Измерение размеров сборного железобетона | Примеры измерения размеров крупногабаритных изделий

Размеры сборного железобетона, такого как железобетонные сегменты и подпорные стены, обычно измерялись с помощью штангенциркуля, рулеток и теодолитов после строительства. Однако этих измерительных приборов было недостаточно для удовлетворения таких требований, как более крупные конструкции и более быстрое строительство при сохранении точности размеров.
В этом разделе основное внимание уделяется последним изменениям в требованиях к качеству, связанным с производством сборных железобетонных изделий, и повышению эффективности измерения размеров, что оказывает существенное влияние на качество. Объясняется необходимость измерения размеров сборных изделий и точек их измерения на примере сегментов ЖБ, как можно повысить эффективность измерения.

• Что такое сборный железобетон?
• Необходимость измерения размеров сегментов RC
• Влияние погрешностей размеров в сегментах ЖБ
• Измерение размеров ж/б сегментов
• Проблемы размерного измерения ЖБ сегмента и их решения
  • Оптимизация измерения размеров крупных заготовок, обеспечение точности конструкции на месте
  • Измерение большого радиуса и длины дуги, контроль коробления и кривизны
• Измерение сборных железобетонных изделий и форм
• Выдача отчета о статистическом анализе и проверке
• Оптимизация измерения размеров сборного железобетона

Сборные железобетонные изделия, тип вторичных бетонных изделий, изготавливаются на производственных предприятиях, а затем транспортируются на строительные площадки для использования. Сборные железобетонные изделия включают подпорные стены и коробчатые водопропускные трубы. ЖБ-сегменты, используемые для щитового туннелирования, являются еще одним примером сборного железобетона. 9Сегменты 0003 ЖБ, в ​​основном изготовленные из бетона, представляют собой сборные железобетонные изделия, которые являются жизненно важной частью методов проходки щитовых туннелей. В этом методе сегменты ЖБ устанавливаются для облицовки стен туннеля по мере его бурения с помощью защитной машины.

ЖБ-сегменты

изготовлены из железобетона (ЖБ), в состав которого входят арматурные стальные стержни или предварительно напряженный бетон (ПК). Изделия из поликарбоната
обладают более высокой прочностью на растяжение, чем RC. PC менее подвержен растрескиванию, чем RC, что позволяет изготавливать сегменты с более высокой водонепроницаемостью.
Для защиты туннелей от больших давлений, создаваемых землей и песком, грунтовыми водами и другими материалами, требуется высокая прочность железобетонных сегментов, поэтому требуется строгая точность размеров не только для общей формы каждого сегмента, но и для их соединений и уплотнительных канавок.

Тоннель разделен на поперечные сечения с интервалом в несколько метров, и каждый сегмент выложен кольцом, образованным путем соединения ж/б сегментов. Сегменты изготавливаются в форме, разделенной в радиальном направлении для облегчения транспортировки и сборки. При сборке кольца соединяются в линию по всей длине туннеля. Количество сегментов, составляющих кольцо, пропорционально диаметру туннеля. Для туннелей используется огромное количество сегментов, поэтому даже небольшие ошибки в размерах сегмента могут вызвать большие отклонения после строительства.

Если во время строительства возникают ошибки, требуется много работы для их исправления, а любые возникающие в результате нарушения стыков могут снизить прочностные и водонепроницаемые свойства. Поэтому измерение размеров сегментов RC важно и должно строго контролироваться.

В отличие от бетона, который заливается на месте, сборные ж/б сегменты могут деформироваться не только в процессе изготовления, но и под действием усилий, возникающих при строительстве.

Качество всей конструкции можно повысить, измерив деформацию, чтобы определить, находится ли она в пределах допусков.

Пример сегмента RC плоского типа

А

Сегментное соединение

Б

Водонепроницаемая канавка

С

Кольцевое соединение

В дополнение к измерению общей формы железобетонных сегментов, таких как ширина, длина, радиус, деформация, кривизна, скручивание и длина дуги, важны размеры и формы соединений сегментов, кольцевых соединений и даже канавок для гидроизоляции. предметы. Точность железобетонных сегментов строго контролируется для обеспечения плавной сборки на строительных площадках, поскольку допуски составляют всего 4 мм (0,1575 дюйма) даже для колец диаметром более 15 м (49 мм)..2′).
Существует множество форм железобетонных сегментов, таких как плоские и коробчатые, а также различные типы соединений и уплотнительных канавок. В этом разделе в качестве примера описываются типичные сегменты RC плоского типа.

Ширина сегментов увеличивается для улучшения водонепроницаемости туннелей, снижения потребности в металлических соединениях и уплотнительных материалах, а также сокращения времени сборки, необходимого на единицу длины туннеля. Сегменты большей ширины увеличивают вес сегментов и давление грунта, прикладываемое к каждому кольцу, в результате чего увеличиваются силы сдвига, действующие на соединения колец. Это снижает устойчивость к сжимающим нагрузкам, что облегчает воздействие на сегменты трещин, сколов и деформации. В дополнение к общей форме каждого сегмента перед сборкой важным элементом измерения является форма собранных колец.

