專利名稱：：大口徑pccp管鋼筒端面傾斜度測量方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及大口徑預應力鋼筒混凝土管PCCP管鋼筒生產中準確測量并控制，屬于鋼構件誤差測量領域，尤其是一種PCCP管鋼筒端面傾斜度二
背景技術：
：目前，輸水的主要手段是管道輸送，現(xiàn)有企業(yè)所生產的砼管材口徑比較小，不能滿足大型引水工程建設中對大口徑、高工壓的輸水管的需求。大口徑預應力鋼筒砼管(PrestressedConcreteCylinderPipe,簡稱PCCP)按照結構要求，在制做過程中必須采用纏絲噴漿工藝。即在胚管表面上纏繞一層高強度預應力鋼絲，再噴涂一層水泥沙漿層。鋼筒傾斜度是PCCP鋼筒制作工序中的一個質量關鍵控制值，其正確的定義是"鋼筒端面與筒軸垂直度(squareness)的最大允許偏差值"。實際計算時，是通過承口或插口端面的任一點，作垂直于管中心軸的平面，以承口端面或插口端面上距此平面上、下最遠兩點的距離之和為鋼筒該端面的端面傾斜度。為此最直接的量度方法是以筒體的一邊為基準,用直角尺量度承口或插口端面與直角尺直角邊的最大偏離距離,該值為鋼筒該端面傾斜度的測量值。但當用拼焊法工藝制作鋼筒時，受工藝的影響，無論是臥式組裝還是立式組裝,組裝后鋼筒的端面都會產生異向變形，導致無法用直接法量度端面的偏離值。為此上世紀50年代,最早由美國的PCCP廠提出用測量鋼筒筒體，由承插口上相隔1800兩點組成的平面的對角線長度方法，間接得出鋼筒端面傾斜度。此法逐漸得到其他國家廠家的認同，目前已成為測量拼焊法工藝組裝鋼筒的端面傾斜度的"標準"作法。分析表明:鋼筒在制作中，端面傾斜度(h)的來源主要有(l)承插口制作時帶來的承插口端面平整度誤差；(2)組裝鋼筒時承插口端面與鋼筒中心垂直度誤差；(3)上下承插口中心平行偏移誤差；(4)上述兩種誤差的疊加。在測量時，同時亦存在測量工具的制作誤差；基準引用誤差，人為測量誤差等。但這類誤差值對端面傾斜度的影響很小可以不計。實測時，大批鋼筒的端面傾斜度來源于組裝鋼筒時承插口端面與鋼筒中心垂直度誤差和上下承插口中心平行偏移誤差的疊加形式，但對圓周上某一位置，則表現(xiàn)出累加或累減的情況。實際上，采用對角線法測量時，只能讀出端面傾斜度累計值，無法直接測量出上述偏差的來源及數(shù)值，也不能確定其為承口或插口的端面傾斜度，從而影響到制作工序的調整。對大口徑鋼筒而言，鋼筒在直立吊放過程中承插口端會形成無法預測的非圓形，因而采用對角線法時讀數(shù)變化很大，更不能真正地反映出端面傾斜度數(shù)值。現(xiàn)有測量方法尚不能滿足生產中準確測量并控制的需要。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于，提出一種通過測量計算出的最大偏差值為端面傾斜度的測量方法，即PCCP管鋼筒端面傾斜度測量方法。本發(fā)明的技術方案是采取分別測量，誤差疊加，以計算出的最大偏差值為端面傾斜度的測量方法。測量原理如下1、承插口端面平整度誤差此誤差值為承插口鋼圈的制作誤差，即其端面與測量基準面之間的不平度，鋼筒制作完后，此值將帶入承插口端面與鋼筒中心垂直度偏差中，可反映在下一步測量值中，故此誤差不單獨量測。2、承插口端面與鋼筒中心垂直度偏差該值為假設承插口端面中心與鋼筒中心線重合，當承插口端面與鋼筒中心線不垂直時造成。此偏差可采用測量端面與基準平面之間距離而得。3、上下承插口中心平行偏移偏差該值為假設上下兩端面平行，僅在水平位置偏移，從而可通過測量上下兩端面中心位移量確定傾斜值。計算己知AB二CD二承插口公稱直徑DO，AD二BC二O,02=鋼筒長度L設AB〃CD當上面AB與下面CD發(fā)生平行偏移時，上下端面中心的偏移值O1F＝O2G即ai=a2則:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>代入BE=(AB/0,02)X0,F＝DO/L)XOf令DO/L二n則:BE=nXO,F艮口測量出上下端面中心偏移值，乘以承插口公稱直徑與鋼筒長度的比值n，即為上、下面發(fā)生平行偏移時的端面傾斜度值。4、端面中心偏移值可采用吊錘法測量。