本發(fā)明涉及港口井字梁施工領(lǐng)域，尤其是涉及一種井字梁匹配預(yù)制模具及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、在我國(guó)大型下水滑道的建設(shè)中，墩臺(tái)式滑道和井字梁式滑道是常見(jiàn)的兩種類(lèi)型。井字梁式滑道在多個(gè)方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢(shì)，于經(jīng)濟(jì)性層面，其相較于其他類(lèi)型滑道可能在材料使用、施工成本等方面更具合理性，能夠有效降低建設(shè)成本；從施工風(fēng)險(xiǎn)角度看，或許其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工工藝能夠減少施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，提高施工安全性；在施工工期方面，其獨(dú)特的構(gòu)造和施工流程可能有助于縮短整體建設(shè)周期；對(duì)于環(huán)境保護(hù)而言，可能在施工過(guò)程中對(duì)周邊環(huán)境的影響較小，更符合環(huán)保要求。然而，井字梁式滑道的施工精度控制要求頗高，這是其面臨的一大挑戰(zhàn)。井字梁施工精度涵蓋預(yù)制精度和安裝精度兩個(gè)關(guān)鍵部分，預(yù)制精度關(guān)系到井字梁在工廠預(yù)制階段的尺寸準(zhǔn)確性、形狀規(guī)整性等，而安裝精度則影響著井字梁在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)與其他結(jié)構(gòu)的匹配程度和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。但遺憾的是，當(dāng)前在建筑施工領(lǐng)域，恰恰缺乏專(zhuān)門(mén)針對(duì)有效控制井字梁預(yù)制精度的施工方法，這在一定程度上制約了井字梁式滑道優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮，也給相關(guān)項(xiàng)目的高質(zhì)量建設(shè)帶來(lái)了困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種井字梁匹配預(yù)制模具及其施工方法，解決目前缺乏針對(duì)有效控制井字梁預(yù)制精度的施工方法的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種井字梁匹配預(yù)制模具，底模設(shè)置在移動(dòng)臺(tái)車(chē)上，移動(dòng)臺(tái)車(chē)設(shè)置在軌道上，底模一端設(shè)置有固定端頭模架，另一端設(shè)有移動(dòng)端頭模架，底模兩側(cè)均設(shè)有外側(cè)模架，兩側(cè)的外側(cè)模架和移動(dòng)端頭模架均通過(guò)脫模絲桿與模板連接；

3、底模內(nèi)部還設(shè)有移動(dòng)內(nèi)芯模架。

4、優(yōu)選方案中，固定端頭模架端面兩側(cè)設(shè)有固定端頭邊模板，兩側(cè)的固定端頭邊模板之間設(shè)有固定端內(nèi)凹模板，固定端內(nèi)凹模板固定在固定端頭模架上，固定端頭模架兩側(cè)鉸接有第一翼模板，第一翼模板通過(guò)第四脫模絲桿與固定端頭模架連接。

5、優(yōu)選方案中，外側(cè)模架頂部通過(guò)第二脫模絲桿與側(cè)模板頂部連接，側(cè)模板中部位置通過(guò)第三脫模絲桿與外側(cè)模架連接，側(cè)模板底部與鉸接座交接；

6、鉸接座上設(shè)有腰型孔，側(cè)模板底部設(shè)置在腰型孔內(nèi)部。

7、優(yōu)選方案中，移動(dòng)端頭模架的兩側(cè)設(shè)有移動(dòng)側(cè)模板，移動(dòng)側(cè)模板同一豎直線設(shè)有至少兩根第一脫模絲桿與地面連接；

8、兩側(cè)設(shè)有移動(dòng)側(cè)模板之間設(shè)有活動(dòng)端內(nèi)凹模架。

9、優(yōu)選方案中，活動(dòng)端內(nèi)凹模架包括活動(dòng)端內(nèi)凹模板，活動(dòng)端內(nèi)凹模板兩端鉸接有第三翼模板，第三翼模板中部通過(guò)多個(gè)第五脫模絲桿與活動(dòng)端內(nèi)凹模板連接，兩側(cè)的第五脫模絲桿之間通過(guò)支架連接；

