一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统和方法与流程

1.本发明涉及跨越塔技术领域，具体地涉及一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统和方法。


背景技术：

2.随着社会经济的不断发展，用电负荷不断上升，高电压等级的输电线路不断在铺设。南方地区河网众多，虽然大部分主要河流都有公路桥跨越，但是大部分桥梁并无预留高压电缆铺设的走廊，并且一般的跨越塔在面对长江这种跨度过长的河流时，其作用就不明显，在铺设长江大跨越塔时，需要插入大规格的钢管以支撑长江大跨越塔，但是大规格的钢管插入定位问题需要解决。


技术实现要素：

3.本发明实施例的目的是提供一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统和方法，该系统可以将长江大跨越塔的支撑管固定在预设的角度内，以便于该支撑管支撑长江大跨越塔。
4.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统，所述系统包括：
5.底部固定座，
6.管底锚固墩，设置在所述底部固定座的底部；
7.支撑管，穿过所述底部固定座与所述管底锚固墩连接，以被所述底部固定座和所述管底锚固墩固定，且所述支撑管与地面非相互垂直；
8.水泥墩，设置在所述支撑管的外围，以支撑所述支撑管；
9.四根固定拉绳，两根所述固定拉绳设置在所述支撑管的倾角内侧，另外两根所述固定拉绳设置在所述支撑管的倾角外侧，且在所述支撑管的倾角内侧的两根所述固定拉绳的一端对称且相互垂直的设置在所述支撑管的顶部，另一端与地面连接，在所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳的一端对称且相互垂直的设置在所述支撑管的顶部，另一端与地面连接，以和所述支撑管的倾角内侧的固定拉绳配合使得所述支撑管与地面形成指定的斜度。
10.可选的，所述系统包括钻桩，分别设置在每根所述固定拉绳的另一端，以支撑所述固定拉绳。
11.可选的，所述系统包括手扳葫芦，所述手扳葫芦的一端与所述固定拉绳的另一端连接，所述手扳葫芦的另一端与所述钻桩连接，以调节所述固定拉绳的长度。
12.另一方面，本发明还提供一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法，所述方法包括：
13.获取支撑管相对于水平面的倾角；
14.判断所述倾角是否符合预设角度；
15.当所述倾角不符合预设角度时，调整四根固定拉绳以将所述支撑管与地面的倾角调整至预设角度。
16.可选的，获取支撑管相对于水平面的倾角包括：
17.沿着所述支撑管的内壁顺着所述支撑管的中心线从上至下依次均匀安装多个倾角传感器；
18.获取所述倾角传感器检测到的所述支撑管相对于水平面的倾角。
19.可选的，获取支撑管相对于水平面的倾角包括：
20.从所述支撑管的倾角内侧的最低点垂下测量绳尺；
21.在离所述最低点每隔相同的距离在所述测量绳尺上做标记；
22.获取每个所述标记与所述支撑管在水平之间的距离；
23.计算每个所述标记与所述支撑管在水平之间的距离与所述标记和最低点在竖直方向上的距离的比值；
24.根据计算后的比值获取所述支撑管相对于水平面的倾角。
25.可选的，当所述倾角不符合预设角度时，调整四根固定拉绳以将所述支撑管与水平面的倾角调整至预设的角度包括：
26.获取在所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳和所述支撑管的连接点距离所述支撑管与地面的连接处的的第一长度；
27.获取在所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳的顶部在地面上的投影与其底部的第一距离；
28.获取调整前所述支撑管与水平面的倾角的第一角度；
29.根据公式一得到调整前在所述支撑管的外侧的两根所述固定拉绳的长度：
[0030][0031]
其中，l1为调整前两根所述固定拉绳的长度，l为第一长度，c为第一距离，α1为第一角度；
[0032]
当所述支撑管相对于水平面的倾角符合所述预设角度时，所述支撑管外侧的两根固定拉绳对称且相互垂直的设置在所述支撑管的顶部；
[0033]
获取在所述预设角度时所述支持管的外侧的固定拉绳的底部和所述支撑管的在x轴方向上的第二距离；
[0034]
获取在所述预设角度时所述支撑管的顶部的中点与所述支撑管的外侧的固定拉绳的顶端之间在同一水平的距离；
[0035]