故承口(插口)端面傾斜度-Max(承口(插口)端面與鋼筒中心垂直度偏差+承口(插口)中心的平行偏移偏差}測量工裝及方法1、測量工裝的準備鋼筒在靜水壓試壓臺上進行測量,按以下步驟調整工位①校正靜水壓試壓臺內筒，在內筒下端面放置承口的凸臺面上，用水平儀在圓周8等分位置調成水平，用墊塊法使水平誤差控制在lmm以內。②同樣對內筒上端面進行校正,在相對應8等分位置上，采用墊塊法將上端面調成水平應作出標記，水平誤差控制在lmm以內。③確定內筒承口端中心點，由于內筒底部承口密封面為車削加工，精度較高，且其與被測承口面接觸，可認為此密封面與被測承口面中心重合。為測量方便，將承口面中心用吊錘及拉線法引到上部操作臺面上，用油漆做出標記。叉字尺，吊錘，塞尺，角尺，鋼板尺。3、測量方法1將被測鋼筒吊放在鋼筒靜水壓試壓臺上；2用塞尺分別測出被測鋼筒承口端面與鋼筒靜水壓試驗臺承口凸臺上8個等分塊上平面之間的間隙，記錄測量值，共8個點。G)用角尺和鋼板直尺分別量出被測鋼筒插口上端面與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上端面標出的8個等分點之間距離，記錄8個點測量值。@將專用叉字尺卡在被測鋼筒的插口上，叉字尺上的定位尺應與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上的8個等點標記相重合，從叉字尺中心放下線錘,讓其自由擺動旋轉直至趨于平穩(wěn)，測出錘的最大擺動軌跡與鋼筒靜水壓試壓臺操作臺上從承口中心點引出的標記之間的距離，記錄測量值共4個點。將按步驟@記錄的最大測量值還原修正成承口面中心之間的距離后，再乘以"n"值，求出最大測量修正值。承口端面度的傾斜度的計算承口端面傾斜度=步驟1的最大測量值+步驟5的最大測量修正值插口端面傾斜度=步驟2的最大測量值+步驟5的最大測量修正值。本發(fā)明能夠實現(xiàn)鋼筒的端面傾斜度精確測量，并且操作簡便，快速，適于實用。因測量方法針對性強，能真正地反映出端面傾斜度數(shù)值，能滿足生產中準確測量并控制的需要。四圖l是組裝鋼筒時承插口端面與鋼筒中心垂直度誤差圖2是上下承插口中心平行偏移誤差圖3是組裝鋼筒時承插口端面與鋼筒中心垂直度誤差和上下承插口中心平行偏移誤差的疊加圖4是通過測量上下兩端面中心位移量確定傾斜值及其測量原理示意圖五具體實施例方式實施例1:采取分別測量，誤差疊加，以計算出的最大偏差值為端面傾斜度的測量方法。測量原理如下1、承插口端面平整度誤差此誤差值為承插口鋼圈的制作誤差，即其端面與測量基準面之間的不平度，鋼筒制作完后，此值將帶入承插口端面與鋼筒中心垂直度偏差中，可反映在下一步測量值中，故此誤差不單獨量測。2、承插口端面與鋼筒中心垂直度偏差該值為假設承插口端面中心與鋼筒中心線重合，當承插口端面與鋼筒中心線不垂直時造成。此偏差可采用測量端面與基準平面之間距離而得。3、上下承插口中心平行偏移偏差該值為假設上下兩端面平行，僅在水平位置偏移，從而可通過測量上下兩端面中心位移量確定傾斜值。計算已知AB二CD二承插口公稱直徑DO，AD二BC二O,02=鋼筒長度L設AB〃CD當上面AB與下面CD發(fā)生平行偏移時，上下端面中心的偏移值0,F=02G艮口a產d2貝lj:直角AABE。直角AO,02FBE:O,F-AB:0'02代入BE=(AB/0,02)X0,F-(DO/L)XO,F令DO/L二n貝U:BE=n*0,F艮口測量出上下端面中心偏移值，乘以承插口公稱直徑與鋼筒長度的比值n，即為上、下面發(fā)生平行偏移時的端面傾斜度值。4、端面中心偏移值可采用吊錘法測量。故承口(插口)端面傾斜度-Max(承口(插口)端面與鋼筒中心垂直度偏差+承口(插口)中心的平行偏移偏差}測量工裝及方法1、測量工裝的準備鋼筒在靜水壓試壓臺上進行測量,按以下步驟調整工位①校正靜水壓試壓臺內筒,在內筒下端面放置承口的凸臺面上，用水平儀在圓周8等分位置調成水平，用墊塊法使水平誤差控制在lmm以內。②同樣對內筒上端面進行校正,在相對應8等分位置上，采用墊塊法將上端面調成水平應作出標記,水平誤差控制在lmm以內。③確定內筒承口端中心點，由于內筒底部承口密封面為車削加工，精度較高，且其與被測承口面接觸，可認為此密封面與被測承口面中心重合。為測量方便，將承口面中心用吊錘及拉線法引到上部操作臺面上，用油漆做出標記。2、測量工具叉字尺，吊錘，塞尺，角尺，鋼板尺。叉字尺呈"工"字形結構，橫梁兩端分別固定相互平行且長度相同的叉桿，兩個叉桿端部固定對稱的定位塊，使用時將定位塊卡在鋼筒口的外緣上。