适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法及应用

摘要

本发明属于土木工程铁路预制梁钢筋骨架智造技术领域，公开了适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法及应用，钢筋骨架包括钢筋网片、钢带网片、大U型钢筋和定位网片在内的标准部品化钢筋构件以及标准单件钢筋。本发明从设计源头创新预制梁钢筋骨架网片拼装工艺，在满足铁路规范及标准基础上，基于BIM全面实现钢筋骨架智造网片工艺及工法设计，网片拆分后形成的部品均能够通过自动化设备加工实现。本发明以钢筋部品模块化生产、装配式组装的方式实现高精度整体拼装，改变钢筋骨架加工耗时耗力、过度依赖人工分拣、搬运及摆放的局面，规范化程度高，易于实现机器的智能控制，大大提高了加工精度，缩短了组装周期，提高了制作效率。

说明书

技术领域

本发明属于土木工程铁路预制梁钢筋骨架智造技术领域，尤其涉及一种适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法、计算机设备以及信息数据处理终端。

背景技术

预制梁在我国应用广泛，特别是在铁路上大量应用。预制梁钢筋骨架搭建是目前梁场的控制工序，包含钢筋加工、运输、铺设及绑扎等工序，将多根钢筋人工搭建为钢筋骨架。在传统预制梁钢筋骨架的制作方法中，主要通过对单根钢筋进行弯折加工，组装后在交叉点处绑扎，形成钢筋骨架。

钢筋铺设工作量大，例高铁32m简支箱梁钢筋共需要铺设10000根，共计60t左右，其中钢筋铺设是整个钢筋骨架制造流程中最耗费时间的。钢筋绑扎工作量大，简支箱梁钢筋共需要绑扎约10万个点，在钢筋笼整个工序中所占时间大约为15％左右。

预制梁钢筋骨架搭建整体效率低下，一般需要近百人共同工作，1天能够制作出1榀梁；人工绑扎/焊接，钢筋铺设精度不高，定位不准确，钢筋铺设和绑扎顺序也会出现错误，同时，绑扎存在漏绑现象，焊接存在虚焊现象，这些均会对桥梁的质量产生不良影响；钢筋骨架制造工人是在一个30米*15米的区域内的钢筋骨架台座内进行钢筋的绑扎和焊接，区域上空还有龙门吊进行钢筋的运输作业，因此存在极大的安全隐患。因此，有必要从设计开始考虑提升钢筋骨架搭建技术，提升建造自动化及精细化程度，将设计、施工紧密联系，最终提高钢筋骨架搭建的自动化水平。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统预制梁钢筋骨架的制作方法中，钢筋铺设工作量大，耗费时间长，效率低下，钢筋铺设精度不高，定位不准确，钢筋铺设和绑扎顺序会出现错误；同时，绑扎存在的漏绑现象和焊接存在的虚焊现象均会对桥梁的质量产生不良影响，且存在极大的安全隐患。

解决以上问题及缺陷的难度为：结构部品设计及施工一直是近年来研究的热点。通过将钢筋骨架拆分成独立的部品，实现部品的自动化加工一直是近年来土木工程结构研究的重点。高效的钢筋骨架部品化拆分，能够为钢筋骨架智能建造提供一种新的思路。

解决以上问题及缺陷的意义为：通过将钢筋骨架拆分为能够实现自动化加工的钢筋部品，从设计源头开展优化，为后面的设备加工提供了理论依据。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法、计算机设备及信息数据处理终端。

所述技术方案如下：

本发明是这样实现的，一种适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法，所述适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法包括：

适用于铁路预制梁钢筋骨架智造由钢筋组成，所述钢筋骨架包括标准部品化钢筋构件以及标准单个钢筋构件，通过部品化钢筋及单个钢筋相互绑扎或焊接连接构成简支箱梁钢筋骨架，能够更好地实现钢筋骨架拼装智造工作。

其中，所述标准部品化钢筋构件包括：钢筋网片、钢带网片、大U型钢筋和定位网片，其中部品通过相互绑扎或焊接连接构成钢筋骨架。

在一个实施例中，所述钢筋网片由纵向钢筋和横向钢筋两个方向的钢筋固定连接。

其中，所述纵向钢筋、横向钢筋按照100～200mm的间距排布，用于避开泄水管，满足设备自动化连接，形成的钢筋网片整体吊装转运。

在一个实施例中，所述钢带网片由普通钢筋及柔性钢带固定连接，按照100～200mm的间距排布，用于避开泄水孔，满足设备自动化连接。

在一个实施例中，所述钢带网片进行收卷设置，便于网片的吊装和转运。

在一个实施例中，所述大U型钢筋为预制梁内大尺寸、异型的重要组成钢筋，采用四轴弯曲机械设备自动折弯加工，加工完成后的U型钢筋采用转运装备集中运输。

在一个实施例中，所述定位网片为铁路预制梁内固定预应力管道的钢筋，由单根钢筋按照空间位置焊接而成，包括底板及腹板位置处的定位网片。

在一个实施例中，所述固定连接包括电阻焊连接、电弧焊连接、绑扎连接以及粘钢胶连接在内的四种形式中的一种或多种，用于实现自动化连接。

在一个实施例中，所述标准单个钢筋构件采用数控钢筋装备进行生产加工，将钢筋进行直、除锈、剪切、弯曲成型，并应用钢筋物料收集框，形成标准码垛。

本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法。

本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于执行所述适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法中，钢筋骨架包含钢筋网片(可根据实际需要进行分片)、钢带网片(可根据实际需要进行分片)、大U型钢筋、定位网片等标准部品化钢筋构件及标准单件钢筋。本发明通过将钢筋骨架拆分为能够实现自动化加工的钢筋部品，从设计源头开展优化，为后面的设备加工提供了理论依据。

