專利名稱：一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具及其測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，具體來講是一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代特大橋梁大量使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，尤其是斜拉橋、懸索橋等特殊結(jié)構(gòu)橋?qū)︻A(yù)應(yīng)力要求特別高。一般預(yù)應(yīng)力錨盒下料，采用計(jì)算能較為準(zhǔn)確的獲得下料尺寸，但是對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨盒在空間X、Y、Z軸方向均產(chǎn)生相切角度的情況下，采用常規(guī)計(jì)算只能獲得近似數(shù)據(jù)， 而根據(jù)近似數(shù)據(jù)產(chǎn)生的產(chǎn)品對(duì)預(yù)應(yīng)力的力學(xué)要求可能產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。錨盒與剖切面發(fā)生了在三維角度上的異形剖切，需要經(jīng)過工程技術(shù)人員大量的復(fù)雜的計(jì)算才能獲得近似下料數(shù)據(jù)。從工程施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)來看，多是采用近似計(jì)算獲得非準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，而根據(jù)近似數(shù)據(jù)產(chǎn)生的產(chǎn)品對(duì)預(yù)應(yīng)力的力學(xué)要求可能產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，故需要加以改進(jìn)。在空間X、Y、Z軸方向均產(chǎn)生相切角度的預(yù)應(yīng)力錨盒一般應(yīng)用于懸索橋、矮塔斜拉橋等橋型，錨盒尺寸一般在40cm*40cnT80cm*80cm之間，大多數(shù)錨盒與混凝土產(chǎn)生三維上的任意角度剖切，少數(shù)產(chǎn)生二維上的任意角度剖切。當(dāng)錨盒在三維方向產(chǎn)生任意角度剖切時(shí),設(shè)計(jì)給予的控制指標(biāo)di (i=l_4)為該頂點(diǎn)與剖切平面的距離，因而該平面受其中3個(gè)點(diǎn)控制，無法使用常規(guī)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，且不利于現(xiàn)場(chǎng)施工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具及其測(cè)量方法，施工現(xiàn)場(chǎng)簡單快捷的測(cè)量出錨盒的下料尺寸，克服下料計(jì)算難題，化繁為簡，利用簡單的工具實(shí)現(xiàn)精確下料，便于具體操作。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具，其特征在于包括有360度中心尺，
所述360度中心尺包括有中心尺上段和中心尺下段，中心尺上段與中心尺下段形成交叉結(jié)構(gòu)并在交叉處設(shè)置有水平方向角度調(diào)節(jié)裝置，中心尺上段與中心尺下段的兩端都帶有中心尺刻度尺段，在中心尺上段與中心尺下段上還設(shè)有豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置，
還設(shè)有包括有球鉸刻度尺和球鉸伸縮尺的虛擬錨盒邊線尺，
其中球鉸刻度尺和球鉸伸縮尺通過球鉸連接，球鉸伸縮尺的上設(shè)置有球鉸伸縮尺鎖定裝置，
還包括有頂點(diǎn)距離控制器、虛擬剖切面靠尺，所述頂點(diǎn)距離控制器包括頂點(diǎn)距離控制器底座和頂點(diǎn)控制器伸縮托架。根據(jù)本發(fā)明所述的一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具，其特征在于頂點(diǎn)控制器頂點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的控制器伸縮托架的頂部形成有對(duì)應(yīng)球鉸的半球型凹槽。根據(jù)上述一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具的測(cè)量方法，其特征在于
A :利用360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設(shè)計(jì)錨盒尺寸搭建虛擬錨盒；B :搭建一水平工作平臺(tái)，放置虛擬剖切面靠尺，完成虛擬剖切面搭建；
C :調(diào)節(jié)4個(gè)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器，使H-HZ=di，設(shè)計(jì)頂點(diǎn)參數(shù)，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬 旋轉(zhuǎn)；
D :移動(dòng)剖切尺，靠近虛擬錨盒邊線尺，以此從邊線尺上讀出4棱邊下料長度，完成該盒 下料數(shù)據(jù)測(cè)量。根據(jù)上述的測(cè)量方法，其特征在于
A :直接精確測(cè)量下料數(shù)據(jù)結(jié)合施工特點(diǎn)，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真 實(shí)尺寸，再利用虛擬平面剖切尺，按照設(shè)計(jì)要求模擬錨盒與剖切面的實(shí)際夾角，直接從錨盒 模擬尺上讀取精確下料尺寸；