获取在所述预设角度时所述支撑管的外侧的固定拉绳的底部和支撑管的顶部的中点在y轴方向上的第三距离；
[0036]
获取所述预设角度；
[0037]
根据公式二得到调整后的在所述支撑管的外侧的两根所述固定拉绳的长度：
[0038][0039]
其中，l2调整后的所述支撑管的外侧的两根所述固定拉绳的长度，α2为预设角度，b为第三距离，a为第二距离，r为所述支撑管的顶部的中点与所述支撑管的外侧的固定拉绳的顶端之间在同一水平的距离；
[0040]
根据公式三获取需要调整的在所述支撑管的外侧的两根所述固定拉绳的可调长度：
[0041]
δl＝l
2-l1,公式三
[0042]
其中，δl为所述可调长度；
[0043]
根据获取的所述可调长度拉动或者放松所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳，以将所述支撑管调整至指定的位置；
[0044]
将所述支撑管内侧的两根所述固定拉绳固定在地面，以和在所述支撑管外侧的两根所述固定拉绳配合将所述支撑管固定。
[0045]
可选的，根据获取的所述可调长度拉动或者放松所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳，以将所述支撑管调整至指定的位置包括：
[0046]
判断所述可调长度的数值是否为正；
[0047]
在判断所述数值为正的情况下，将所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳放松至所述可调长度的距离，以将所述支撑管调整至指定的位置。
[0048]
可选的，根据获取的所述可调长度拉动或者放松所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳，以将所述支撑管调整至指定的位置包括：
[0049]
在判断所述数值为负的情况下，将所述支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳拉动至所述可调长度的距离，以将所述支撑管调整至指定的位置。
[0050]
通过上述技术方案，本发明提供的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统和方法通过设置底部固定座，并在底部固定座的底部设有管底锚固墩，支撑管可以穿过底部固定座和管底锚固墩的顶部连接，从而可以被该底部固定座和管底锚固墩固定。固定拉绳可以设置在该支撑管的顶部，然后固定拉绳与地面连接，以将该支撑管固定，并且使该支撑管与地面形成指定的斜度，以便于支撑长江大跨越塔。在固定拉绳将支撑管固定好以后，可以在固定管的外围浇注水泥，待水泥凝固后可以形成水泥墩以支撑该支撑管，使得该支撑管的斜度不会偏移，以支撑该长江大跨越塔。
[0051]
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0052]
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
[0053]
图1是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统的支撑管的示意图；
[0054]
图2是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的倾角传感器与支撑管的连接示意图；
[0055]
图3是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的测量绳尺的示意图；
[0056]
图4是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统的俯视图；
[0057]
图5是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控
制方法的流程图；
[0058]
图6是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的获取支撑管与水平面的倾角的流程图；
[0059]
图7是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的获取支撑管与水平面的倾角的流程图；
[0060]
图8是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的调整支撑管的流程图；
[0061]
图9是根据本发明的一个实施方式的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法的调整支撑管的流程图。
