專利名稱：一種預應力錨盒下料尺寸測量工具及其測量方法
技術領域：
本發明涉及建筑領域，具體來講是一種預應力錨盒下料尺寸測量工具。
背景技術：
現代特大橋梁大量使用預應力技術，尤其是斜拉橋、懸索橋等特殊結構橋對預應力要求特別高。一般預應力錨盒下料，采用計算能較為準確的獲得下料尺寸，但是對于預應力錨盒在空間X、Y、Z軸方向均產生相切角度的情況下，采用常規計算只能獲得近似數據， 而根據近似數據產生的產品對預應力的力學要求可能產生較大的負面影響。錨盒與剖切面發生了在三維角度上的異形剖切，需要經過工程技術人員大量的復雜的計算才能獲得近似下料數據。從工程施工現場技術來看，多是采用近似計算獲得非準確數據，而根據近似數據產生的產品對預應力的力學要求可能產生較大的負面影響，故需要加以改進。在空間X、Y、Z軸方向均產生相切角度的預應力錨盒一般應用于懸索橋、矮塔斜拉橋等橋型，錨盒尺寸一般在40cm*40cnT80cm*80cm之間，大多數錨盒與混凝土產生三維上的任意角度剖切，少數產生二維上的任意角度剖切。當錨盒在三維方向產生任意角度剖切時,設計給予的控制指標di (i=l_4)為該頂點與剖切平面的距離，因而該平面受其中3個點控制，無法使用常規函數進行計算，且不利于現場施工。
發明內容
本發明的目的在于提供一種預應力錨盒下料尺寸測量工具及其測量方法，施工現場簡單快捷的測量出錨盒的下料尺寸，克服下料計算難題，化繁為簡，利用簡單的工具實現精確下料，便于具體操作。本發明是這樣實現的，構造一種預應力錨盒下料尺寸測量工具，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構并在交叉處設置有水平方向角度調節裝置，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有豎直方向角度調節裝置，
還設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，球鉸伸縮尺的上設置有球鉸伸縮尺鎖定裝置，
還包括有頂點距離控制器、虛擬剖切面靠尺，所述頂點距離控制器包括頂點距離控制器底座和頂點控制器伸縮托架。根據本發明所述的一種預應力錨盒下料尺寸測量工具，其特征在于頂點控制器頂點上對應的控制器伸縮托架的頂部形成有對應球鉸的半球型凹槽。根據上述一種預應力錨盒下料尺寸測量工具的測量方法，其特征在于
A :利用360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設計錨盒尺寸搭建虛擬錨盒；B :搭建一水平工作平臺，放置虛擬剖切面靠尺，完成虛擬剖切面搭建；
C :調節4個頂點調節器，使H-HZ=di，設計頂點參數，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬 旋轉；
D :移動剖切尺，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 下料數據測量。根據上述的測量方法，其特征在于
A :直接精確測量下料數據結合施工特點，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真 實尺寸，再利用虛擬平面剖切尺，按照設計要求模擬錨盒與剖切面的實際夾角，直接從錨盒 模擬尺上讀取精確下料尺寸；
B 錨盒模擬尺通過調整中心水平方向角度調節裝置、豎直方向角度調節裝置、球鉸 刻度尺、球鉸，能夠模擬出各種規格尺寸的錨盒；
C :頂點調節器與虛擬平面剖切尺相結合模擬各種設計數據；
通過調節頂點調節器高度與虛擬平面剖切尺的高度，使其差值與設計值符合，從而達 到模擬多種設計數據功能；
D :邊線尺球鉸結構與頂點調節器1/3球托結構
通過球鉸結構與1/3球托結構，保證虛擬錨盒的對角線與四棱邊線與現實錨盒尺寸相 符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產生的誤差。本發明所述的一種預應力錨盒下料尺寸測量工具，模擬現實中平面與錨盒的關 系，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸；通過調整錨盒模擬尺，可以模擬出各種規格尺 寸的錨盒；通過調節頂點調節器和虛擬平面剖切尺的高度差，可以模擬多種設計數據；通 過球鉸與1/3球托結構，消除因為錨盒任意角度擺放，產生的誤差。本發明的優點在于(1)、數據精確，所得尺寸均與現實尺寸一致；(2)、使用簡單， 通過簡單的設置即可測得下料數據；(3)、適應多種規格，通過調節中心尺長度，角度調節 度盤與球鉸角度，可以模擬多種規格錨盒；(4)、外需配合條件簡單；僅需要一個水平工作 平臺配合，無需其他任何計算工具。
