系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法技术

本发明专利技术提供了一种系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法，包括以下步骤：对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，将拱肋节段模型分成多段管节模型并进行计算机放样；根据计算机放样后多段管节模型的尺寸进行板材，对下料后的板材进行卷管，板材两侧相互靠拢形成纵缝，对纵缝进行焊接形成纵向焊缝，板材焊接形成圆管；通过三维扫描仪对圆管进行三维扫描形成圆管的点云模型，将圆管的点云模型与计算机放样后的管节模型进行复核匹配；按计算机放样后的多段管节模型位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个圆管进行焊接形成拱肋节段。本发明专利技术可精确控制拱肋节段的线形和尺寸大小，还可精确控制拱肋节段的安装定位精度。

The method of making and installing the arch rib segment of the tied arch bridge

The invention provides a tied arch bridge arch rib section making and installation positioning method, which comprises the following steps: to form a three-dimensional modeling of arch rib section model of arch rib section, arch rib section model is divided into a plurality of sections of pipe section model and Computer Lofting lofting; according to the computer after multi pipe model the size of the board, were on the plank after rolling, plate on both sides closer to each other to form longitudinal seam welding of longitudinal seam weld formation of longitudinal, circular tube is formed by welding plate; 3D scanner 3D scanning point cloud formation model of circular tube to tube, the tube section model of point cloud model and Computer Lofting the pipe after the review, according to the multi section model; tube position lofting after the welding formation of arch rib section of multiple circular pipe, check line shaped error is less than a certain value . The invention can accurately control the line and size of the arch rib segment, and can accurately control the positioning accuracy of the section of the arch ribs.

【技术实现步骤摘要】
系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法
本专利技术涉及桥梁建筑领域，具体来说涉及一种系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法。
技术介绍
目前，对于长大连续梁拱肋的制作和安装都有严格的技术要求。传统拱肋制作主要通过人工测量手段，其工作量大，精度可靠性底；并且传统拱肋安装采用吊车和垫铁的安装方式，施工难度大，安装定位精度低。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以提高拱肋的制作精度和拱肋的安装精度的系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法。为实现上述技术效果，本专利技术公开了一种系杆拱桥拱肋节段制作方法，包括以下步骤：对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，将所述拱肋节段模型分成多段管节模型并对多段所述管节模型进行计算机放样，放样出每段所述管节模型的尺寸和位置；根据计算机放样后的多段所述管节模型的尺寸分别进行板材下料；对下料后的所述板材进行卷管，使所述板材的两侧相互靠拢形成纵缝；对所述纵缝进行焊接形成纵向焊缝，使所述板材焊接形成圆管；通过三维扫描仪对所述圆管进行三维扫描并形成所述圆管的点云模型，将所述圆管的点云模型与对应的计算机放样后的所述管节模型进行复核匹配；按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段。本专利技术的有益效果在于：可以精确控制拱肋节段的线形(弯曲弧度)及尺寸大小。本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作方法的进一步改进在于，于所述对下料后的所述板材进行卷管，使所述板材的两侧相互靠拢形成纵缝的步骤之前，还包括步骤：对所述板材进行预弯。本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作方法的进一步改进在于，在所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤中：将相邻所述圆管的纵向焊缝相互错开200mm至400mm。本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作方法的进一步改进在于，所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤包括：通过拼装胎架对所述圆管进行安装定位，调整所述圆管之间的相对位置，使得所述圆管之间的整体线形与所述拱肋节段模型的线形之间的误差小于等于2mm。本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作方法的进一步改进在于，于所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤之后，还包括步骤：通过三维扫描仪对焊接完成后的所述拱肋节段进行三维扫描并形成所述拱肋节段的点云模型，将所述拱肋节段的点云模型与所述拱肋节段模型进行复核匹配。本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作方法的更进一步改进在于，所述拱肋节段模型还包括相互平行的两根所述拱肋节段，两根所述拱肋节段之间通过腹板连接。本专利技术还公开了一种系杆拱桥拱肋节段的安装定位方法，其特征在于，包括以下步骤：根据拱肋节段的安装位置，于系杆拱桥上搭设拱肋节段的安装支架，所述安装支架上设有支撑块和限位块，所述安装支架上设有用于上下调节所述支撑块的第一调节机构，所述安装支架上设有用于左右调节所述限位块的第二调节机构；通过吊机将所述拱肋节段吊装至所述安装支架上，通过所述第一调节机构上下调节所述支撑块，使所述拱肋节段的端部置于所述支撑块上；通过所述第二调节机构左右调节所述限位块，使所述拱肋节段的端部的侧面支抵于所述限位块。本专利技术的有益效果在于：可以精确控制拱肋节段的安装定位精度。本专利技术系杆拱桥拱肋节段的安装定位方法的进一步改进在于，所述通过吊机将所述拱肋节段吊装至所述安装支架上，通过所述第一调节机构上下调节所述支撑块，使所述拱肋节段的端部置于所述支撑块上；通过所述第二调节机构左右调节所述限位块，使所述拱肋节段的端部的侧面支抵于所述限位块的步骤包括：通过全站仪检测所述拱肋节段的安装定位位置确保所述拱肋节段的安装位置与实际所需的安装位置之间的位置误差小于等于2mm。本专利技术系杆拱桥拱肋节段的安装定位方法的进一步改进在于，所述支撑块上设有用于支撑所述拱肋节段的弧形槽。本专利技术还公开了一种系杆拱桥拱肋节段安装定位装置，包括搭设于系杆拱桥上的安装支架；用于放置拱肋节段的支撑块，所述支撑块可升降设于所述安装支架上；以及可滑动连接于所述安装支架的限位块，所述限位块滑移到位后通过固定件定位于所述安装支架上且所述拱肋节段的侧面支抵于所述限位块。附图说明图1是本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法中拱肋节段的制作流程图。图2是本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法中卷管工作状态示意图。图3是本专利技术系杆拱桥拱肋节段制作及安装定位方法中拱肋节段的安装定位装置。具体实施方式为利于对本专利技术的了解，以下结合附图及实施例进行说明。请参阅图1至图2，本专利技术提供一种系杆拱桥拱肋节段制作方法，其包括以下步骤(如图1所示)：步骤101：对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，将拱肋节段模型分成多段管节模型并对多段管节模型进行计算机放样，放样出每段管节模型的尺寸和位置；步骤102：根据计算机放样后的多段管节模型的尺寸分别进行板材下料；步骤103：对下料后的板材进行卷管，使板材的两侧相互靠拢形成纵缝；步骤104：对纵缝进行焊接形成纵向焊缝，使板材焊接形成圆管；步骤105：通过三维扫描仪对圆管进行三维扫描并形成圆管的点云模型，将圆管的点云模型与对应的计算机放样后的管节模型进行复核匹配；步骤106：按计算机放样后的多段管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个圆管进行焊接，形成拱肋节段。本实施例中，按计算机放样后的多段管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的的多个圆管之间通过焊接形成拱肋节段的步骤中的线形误差应小于0.5mm，且是指每一个圆管的线形误差均应小于0.5mm。本实施例中根据理论拱轴线方程，通过计算得出拱肋节段上各点的位置坐标，利用TeklaStructures软件对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，同时还可绘制出拱轴线，利用TeklaStructures软件对拱肋节段模型结构进行优化分析后将其划分成多段管节模型，并对各段管节模型进行计算机放样，放样出各段管节模型位置及尺寸。下料时，板材的长度和宽度分别根据各段管节模型的长度和沿管节模型圆周方向中心层的周长来确定的。通过卷板机对下料后的板材进行卷管；卷板完成后需对已卷钢管进行校正，以消除板材两侧相互靠拢可能产生的纵缝错台、端口错边、过卷及少卷等问题；板材卷管时形成纵缝，通过采用埋弧自动焊焊接技术对纵缝进行焊接形成纵向焊缝且板材焊接形成圆管；焊接过程中，纵缝周边会产生一定的失圆现象，因此焊接后还需对圆管重新通过卷板机进行校圆。在对纵缝进行焊接完成后，需对纵向焊缝进行探伤，以避免纵向焊缝出现缺陷。本实施例中所说的计算机放样是指根据施工图纸上拱肋节段的几何尺寸或根据拱轴线方程所设计的拱肋节段，以1:1比例在计算机中绘制出拱肋节段的真实形状和尺寸，通过计算机处理，可将拱肋节段分为多段管节模型，得出各管节模型的尺寸及各点的位置坐标，为板材的下料提供依据。较佳地，对下料后的板材进行卷管，板材两侧相互靠拢形成纵缝的步骤之前，还包括步骤：对板材进行预弯；这是由于卷管时板材两侧的端头剩余直边不容易消除，因此在卷管前需对本文档来自技高网...

