專利名稱：鑄鋼件空間位置的安裝定位方法
技術領域：
本發明涉及空間定位技術領域，尤其涉及一種確定大型復雜鑄鋼件空間 位置的安裝定位方法。
背景技術：
目前國內網殼結構應用鑄鋼件的形式較多，鑄鋼件作為網殼結構的主要 受力節點，其形體為空間三維結構，在安裝過程中需要對鑄鋼件在空間的位
置進行定位，測量定位立體的鑄鋼件一4殳采用X、 Y、 Z三維坐標點來定位。而 在一些造型新穎、結構復雜、安裝難度高的網殼結構建筑中，常大量使用大 型復雜的鑄鋼件，這些鑄鋼件一般具有體型大，超重量，多分支的特點。導 致它移位困難，最重的鑄鋼件要使用大型吊車才能使其翻轉，造成施工現場 操作的不便，致使對它們在空中的定位也不方便，進而影響了施工安裝的進 度。
現有技術在空中定位鑄鋼件的方法是通過對鑄鋼件的各端口三維坐標控 制，來實現控制鑄鋼件在空中的位置。 一般是使用全站儀對鑄鋼件的各端口 進行坐標測量，為此，要先測得鑄鋼件全部端口的三維坐標，再通過三維坐 標來控制鑄鋼件，測量鑄鋼件端口坐標點可以采用圖l所示的方式，但發明人 發現這種測量方法至少存在下述缺點
(1) 鑄鋼件須放置在空曠場地，對施工現場場地條件要求較高；
(2) 鑄鋼件體形大，通過三維坐標控制調整至控制坐標位置速度較慢，效 率低；
(3) 鑄鋼件地面調整至安裝位置后，吊裝至高空時，須進行復核與調整，并且三維坐標均需要調整，致使施工效率低。

發明內容
基于上述現有技術所存在的問題，本發明實施方式提供了 一種大型復雜 鑄鋼件空間位置的定位方法，其目的是針對大型復雜結構的鑄鋼件，可以快 速、方便的進行空間定位，實現準確控制鑄鋼件在空中的位置。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的 本發明實施方式4是供一種鑄鋼件空間的安裝定位方法，包括 進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐標統
將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標，并通過得 到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態；
通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位 置直接進行安裝。
所述進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐 標統一具體包括
將鑄鋼件的市建坐標換算至建筑坐標，使鑄鋼件的市建坐標與建筑坐標 統一以確定鑄鋼件的控制點的控制坐標與安裝現場控制坐標統一。
所述將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標具體包
括
將鑄鋼件在空中的三維坐標X, Y, Z分解為二維平面坐標X, Y，并在每個 確定的二維平面坐標X, Y上標注其高度為Z。
所述通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態 具體包括
根據分解后得到的鑄鋼件的二維平面坐標，確定放置該鑄鋼件的支撐 架，將鑄鋼件設置在支撐架上；
5將支撐架各支撐腳的高度調整至與鑄鋼件上該點的標高坐標相一致，完 成對鑄鋼件安裝狀態的姿態調整。
所述通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安
裝位置直接進行安裝具體包括
通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位 置處，根據分解后得到的鑄鋼件各安裝點的標高坐標，將所安裝鑄鋼件的安
裝點與其它鋼構件相對接；
通過焊接使鑄鋼件與對接的其它鋼構件固定連接完成安裝。 所述方法還包括
在通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝 位置直接進行安裝之前，在吊裝工具將鑄鋼件吊離地面后，根據分解后得出 的鑄鋼件的二維平面坐標的各標高坐標在空中進行初次調整，初次調整后使 鑄鋼件吊裝在空中的姿態與安裝狀態的姿態相一致，再進行后續吊裝到位安 裝。
由上述本發明實施方式提供的技術方案可以看出，本發明實施方式中通 過將鑄鋼件的三維坐標分解成二維平面坐標與標高坐標的方式，利用分解后 的二維平面坐標與標高坐標先將鑄鋼件在空中安裝狀態的姿態調整好，通過
吊裝工具按調整好姿態，將鑄鋼件吊裝到空中安裝位置處直接進行安裝。該 安裝方法將復雜的空間三維定位轉化為平面二維定位，使安裝定位的可操作 性變得更方便，并且可以在調整好平面姿態的情況下，對鋼構件進行吊裝到 位后實現快速安裝，大大提高了鑄鋼件在空中定位安裝的效率。


圖1為本發明實施例的安裝定位方法流程圖2為本發明實施例的安裝的鑄鋼件的結構示意圖3為本發明實施例的分解三維坐標的流程示意圖；圖4為本發明實施例提供的支撐胎架上調整鑄鋼件姿態的示意圖。
具體實施例方式
本發明實施方式提供一種鑄鋼件空間的安裝定位方法，用于對鑄鋼件在 空中進行定位安裝，尤其適用于重量大、結構復雜的鑄鋼件的空間定位安