本发明提供的钢筋骨架包括标准部品化钢筋构件以及标准单件钢筋，能够更好地实现钢筋骨架拼装智造工作。本发明提供的网片拆分，从设计源头创新预制梁钢筋骨架网片拼装工艺，在满足铁路规范及标准基础上，应用BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)设计软件基开展钢筋骨架智造网片工艺及工法设计，实现钢筋骨架的网片拆分，网片拆分后形成的部品均能够通过自动化设备加工实现。

同时，本发明还至少包括以下有益效果：

(1)本发明采用的部品拆分方法，以钢筋部品模块化生产、装配式组装的方式,实现了高精度整体拼装，改变钢筋骨架加工耗时耗力、过度依赖人工分拣、搬运及摆放的局面。

(2)通过系统性创新，采用自动化设备能够实现钢筋网、钢带网、U型钢筋、定位网片、单个钢筋的快速加工，大大提高了加工精度，缩短了组装周期，提高了制作效率。

(3)本发明提出的方法规范化程度高，易于实现机器的智能控制，相较于传统的制作方法，现场监管更容易，制作效率和质量都能得到大幅提升。

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本发明实施例提供的部品拆分方法图，其中，图1(a)为适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分原理图；图1(b)为适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的拆分效果图。

图2是本发明实施例提供的钢筋骨架整体结构示意图。

图3是本发明实施例提供的钢筋网片示意图。

图4是本发明实施例提供的钢带网片示意图。

图5是本发明实施例提供的大U型钢筋示意图。

图6是本发明实施例提供的定位网片示意图。

图7是本发明实施例提供的适用于铁路预制梁钢筋骨架智造的部品拆分方法的现场具体操作过程图。

图中：1、底板顶钢筋网；2、腹板内侧钢筋网；3、底板梗斜钢筋网；4、顶板底钢筋网；5、顶板梗斜钢筋网；6、悬臂底内侧钢筋网；7、悬臂底外侧钢筋网；8、悬臂顶钢筋网；9、顶板顶钢筋网；10、底板底钢带网；11、腹板钢带网；12、顶板底钢带网；13、顶板顶钢带网；14、U型钢筋；15、定位网片。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法及应用，下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

如图1～6所示，本发明实施例提供的适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法，首先开展钢筋优化，然后在优化基础上开展网片拆分，网片间采用一定方式连接；所述钢筋骨架包含钢筋网片(可根据实际需要进行分片)、钢带网片(可根据实际需要进行分片)、大U型钢筋、定位网片等标准部品化钢筋构件及标准单件钢筋。设置有底板顶钢筋网1，所述底板顶钢筋网1的两侧固定安装有腹板内侧钢筋网2，两侧腹板内侧钢筋网2的顶部安装有顶板顶钢筋网9，所述底板顶钢筋网1与腹板内侧钢筋网2之间固定安装有底板梗斜钢筋网3，所述腹板内侧钢筋网2与顶板顶钢筋网9之间固定安装有顶板梗斜钢筋网5，所述顶板顶钢筋网9的中部安装有顶板底钢带网12。

所述底板顶钢筋网1的下端固定安装有底板底钢带网10，在底板梗斜钢筋网3的内侧浇筑有U型钢筋；在腹板内侧钢筋网2的内部安装有定位网片15，在腹板内侧钢筋网2的外侧安装有腹板钢带网11，实现对腹板内侧钢筋网2的加固。顶板顶钢筋网9的外侧面安装有顶板顶钢带网13，顶板顶钢筋网9的内侧面安装有顶板底钢筋网4；在顶板顶钢带网13的外部安装有悬臂底内侧钢筋网6，所述悬臂底内侧钢筋网6的上侧安装有悬臂顶钢筋网8，所述悬臂底内侧钢筋网6的下侧安装有悬臂底外侧钢筋网7。

本发明实施例提供的钢筋网片由钢筋网片均由纵向钢筋A、横向钢筋B两个方向的钢筋固定连接。

本发明实施例提供的纵向钢筋A、横向钢筋B按照一定的间距排布，可避开泄水管，能够满足设备自动化连接，形成的钢筋网片可整体吊装转运。

本发明实施例提供的固定连接包含电阻焊连接、电弧焊连接、绑扎连接及粘钢胶连接等4种形式。

本发明实施例提供的钢带网由普通钢筋及柔性钢带固定连接，按照一定间距排布，可避开泄水孔，能够满足设备自动化连接。

本发明实施例提供的钢带网可进行收卷，便于网片的吊装和转运。

本发明实施例提供的固定连接包含电阻焊连接、电弧焊连接、绑扎连接、粘钢胶连接等4种形式。

本发明实施例提供的柔性钢带具备一定柔性，且宽度及厚度较小，不影响后期的混凝土浇筑。

本发明实施例提供的大U型钢筋为预制梁内大尺寸、异型的重要组成钢筋，可采用机械设备自动加工，加工完成后能够采用特定装备集中转运。

本发明实施例提供的大定位网片为铁路预制梁预应力管道定位用，由钢筋按照固定连接方式组成，包含底板及腹板定位网片。

本发明实施例提供的固定连接包含电阻焊连接、电弧焊连接、绑扎连接及粘钢胶连接等4种形式，可实现自动化连接。

本发明实施例提供的标准单件钢筋采用数控钢筋装备进行生产加工，并应用专用的物料收集转运装具，形成标准码垛。

本发明实施例提供的部品拆分从设计源头创新预制梁钢筋骨架网片拼装工艺，在满足铁路规范及标准基础上，基于BIM全面实现钢筋骨架智造网片工艺及工法设计。

本发明实施例提供的适用于铁路预制梁钢筋骨架智能建造的部品拆分方法的具体操作过程示意图如图7所示。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。