本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置及方法，包括由箍筋、构造钢筋、纵筋组成的钢筋单元，所述钢筋单元两侧均设置有侧边固定板，所述侧边固定板之间设置有测量钢筋单元内侧角位置变化的主定位球体，所述侧边固定板之间还设置有对主定位球体进行平面外变形调节的调节结构；其方法，包括以下步骤：通过监测装置对钢筋单元进行初始测量；对钢筋单元的平面内变形进行监测；通过调节结构对主定位球体进行平面外调节，对钢筋单元的平面外变形进行监测；对多个钢筋单元进行位置监测；完成预制箱梁中钢筋单元的位置监测。本发明专利技术填补了预制箱梁中最简化钢筋单元的监测的技术空白，具有广泛的推广性和实用性。具有广泛的推广性和实用性。具有广泛的推广性和实用性。
【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置及方法
[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置及方法。
技术介绍
[0002]预制箱梁建造是桥梁工程领域的科研工作重点之一，为了保证预制箱梁的受力性能，需要严格控制预制箱梁钢筋绑扎过程中所有钢筋的制作及施工精度。目前，机械化作业可以为预制箱梁提供高精度的钢筋笼或钢筋网片，待到施工现场还需工人配合施工器械吊装各钢筋部件，如钢筋笼、钢筋网片。
[0003]预制箱梁在施工过程中，涉及了多道施工工艺及钢筋布置工序，不同环节施工误差、吊装误差及偶然误差都有可能导致钢筋笼发生局部偏移或变形、钢筋网片发生局部偏移或变形。在整个施工过程中，最简化最常遇到的钢筋布置为四边形钢筋单元，即由纵筋、箍筋、构造钢筋组成多个封闭四边形。不论纵筋、箍筋、构造钢筋中任何一个发生位置偏移或变形，都会导致钢筋单元初始位置发生变化。而目前却鲜有针对预制箱梁中最简化的钢筋单元的位置监测装置或方法。
[0004]BIM技术是一种智慧建造技术工具，得益于其可以基于计算机实时可视化、监控构件的全寿命周期安全性能的能力，广泛应用于建筑工程、桥梁工程、水利工程等领域。目前，国内外已有大量研究表明BIM技术可以促进“降本增效”、“工程质量高质量发展”，若将BIM技术应用于预制箱梁的钢筋监测，也应能够实现同样效果。
技术实现思路
[0005]本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置及方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，包括由箍筋、构造钢筋、纵筋组成的钢筋单元，所述钢筋单元两侧均设置有侧边固定板，所述侧边固定板之间设置有测量钢筋单元内侧角位置变化的主定位球体，所述侧边固定板之间还设置有对主定位球体进行平面外变形调节的调节结构。
[0007]更进一步的，所述主定位球体与中心点位调监装置相连，所述中心点位调监装置监测主定位球体的中心点。
[0008]更进一步的，所述中心点位调监装置与直线位置调监装置相连，所述直线位置调监装置监测主定位球体的线性位置，所述线性位置所在平面与侧边固定板相平行。
[0009]更进一步的，所述侧边固定板之间设置有旋转接触装置，所述旋转接触装置在转动过程中与主定位球体相接触。
[0010]更进一步的，旋转接触装置包括第一应变片、曲面接触段，所述曲面接触段由转动驱动装置驱动，所述第一应变片与主定位球体相接触，从而测量主定位球体接触面的位置。
[0011]更进一步的，所述调节结构对主定位球体进行平面外变形的线性调节。
[0012]更进一步的，所述侧边固定板外壁处还设置有测量相邻钢筋单元位置的单元间测量装置，所述单元间测量装置与侧边固定板外壁处的第三连接杆相连。
[0013]一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置的方法，包括以下步骤：A.通过监测装置对钢筋单元进行初始测量；B.对钢筋单元的平面内变形进行监测；C.通过调节结构对主定位球体进行平面外调节，对钢筋单元的平面外变形进行监测；D.对多个钢筋单元进行位置监测；E.完成预制箱梁中钢筋单元的位置监测。
[0014]更进一步的，步骤B对钢筋单元的平面内变形进行监测中还包括判断是否发生钢筋单元平面内变形，具体过程如下：首先，由转动驱动装置带动曲面接触段转动，并与主定位球体接触碰撞；然后，采集接触碰撞过程中第一应变片的测点轨迹，记录测量的测点轨迹；再后，采集接触碰撞过程中第一应变片的应力值，记录测量的应力值；再后，判断测量的测点轨迹以及测量的应力值是否在容许误差范围之内；再后，在测量的测点轨迹以及测量的应力值，存在其一不在容许误差范围内，则判定发生了钢筋单元平面内变形。
[0015]更进一步的，步骤B对钢筋单元的平面内变形进行监测，具体过程如下：首先，得到直线位置调监装置测得的直线相对位置；然后，然后得到直线位置调监装置相对于侧边固定板的相对位置；再后，根据中心点位调监装置得到主定位球体的中心点位；再后，确定四个主定位球体的位置；最后，在BIM中建立钢筋单元的平面内模型。
[0016]本专利技术的有益效果如下：本专利技术通过主定位球体对箍筋、构造钢筋、纵筋组成的钢筋单元内侧角进行测量，通过主定位球体的位置以及已知的尺寸结构能够在BIM中建立钢筋单元的平面内模型，实现钢筋单元的位置监测。
[0017]本专利技术在侧边固定板外壁处设置第三连接杆，通过相邻第三连接杆、拉压阻尼器、柔性弯曲角度传感器监测相邻的钢筋单元，实现整体的监测。
[0018]本专利技术填补了预制箱梁中最简化钢筋单元的监测的技术空白，具有广泛的推广性和实用性。