B 錨盒模擬尺通過調(diào)整中心水平方向角度調(diào)節(jié)裝置、豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置、球鉸 刻度尺、球鉸，能夠模擬出各種規(guī)格尺寸的錨盒；
C :頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器與虛擬平面剖切尺相結(jié)合模擬各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；
通過調(diào)節(jié)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器高度與虛擬平面剖切尺的高度，使其差值與設(shè)計(jì)值符合，從而達(dá) 到模擬多種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)功能；
D :邊線尺球鉸結(jié)構(gòu)與頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器1/3球托結(jié)構(gòu)
通過球鉸結(jié)構(gòu)與1/3球托結(jié)構(gòu)，保證虛擬錨盒的對(duì)角線與四棱邊線與現(xiàn)實(shí)錨盒尺寸相 符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產(chǎn)生的誤差。本發(fā)明所述的一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具，模擬現(xiàn)實(shí)中平面與錨盒的關(guān) 系，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸；通過調(diào)整錨盒模擬尺，可以模擬出各種規(guī)格尺 寸的錨盒；通過調(diào)節(jié)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器和虛擬平面剖切尺的高度差，可以模擬多種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；通 過球鉸與1/3球托結(jié)構(gòu)，消除因?yàn)殄^盒任意角度擺放，產(chǎn)生的誤差。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)、數(shù)據(jù)精確，所得尺寸均與現(xiàn)實(shí)尺寸一致；(2)、使用簡單， 通過簡單的設(shè)置即可測(cè)得下料數(shù)據(jù)；(3)、適應(yīng)多種規(guī)格，通過調(diào)節(jié)中心尺長度，角度調(diào)節(jié) 度盤與球鉸角度，可以模擬多種規(guī)格錨盒；(4)、外需配合條件簡單；僅需要一個(gè)水平工作 平臺(tái)配合，無需其他任何計(jì)算工具。


圖1是本發(fā)明中360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺組合時(shí)平面圖。圖2-3是本發(fā)明中360°中心尺構(gòu)造圖。圖4是本發(fā)明中虛擬錨盒邊線尺構(gòu)造圖。圖5是本發(fā)明中虛擬平面剖切面構(gòu)造圖。圖6是本發(fā)明中頂點(diǎn)距離控制器示意圖。圖5是本發(fā)明中中心尺與虛擬錨盒邊線尺模擬錨盒原理示意圖。圖6是虛擬剖切面靠尺工作原理示意圖。圖7虛擬錨盒尺虛擬錨盒示意圖。圖8是虛擬剖切面尺及工作平臺(tái)搭建示意圖。圖9是頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)錨盒角度示意。圖10是獲取下料長度L示意圖。圖中1、中心尺上段，2、中心尺下段，3、球鉸刻度尺，4、球鉸伸縮尺，5、中心尺刻度尺段，6、水平方向角度調(diào)節(jié)裝置，7、豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置，8、球鉸伸縮尺鎖定裝置， 9、球鉸，10、虛擬平面剖切尺，11、頂點(diǎn)距離控制器底座，12、頂點(diǎn)控制器伸縮托架，13、半球型凹槽。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明
為了克服現(xiàn)有施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)的存在的不足，本發(fā)明在此提供一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具。如圖所示，本發(fā)明所述的測(cè)量工具包括有360度中心尺、虛擬錨盒邊線尺、還包括有頂點(diǎn)距離控制器、虛擬剖切面靠尺10。所述360度中心尺包括有中心尺上段I和中心尺下段2，中心尺上段I與中心尺下段2形成交叉結(jié)構(gòu)并在交叉處設(shè)置有水平方向角度調(diào)節(jié)裝置6，中心尺上段I與中心尺下段 2的兩端都帶有中心尺刻度尺段5，在中心尺上段I與中心尺下段2上還設(shè)有豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置7。虛擬錨盒邊線尺包括有球鉸刻度尺3和球鉸伸縮尺4。其中球鉸刻度尺3和球鉸伸縮尺4通過球鉸9連接，球鉸伸縮尺4的上設(shè)置有球鉸伸縮尺鎖定裝置8。所述頂點(diǎn)距離控制器包括頂點(diǎn)距離控制器底座11和頂點(diǎn)控制器伸縮托架12。頂點(diǎn)控制器頂點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的控制器伸縮托架12的頂部形成有對(duì)應(yīng)球鉸9的半球型凹槽13。