10、活動(dòng)端內(nèi)凹模架的活動(dòng)端內(nèi)凹模板與移動(dòng)內(nèi)芯模架的模板通過(guò)多根橫向拉桿連接。

11、優(yōu)選方案中，移動(dòng)內(nèi)芯模架底部地靠在底模上，移動(dòng)內(nèi)芯模架包括兩個(gè)左內(nèi)芯模板和右內(nèi)芯模板，左內(nèi)芯模板和右內(nèi)芯模板的兩端均鉸接有第四翼模板，第四翼模板端部設(shè)有斜角塊，左內(nèi)芯模板和右內(nèi)芯模板的翼模板通過(guò)兩個(gè)配合的斜角塊閉合；

12、第四翼模板通過(guò)多根第六脫模絲桿與左內(nèi)芯模板連接，兩側(cè)的第四翼模板通過(guò)多根支撐內(nèi)架連接。

13、優(yōu)選方案中，左內(nèi)芯模板和右內(nèi)芯模板通過(guò)多根縱向拉桿與外側(cè)模架的側(cè)模板連接。

14、優(yōu)選方案中，移動(dòng)臺(tái)車(chē)底部?jī)蓚?cè)還設(shè)有多個(gè)三向千斤頂，?三向千斤頂?shù)囊粋?cè)均設(shè)有支墊；

15、移動(dòng)臺(tái)車(chē)底部的滾輪還設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與滾輪連接。

16、優(yōu)選方案中，井字梁預(yù)制場(chǎng)應(yīng)包含：鋼筋加工區(qū)、井字梁預(yù)制區(qū)、井字梁預(yù)拼裝區(qū)、井字梁臨時(shí)儲(chǔ)存區(qū)；

17、所述鋼筋加工區(qū)設(shè)有匹配井字梁的鋼筋臺(tái)座；

18、所述井字梁專(zhuān)用預(yù)制場(chǎng)中設(shè)有門(mén)式起重設(shè)備，該方法包括：

19、s1、第一套移動(dòng)臺(tái)車(chē)定位，沿軌道軸線方向移動(dòng)定位，三向千斤頂就位；

20、s2、通過(guò)三向千斤頂將底模調(diào)平，調(diào)平垂直軌道軸線方向及標(biāo)高；

21、s3、支墊就位，撤下三向千斤頂，支墊支撐整個(gè)移動(dòng)臺(tái)車(chē)；

22、s4、固定端頭模架的固定端頭邊模板和固定端內(nèi)凹模板精準(zhǔn)定位后進(jìn)行安裝；

23、s5、兩套外側(cè)模架的側(cè)模板精準(zhǔn)定位后進(jìn)行安裝；

24、s6、移動(dòng)端頭模架的移動(dòng)側(cè)模板精準(zhǔn)定位后進(jìn)行安裝；

25、s7、鋼筋籠吊裝入模，精準(zhǔn)定位、確保保護(hù)層厚度后固定；

26、s8、移動(dòng)內(nèi)芯模板的左內(nèi)芯模板和右內(nèi)芯模板精準(zhǔn)定位后進(jìn)行安裝，然后通過(guò)橫向拉桿安裝活動(dòng)端內(nèi)凹模架，通過(guò)縱向拉桿與側(cè)模板進(jìn)行連接安裝固定；

