【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节段梁钢筋骨架领域，尤其是涉及一种带有转向块的节段梁钢筋骨架及施工辅助设备及方法
技术介绍
1、在现代桥梁和建筑工程中，预制节段梁因其施工速度快、结构质量稳定且便于工厂化生产而在大型桥梁建设中广泛应用。然而，在节段梁的钢筋骨架设计与制造过程中，特别是在带有转向块的复杂结构部分，传统的工艺方法面临诸多挑战。
2、转向块作为连接不同方向箱体钢筋的关键部位，其内部钢筋网络结构复杂，通常需要人工按照精细的设计图纸进行同步绑扎和锚固操作，以确保钢筋与主体箱梁的有效连接及力学性能。随着劳动力成本持续上涨，熟练工人的短缺问题日益凸显，这种依赖手工技艺的工作方式难以适应大规模工业化生产和高品质工程项目的高效率要求。
3、此外，节段梁钢筋骨架拼接过程中的定位精度问题也十分突出。传统定位方法由于技术局限性和人为因素的影响，容易导致节段梁钢筋骨架与模板间的对接误差较大，不仅影响混凝土浇筑后的结构尺寸精确度，还可能对整个桥梁的受力性能和使用寿命带来潜在威胁。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种带有转向块的节段梁钢筋骨架及施工辅助设备及方法，因此，为了克服上述中
技术介绍
中的难题，迫切需要研究和发展更为精准、高效的钢筋骨架设计与装配技术，改进转向块的设计简化配筋难度；采用自动化或半自动化设备替代人工绑扎作业；研发高精度的定位技术和装置，以实现钢筋骨架与模板间配合，并最终推动节段梁预制构件的工业化和现代化进程。
2、为解决上述技术问题，本专利技术
3、优选方案中，包括转向块底部钢筋块体，转向块底部钢筋块体底面设有多个u形锚筋，转向块底部钢筋块体下方设有底板钢筋块体，多个u形锚筋穿过底板钢筋块体与底板钢筋块体焊接形成一个整体，底板钢筋块体两侧通过底倒角钢筋块体与腹板钢筋块体连接，转向块顶部钢筋块体的锚固板穿过腹板钢筋块体一侧与腹板钢筋块体内测纵筋焊接。
4、优选方案中，节段梁钢筋骨架：腹板钢筋块体和转向块顶部钢筋块体顶部设有翼缘钢筋块体，锚固板穿过翼缘钢筋块体一侧与翼缘钢筋块体内测纵筋铆接，腹板钢筋块体与翼缘钢筋块体焊接。
5、优选方案中，两侧的翼缘钢筋块体之间通过顶板钢筋块连接。
6、优选方案中，转向块底部钢筋块体周圈为带孔钢板，转向块顶部钢筋块体下端的钢筋穿过转向块底部钢筋块体的孔，且与转向块底部钢筋块体进行焊接。
7、优选方案中，还包括辅助施工设备：外模两侧的走道板上设有移动底座，移动底座上的调节柱体顶部与第一电动推杆端部铰接，第一电动推杆伸缩端设有卡爪，第一电动推杆缸体与调节柱之间设有第二电动推杆，第二电动推杆两端分别与第一电动推杆缸体和调节柱铰接。
8、优选方案中，还设有视觉检测设备：检测移动架外形与外模内表面平行设置，检测移动架上设有多个视觉相机，视觉相机一侧设有指示灯，多个视觉相机用于检测节段梁钢筋骨架的纵筋位置。
9、优选方案中，检测移动架通过多个移动轮在外模内部移动，检测移动架一侧还设有操作平台，操作平台底部设有驱动轮，操作平台上设有监测电脑，监测电脑与多个视觉相机和指示灯电连接；
10、还设有组装桁架，组装桁架移动设置在外模上方，组装桁架下方设有多个吊机。
11、该方法包括：
12、s1、根据设计要求在工厂预制转向块顶部钢筋块体，转向块顶部钢筋块体成一个整体，转向块顶部钢筋块体与翼缘钢筋块体和腹板钢筋块体连接位置采用锚固板进行铆接，锚固板卡在翼缘钢筋块体和腹板钢筋块体的纵筋上；
13、s2、利用组装桁架吊装底板钢筋块体到外模底部，底板钢筋块体与外模之间留有一定的距离，检测移动架上的视觉相机对底板钢筋块体上的纵筋位置进行视觉定位识别，底板钢筋块体安装后安装腹板钢筋块体；
14、s3、组装桁架的吊机吊装腹板钢筋块体到达底板钢筋块体的一侧，移动底座开始移动到腹板钢筋块体中部位置，第一电动推杆和第二电动推杆控制卡爪夹紧腹板钢筋块体一端，第一电动推杆和第二电动推杆和吊机共同调节腹板钢筋块体的位置，检测移动架上的视觉相机对腹板钢筋块体的纵筋位置进行视觉定位识别，腹板钢筋块体的纵筋到达预设位置后，将腹板钢筋块体下端与底板钢筋块体进行焊接，控制卡爪位置不变，吊机再吊装底倒角钢筋块体对腹板钢筋块体和底板钢筋块体进行加强焊接；
