本發明涉及一種利用建筑信息模型bim對電纜線槽的施工方法。

背景技術：

隨著各種異型建筑結構形式增多，在電氣設備安裝中，弧形線槽相應增加。弧形線槽傳統的施工工藝采用現場人工制作，增加勞動強度、降低工作效率、浪費材料、不能保證安裝精度和質量。查閱鍍鋅防火電纜線槽產品目錄，沒有弧形電纜線槽產品，只有直線段及直通、兩通、三通、四通等配件。在以往的施工中，為解決弧線電纜線槽的安裝，一般采用切割、拼角、水平插接的施工工藝來解決。大批量弧形電纜線槽安裝采用這種工藝施工，將給工人增加勞動強度和工作量，降低工作效率，增加安裝成本，同時傳統弧形線槽安裝還存在中加工粗糙、毛刺多、拼裝不嚴密以及線槽線形不平滑等質量通病，也影響電纜線槽安裝觀感質量。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種弧形電纜線槽結構的施工方法，要解決現有弧線電纜線槽現場制作存在使工人勞動強度和工作量增大，降低工作效率，增加安裝成本以及影響電纜線槽安裝觀感質量的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種弧形電纜線槽結構，包括水平安裝的電纜線槽和沿電纜線槽的安裝位置布置的線槽承托件，所述電纜線槽包括兩段直線段線槽以及連接兩者的弧段線槽，所述弧段線槽呈槽型包括兩個形狀與尺寸均相同的連接單元，兩個連接單元左右鏡像對接，每個連接單元均包括底板以及分別垂直底板的長邊槽幫和短邊槽幫，

所述長邊槽幫和短邊槽幫均為矩形，長邊槽幫和短邊槽幫的長度不同、高度相同，所述底板為直角梯形，上底與短邊槽幫連接，下底與長邊槽幫連接，兩個直角梯形的斜邊對接同時兩個長邊槽幫以及兩個短邊槽幫也分別對接形成兩個角度相同的鈍角，該鈍角為弧段線槽的彎頭角度。

一種弧形電纜線槽結構的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，計算弧段線槽的彎頭角度：

根據設計圖紙并通過圓弧插補原理得到圓心角公式其中，為弧段線槽對應的圓心角角度，θ為弧段線槽所在整段弧線l對應的圓心角角度，l為整段弧線的弧長，l為每增加一個弧段線槽對應的弦長長度；

或者其中，為弧段線槽對應的圓心角角度，l為弧段線槽對應的弦長長度，r為弧線對應圓的半徑；

由此得到弧段線槽的彎頭角度

步驟二，統計本工程的弧段線槽的角度及類型：根據設計圖紙對計算完成的弧段線槽的彎頭角度和尺寸型號進行分類統計和匯總；

步驟三，利用三維軟件繪制弧段線槽族文件生成毛坯件大樣圖:

首先對弧段線槽進行分析后進行建模；然后建模時對連接單元的各個參數進行代碼字母設定，對設計給出的已知參數進行賦值，通過已知參數與未知參數之間的幾何關系在軟件中編程未知參數的計算公式，未知參數通過該計算公式自動進行計算得出賦值；計算出未知參數后得到加工弧段線槽所需的毛坯件尺寸，并按照步驟二對弧段線槽的分類統計和匯總生成一系列毛坯件大樣圖；

步驟四，按照毛坯件大樣圖加工生產弧段線槽并一一進行編號；

步驟五，在現場根據設計圖紙對線槽承托件的安裝進行放線；

線槽承托件的安裝放線根據設計圖紙分為兩段安裝直線和一段安裝弧線，安裝弧線的起點和終點分別連接兩段安裝直線；

步驟六，在地面上先安裝一段直線段線槽，然后根據編號選取相應的弧段線槽與該段直線段線槽進行拼裝，隨后再將另一段直線段與弧段線槽進行拼裝，然后將三段電纜線槽一起固定在線槽承托件上，線槽安裝完成。

所述步驟三中，已知參數包括步驟一中計算的弧段線槽的彎頭角度α、線槽寬度、線槽高度、短邊槽幫的長度，其中線槽高度即長邊槽幫或短邊槽幫的高度；所述未知參數包括長邊槽幫的長度。

所述步驟三中，毛坯件為矩形鋼板，矩形鋼板的短邊長度為長邊槽幫的長度和短邊槽幫的長度之和，矩形鋼板的長邊長度為線槽寬度、長邊槽幫的高度和短邊槽幫的高度三者之和。

所述毛坯件切割沿中部的三段分割線切割成兩塊形狀和尺寸均相同的毛坯板，切割后的兩個毛坯鋼板分別彎折成兩個連接單元，所述三段分割線包括分別垂直矩形鋼板兩個短邊的兩段端部分割線以及連接兩段端部分割線的中部分割線，

所述端部分割線的起割點和終割點將該矩形鋼板的短邊分離成兩個毛坯鋼板的長邊槽幫和短邊槽幫，端部分割線的切割長度即長邊槽幫或短邊槽幫的高度，端部分割線與中部分割線)成兩個相同的鈍角，該鈍角r＝α/2+90°；