保證4個(gè)錨盒邊線刻度尺與360°尺子在同一個(gè)平面內(nèi)相交且剖切面的距離調(diào)節(jié)保證精確，所以這采用球鉸9，以及頂點(diǎn)控制器頂部對(duì)應(yīng)球鉸的半球型凹槽13，解決這個(gè)問題。邊線尺球鉸結(jié)構(gòu)與頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器1/3球托結(jié)構(gòu)通過球鉸結(jié)構(gòu)與1/3球托結(jié)構(gòu),保證虛擬錨盒的對(duì)角線與四棱邊線與現(xiàn)實(shí)錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產(chǎn)生的誤差。本發(fā)明所述測(cè)量工具，不需要使用者有復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算基礎(chǔ)，直接使用設(shè)計(jì)圖紙上的參數(shù)調(diào)節(jié)，完全模擬現(xiàn)場(chǎng)情況，直接讀取下料尺寸數(shù)據(jù)。本發(fā)明模擬設(shè)計(jì)錨盒通過360°中心尺與錨盒邊線靠尺的組合，利用360°中心尺調(diào)節(jié)水平和垂直扭轉(zhuǎn)角度、球鉸伸縮尺調(diào)節(jié)錨盒對(duì)角線長度、球鉸刻度尺角度的調(diào)節(jié)可以模擬出多種尺寸錨盒(工程施工中錨盒尺寸是有很多不同尺寸的)。模擬剖切面與錨盒的角度
調(diào)節(jié)虛擬剖切面靠尺與頂點(diǎn)距離控制器的差值，模擬出符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要素的錨盒扭轉(zhuǎn)支撐平面及剖切平面。讀取需要的長度數(shù)據(jù)
利用錨盒邊線靠尺直接讀取和實(shí)際情況一樣的精準(zhǔn)的下料長度。一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具的測(cè)量方法，
A :利用360°中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設(shè)計(jì)錨盒尺寸搭建虛擬錨盒。搭建完成， 見圖7 ；
B 搭建一水平工作平臺(tái)，放置虛擬剖切尺10，完成虛擬剖切面搭建，如圖8 ；
C :調(diào)節(jié)4個(gè)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器，使H-HZ=di (設(shè)計(jì)頂點(diǎn)參數(shù))。完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉(zhuǎn)，見圖9;D :移動(dòng)剖切尺，靠近虛擬錨盒邊線尺，以此從邊線尺上讀出4棱邊下料長度，完成該盒下料數(shù)據(jù)測(cè)量，見圖10。其中通過上述預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具的測(cè)量方法，
A :直接精確測(cè)量下料數(shù)據(jù)結(jié)合施工特點(diǎn)，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真實(shí)尺寸，再利用虛擬平面剖切尺10，按照設(shè)計(jì)要求模擬錨盒與剖切面的實(shí)際夾角，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸。B 錨盒模擬尺通過調(diào)整中心水平方向角度調(diào)節(jié)裝置6、豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置 7、球鉸刻度尺4、球鉸9，能夠模擬出各種規(guī)格尺寸的錨盒。C :頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器與虛擬平面剖切尺10相結(jié)合模擬各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；
通過調(diào)節(jié)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器高度與虛擬平面剖切尺10的高度，使其差值與設(shè)計(jì)值符合，從而達(dá)到模擬多種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)功能。D :邊線尺球鉸結(jié)構(gòu)與頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器1/3球托結(jié)構(gòu)
通過球鉸結(jié)構(gòu)與1/3球托結(jié)構(gòu)，保證虛擬錨盒的對(duì)角線與四棱邊線與現(xiàn)實(shí)錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產(chǎn)生的誤差。當(dāng)錨盒在三維角度上發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候， 靠尺的邊線與360°中心尺模擬出來的錨盒底面中心線較差的位置，始終與虛擬平面靠尺與工作平臺(tái)切出來的數(shù)據(jù)，于設(shè)計(jì)要求的di數(shù)據(jù)符合。