[0062]
附图标记说明
[0063]
1、底部固定座
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2、管底锚固墩
[0064]
3、支撑管
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4、水泥墩
[0065]
5、固定拉绳
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6、钻桩
[0066]
7、手扳葫芦
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8、倾角传感器
[0067]
9、测量绳尺
具体实施方式
[0068]
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
[0069]
如图1和图4所示，本发明提供的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统可以包括：底部固定座1、管底锚固墩2、支撑管3、水泥墩4 和固定拉绳5。管底锚固墩2可以设置在底部固定座1的底部。支撑管3可以穿过底部固定座1与管底锚固墩2连接，从而可以被底部固定座1和管底锚固墩2固定，该支撑管3与地面是非相互垂直的。水泥墩4可以设置在支撑管4的外围，以支撑该支撑管3。固定拉绳5的数量可以是四个。两根固定拉绳5可以设置在支撑管3的倾角内侧，另外两根固定拉绳5可以设置在支撑管3的倾角外侧，在支撑管3的倾角内侧的两根固定拉绳5的一端对称且相互垂直的设置在支撑管3的顶部，另一端可以与地面连接。在支撑管3 的倾角外侧的两根固定拉绳5的一端对称且相互垂直的设置在支撑管3的顶部，另一端可以与地面连接。该支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5可以和支撑管3内侧的两根固定拉绳5配合使得该支撑管3能够与地面形成指定的斜度。
[0070]
在将该支撑管3的底部与管底锚固墩2连接以后，因为该支撑管3的规格太大，在对支撑管3的内部和外部浇注水泥时，该支撑管3可能会发生倾斜造成用于与地面之间的预设的角度偏差的情况，因此，在该支撑3的顶部设有四根固定拉绳5，该四根固定拉绳5将该支撑管3再次固定，并使得该支撑管3与地面的角度和预设的角度一致，然后在该支撑管3的内部和外部浇注水泥，待支撑管3的外部的水泥凝固以后可以形成水泥墩4。该水泥墩 4和支撑管3紧密贴合，使得该支撑管3不会再偏移，与地面之间的角度和预设的角度一致，以支撑该长江大跨越塔。
[0071]
在本发明的一个实施方式中，如图4所示，该系统可以包括钻桩6。该钻桩6可以分别设置在每根固定拉绳5的另一端，以支撑该固定拉绳5。该钻桩6深入地面，然后固定拉绳5和钻桩6连接，使得该固定拉绳5可以与地面稳固的连接，进而可以稳固的固定该支撑管3。
[0072]
在本发明的一个实施方式中，如图4所示，该系统还可以包括手扳葫芦 7。该手扳葫芦7的一端可以与固定拉绳5的另一端连接，该手扳葫芦7的另一端可以与钻桩6连接。该手扳葫芦7将该固定拉升5和钻桩6连接在一起，当该支撑管3与地面的斜度和预设的斜度有偏差时，可以通过手扳葫芦 7调节固定拉绳5的长度，进而可以调节该支撑管3与地面的斜度，从而可以将该支撑管3与地面的斜度调整至预设的角度。
[0073]
另一方面，本发明还提供一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制方法，如图5所示，该方法可以包括：
[0074]
在步骤s1中，，获取支撑管3相对于水平面的倾角的角度；
[0075]
在步骤s2中，判断倾角是否符合预设角度；
[0076]
在步骤s3中，当倾角不符合预设角度时，调整四根固定拉绳5以将该支撑管3与地面的角度调整至预设角度。
[0077]
在本发明中，该支撑管3的规格过大，且其自重过大，因此，在将该支撑管3固定后并进行水泥浇筑时，该支撑管3很可能会在浇筑过程中偏移，进而影响长江大跨越塔的支撑工作。因此需要获取该支撑管3相对于水平面的角度，然后判断该角度是否符合预设角度，当该角度和预设角度不一致时，可以调整该四根固定拉绳5的长度，进而可以将支撑管3与地面的倾角调整至预设角度，待浇筑的水泥凝固后，该支撑管3的与地面的倾角将不会发生变化，此时可以将该支撑管3的顶部的四根固定拉绳5去除，并进行下一步的浇筑工作。
[0078]
在本发明的一个实施方式中，如图6所示，在步骤s1中，获取支撑管 3相对于水平面的倾角可以包括：