15、s4、卡爪夹紧将腹板钢筋块体位置不变，吊装转向块底部钢筋块体到达底板钢筋块体上方位置，转向块底部钢筋块体安装在两侧腹板钢筋块体之间，通过视觉相机对转向块底部钢筋块体的轮廓进行定位，通过至少两个吊机对转向块底部钢筋块体进行调节，转向块底部钢筋块体位置调节完毕后将转向块底部钢筋块体与底板钢筋块体好底倒角钢筋块体进行焊接；
16、s5、卡爪夹紧将腹板钢筋块体位置不变，吊装转向块顶部钢筋块体到达转向块底部钢筋块体顶部，转向块顶部钢筋块体下端的竖筋与转向块底部钢筋块体上的孔进行对应安装，转向块顶部钢筋块体的锚固板与腹板钢筋块体内侧纵筋进行铆接，锚固板一侧卡在纵筋上，然后进行焊接，无需进行定位；
17、s6、卡爪松开腹板钢筋块体一端，第一电动推杆和第二电动推杆收缩缩回，吊机吊装翼缘钢筋块体到达转向块顶部钢筋块体和腹板钢筋块体顶部，第一电动推杆和第二电动推杆控制卡爪夹紧翼缘钢筋块体一端，第一电动推杆和第二电动推杆和吊机对翼缘钢筋块体位置进行调节，检测移动架上的视觉相机对翼缘钢筋块体上的纵筋位置进行视觉定位识别，位置正确后将翼缘钢筋块体与转向块顶部钢筋块体和腹板钢筋块体进行焊接固定；
18、s7、卡爪夹紧紧翼缘钢筋块体位置不变，吊机吊装顶板钢筋块将两侧的翼缘钢筋块体进行连接，顶板钢筋块与翼缘钢筋块体进行焊接固定，完成节段梁钢筋骨架的组装；
19、优选方案中，该方法包括：步骤s2—s7中的的视觉相机对纵筋位置进行视觉定位识别的具体步骤为：
20、a1、先按设计尺寸制作钢筋块体，固定位置的摄像头拍摄钢筋块体的图像，通过人工智能视觉相机识别钢筋块体纵筋的位置并转换成坐标阵列，并将纵筋位置的坐标阵列进行储存；
21、对视觉相机进行标定，以确定视觉相机的参数；
22、使用标定板，获取不同位置和角度下的图像；
23、通过提取标定板角点的世界坐标和像素坐标，计算出摄像头内外参数的初始值；用非线性优化算法，最小二乘法，对内外参数进行优化，使得标定误差最小化；
24、得到优化后的摄像头内外参数，包括摄像头矩阵和畸变系数；
25、摄像头标定算法为：
26、
27、其中，u和v是像素坐标，x、y和z是视觉相机位置坐标，fx和fy是焦距，cx和cy是光心；
28、进行区域亮度过滤：在视觉相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：多个横纵竖钢筋组成转向块顶部钢筋块体(3)，转向块顶部钢筋块体(3)为一个整体，转向块顶部钢筋块体(3)焊接端设有多个垂直与钢筋端部的锚固板(301)，锚固板(301)与段梁钢筋骨架纵筋铆接。
2.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：节段梁钢筋骨架：包括转向块底部钢筋块体(5)，转向块底部钢筋块体(5)底面设有多个U形锚筋(501)，转向块底部钢筋块体(5)下方设有底板钢筋块体(6)，多个U形锚筋(501)穿过底板钢筋块体(6)与底板钢筋块体(6)焊接形成一个整体，底板钢筋块体(6)两侧通过底倒角钢筋块体(7)与腹板钢筋块体(4)连接，转向块顶部钢筋块体(3)的锚固板(301)穿过腹板钢筋块体(4)一侧与腹板钢筋块体(4)内测纵筋焊接。
3.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：节段梁钢筋骨架：腹板钢筋块体(4)和转向块顶部钢筋块体(3)顶部设有翼缘钢筋块体(2)，锚固板(301)穿过翼缘钢筋块体(2)一侧与翼缘钢筋块体(2)内测纵筋铆接，腹板钢筋块体(4)与翼缘钢
4.根据权利要求2所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：两侧的翼缘钢筋块体(2)之间通过顶板钢筋块(1)连接。
5.根据权利要求2所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：转向块底部钢筋块体(5)周圈为带孔钢板，转向块顶部钢筋块体(3)下端的钢筋穿过转向块底部钢筋块体(5)的孔，且与转向块底部钢筋块体(5)进行焊接。