裝，該方法包括進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與與安裝 現場控制坐標統一；將鑄鋼件在空間中的三維坐標分解為二維平面坐標與標 高坐標，并通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿 態；通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位 置直接進行安裝。該方法定位方式簡單，在地面利用鑄鋼件三維坐標分解后 的得到二維平面坐標與標高坐標，調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態，通過吊裝
工具直接吊裝后即可進行快速安裝，降低了空間定位的復雜度，提高了安裝 效率。
為便于對本發明實施方式的理解，下面結合附圖和具體實施例對本發明 作進一步說明。 實施例一
本實施例提供一種鑄鋼件空間的安裝定位方法，用于對鑄鋼件在空間位 置的定位安裝，如圖l所示，該方法具體包括
步驟S1，進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控 制坐標統一；
步驟S2,將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標； 步驟S3，并通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態 的姿態；
步驟S4，通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中 的安裝位置直接進行安裝。
上述方法中，進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐標統一的處理步驟具體包括
將鑄鋼件的市建坐標換算至建筑坐標，使鑄鋼件的市建坐標與建筑坐標 統一 以確定鑄鋼件控制點的控制坐標與安裝現場控制坐標統一 。
將鑄鋼件在空間中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標的處理步 驟具體包括
將鑄鋼件在空間中的三維坐標X， Y, Z分解為二維平面坐標X， Y，并在每 個確定的二維平面坐標X, Y上標注其高度為Z。
通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態的具 體處理步驟是根據分解后得到的鑄鋼件的二維平面坐標，確定放置該鑄鋼 件的支撐架，將鑄鋼件設置在支撐架上；
通過調整支撐架各支撐腳的高度與鑄鋼件上該點的標高坐標相一致，完 成對鑄鋼件安裝狀態的姿態的調整。
上述方法中，通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至 空中的安裝位置直接進行安裝具體包括
通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位
置處，根據分解后得到的鑄鋼件安裝點的標高坐標，調整所安裝鑄鋼件的安 裝點與對應安裝的其它鋼構件相對接；
通過焊接使鑄鋼件與其它鋼構件固定連接后完成安裝。
在上述方法中，在通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊 裝至空中的安裝位置直接進行安裝之前，在鑄鋼件吊裝工具吊離地面后，可 以按分解后鑄鋼件的二維平面坐標的各標高坐標在空中先進行初次調整，使 鑄鋼件吊裝至空中的姿態與安裝狀態的姿態相一致，再進行后續吊裝到位安 裝。說明。
以安裝圖2中所示的異形鑄鋼件為例，進行該鑄鋼件的空間位置安裝定 位，圖2中的鑄鋼件各支腳端口上的連接點0 (X， Y,Z)為控制點，而從控制點
8O向各支腳端口上的延續即為控制線l,對該鑄鋼件安裝時，可以按下述步驟
進行
通過測量得出該鑄鋼件3的市建坐標，并將市建坐標換算為建筑坐標-使兩 者統一起來，即使鑄鋼件控制點的控制坐標與現場控制坐標相統一；
如圖3所示，將鑄鋼件3的三維坐標分解為二維平面控制坐標X、 Y和標高 坐標Z;
根據施工圖紙及鑄鋼件坐標圖計算出鑄鋼件支撐胎架底面尺寸，制得支 撐胎架底面鋼板l,并根據分解后得到的鑄鋼件上作為支撐點的各工作節點的 平面控制坐標X、 Y，將支撐各工作節點的支撐柱2設置在支撐胎架底面鋼板 上，并使與各工作節點對應的支撐柱2的高度與該鑄鋼件3的相應工作節點的 標高坐標Z相同，即得到一個可以固定鑄鋼件3的支撐胎架；該步驟具體目的 為后續固定鑄鋼件提供一個支撐胎架，因鑄鋼件支腿方位各異，所以進行測 量前，先在鋼板平臺上將支撐柱設好位置，然后將根據該處標高制作好的支 撐柱焊接在鋼板平臺上，便于后續在地面上以空中的安裝姿態固定鑄鋼件；
將鑄鋼件吊裝到支撐胎架上，使鑄鋼件的各工作節點與各支撐柱一一對 應，實現了利用分解后得到的二維平面控制坐標和標高坐標將鑄鋼件在支撐 胎架上定位，即利用支撐胎架可將鑄鋼件調整至空中安裝狀態的姿態；
按調整好的姿態將鑄鋼件吊裝到空中的安裝處進行安裝，具體安裝定位 流程如下初4交定形—高空測控—復測4吏正，其中
① 初一交定形
