一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统技术方案

本申请公开了一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统，一种钢壳沉管拼装精度检验方法包括：根据钢壳沉管实际轴线建立钢壳沉管坐标系，通过所述钢壳沉管坐标系获得钢壳沉管轴线偏差；对所述钢壳沉管坐标系下的端钢壳沉管拟合测点三维数据进行拟合计算，获得端钢壳沉管拟合计算结果；通过所述钢壳沉管坐标系计算预埋件测点点位的设计坐标，根据所述预埋件测点点位对预埋件进行测量，对测量结果与设计坐标数据进行检验后，对预埋件检验结果进行处理，获得预埋件坐标偏差；根据预设钢壳沉管拼装精度，检验钢壳轴线偏差、所述端钢壳沉管拟合计算结果及所述预埋件坐标偏差，获得检验结果。获得检验结果。获得检验结果。

【技术实现步骤摘要】
一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统


[0001]本申请涉及沉管隧道制造检验
，尤其涉及一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统。

技术介绍

[0002]深中通道岛隧工程中，水下沉管采用钢壳混凝土式沉管，钢壳沉管制造采用节段式拼装方式进行制作，沉管钢壳整体尺寸达到165m
×
46m
×
10.6m，内部结构形式复杂，面板厚度达到40mm。在钢壳制造的过程中，每一个阶段都会产生精度误差，最终所累积的精度误差直接影响到管节浮运及沉放作业精度水平，钢壳制造的精度控制对于钢壳制造具有重要的意义，因此钢壳沉管的各项建造设计精度指标都很高，钢壳制造采用节段式拼装制造，拼装最终的精度体现在管节各个舾装件相对管节的位置、端钢壳角度及平整度。因而，在超大型钢壳沉管制造过程中如何提高钢壳沉管建造精度成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供了一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统，以至少通过本专利技术解决了制造超大型沉管过程中，制造误差大，导致制造精度低等问题。
[0004]本专利技术提供了一种钢壳沉管拼装精度检验方法，包括：钢壳沉管轴线偏差获得步骤：根据钢壳沉管实际轴线建立钢壳沉管坐标系，通过所述钢壳沉管坐标系获得钢壳沉管轴线偏差；端钢壳沉管拟合测量步骤：对所述钢壳沉管坐标系下的端钢壳沉管拟合测点三维数据进行拟合计算，获得端钢壳沉管拟合计算结果；预埋件检验步骤:通过所述钢壳沉管坐标系计算预埋件测点点位的设计坐标，根据所述预埋件测点点位对预埋件进行测量，对测量结果与设计坐标数据进行检验后，对预埋件检验结果进行处理，获得预埋件坐标偏差；钢壳沉管拼装精度检验步骤：根据预设钢壳沉管拼装精度，检验钢壳轴线偏差、所述端钢壳沉管拟合计算结果及所述预埋件坐标偏差，获得检验结果。
[0005]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，根据钢壳沉管加工生产线来建立钢壳沉管制作坐标系，通过所述钢壳沉管制作坐标系确定钢壳沉管制作轴线。
[0006]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述钢壳沉管轴线偏差获得步骤还包括：测量钢壳沉管端面特征点获取平面测量结果，根据所述平面测量结果确定所述钢壳沉管实际轴线；通过所述钢壳沉管坐标系获得所述钢壳沉管制作轴线与所述钢壳沉管实际轴线的所述钢壳沉管轴线偏差。
[0007]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述端钢壳沉管拟合测量步骤包括：端钢壳沉管的中心线上使用反射片布设测点；
根据所述测点，测量获得所述端钢壳沉管拟合测点三维数据；通过坐标系转换公式，将所述钢壳沉管制作坐标系下的所述端钢壳沉管拟合测点三维数据，转换到所述钢壳沉管坐标系下，进行拟合计算。
[0008]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述预埋件检验步骤包括：测量钢壳沉管角点，并在所述钢壳沉管角点上布设所述预埋件测点点位；使用所述钢壳沉管坐标系计算所述预埋件测点点位的所述设计坐标，获得所述设计坐标数据。
[0009]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述预埋件检验步骤还包括：钢壳沉管控制网点转到管节顶面；根据所述预埋件测点点位测量，所述预埋件与管节的相对位置获得所述测量结果。
[0010]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述预埋件检验步骤还包括：对所述测量结果与所述设计坐标数据进行检验，获得所述预埋件检验结果，若所述预埋件检验结果与所述设计坐标数据存在偏差，则重新测量所述预埋件与所述管节的所述相对位置。
[0011]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述预埋件检验步骤还包括：通过所述坐标系转换公式，将所述钢壳沉管制作坐标下的所述预埋件检验结果转换到所述钢壳沉管坐标系中，获得所述预埋件坐标偏差。