附图说明
[0019]图1 为本专利技术中监测装置的结构立体图；图2为图1的侧视图；图3为图1的局部剖切视图；图4为本专利技术中主定位球体与球槽滑轨的连接示意图；图5为本专利技术中旋转滑动轴与曲面接触段的连接示意图；图6为图5的主视图；
图7为图5的侧视图；图8本专利技术中钢筋单元平面内位置监测的原理示意图；图9为本专利技术中拉压阻尼器和第三连接杆的连接结构示意图；图10为本专利技术中多个钢筋单元位置监测的原理示意图；图11为专利技术中钢筋单元平面内位置监测的原理流程图；图12为专利技术中钢筋单元平面外位置监测的原理流程图；图13为专利技术中多个钢筋单元位置监测的原理流程图；其中：1箍筋
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2 构造钢筋3纵筋
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4 侧边固定板6主定位球体
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7 第三连接杆41 球槽滑轨
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42 第一滑道411球形滑道51 旋转滑动轴
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52 旋转电控组件53 曲面接触段
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54 第一连接杆55 第一应变片511固定套筒
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531平截面段532斜截面段
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541固定杆件542弹簧压杆61 第二连接滑杆
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62 副定位球体71 拉压阻尼器
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72 柔性弯曲角度传感器。
实施方式
[0020]以下，参照附图和实施例对本专利技术进行详细说明：如图1至图13所示，一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，包括由箍筋1、构造钢筋2、纵筋3组成的钢筋单元，所述钢筋单元两侧均设置有侧边固定板4，所述侧边固定板4之间设置有测量钢筋单元内侧角位置变化的主定位球体6，所述侧边固定板4之间还设置有对主定位球体6进行平面外变形调节的调节结构。
[0021]所述主定位球体6与中心点位调监装置相连，所述中心点位调监装置监测主定位球体6的中心点。
[0022]所述中心点位调监装置与直线位置调监装置相连，所述直线位置调监装置监测主定位球体6的线性位置，所述线性位置所在平面与侧边固定板4相平行。
[0023]所述侧边固定板4之间设置有旋转接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，包括由箍筋（1）、构造钢筋（2）、纵筋（3）组成的钢筋单元，其特征在于：所述钢筋单元两侧均设置有侧边固定板（4），所述侧边固定板（4）之间设置有测量钢筋单元内侧角位置变化的主定位球体（6），所述侧边固定板（4）之间还设置有对主定位球体（6）进行平面外变形调节的调节结构。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：所述主定位球体（6）与中心点位调监装置相连，所述中心点位调监装置监测主定位球体（6）的中心点。3.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：所述中心点位调监装置与直线位置调监装置相连，所述直线位置调监装置监测主定位球体（6）的线性位置，所述线性位置所在平面与侧边固定板（4）相平行。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：所述侧边固定板（4）之间设置有旋转接触装置，所述旋转接触装置在转动过程中与主定位球体（6）相接触。5.根据权利要求4所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：旋转接触装置包括第一应变片（55）、曲面接触段（53），所述曲面接触段（53）由转动驱动装置驱动，所述第一应变片（55）与主定位球体（6）相接触，从而测量主定位球体（6）接触面的位置。6.根据权利要求5所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：所述调节结构对主定位球体（6）进行平面外变形的线性调节。7.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的预制箱梁钢筋单元位置监测装置，其特征在于：所述侧边固...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑贺民，黄应州，康景亮，张少朋，陈浩，牛远志，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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