[0079]
在步骤s4中，沿着支撑管3的内壁顺着支撑管3的中心线从上至下一次均匀安装多个倾角传感器8。
[0080]
在步骤s5中，获取倾角传感器8校测到的支撑管相对于水平面的倾角。
[0081]
在本发明中，如图2所示，获取支撑管3的倾角的方式可以是将该倾角传感器8放置在支撑管3的内壁，并且与支撑管3的内壁相互垂直，然后该倾角传感器8可以检测到该支撑管3相对水水平面的倾角。多个倾角传感器放置在支撑管3的内壁，可以更加准确的校测该支撑管3相对于水平面倾角。
[0082]
在本发明的一个实施方式中，如图3和图7所示，在步骤s1中，获取支撑管3相对于水平面的倾角包括：
[0083]
在步骤s6中，从支撑管3的倾角内侧的最低点垂下测量绳尺9。
[0084]
在步骤s7中，在离最低点每隔相同的距离在测量绳尺9上做标记。
[0085]
在步骤s8中，获取每个标记与支撑管3在水平之间的距离。
[0086]
在步骤s9中，计算每个标记与支撑管3在水平之间的距离与标记和最低点在竖直方向上的距离的比值。
[0087]
在步骤s10中，根据计算后的比值获取支撑管3相对于水平面的倾角。
[0088]
在本发明中，从该支撑管3的倾角内侧的最低点垂下测量绳尺9，并在测量绳尺9上距离最低点每隔相同的距离在测量绳尺9上做标记，每个标记相互间隔的距离都是相同的，每个标记距离最低点的距离都可以通过标记的数量确定。在获取每个标记距离支撑管3的倾角内侧的最低点距离后，可以获取该标记距离该支撑管3在水平之间的距离，即该标记与支撑管3的倾角内侧的管壁在水平之间的最短距离。该测量绳尺9可以和该支撑管3的倾角
内侧的侧壁构成直角三角形的两条边，因此，在获取该标记距与最低点的距离和该标记距离支撑管3的倾角内侧的管壁在水平之间的距离后，计算二者的比值后可以得到该支撑管3相对于水平面的倾角。
[0089]
在本发明的一个实施方式中，如图8所示，在步骤s3中，当倾角不符合预设角度时，调整四根固定拉绳5以将支撑管3与地面的倾角调整至预设角度可以包括：
[0090]
在步骤s11中，获取支撑管的倾角外侧的两根固定拉绳5和支撑管3的连接点距离支撑管3与地面的连接处的第一长度。
[0091]
在步骤s12中，获取支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5的顶部与地面上的投影与其底部的第一距离。
[0092]
在步骤s13中，获取调整前支撑管3与水平面的倾角的第一角度。
[0093]
在步骤s14中，根据公式一得到调整前支撑管3的外侧的两根固定拉绳 5的长度：
[0094][0095]
其中，l1为调整前两根固定拉绳(5)的长度，l为第一长度，c为第一距离，α1为第一角度；
[0096]
在步骤s15中，当支撑管3相对于水平面的倾角符合预设角度时，支撑管3外侧的两根固定拉绳5对称且相互垂直的设置在支撑管3的顶部。
[0097]
在步骤s16中，获取在预设角度时支撑管3的外侧的固定拉绳5的底部与支撑管3的顶部的中点在x轴方向上的第二距离。
[0098]
在步骤s17中，获取在预设角度时支撑管3的顶部的中点与支撑管的3 的外侧的固定拉绳5的顶端之间在同一水平的距离。
[0099]
在步骤s18中，获取在预设角度时支撑管3的外侧的固定拉绳5的底部和支撑管3的顶部的中点在y轴方向上的第三距离。
[0100]
在步骤s19中，获取预设角度。
[0101]
在步骤s20中，根据公式二得到调整后的在支撑管3的外侧的两根固定拉绳5的长度：
[0102][0103]
其中，l2为调整后的支撑管3的外侧的两根固定拉绳5的长度，α2为预设角度，b为第三距离，a为第二距离，r为支撑管3的顶部的中点与支撑管3的外侧的固定拉绳5的顶端之间在同一水平的距离。
[0104]
在步骤s21中，根据公式三获取需要调整的在支撑管3的外侧的两根固定拉绳5的可调长度：
[0105]
δl＝l
2-l1,公式三
[0106]
其中，δl为可调长度。
[0107]
在步骤s22中，根据获取的可调长度拉动或者放松支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5，以将支撑管3调整至指定的位置。
[0108]
在步骤s23中，将支撑管3内侧的两根固定拉绳5固定在地面，以和在支撑管3外侧的两根固定拉绳5配合将支撑管3固定。
[0109]
在本发明的一个实施方式中，当该支撑管3与水平面的倾角不符合预设角度时，此
