[发明专利]一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法

说明书

本发明公开了一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法，包括如下步骤：选取桥梁的监控点，并在该点固定反光贴片；将BIM模型导入放样机器人中，并根据监控点选取若干放样过程点；放样机器人在施工坐标系上设站，并瞄准反光贴片进行放样；顶推过程中，观察放样机器人的手簿所显示的横向偏位，当偏位超限时发出预警。本发明通过BIM模型和放样机器人自动追踪桥梁顶推轨迹，监控顶推偏位情况；通过横向偏位与放样机器人手簿的误差转换，解决了界限值的确定问题；通过划分顶推距离，标记若干个过程点，实现了实时监控顶推偏位的目的；将放样机器人用于桥梁顶推监控中，实现了测量技术和BIM技术的融合，简化了工作程序、降低了人工成本。

技术领域

本发明涉及测量技术和BIM技术领域，尤其是一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法。

背景技术

桥梁顶推法是指当桥梁跨越既有线路时，在该线路一侧将梁体分段建成，再用千斤顶顶推，使之穿过线路的方法。顶推施工的优点在于不需要大型机械，只需通过千斤顶循环往复地将建成的梁段沿轴线顶推即可。因此，桥梁顶推施工质量控制的关键在于保证桥梁在顶推过程中的横向偏位在允许误差范围内。

传统的桥梁顶推监控方法是全站仪测量法，又分为相对法与绝对法两种。全站仪相对测量法是指在桥梁的端头固定标尺，前面固定全站仪，通过在顶推过程中实时观测全站仪目镜中的叉丝与标尺原点的距离，获得顶推偏位情况；全站仪绝对测量法是指在施工坐标系下设站，通过全站仪采集顶推桥梁上点的坐标，然后与理论坐标对比，计算出误差。上述两种方法各有不足，相对法虽然直观，但是全站仪架设点位要和桥梁同高，高空观测作业危险，而且一旦观测点被占用，工作必须暂停；绝对法虽然可以测量任意位置的坐标，但是要通过与理论点计算对比，不能实时反映顶推的偏位情况。

于是提出了一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法。放样机器人是一种自动放样的测量仪器，它能够导入BIM模型，并将BIM模型中的点放样到实际的施工坐标系中，同时自动追踪目标，将理论位置与实际位置比较，给出放样偏差。将放样机器人用于桥梁顶推监控中，相对于传统监控方法的优势在于放样机器人能够在任意位置设站，而且一旦瞄准反光贴即可自动追踪观测。操作人员只需要选择手簿中的放样过程点，并观察误差数值即可知道偏位是否超限，给出预警。放样机器人的监控方法结合了测量技术和BIM技术，突破了传统全站仪监控方法的局限性以及提升了监控的智能性。如何将桥梁顶推的偏位转换成为放样机器人测量所显示的误差以及实现实时监控是本发明要解决的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法，简化了工作程序、降低了人工成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于放样机器人的桥梁顶推自动监控方法，包括如下步骤：

(1)选取桥梁的监控点，并在该点固定反光贴片；

(2)将BIM模型导入放样机器人中，并根据监控点选取若干放样过程点；

(3)放样机器人在施工坐标系上设站，并瞄准反光贴片进行放样；

(4)顶推过程中，观察放样机器人的手簿所显示的横向偏位，当偏位超限时发出预警。

优选的，步骤(1)中，在桥梁的侧面选取监控点。

优选的，步骤(2)中，将BIM模型导入放样机器人中，并根据监控点选取若干放样过程点具体为：建立桥梁的顶推BIM模型，在Bentley软件中绘制桥梁的平纵线形，然后导入二维CAD图纸中的桥梁横断面，在不同桩号之间通过扫描创建实体的命令，将桥梁的二维横断面转化为三维BIM实体模型。BIM模型具有和施工现场一致的三维尺寸和空间坐标系，能够精确地指导桥梁施工放样；将模型导出dwg格式，然后用装有TFP插件的CAD打开；根据监控点的起始和终点位置，将桥梁顶推距离划分为若干个阶段，在CAD中选取相应的放样过程点，导出到放样机器人手簿中。