一种利用BIM技术测定箱梁箍筋位置的监测装置及使用方法与流程

专利检索2025-04-08  7


本发明涉及桥梁工程,具体为一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置及使用方法。


背景技术:

1、装配式箱梁因其承载力强,刚度大,重量轻的特点常用在桥梁建设中,目前箱梁的制作主要依靠智能化钢筋建造方案配合后期混凝土浇筑的方式形成。箱梁中的钢筋笼会在工厂中通过智能化机械搭建而成,然后再通过车辆运输到浇筑混凝土的模具中。

2、虽然箱梁通过工厂机械化生产来保证较高的精密度,但是在实际现场施工时容易因为工人安装精度不足、施工器械吊装偏差等问题会导致箱梁中箍筋位置出现偏差,从而容易引起箱梁抗剪强度不足、箱梁腹板两侧容易开裂的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中因箱梁箍筋位置偏差而影响箱梁质量的问题,本发明提供一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置及使用方法。

2、本发明是通过以下技术方案来实现:

3、一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,包括平动支架、主轨道、监测单元和监测驱动单元,主轨道位于待测钢筋笼内部,且主轨道滑动安装于平动支架上;监测单元滑动设置于主轨道上;监测单元包括第一连接钢板、连接杆和铰接于第一连接钢板四周的监测杆,第一连接钢板与主轨道滑动连接;监测杆的一端与第一连接钢板铰接,另一端与箱梁中的箍筋接触;连接杆的一端与主轨道滑动连接,另一端与监测杆铰接;

4、第一连接钢板上设有主驱动块,以驱动第一连接钢板在移动主动道上进行滑动;

5、监测杆包括四个,分别设置于第一连接钢板的四个方向,两两对称布置,且对称的两个监测杆同步进行滑动和铰接转动;还包括设置于主轨道上的第一驱动块和第二驱动块,以驱动监测杆进行移动和转动;

6、主驱动块、第一驱动块、第二驱动块和连接杆均由外部控制端进行控制。

7、优选的,监测杆包括测力杆和测位杆,测力杆的一端与第一连接钢板铰接,另一端与测位杆固定连接,测位杆的长度轴线与测力杆的长度轴线垂直;连接杆与测力杆的侧壁铰接。

8、优选的,第一驱动块与其中两个对称的监测杆对应的连接杆连接,第二驱动块与剩余两个对称的监测杆对应的连接杆连接;连接杆为电动伸缩杆,连接杆由外部控制端进行控制。

9、优选的,测位杆上设置有应力片,应力片的输出端与外部控制端的输入端连接。

10、优选的,测力杆包括依次连接的第一承力杆、自复位压力型阻尼件和第二承力杆,第一承力杆远离自复位压力型阻尼件的一端与测位杆连接,第二承力杆远离自复位压力型阻尼件的一端与第一连接钢板连接;连接杆与自复位压力型阻尼件的外壁连接。

11、优选的,自复位压力型阻尼件上设置位移传感器,且位移传感器的输出端与外部控制端的输入端连接。

12、优选的,第一承力杆与测位杆之间设有y型分杆,y型分杆的两个分肢沿测力杆对称设置,测位杆固定于两个分肢之间。

13、一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测方法,具体步骤如下:

14、s1,组装平动支架,将主轨道与平动支架连接,再将监测驱动单元滑动安装在主轨道上,最后将监测单元与监测驱动单元进行连接;

15、s2,驱动主驱动块在主轨上滑动并进行第一次监测,在第一次监测中对每一根箍筋的四条棱边分别进行监测,具体为:驱动主驱动块到达的待监测点,然后驱动第一驱动块和第二驱动块,利用监测杆获取待监测箍筋g1i的碰撞点p1ij,并在bim模型中进行标记;其中,i表示第i个箍筋,j表示第j条棱边;

16、s3,调整平动支架和主轨道在箍筋内部的位置,驱动主驱动块在主轨道上滑动并进行第二次监测,在第二次监测中对每一根箍筋的四条棱边分别进行监测,具体为:驱动主驱动块到达的待监测点,然后驱动第一驱动块和第二驱动块,利用监测杆获取第二监测过程中所有箍筋g2i的碰撞点p2ij,并在bim模型中进行标记;

17、s4,根据第一次监测和第二监测中所获得的碰撞点统一采集,并在bim中对应进行线段连接,之后延伸各个线段即可获取任意箍筋的平面,然后连接连接所有箍筋平面获取箍筋监测模型;