时需要将该支撑管3调整至指定的位置，以使得该支撑管3与水平面的角度能够达到预设角度，因此，需要得到调整前的支撑管3外侧两根固定拉绳5的长度，此时工作人员可以获取该支撑管3与水平面的倾角，该倾角即第一角度，然后可以获取两根固定拉绳5和支撑管3的连接点距离支撑管3与地面的连接处的第一长度和该两根固定拉绳5的顶部和底部投影到地面时两点之间的第一距离。在得到第一长度和第一角度后可以通过直角三角函数求得两根固定拉绳5的顶部距离地面的高度，然后再根据公式一可以得到调整前在支撑管3的外侧的两根所述固定拉绳5的长度。在本发明中，当该支撑管3相对于水平面的倾角符合预设角度时，此时支撑管3外侧的两根固定拉伸5对称且相互垂直的设置在支撑管3的顶部，因此，此时在支撑管3的外侧的两根固定拉绳5在水平面的投影上是相互垂直的，并且其中一根固定拉绳5与x轴方向的角度是45
°
，则该第二距离和第三距离相等且相互垂直，因此，可以得到该固定拉绳5的底部和支撑管3的顶部的中点在水平面上的投影的距离，在得到支撑管3的顶部的中点与支撑管3的外侧的固定拉绳5的顶端之间在同一水平的距离后，可以将该固定拉绳5的底部和支撑管3的顶部的中点在水平面上的投影的距离减去支撑管3的顶部的中点与支撑管3的外侧的固定拉绳5的顶端之间在同一水平的距离，从而得到支撑管3在预设的位置时，在支撑管3外侧的两根固定拉绳5在水平面上的投影的长度，该固定拉绳5在水平面的投影和该固定拉绳5的顶部距离地面的高度相互垂直，并且可以和该固定拉绳5构成一个直角三角形，因此，可以根据根据公式二得到该固定拉绳5的长度。在得到调整后的支撑管3外侧的两根固定拉绳5的长度后，将调整后的两根固定拉绳5的长度减去调整前的固定拉绳5的长度后，即可得到将该支撑管3从调整前到调整后的长度的变化，然后工作人员根据得到的可调长度拉动或者放松在支撑管3外侧的两根固定拉绳5后可以将该支撑管3调整至指定的位置。在将该支撑管3调整至指定位置后，拉紧支撑管3内侧的两根固定拉绳5后，可以配合在支撑管3 外侧的两根固定拉绳5共同将该支撑管3固定。
[0110]
在本发明的一个实施方式中，如图9所示，在步骤s22中，根据获取的可调长度拉动或者放松支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5，以将支撑管 3调整至指定的位置可以包括：
[0111]
在步骤s24中，判断可调长度的数值是否为正。
[0112]
在步骤s25中，在判断数值为正的情况下，将支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5放松至可调正度的距离，已将支撑管3调整至指定的位置。
[0113]
在本发明中，当该可调长度的数值为正的情况下，说明在调整前在该支撑管3的外侧的两根固定拉绳5的长度小于调整后的在该支撑管3外侧的两根固定拉绳5的长度，并且调整前支撑管3与水平面的倾角大于预设角度，因此需要将在支撑管3外侧的两根固定拉绳5的放松至可调长度的距离，才能将该支撑管3调整至指定的位置。
[0114]
在本发明中的一个实施方式中，如图9所示，在步骤s22中，根据获取的可调长度拉动或者放松支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5，以将支撑管3调整至指定的位置可以包括：
[0115]
在步骤s26中，在判断数值为负的情况下，将支撑管3的倾角外侧的两根固定拉绳5拉动至可调长度的距离，已将支撑管3调整至指定的位置。
[0116]
在本发明中，当该可调长度的数值为负的情况下，说明在调整前在该支撑管3的外侧的两根固定拉绳5的长度大于调整后的在该支撑管3外侧的两根固定拉绳5的长度，并且
调整前支撑管3与水平面的倾角小于预设角度，因此需要将在支撑管3外侧的两根固定拉绳5的拉紧至可调长度的距离，才能将该支撑管3调整至指定的位置。
[0117]
通过上述技术方案，本发明提供的一种长江大跨越基础插入式钢管定位精度控制系统和方法通过设置底部固定座，并在底部固定座的底部设有管底锚固墩，支撑管可以穿过底部固定座和管底锚固墩的顶部连接，从而可以被该底部固定座和管底锚固墩固定。固定拉绳可以设置在该支撑管的顶部，然后固定拉绳与地面连接，以将该支撑管固定，并且使该支撑管与地面形成指定的斜度，以便于支撑长江大跨越塔。在固定拉绳将支撑管固定好以后，可以在固定管的外围浇注水泥，待水泥凝固后可以形成水泥墩以支撑该支撑管，使得该支撑管的斜度不会偏移，以支撑该长江大跨越塔。
[0118]
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0119]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。