圖1是本發明中360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺組合時平面圖。圖2-3是本發明中360°中心尺構造圖。圖4是本發明中虛擬錨盒邊線尺構造圖。圖5是本發明中虛擬平面剖切面構造圖。圖6是本發明中頂點距離控制器示意圖。圖5是本發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搭建示意圖。圖9是頂點調節器調節錨盒角度示意。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、水平方向角度調節裝置，7、豎直方向角度調節裝置，8、球鉸伸縮尺鎖定裝置， 9、球鉸，10、虛擬平面剖切尺，11、頂點距離控制器底座，12、頂點控制器伸縮托架，13、半球型凹槽。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做出詳細說明
為了克服現有施工現場技術的存在的不足，本發明在此提供一種預應力錨盒下料尺寸測量工具。如圖所示，本發明所述的測量工具包括有360度中心尺、虛擬錨盒邊線尺、還包括有頂點距離控制器、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形成交叉結構并在交叉處設置有水平方向角度調節裝置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上還設有豎直方向角度調節裝置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的上設置有球鉸伸縮尺鎖定裝置8。所述頂點距離控制器包括頂點距離控制器底座11和頂點控制器伸縮托架12。頂點控制器頂點上對應的控制器伸縮托架12的頂部形成有對應球鉸9的半球型凹槽13。保證4個錨盒邊線刻度尺與360°尺子在同一個平面內相交且剖切面的距離調節保證精確，所以這采用球鉸9，以及頂點控制器頂部對應球鉸的半球型凹槽13，解決這個問題。邊線尺球鉸結構與頂點調節器1/3球托結構通過球鉸結構與1/3球托結構,保證虛擬錨盒的對角線與四棱邊線與現實錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產生的誤差。本發明所述測量工具，不需要使用者有復雜的數學計算基礎，直接使用設計圖紙上的參數調節，完全模擬現場情況，直接讀取下料尺寸數據。本發明模擬設計錨盒通過360°中心尺與錨盒邊線靠尺的組合，利用360°中心尺調節水平和垂直扭轉角度、球鉸伸縮尺調節錨盒對角線長度、球鉸刻度尺角度的調節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
調節虛擬剖切面靠尺與頂點距離控制器的差值，模擬出符合圖紙設計要素的錨盒扭轉支撐平面及剖切平面。讀取需要的長度數據
利用錨盒邊線靠尺直接讀取和實際情況一樣的精準的下料長度。一種預應力錨盒下料尺寸測量工具的測量方法，
A :利用360°中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設計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，放置虛擬剖切尺10，完成虛擬剖切面搭建，如圖8 ；
C :調節4個頂點調節器，使H-HZ=di (設計頂點參數)。完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉，見圖9;D :移動剖切尺，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，完成該盒下料數據測量，見圖10。其中通過上述預應力錨盒下料尺寸測量工具的測量方法，
A :直接精確測量下料數據結合施工特點，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真實尺寸，再利用虛擬平面剖切尺10，按照設計要求模擬錨盒與剖切面的實際夾角，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸。B 錨盒模擬尺通過調整中心水平方向角度調節裝置6、豎直方向角度調節裝置 7、球鉸刻度尺4、球鉸9，能夠模擬出各種規格尺寸的錨盒。C :頂點調節器與虛擬平面剖切尺10相結合模擬各種設計數據；