27、s9、澆筑預(yù)制梁，強(qiáng)度達(dá)到要求后拆除兩套外側(cè)模架，具體順序按照“后安先拆”的原則進(jìn)行；

28、s10、兩套外側(cè)模架及移動(dòng)內(nèi)芯模架拆除完畢后，三向千斤頂就位，撤下支墊；

29、s11、利用三向千斤頂，將移動(dòng)臺(tái)車(chē)落在軌道上；

30、s12、將已澆筑的預(yù)制梁通過(guò)第一移動(dòng)套臺(tái)車(chē)移動(dòng)到匹配梁位置；

31、第二套移動(dòng)臺(tái)車(chē)通過(guò)門(mén)式起重機(jī)吊至預(yù)制梁位置，重復(fù)步驟s1至s3，對(duì)預(yù)制梁處的第二套臺(tái)車(chē)進(jìn)行精準(zhǔn)定位；

32、s13、匹配梁處的第一移動(dòng)套臺(tái)車(chē)以精準(zhǔn)定位后的預(yù)制梁處的第二套臺(tái)車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)步驟s1至s3，進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到預(yù)制梁與匹配梁匹配的目的；

33、s14、重復(fù)步驟s4至s7對(duì)固定端頭模架及兩套外側(cè)模架、鋼筋籠、移動(dòng)內(nèi)芯模架精準(zhǔn)定位后安裝，重復(fù)步驟s9對(duì)預(yù)制梁進(jìn)行澆筑；

34、s15、待匹配梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%，通過(guò)起重設(shè)備轉(zhuǎn)移至井字梁預(yù)拼裝區(qū)進(jìn)行預(yù)拼裝，第一套臺(tái)車(chē)吊移至一旁待安裝至預(yù)制梁處；

35、s16、拆掉預(yù)制梁支撐墊塊并將預(yù)制梁段挪移至匹配梁段處。將第一套臺(tái)車(chē)用門(mén)式起重機(jī)吊至預(yù)制梁位置處，重復(fù)s1至s9步驟繼續(xù)施工下榀預(yù)制井字梁。

36、優(yōu)選方案中，每榀井字梁施工前，對(duì)模板系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行精確定位，所述模板系統(tǒng)的定位方式應(yīng)結(jié)合模板結(jié)構(gòu)及工藝要求，設(shè)置固定的測(cè)量控制點(diǎn)，通過(guò)對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)的平面位置及標(biāo)高測(cè)量，將模板及匹配梁段調(diào)整到預(yù)設(shè)的固定位置處；?所述模板對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)的測(cè)控采用全站儀、激光雷達(dá)對(duì)量控制點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)云掃描，獲取三維點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)人工智能視覺(jué)和全站儀定位?，來(lái)檢測(cè)模板的位置是否達(dá)到預(yù)設(shè)位置；

37、方法為：

38、a1、在施工現(xiàn)場(chǎng)按照模板結(jié)構(gòu)及工藝要求設(shè)置個(gè)固定的測(cè)量控制點(diǎn)；使用全站儀和激光雷達(dá)對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行掃描，得到每個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)（）的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；這里只是原始數(shù)據(jù)獲取，無(wú)特定公式推導(dǎo)；這些數(shù)據(jù)是后續(xù)計(jì)算的基礎(chǔ)，用于確定整個(gè)定位體系的基準(zhǔn)；

39、a2、利用人工智能視覺(jué)技術(shù)識(shí)別模板上的個(gè)參考點(diǎn)（），并使用全站儀測(cè)量其實(shí)際坐標(biāo)；同樣，此步驟主要是獲取數(shù)據(jù)；這些模板參考點(diǎn)的數(shù)據(jù)將用于與測(cè)量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，以確定模板的位置狀態(tài)；

40、a3、構(gòu)建相對(duì)坐標(biāo)矩陣：計(jì)算每個(gè)模板參考點(diǎn)相對(duì)于每個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)向量；設(shè)相對(duì)坐標(biāo)向量在?x,y,z?方向的分量分別為，則：