6.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架的施工辅助设备，其特征是：还包括辅助施工设备：外模(8)两侧的走道板上设有移动底座(12)，移动底座(12)上的调节柱体顶部与第一电动推杆(10)端部铰接，第一电动推杆(10)伸缩端设有卡爪(13)，第一电动推杆(10)缸体与调节柱之间设有第二电动推杆(11)，第二电动推杆(11)两端分别与第一电动推杆(10)缸体和调节柱铰接。
7.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架的施工辅助设备，其特征是：还设有视觉检测设备：检测移动架(14)外形与外模(8)内表面平行设置，检测移动架(14)上设有多个视觉相机(15)，视觉相机(15)一侧设有指示灯(16)，多个视觉相机(15)用于检测节段梁钢筋骨架的纵筋位置。
8.根据权利要求7所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架的施工辅助设备，其特征是：检测移动架(14)通过多个移动轮(1401)在外模(8)内部移动，检测移动架(14)一侧还设有操作平台(17)，操作平台(17)底部设有驱动轮(18)，操作平台(17)上设有监测电脑(19)，监测电脑(19)与多个视觉相机(15)和指示灯(16)电连接；
9.根据权利要求1-8任一项所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架的施工方法，其特征是：该方法包括：
10.根据权利要求9所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架的施工方法，其特征是：该方法包括：步骤S2—S7中的的视觉相机(15)对纵筋位置进行视觉定位识别的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：多个横纵竖钢筋组成转向块顶部钢筋块体(3)，转向块顶部钢筋块体(3)为一个整体，转向块顶部钢筋块体(3)焊接端设有多个垂直与钢筋端部的锚固板(301)，锚固板(301)与段梁钢筋骨架纵筋铆接。
2.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：节段梁钢筋骨架：包括转向块底部钢筋块体(5)，转向块底部钢筋块体(5)底面设有多个u形锚筋(501)，转向块底部钢筋块体(5)下方设有底板钢筋块体(6)，多个u形锚筋(501)穿过底板钢筋块体(6)与底板钢筋块体(6)焊接形成一个整体，底板钢筋块体(6)两侧通过底倒角钢筋块体(7)与腹板钢筋块体(4)连接，转向块顶部钢筋块体(3)的锚固板(301)穿过腹板钢筋块体(4)一侧与腹板钢筋块体(4)内测纵筋焊接。
3.根据权利要求1所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：节段梁钢筋骨架：腹板钢筋块体(4)和转向块顶部钢筋块体(3)顶部设有翼缘钢筋块体(2)，锚固板(301)穿过翼缘钢筋块体(2)一侧与翼缘钢筋块体(2)内测纵筋铆接，腹板钢筋块体(4)与翼缘钢筋块体(2)焊接。
4.根据权利要求2所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：两侧的翼缘钢筋块体(2)之间通过顶板钢筋块(1)连接。
5.根据权利要求2所述一种带有转向块的节段梁钢筋骨架，其特征是：转向块底部钢筋块体(5)周圈为带孔钢板，转向块顶部钢筋块体(3)下端的钢筋穿过转向块底部钢筋块体(5)的孔，且与转向块底部钢筋块...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑和晖，王敏，沈惠军，丁子贤，方正，李刚，张峰，陈林松，张龙，李正，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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