通過調節頂點調節器高度與虛擬平面剖切尺10的高度，使其差值與設計值符合，從而達到模擬多種設計數據功能。D :邊線尺球鉸結構與頂點調節器1/3球托結構
通過球鉸結構與1/3球托結構，保證虛擬錨盒的對角線與四棱邊線與現實錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產生的誤差。當錨盒在三維角度上發生旋轉的時候， 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切出來的數據，于設計要求的di數據符合。主要就是保證調節4個頂點調節器， 使H-HZ=di (設計頂點參數)，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉。
權利要求
1.一種預應力錨盒下料尺寸測量工具，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)形成交叉結構并在交叉處設置有水平方向角度調節裝置(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)上還設有豎直方向角度調節裝置(7)，還設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 )的上設置有球鉸伸縮尺鎖定裝置(8)，還包括有頂點距離控制器、虛擬剖切面靠尺(10)，所述頂點距離控制器包括頂點距離控制器底座(11)和頂點控制器伸縮托架(12)。
2.根據權利要求I所述的一種預應力錨盒下料尺寸測量工具，其特征在于頂點控制器頂點上對應的控制器伸縮托架(12)的頂部形成有對應球鉸(9)的半球型凹槽(13)。
3.根據權利要求I所述一種預應力錨盒下料尺寸測量工具的測量方法，其特征在于 A :利用360度中心尺與虛擬錨盒邊線尺按照設計錨盒尺寸搭建虛擬錨盒；B :搭建一水平工作平臺，放置虛擬剖切面靠尺(10)，完成虛擬剖切面搭建；C :調節4個頂點調節器，使H-HZ=di，設計頂點參數，完成錨盒在X、Y、Z軸方向的虛擬旋轉；D :移動剖切尺，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，完成該盒下料數據測量。
4.根據權利要求2所述的測量方法，其特征在于A :直接精確測量下料數據結合施工特點，利用錨盒模擬尺，直接模擬待加工錨盒真實尺寸，再利用虛擬平面剖切尺(10)，按照設計要求模擬錨盒與剖切面的實際夾角，直接從錨盒模擬尺上讀取精確下料尺寸；B 錨盒模擬尺通過調整中心水平方向角度調節裝置(6)、豎直方向角度調節裝置 (7)、球鉸刻度尺(4)、球鉸(9)，能夠模擬出各種規格尺寸的錨盒；C :頂點調節器與虛擬平面剖切尺(10)相結合模擬各種設計數據；通過調節頂點調節器高度與虛擬平面剖切尺(10)的高度，使其差值與設計值符合，從而達到模擬多種設計數據功能；D :邊線尺球鉸結構與頂點調節器1/3球托結構通過球鉸結構與1/3球托結構，保證虛擬錨盒的對角線與四棱邊線與現實錨盒尺寸相符合，不因錨盒任意角度擺放造成工具產生的誤差。
全文摘要
本發明公開了一種懸索橋、斜拉橋等特大橋梁預應力錨盒尺寸測量工具，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構并在交叉處設置有水平方向角度調節裝置，還包括有頂點距離控制器、虛擬剖切面靠尺，所述頂點距離控制器包括頂點距離控制器底座和頂點控制器伸縮托架。通過本發明的實施(1)數據精確，所得尺寸均與現實尺寸一致；(2)使用簡單，通過簡單的設置即可測得下料數據；(3)適應多種規格，通過調節中心尺長度，角度調節度盤與球鉸角度，可以模擬多種規格錨盒；(4)外需配合條件簡單；僅需要一個水平工作平臺配合，無需其他任何計算工具。
文檔編號G01B21/00GK102589491SQ20121001226
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者汪捍東, 聶東, 董武斌, 裴賓嘉, 閔祥, 黃靚, 龍勇 申請人:四川公路橋梁建設集團有限公司