18、s5,将箍筋监测模型与按照图纸建立箍筋理论模型进行对比,即可获取箍筋对应位置的偏离量。

19、优选的,在s2或者s3中,当对应监测杆中侧位杆的中点与箍筋碰撞时即可进行碰撞点的标记。

20、优选的,在s2或者s3中,根据对应监测杆中测力杆9的瞬时状态及尺寸、测力杆9与主轨道5的夹角α值计算碰撞点相对于主驱动块6的位置。

21、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

22、本发明一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置通过设置主驱动块、第一驱动块和第二驱动块可以保证x向测位组和y向测位组测定箍筋2位置的步骤可同步开展,加快监测时间。同时,安装精度要求不高,便于工人现场安装操作施工,本申请监测装置结构较为简单,安装精度要求低,实际使用依靠远端接收端完成,操作难度低。

23、本发明一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置使用方法采用分两次测量,然后在bim三维空间内连线并延申的方法确定最终箍筋状态,保证了监测的精确性。



技术特征:

1.一种利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,包括平动支架、主轨道(5)、监测单元和监测驱动单元,主轨道(5)位于待测钢筋笼内部,且主轨道(5)滑动安装于平动支架上;监测单元滑动设置于主轨道(5)上;监测单元包括第一连接钢板(62)、连接杆(83)和铰接于第一连接钢板(62)四周的监测杆,第一连接钢板(62)与主轨道(5)滑动连接;监测杆的一端与第一连接钢板(62)铰接,另一端与箱梁中的箍筋(2)接触;连接杆(83)的一端与主轨道(5)滑动连接,另一端与监测杆铰接;

2.根据权利要求1所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,监测杆包括测力杆(9)和测位杆(10),测力杆(9)的一端与第一连接钢板(62)铰接,另一端与测位杆(10)固定连接,测位杆(10)的长度轴线与测力杆(9)的长度轴线垂直;连接杆(83)与测力杆(9)的侧壁铰接。

3.根据权利要求2所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,第一驱动块(8)与其中两个对称的监测杆对应的连接杆(83)连接,第二驱动块(82)与剩余两个对称的监测杆对应的连接杆(83)连接;连接杆(83)为电动伸缩杆,连接杆(83)由外部控制端进行控制。

4.根据权利要求2所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,测位杆(10)上设置有应力片,应力片的输出端与外部控制端的输入端连接。

5.根据权利要求2所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,测力杆(9)包括依次连接的第一承力杆(91)、自复位压力型阻尼件(92)和第二承力杆(93),第一承力杆(91)远离自复位压力型阻尼件(92)的一端与测位杆(10)连接,第二承力杆(93)远离自复位压力型阻尼件(92)的一端与第一连接钢板(62)连接;连接杆(83)与自复位压力型阻尼件(92)的外壁连接。

6.根据权利要求5所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,自复位压力型阻尼件(92)上设置位移传感器,且位移传感器的输出端与外部控制端的输入端连接。

7.根据权利要求5所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测装置,其特征在于,第一承力杆(91)与测位杆(10)之间设有y型分杆,y型分杆的两个分肢沿测力杆(9)对称设置,测位杆(10)固定于两个分肢之间。

8.一种如权利要求1~7任一项所述的利用bim技术测定箱梁箍筋位置的监测方法,其特征在于,具体步骤如下:

9.根据权利要求8所述的监测方法,其特征在于,在s2或者s3中,当对应监测杆中侧位杆的中点与箍筋碰撞时即可进行碰撞点的标记。

10.根据权利要求8所述的监测方法,其特征在于,在s2或者s3中,根据对应监测杆中测力杆(9)的瞬时状态及尺寸、测力杆(9)与圆形主轨道(5)的夹角α值计算碰撞点相对于主驱动块(6)的位置。


技术总结
本发明涉及桥梁工程技术领域,尤其涉及一种利用BIM技术测定箱梁箍筋位置的监测装置及使用方法,其装置包括平动支架、主轨道、监测单元和监测驱动单元,监测单元包括第一连接钢板、连接杆和铰接于第一连接钢板四周的监测杆,第一连接钢板与主轨道滑动连接;监测杆的一端与第一连接钢板铰接,另一端与箱梁中的箍筋接触;连接杆的一端与主轨道滑动连接,另一端与监测杆铰接;监测杆包括四个,分别设置于第一连接钢板的四个方向,且对称的两个监测杆同步进行滑动和铰接转动。本发明通过设置主驱动块、第一驱动块和第二驱动块可以保证X向测位组和Y向测位组测定箍筋位置的步骤可同步开展,加快监测效率。

技术研发人员:邢超,刘涛,李亚军,白恒宇
受保护的技术使用者:中联西北工程设计研究院有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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