[0012]上述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其中，所述钢壳沉管拼装精度检验步骤包括：预设钢壳沉管拼装精度；根据所述检验结果对钢壳沉管进行相应处理。
[0013]本专利技术还提供钢壳沉管拼装精度检验系统，其中，适用于上述所述的钢壳沉管拼装精度检验方法，所述钢壳沉管拼装精度检验系统包括：钢壳沉管轴线偏差获得单元：根据钢壳沉管实际轴线建立钢壳沉管坐标系，通过所述钢壳沉管坐标系获得钢壳沉管轴线偏差；端钢壳沉管拟合测量单元：对所述钢壳沉管坐标系下的端钢壳沉管拟合测点三维数据进行拟合计算，获得端钢壳沉管拟合计算结果；预埋件检验单元:通过所述钢壳沉管坐标系计算预埋件测点点位的设计坐标，根据所述预埋件测点点位对预埋件进行测量，对测量结果与设计坐标数据进行检验后，对预埋件检验结果进行处理，获得预埋件坐标偏差；钢壳沉管拼装精度检验单元：根据预设钢壳沉管拼装精度，检验钢壳轴线偏差、所述端钢壳沉管拟合计算结果及所述预埋件坐标偏差，获得检验结果。
[0014]相比于相关技术，本专利技术提出的一种钢壳沉管拼装精度检验方法及系统，为了掌握钢壳沉管制作轴线偏差、端钢壳沉管拟合面及钢壳沉管实际轴线的线形关系，管顶舾装件相对钢壳沉管端面及轴线的关系，以钢壳实际轴线为方向建立了钢壳坐标系，体现了真实的拟合偏角；由于钢壳沉管制造建立的控制网都在地面，在控制点上架设仪器，无法和管顶预埋件通视，需要转点至管节顶面测量预埋件，因此首尾预埋件测量作为复核条件，在管节首尾顶面均转2个点，提高了预埋件位置测量准确性，并且全站仪采集预埋件实际位置数据时，使用小棱镜采集数据，现场对采集数据进行初步差值比对，对异常数据进行重新测
量，确保了全站仪获取数据的准确性；依据钢壳制作已知控制点，采用全站仪获取端钢壳沉管拟合测点三维数据，将钢壳制作坐标系下的端钢壳沉管拟合测点三维数据转换到钢壳坐标系下，进行拟合计算，获得了端钢壳沉管角度及平整度相关数据。
[0015]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的钢壳沉管拼装精度检验方法流程图；图2是根据本申请实施例的钢壳沉管制作坐标系示意图；图3是根据本申请实施例的钢壳沉管端面特征点分布示意图；图4是根据本申请实施例的钢壳沉管实际轴线示意图；图5是根据本申请实施例的钢壳沉管坐标系示意图；图6是根据本申请实施例的端钢壳沉管拟合测量测点布置示意图；图7是根据本申请实施例的端钢壳沉管拟合测量示意图；图8是根据本申请实施例的预埋件位置示意图；图9是根据本申请实施例的导向杆点位及导向托架点位布置图；图10为本专利技术的钢壳沉管拼装精度检验系统的结构示意图。
[0017]其中，附图标记为：钢壳沉管轴线偏差获得单元：51；端钢壳沉管拟合测量单元：52；预埋件检验单元：53；钢壳沉管拼装精度检验单元：54。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢壳沉管拼装精度检验方法，其特征在于，所述钢壳沉管拼装精度检验方法包括：钢壳沉管轴线偏差获得步骤：根据钢壳沉管实际轴线建立钢壳沉管坐标系，通过所述钢壳沉管坐标系获得钢壳沉管轴线偏差；端钢壳沉管拟合测量步骤：对所述钢壳沉管坐标系下的端钢壳沉管拟合测点三维数据进行拟合计算，获得端钢壳沉管拟合计算结果；预埋件检验步骤:通过所述钢壳沉管坐标系计算预埋件测点点位的设计坐标，根据所述预埋件测点点位对预埋件进行测量，对测量结果与设计坐标数据进行检验后，对预埋件检验结果进行处理，获得预埋件坐标偏差；钢壳沉管拼装精度检验步骤：根据预设钢壳沉管拼装精度，检验钢壳轴线偏差、所述端钢壳沉管拟合计算结果及所述预埋件坐标偏差，获得检验结果。2.根据权利要求1所述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其特征在于，所述钢壳沉管轴线偏差获得步骤包括：根据钢壳沉管加工生产线来建立钢壳沉管制作坐标系，通过所述钢壳沉管制作坐标系确定钢壳沉管制作轴线。3.根据权利要求2所述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其特征在于，所述钢壳沉管轴线偏差获得步骤还包括：测量钢壳沉管端面特征点获取平面测量结果，根据所述平面测量结果确定所述钢壳沉管实际轴线；通过所述钢壳沉管坐标系获得所述钢壳沉管制作轴线与所述钢壳沉管实际轴线的所述钢壳沉管轴线偏差。4.根据权利要求2所述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其特征在于，所述端钢壳沉管拟合测量步骤包括：端钢壳沉管的中心线上使用反射片布设测点；根据所述测点，测量获得所述端钢壳沉管拟合测点三维数据；通过坐标系转换公式，将所述钢壳沉管制作坐标系下的所述端钢壳沉管拟合测点三维数据，转换到所述钢壳沉管坐标系下，进行拟合计算。5.根据权利要求1所述的钢壳沉管拼装精度检验方法，其特征在于，所述预埋件检验步骤包括：测量钢壳沉管角点，并在所述钢壳沉管角点上布设所述预埋件测点...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁进进，成益品，锁旭宏，孙海丰，张超，董理科，韩战伟，陶振杰，朱永帅，
申请(专利权)人：中交一航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：