41、；

42、；

43、；

44、相對(duì)坐標(biāo)矩陣，其中每一行對(duì)應(yīng)一個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)與所有模板參考點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)向量；這個(gè)矩陣的作用是全面地描述了模板參考點(diǎn)相對(duì)于測(cè)量控制點(diǎn)的位置關(guān)系，便于后續(xù)進(jìn)行各種位置分析和判斷；

45、根據(jù)相對(duì)坐標(biāo)向量計(jì)算相對(duì)距離矩陣，其中相對(duì)距離采用以下公式計(jì)算：

46、；

47、該公式用于精確量化每個(gè)模板參考點(diǎn)與測(cè)量控制點(diǎn)之間的空間距離，通過(guò)分析這個(gè)距離矩陣，可以直觀地了解模板在空間中的位置偏差情況，是判斷模板是否達(dá)到預(yù)設(shè)位置的重要依據(jù)；

48、a4、模板位置判斷階段：對(duì)于每個(gè)模板參考點(diǎn)，計(jì)算其相對(duì)于所有測(cè)量控制點(diǎn)的平均相對(duì)距離：

49、；

50、平均相對(duì)距離向量；這個(gè)向量綜合反映了每個(gè)模板參考點(diǎn)與測(cè)量控制點(diǎn)的整體距離情況，通過(guò)與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，可以初步判斷模板的位置是否符合要求；

51、計(jì)算位置偏差向量相對(duì)于理想位置；設(shè)測(cè)量控制點(diǎn)的平均位置為，其中：

52、；

53、；

54、；

55、位置偏差向量在?x,y,z方向的分量為：

56、；

57、；

58、；

59、位置偏差向量；這個(gè)向量可以進(jìn)一步分析模板參考點(diǎn)相對(duì)于理想位置的偏差方向和大小，為模板調(diào)整提供更詳細(xì)的信息；

60、a5、模板位置判定：設(shè)定位置偏差閾值；如果對(duì)于所有的模板參考點(diǎn)，都有且，其中，為方向偏差閾值，則認(rèn)為模板達(dá)到了預(yù)設(shè)位置；

61、否則，模板位置不符合要求，需要進(jìn)行調(diào)整；這里通過(guò)綜合考慮平均相對(duì)距離和位置偏差向量的模長(zhǎng)，能夠更全面準(zhǔn)確地判斷模板位置是否合格；

62、a6、模板位置調(diào)整階段：

63、對(duì)于未達(dá)到預(yù)設(shè)位置的模板參考點(diǎn)，計(jì)算調(diào)整向量；假設(shè)調(diào)整策略是按照位置偏差向量的反方向進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整量與偏差量成比例，則：

64、；

65、；

66、；

67、這個(gè)調(diào)整向量明確了模板參考點(diǎn)在各個(gè)方向上需要調(diào)整的量，根據(jù)這個(gè)向量可以指導(dǎo)施工人員對(duì)模板進(jìn)行精確調(diào)整；

68、根據(jù)計(jì)算得到的調(diào)整向量對(duì)模板進(jìn)行調(diào)整操作；在調(diào)整完成后，再次重復(fù)數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理階段、相對(duì)位置關(guān)系計(jì)算階段和模板位置判斷階段，對(duì)模板位置進(jìn)行重新檢測(cè)，直到模板達(dá)到預(yù)設(shè)位置為止。

69、本發(fā)明提供了一種井字梁匹配預(yù)制模具及其施工方法，該發(fā)明提供的井字梁匹配預(yù)制模具及其施工方法減少了工人工作強(qiáng)度。通過(guò)合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如各部件的連接方式、脫模絲桿的設(shè)置等，使得模具的組裝、調(diào)整和脫模等操作更加便捷高效，從而降低了工人在施工過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了施工效率。同時(shí)，模具的移動(dòng)臺(tái)車(chē)、三向千斤頂?shù)炔考膮f(xié)同工作，也有助于實(shí)現(xiàn)精確施工，進(jìn)一步優(yōu)化施工過(guò)程，間接減輕工人工作負(fù)擔(dān)。