参照控制点的坐标固定；c、布置顶推轨道控制点，在现场绑扎平台上布置顶推轨道控制点，并沿顶推方向过所述轨道控制点布置顶推轨道，使所述顶推轨道对沉管钢筋笼对应支撑；d、在制图软件中模拟现场绘图，将曲线段沉管按照设计图纸在步骤a中建立的坐标系中绘出，并同时绘出步骤b和步骤c中的顶推轨道、顶推轨道控制点和参照控制点；e、在制图软件中，沿顶推轨道方向移动曲线段沉管，将曲线段沉管中最先绑扎的节段与顶推轨道的交点移动到顶推轨道控制点，测量出节段的特征点坐标；f、现场放点，按照所述步骤e中得到的特征点坐标，以顶推轨道控制点为基准，在现场放点；所述步骤a、步骤b和步骤c可以按任意顺序。2.根据权利要求1所述的曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，所述步骤e中，确定曲线段沉管的中心线，并将该中心线定位于X轴上，且以X轴的正方向为顶推方向进行顶推。3.根据权利要求1所述的曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，曲线段沉管的所述特征点为设置在沉管四个顶角的角点，以及两长边的中点，所述角点用于放点，两个所述中点用于复核四个角点的坐标正确性。4.根据权利要求1所述的曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，在步骤f后还包括步骤g：测量现场放点的各个特征点与相邻的参照控制点之间的相对距离，与制图软件坐标系中的相对距离进行比较，并根据需要对应调整。5.根据权利要求1-4之一所述的曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，所述曲线段沉管的节段包括底板段、墙体段和顶板段，在对各段分区域依次进行绑扎时，在同一个坐标系下分别对各段钢筋笼特征点进行计算，并在现场放点。6.根据权利要求5所述的曲线段钢筋笼特征点计算方法，其特征在于，在分别对底板段、墙体段和顶板段的钢筋笼特征点进行计算过程中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹正周，陈伟彬，黄文慧，董政，陈聪，朱成，
申请(专利权)人：中交第四航务工程局有限公司，中交四航局第二工程有限公司，中交第二航务工程局有限公司，中交二航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44