[發明專利]一種基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統及其應用方法

在審

• 申請號: 202011183594.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112211111A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉華東;趙煥民;劉昌永;郭樹彬;王來福;魏晨陽;阮書影;于昌龍;馬志新;高鵬;宋姍姍
• 申請（專利權）人: 中鐵二十二局集團有限公司;中鐵二十二局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E01D21/08
• 分類號: E01D21/08;G01B11/24;G01B11/00
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超;王大為

本發明屬于橋梁建設領域，具體涉及一種基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統及其應用方法。所述系統包括：控制機、三維激光掃描儀、監測點棱鏡和驅動系統；所述監測點棱鏡安裝在各個監測點上，所述監測點設置在轉體橋的球鉸定位骨架、滑道定位骨架、球鉸滑道和承臺混凝土的表面上。本發明應用于轉體橋的球鉸安裝調整施工過程，具體涉及球鉸滑道和球鉸定位骨架的安裝過程，通過引入三維激光掃描技術，代替傳統的人工測量與位置調整，從而提升測量精度，減少人工成本，提升施工效率，提升調整效果。

技術領域

本發明屬于橋梁建設領域，具體涉及一種基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統及其應用方法。

背景技術

轉體橋施工是將橋梁結構在非設計軸線位置澆注或拼接成形后，通過轉體就位的一種施工方法，這種施工方法將在障礙上空的作業轉化為岸上或近地面的作業。根據橋梁結構的轉動方向，它可分為豎向轉體施工法、水平轉體施工法以及平轉與豎轉相結合的方法，其中以平轉法應用最多，主要應用于上跨峽谷、河流、鐵路、高速公路等情況。轉體橋的轉體系統由下轉盤、上轉盤、球鉸、滑道、牽引系統組成，轉體過程一般通過千斤頂對拉牽引索，形成旋轉力偶而實現轉體。其中，球鉸的定位安裝過程對轉體橋施工的影響最為關鍵。

目前，轉體橋的球鉸施工的主要存在的不足包括：

(1)需要投入較多的測量技術人員和施工操作人員，增加了施工成本；

(2)因相關構件體積龐大，測點采集數據量大，給工作人員帶來較大的工作量；

(3)測量技術人員和施工操作人員需要相互制約，監測或調整的等待時間較長，進一步降低了施工效率。

因此，結合轉體橋球鉸自身的結構形式及特點，設計一套高精度、高效率的施工方法，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統，包括：控制機、三維激光掃描儀、監測點棱鏡和驅動系統；

所述控制機為安裝有三維激光掃描儀和驅動系統的配套信息處理軟件和控制軟件的計算機，分別與三維激光掃描儀和驅動系統連接；

所述監測點棱鏡安裝在各個監測點上，其規格型號與所述三維激光掃描儀相適應；

所述三維激光掃描儀設置在監測點附近；

所述驅動系統包括驅動裝置及其驅動控制設備；所述驅動裝置通過驅動控制設備連接控制機。

所述三維激光掃描儀的設置數量和分布位置要滿足任意一個所述監測點均能被所述三維激光掃描儀掃描2次以上。

所述監測點設置在轉體橋的球鉸定位骨架、滑道定位骨架、球鉸滑道和承臺混凝土的表面上。所述驅動裝置固定在下承臺的承臺混凝土的頂面上，并與球鉸定位骨架的底部位置連接。

一種基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統的應用方法，采用所述的基于三維激光掃描的球鉸定位安裝系統，包括以下步驟：

步驟1，在施工現場準備出符合設計要求的構件；所述構件包括球鉸定位骨架、滑道定位骨架和球鉸滑道；

步驟2，在下承臺的承臺混凝土的頂面精確定位安裝球鉸定位骨架；

在安裝球鉸定位骨架時，在球鉸定位骨架底部與承臺混凝土頂部之間設置若干個所述驅動裝置作為球鉸定位骨架驅動裝置；通過各個所述球鉸定位骨架驅動裝置的控制設備，將所述球鉸定位骨架驅動裝置與控制機進行連接，由控制機控制所述球鉸定位骨架驅動裝置的動作；

步驟3，在所述承臺混凝土的頂面精確定位安裝滑道定位骨架；