所述長邊槽幫的長度＝短邊槽幫的長度+線槽寬度×tan(180°-r)。

所述步驟三中，短邊槽幫的長度統一設定為100mm。

所述步驟五中，

當線槽承托件包括垂直固定在豎向結構之中的托臂支架時：只需要根據安裝直線和安裝弧線的相應位置在豎向結構上進行放線，保證線槽承托件與水平面平行；

當線槽承托件包括頂端垂直固定在頂板之中的對應成組的兩行吊桿以及連接每組吊桿底端之間并承托電纜線槽的橫擔時：需要在頂板上進行放線，兩行吊桿分別位于電纜線槽的兩端；

吊桿放線時每組吊桿連線的延長線均過安裝弧線所在圓的圓心，即每個吊桿與圓心的連線均與該吊桿處安裝弧線的法線重合，以保證弧段線槽與橫擔始終垂直，同一個線槽的所有橫擔均處于同一水平面上。

與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果：

本發明可以解決當市政綜合管溝工程弧線結構部位占比較高、弧形線槽規格型號多、電纜敷設質量要求高、安裝空間排布難度大時剛性電纜線槽安裝的需要，創造性的在直線段線槽之間連接一個定型帶角度的弧段線槽組裝。

本發明弧段線槽利用revit軟件建模編程和深化設計解決弧形電纜線槽連接件拼裝，本發明在軟件上進行二次開發指導現場各類弧線段線槽的弧形安裝，因此通過采用定型制作的弧形線槽，解決不同角度和尺寸的工件放樣，可以縮短弧段線槽大樣圖的繪制時間，提高效率，經濟合理、無需在現場加工，便捷的實現了弧線段線槽的安裝和施工，最終達到弧型圓滑過度、一次成型、質量精度可控、確保弧形線槽安裝的觀感和拼裝質量的目的，還實現了節省制作成本、減少材料浪費、縮短了工期、節能環保且施工便捷安全的目標，徹底解決了異形線槽安裝精度問題。取得了較好的經濟效益。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明圓心角公式原理一示意圖。

圖2是本發明圓心角公式原理二示意圖。

圖3是本發明建模輸入已知參數得到未知參數的截圖。

圖4是吊桿的安裝放線示意圖。

圖5是毛坯件切割成連接單元并且連接單元翻轉連接示意圖。

圖6是毛坯件切割成兩個連接單元的尺寸示意圖。

圖7是弧段線槽的尺寸示意圖。

附圖標記：1－連接單元、2－底板、21－斜邊、3－長邊槽幫、4－短邊槽幫、5－安裝直線、6－安裝弧線、7－吊桿連線、8－圓心、9－矩形鋼板、10－端部分割線、11－中部分割線、12－吊桿放線位置、13－橫擔放線位置、14－分界位置。

具體實施方式

一種弧形電纜線槽結構，包括水平安裝的電纜線槽和沿電纜線槽的位置布置的線槽承托件，所述電纜線槽包括兩段直線段線槽以及連接兩者的弧段線槽，參見圖5-6所述，所述弧段線槽呈槽型包括兩個形狀與尺寸均相同的連接單元1，兩個連接單元左右鏡像對接，每個連接單元均包括底板以及分別位于底板2兩端并且垂直底板的長邊槽幫3和短邊槽幫4，

所述長邊槽幫3和短邊槽幫4均為矩形，長邊槽幫和短邊槽幫的長度不同、高度相同，所述底板2為直角梯形，上底與短邊槽幫連接，下底與長邊槽幫連接，兩個直角梯形的斜邊21對接，兩個長邊槽幫以及兩個短邊槽幫分別對接形成兩個角度相同的鈍角，該鈍角為弧段線槽的彎頭角度。

這種弧形電纜線槽結構的施工方法，施工步驟如下：

步驟一，計算弧段線槽的彎頭角度：

參見圖1所示，根據設計圖紙并通過圓弧插補原理即無數短直線段按照預定的角度連接，在半徑增大到一定程度時，可以看成是弧形，由此得到圓心角公式其中，為弧段線槽對應的圓心角角度，θ為弧段線槽所在整段弧線對應的圓心角角度，l為整段弧線的弧長，l為每增加一個弧段線槽對應的弦長長度。

參見圖2所示，或者其中，為弧段線槽對應的圓心角角度，l為弧段線槽對應的弦長長度，r為弧線對應圓的半徑；由此得到弧段線槽的彎頭角度

步驟二，統計本工程的弧形連接件的角度及類型：根據設計圖紙對計算完成的弧段線槽的彎頭角度和尺寸型號進行分類統計和匯總。

步驟三，利用三維軟件繪制弧段線槽族文件生成毛坯件大樣圖:

參見圖3、5-7所示，首先對弧段線槽進行分析后進行建模；建模方式選擇可行性的拉伸、融合、旋轉或放樣等進行建模，然后建模時對弧段線槽的各個參數進行代碼字母設定，對設計給出的已知參數進行賦值，通過已知參數與未知參數之間的幾何關系在軟件中編程未知參數的計算公式，未知參數通過該計算公式自動進行計算得出賦值。由于每個工程的電纜線槽的弧段線槽的角度和尺寸都不一樣，所以需要根據工程統計弧段線槽的各參數。

所述已知參數包括步驟一中計算的彎頭角度α、線槽寬度b、線槽高度h即長邊槽幫或短邊槽幫的高度、短邊槽幫的長度、弧段線槽的彎頭角度；所述未知參數包括長邊槽幫的長度c；從而可以得到加工弧段線槽所需的毛坯件大樣圖，并按照步驟二對弧段線槽的分類統計和匯總生成一系列毛坯件大樣圖，生成的大樣圖既有下料平面圖又有三維圖形，使生產廠家生產時更加直觀。

參見圖3所示，是本發明建模輸入已知參數得到未知參數的截圖，界面左邊為參數列表，右邊為毛坯件切割示意圖和弧段線槽拼接后形成弧段線槽的示意圖。本實施例中短邊槽幫的長度即軟件中設定的短邊長度，長邊槽幫的長度即軟件中設定的長邊長度。由弧段線槽的尺寸參數得到毛坯件尺寸參數。

參見圖3、5-7所示，其中已知參數為彎頭角度α＝172°；線槽寬度b＝400mm；短邊長度a＝100mm；本實施例中短邊長度與線槽高度相同，因此線槽高度也為100mm，長邊槽幫以及短邊槽幫的高度相同均為100mm。其中在深化設計弧段線槽時，考慮到實用和加工方便安裝便捷，以及生產廠家重復利用短尺寸材料，和生產統一標準，因此把所有連接單元的短邊長度定為100mm。

為了節省切割下料成本，本實施例中毛坯件為矩形鋼板9，矩形鋼板的短邊長度即毛坯件的長度為長邊槽幫的長度c和短邊槽幫的長度a之和，矩形鋼板的長邊長度即毛坯寬度d為線槽寬度b、長邊槽幫的高度和短邊槽幫的高度三者之和。本實施例中，長邊槽幫以及短邊槽幫的高度均為100mm，因此毛坯寬度d＝線槽高度×2+線槽寬度b＝600mm。

毛坯件切割沿中部的三段分割線切割成兩塊形狀和尺寸均相同的毛坯板，切割后的兩個毛坯鋼板分別彎折成兩個連接單元，所述三段分割線包括分別垂直矩形鋼板兩個短邊的兩段端部分割線10以及連接兩段端部分割線的中部分割線11。所述端部分割線的起割點和終割點將該矩形鋼板的短邊分離成兩個毛坯鋼板的長邊槽幫和短邊槽幫，端部分割線的切割長度即該端部的槽幫高度，中部分割線與端部分割線成兩個相同的鈍角，此鈍角可以使得兩個連接單元沿底板斜邊鏡像對接后得到彎頭角度α，根據幾何換算該鈍角r＝α/2+90°＝176°。

由此得到未知參數長邊長度c＝短邊長度a+線槽寬度b×tan(180°-r)＝128mm。

進而得到毛坯件的長度w＝長邊槽幫的長度c+短邊槽幫的長度a＝128mm+100mm＝228mm。

如圖3、5-7所示對各個參數進行尺寸標注，根據尺寸電纜線槽生產廠家就可以加工連接單元和出特定角度的弧段線槽。

步驟四，按照毛坯件大樣圖加工生產弧段線槽并一一進行編號。

步驟五，在現場根據設計圖紙對線槽承托件的安裝進行放線。

參見圖4所示，所述電纜線槽包括兩段直線段線槽和弧段線槽的安裝，線槽承托件的安裝放線根據設計圖紙分為兩段安裝直線5和一段安裝弧線6，安裝弧線的起點和終點分別連接兩段安裝直線；分界位置14如圖所示。

當線槽承托件包括垂直固定在豎向結構之中的托臂支架時：只需要根據安裝直線和安裝弧線的相應位置在豎向結構上進行放線，保證線槽承托件與水平面平行。

參見圖4所示，當線槽承托件包括頂端垂直固定在頂板之中的對應成組的兩行吊桿以及連接每組吊桿底端之間并承托電纜線槽的橫擔時：需要在頂板上進行放線，兩行吊桿分別位于電纜線槽的兩端。吊桿放線位置12和橫擔放線位置13如圖所示。

吊桿放線時每組吊桿連線7的延長線均過圓心8即每個吊桿與圓心的連線均與該吊桿處安裝弧線的法線重合，以保證線槽與橫擔始終垂直，同一個線槽的所有橫擔均處于同一水平面上，在線槽安裝方向每米不超過2mm的公差，并根據設計要求焊接防雷接地扁鋼。

步驟六，在地面上先安裝一段直線段線槽，然后根據編號選取相應的弧段線槽與該段直線段線槽進行拼裝，隨后再將另一段直線段與弧段線槽進行拼裝，然后將三段電纜線槽一起固定在線槽承托件上，線槽安裝完成。