主要就是保證調(diào)節(jié)4個(gè)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器， 使H-HZ=di (設(shè)計(jì)頂點(diǎn)參數(shù))，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具，其特征在于包括有360度中心尺，所述360度中心尺包括有中心尺上段(I)和中心尺下段(2)，中心尺上段(I)與中心尺下段(2)形成交叉結(jié)構(gòu)并在交叉處設(shè)置有水平方向角度調(diào)節(jié)裝置(6)，中心尺上段(I)與中心尺下段(2)的兩端都帶有中心尺刻度尺段(5)，在中心尺上段(I)與中心尺下段(2)上還設(shè)有豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置(7)，還設(shè)有包括有球鉸刻度尺(3)和球鉸伸縮尺(4)的虛擬錨盒邊線尺，其中球鉸刻度尺(3 )和球鉸伸縮尺(4 )通過球鉸(9 )連接，球鉸伸縮尺(4 )的上設(shè)置有球鉸伸縮尺鎖定裝置(8)，還包括有頂點(diǎn)距離控制器、虛擬剖切面靠尺(10)，所述頂點(diǎn)距離控制器包括頂點(diǎn)距離控制器底座(11)和頂點(diǎn)控制器伸縮托架(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具，其特征在于頂點(diǎn)控制器頂點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的控制器伸縮托架(12)的頂部形成有對(duì)應(yīng)球鉸(9)的半球型凹槽(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種預(yù)應(yīng)力錨盒下料尺寸測(cè)量工具的測(cè)量方法，其特征在于 A :利用360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設(shè)計(jì)錨盒尺寸搭建虛擬錨盒；B :搭建一水平工作平臺(tái)，放置虛擬剖切面靠尺(10)，完成虛擬剖切面搭建；C :調(diào)節(jié)4個(gè)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器，使H-HZ=di，設(shè)計(jì)頂點(diǎn)參數(shù)，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉(zhuǎn)；D :移動(dòng)剖切尺，靠近虛擬錨盒邊線尺，以此從邊線尺上讀出4棱邊下料長度，完成該盒下料數(shù)據(jù)測(cè)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量方法，其特征在于A :直接精確測(cè)量下料數(shù)據(jù)結(jié)合施工特點(diǎn)，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真實(shí)尺寸，再利用虛擬平面剖切尺(10)，按照設(shè)計(jì)要求模擬錨盒與剖切面的實(shí)際夾角，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸；B 錨盒模擬尺通過調(diào)整中心水平方向角度調(diào)節(jié)裝置(6)、豎直方向角度調(diào)節(jié)裝置 (7)、球鉸刻度尺(4)、球鉸(9)，能夠模擬出各種規(guī)格尺寸的錨盒；C :頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器與虛擬平面剖切尺(10)相結(jié)合模擬各種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；通過調(diào)節(jié)頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器高度與虛擬平面剖切尺(10)的高度，使其差值與設(shè)計(jì)值符合，從而達(dá)到模擬多種設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)功能；D :邊線尺球鉸結(jié)構(gòu)與頂點(diǎn)調(diào)節(jié)器1/3球托結(jié)構(gòu)通過球鉸結(jié)構(gòu)與1/3球托結(jié)構(gòu)，保證虛擬錨盒的對(duì)角線與四棱邊線與現(xiàn)實(shí)錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產(chǎn)生的誤差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種懸索橋、斜拉橋等特大橋梁預(yù)應(yīng)力錨盒尺寸測(cè)量工具，其特征在于包括有360度中心尺、虛擬錨盒邊線尺，所述360度中心尺包括有中心尺上段和中心尺下段，中心尺上段與中心尺下段形成交叉結(jié)構(gòu)并在交叉處設(shè)置有水平方向角度調(diào)節(jié)裝置，還包括有頂點(diǎn)距離控制器、虛擬剖切面靠尺，所述頂點(diǎn)距離控制器包括頂點(diǎn)距離控制器底座和頂點(diǎn)控制器伸縮托架。通過本發(fā)明的實(shí)施(1)數(shù)據(jù)精確，所得尺寸均與現(xiàn)實(shí)尺寸一致；(2)使用簡單，通過簡單的設(shè)置即可測(cè)得下料數(shù)據(jù)；(3)適應(yīng)多種規(guī)格，通過調(diào)節(jié)中心尺長度，角度調(diào)節(jié)度盤與球鉸角度，可以模擬多種規(guī)格錨盒；(4)外需配合條件簡單；僅需要一個(gè)水平工作平臺(tái)配合，無需其他任何計(jì)算工具。
文檔編號(hào)G01B21/00GK102589491SQ20121001226
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者汪捍東, 聶東, 董武斌, 裴賓嘉, 閔祥, 黃靚, 龍勇 申請(qǐng)人:四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司