高空定位前，先將鑄鋼件通過塔吊在地面上進行Z標高形狀粗調.在鑄 鋼件吊離地面100腿左右后，再將計算得出的各伸臂截面控制點相對高差，調 整到相應高度，完成鑄鋼件定位粗調；
② 高空測控
測量控制主要操作方法是將多維空間轉化為二維平面控制，最終將復雜 的空間三維定位轉化為二維平面控制坐標進行定位，從而實現測量定位的可操作性；
將吊裝到位的鑄鋼件調整到與周圍連接的鑄鋼件的連接點相吻合，即可 進行吊裝到位鑄鋼件與其它對接鑄鋼件的焊接安裝。
綜上所述，本發明實施例中通過將三維坐標分解為二維平面坐標和標高 坐標的方式，便于在空中安裝鑄鋼件前，先調整好該鑄鋼件安裝狀態的姿 態，解決了大型復雜鑄鋼件測量定位效率低的問題，提高了鑄鋼件在地面初 校的效率，解決了施工現場場地條件限制的問題，節省了地面調整鑄鋼件安 裝姿態的時間，使測量施工更加便利。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明 的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，包括進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐標統一；將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標，并通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態；通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位置直接進行安裝。
2、 根據權利要求l所述的鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，所 述進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐標統一 具體包括將鑄鋼件的市建坐標換算至建筑坐標，使鑄鋼件的市建坐標與建筑坐標 統一以確定鑄鋼件的控制點的控制坐標與安裝現場控制坐標統一。
3、 根據權利要求l所述的鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，所 述將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標具體包括將鑄鋼件在空中的三維坐標X, Y, Z分解為二維平面坐標X, Y，并在每個 確定的二維平面坐標X, Y上標注其高度為Z。
4、 根據權利要求l所述的鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，所 述通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態具體包 括根據分解后得到的鑄鋼件的二維平面坐標，確定放置該鑄鋼件的支撐 架，將鑄鋼件設置在支撐架上；將支撐架各支撐腳的高度調整至與鑄鋼件上該點的標高坐標相一致，完 成對鑄鋼件安裝狀態的姿態調整。
5、 根據權利要求l所述的鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，所述通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位置直接進行安裝具體包括通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位 置處，根據分解后得到的鑄鋼件各安裝點的標高坐標，將所安裝鑄鋼件的安裝點與其它鋼構件相對接；通過焊接使鑄鋼件與對接的其它鋼構件固定連接完成安裝。
6、根據權利要求1或5所述的鑄鋼件空間的安裝定位方法，其特征在于，所述方法還包括在通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝 位置直接進行安裝之前，在吊裝工具將鑄鋼件吊離地面后，根據分解后得出 的鑄鋼件的二維平面坐標的各標高坐標在空中進行初次調整，初次調整后使 鑄鋼件吊裝在空中的姿態與安裝狀態的姿態相 一致，再進行后續吊裝到位安 裝。
全文摘要
本發明公開了一種鑄鋼件空間的安裝定位方法。屬于空間定位技術領域。該方法包括進行坐標轉換，使所定位的鑄鋼件上的控制坐標與安裝現場控制坐標統一；將鑄鋼件在空中的三維坐標分解為二維平面坐標與標高坐標，并通過得到的二維平面坐標與標高坐標調整好鑄鋼件安裝狀態的姿態；通過吊裝工具將調整好的鑄鋼件按安裝狀態的姿態吊裝至空中的安裝位置直接進行安裝。該安裝方法將復雜的空間三維定位轉化為平面二維定位，使安裝定位的可操作性變得更方便，并且可以在調整好平面姿態的情況下，對鋼構件進行吊裝到位后實現快速安裝，大大提高了鑄鋼件在空中定位安裝的效率。
文檔編號E04G21/14GK101525945SQ20091008089
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月27日 優先權日2009年3月27日
發明者于運波, 孟祥沖, 曾平雨, 王勝利, 譚神洲, 鄶國雄, 陳龍章, 黃遠鋒 申請人:中建鋼構有限公司