3、測量方法O將被測鋼筒吊放在鋼筒靜水壓試壓臺上；⑦用塞尺分別測出被測鋼筒承口端面與鋼筒靜水壓試驗臺承口凸臺上8個等分塊上平面之間的間隙，記錄8個點測量值。G)用角尺和鋼板直尺分別量出被測鋼筒插口上端面與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上端面標出的8個等分點之間距離，，記錄8個點測量值。④將專用叉字尺卡在被測鋼筒的插口上，叉字尺上的定位尺應與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上的8個等點標記相重合，從叉字尺中心放下線綞,讓其自由擺動旋轉直至趨于平穩(wěn),測出錘的最大擺動軌跡與鋼筒靜水壓試壓臺操作臺上從承口中心點引出的標記之間的距離,記錄4個點測量值。6)將按步驟④記錄的最大測量值還原修正成承口面中心之間的距離后，再乘以"n"值，求出最大測量修正值。⑥承口端面度的傾斜度的計算承口端面傾斜度=步驟1的最大測量值+步驟5的最大測量修正值插口端面傾斜度=步驟2的最大測量值+步驟5的最大測量修正值。以DN4000mmPCCP用鋼筒為例①.承插口公稱直徑D04183mm。2).鋼筒長度L二5135mm。3).n=DO/L=4183/5135=0.8151、鋼筒插口端面傾斜度測量值與計算<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>插口端面傾斜度=5+3=8mm.2、鋼筒承口端面傾斜度測量值與計算<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>承口端面傾斜度=4+3=7mm.權利要求1、PCCP管鋼筒端面傾斜度測量方法，其特征在于，采取分別測量，誤差疊加，以計算出的最大偏差值為端面傾斜度的測量方法(1)、測量工裝的準備鋼筒在靜水壓試壓臺上進行測量，按以下步驟調整工位①校正靜水壓試壓臺內筒，在內筒下端面放置承口的凸臺面上，用水平儀在圓周8等分位置調成水平，用墊塊法使水平誤差控制在1mm以內。②同樣對內筒上端面進行校正，在相對應8等分位置上，采用墊塊法將上端面調成水平應作出標記，水平誤差控制在1mm以內。③確定內筒承口端中心點，由于內筒底部承口密封面為車削加工，精度較高，且其與被測承口面接觸，可認為此密封面與被測承口面中心重合。為測量方便，將承口面中心用吊錘及拉線法引到上部操作臺面上，用油漆做出標記。(2)、測量工具叉字尺，吊錘，塞尺，角尺，鋼板尺。叉字尺呈“工”字形結構，橫梁兩端分別固定相互平行且長度相同的叉桿，兩個叉桿端部固定對稱的定位塊，使用時將定位塊卡在鋼筒口的外緣上。(3)、測量方法①將被測鋼筒吊放在鋼筒靜水壓試壓臺上；②用塞尺分別測出被測鋼筒承口端面與鋼筒靜水壓試驗臺承口凸臺上8個等分塊上平面之間的間隙，記錄測量值，共8個點。③用角尺和鋼板直尺分別量出被測鋼筒插口上端面與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上端面標出的8個等分點之間距離，記錄測量值共8個點。④將專用叉字尺卡在被測鋼筒的插口上，叉字尺上的定位尺應與鋼筒靜水壓試壓臺內筒上的8個等點標記相重合，從叉字尺中心放下線錘，讓其自由擺動旋轉直至趨于平穩(wěn)，測出錘的最大擺動軌跡與鋼筒靜水壓試壓臺操作臺上從承口中心點引出的標記之間的距離，記錄測量值共4個點。⑤將按步驟④記錄的最大測量值還原修正成承口面中心之間的距離后，再乘以“n”值，求出最大測量修正值。⑥承口端面度的傾斜度的計算承口端面傾斜度＝步驟1的最大測量值+步驟5的最大測量修正值插口端面傾斜度＝步驟2的最大測量值+步驟5的最大測量修正值。全文摘要PCCP管鋼筒端面傾斜度測量方法，涉及大口徑預應力鋼筒混凝土管PCCP管鋼筒生產中準確測量并控制，屬于鋼構件誤差測量領域，采取分別測量，誤差疊加，以計算出的最大偏差值為端面傾斜度的測量方法。能夠實現(xiàn)鋼筒的端面傾斜度精確測量，并且操作簡便，快速，實用。因測量方法針對性強，能真正地反映出端面傾斜度數(shù)值，能滿足生產中準確測量并控制的需要。文檔編號G01C9/00GK101191725SQ20061014548公開日2008年6月4日申請日期2006年11月20日優(yōu)先權日2006年11月20日發(fā)明者季公來,建張,李世龍申請人:新疆國統(tǒng)管道股份有限公司