【技术保护点】
系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，包括以下步骤：对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，将所述拱肋节段模型分成多段管节模型并对多段所述管节模型进行计算机放样，放样出每段所述管节模型的尺寸和位置；根据计算机放样后的多段所述管节模型的尺寸分别进行板材下料；对下料后的所述板材进行卷管，使所述板材的两侧相互靠拢形成纵缝；对所述纵缝进行焊接形成纵向焊缝，使所述板材焊接形成圆管；通过三维扫描仪对所述圆管进行三维扫描并形成所述圆管的点云模型，将所述圆管的点云模型与对应的计算机放样后的所述管节模型进行复核匹配；按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段。

【技术特征摘要】
1.系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，包括以下步骤：对拱肋节段进行三维建模形成一拱肋节段模型，将所述拱肋节段模型分成多段管节模型并对多段所述管节模型进行计算机放样，放样出每段所述管节模型的尺寸和位置；根据计算机放样后的多段所述管节模型的尺寸分别进行板材下料；对下料后的所述板材进行卷管，使所述板材的两侧相互靠拢形成纵缝；对所述纵缝进行焊接形成纵向焊缝，使所述板材焊接形成圆管；通过三维扫描仪对所述圆管进行三维扫描并形成所述圆管的点云模型，将所述圆管的点云模型与对应的计算机放样后的所述管节模型进行复核匹配；按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段。2.根据权利要求1所述的系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，于所述对下料后的所述板材进行卷管，使所述板材的两侧相互靠拢形成纵缝的步骤之前，还包括步骤：对所述板材进行预弯。3.根据权利要求1所述的系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，在所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤中：将相邻所述圆管的纵向焊缝相互错开200mm至400mm。4.根据权利要求1所述的系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤包括：通过拼装胎架对所述圆管进行安装定位，调整所述圆管之间的相对位置，使得所述圆管之间的整体线形与所述拱肋节段模型的线形之间的误差小于等于2mm。5.根据权利要求1所述的系杆拱桥拱肋节段制作方法，其特征在于，于所述按计算机放样后的多段所述管节模型的位置，对复核匹配中线形误差小于一定数值的多个所述圆管进行焊接，形成所述拱肋节段的步骤之后，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，刘永福，敖长江，龙廷，于忠永，马明磊，
申请(专利权)人：中国建筑土木建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11