Соединения сегментов, которые соединяют каждый сегмент с соседними сегментами, включают в себя затягивающие соединения, в которых используются гайки, болты и шайбы, соединения с вставкой болтов и клиновидные металлические фитинговые соединения. Наиболее часто используемым типом соединения для сегментов RC является затяжка, в которой используются гайки, болты (прямой монтаж) и шайбы.

Болты, используемые для этого типа, устанавливаются на соединительных пластинах, а положения и углы внутренней и внешней резьбы болтов являются важными точками измерения.
Сегменты из предварительно напряженного и сборного железобетона (P&PC) в основном не имеют соединений, которые придают сегментам прочность на растяжение, таких как болты, потому что предварительно напряженный бетон может быть помещен между сегментами и между кольцами.

Для сегментов замка с ключом (KL), типа сегмента RC, важна точность амортизирующих ключей, соединяющих кольца. Амортизирующие шпонки представляют собой дугообразные вогнутости и выпуклости с различными значениями кривизны. Эти шпонки расположены по всей окружности кольцевого соединения и распределяют нагрузку радиально. Если размерная точность амортизирующих шпонок низкая, прочность на сдвигающие усилия будет недостаточной. Затем это позволяет стрессу концентрироваться на суставах и прилегающих к ним участках, что вызывает растрескивание.

Степень концентрации напряжений имеет тенденцию быть особенно высокой на кольцевых соединениях и прилегающих к ним участках и низкой в ​​центре ширины сегмента, поэтому измерение размеров соединений очень важно.

Если точность размеров канавок для гидроизоляции низкая, к поверхностям канавок, которые контактируют с уплотняющими материалами, прикладывается напряжение, что приводит к скалыванию или растрескиванию их краев. Неточные размеры водозащитных канавок могут даже повредить края собранных сегментов, особенно если используется уплотнительный материал, который набухает в воде из-за действия давления расширения и других факторов. По этим причинам необходимо измерять положение, размеры и форму канавок для гидроизоляции с учетом формы и типа уплотнительных материалов.

Глубина покрытия — это глубина от поверхности бетона до поверхности стальных арматурных стержней, встроенных в бетон, и она оказывает большое влияние на коррозионную стойкость арматурных стальных стержней. Если глубина покрытия недостаточна, вода попадает в бетон при его нейтрализации или растрескивании и вызывает ржавчину арматурных стержней. Ржавые арматурные стержни не обеспечивают проектной прочности. Глубина покрытия определяется Законом о строительных стандартах и ​​Японскими архитектурными стандартами для железобетона, а также другими стандартами, выпущенными Архитектурным институтом Японии. Указанная глубина различается в зависимости от того, для какой части конструкции она используется.

Для сборных деталей, таких как железобетонные сегменты, важно не только выполнять габаритные измерения готовых изделий, но и измерять углы установки во время строительства. Традиционно эти измерения производились рулетками и теодолитами, а ошибки при строительстве исправлялись вставкой прокладок. Однако замеры и корректировка заняли много времени, что привело к увеличению сроков строительства. Кроме того, невозможно напрямую измерить 3D-формы с помощью ручных инструментов, таких как рулетки и штангенциркули. Таким образом, размеры трехмерных фигур были получены косвенным путем путем расчетов по значениям измеряемых точек. Необходимость выполнения этих расчетов является фундаментальной проблемой этого традиционного метода.

Для решения этих проблем все чаще используются новейшие КИМ. Координатно-измерительная машина KEYENCE серии WM обеспечивает высокоточные измерения крупномасштабных целей, таких как сегменты RC, с помощью беспроводного зонда. Даже углубления в деталях могут быть доступны без каких-либо ограничений движения в пределах диапазона измерения, что позволяет проводить измерения одному человеку с помощью простого касания мишеней щупом. В отличие от измерений с использованием измерительных инструментов, таких как штангенциркули, рулетки и теодолиты, результаты не меняются, что позволяет проводить количественные измерения.

Крупногабаритные ж/б сегменты обычно измеряются двумя людьми с помощью рулетки или штангенциркуля. Кроме того, большое количество точек измерения требует больших усилий для этих измерений.

С помощью серии WM один человек может легко измерить размеры больших продуктов длиной в несколько метров. Кроме того, беспроводной зонд устраняет ограничения движения, позволяя измерять углубления в заготовках. Можно измерить шаг болтов и форму канавок для гидроизоляции соединений сегментов, а также общую форму сегмента. Кроме того, серия WM является портативной и, таким образом, может удовлетворить потребность в измерении точности 3D-работы на месте, что невозможно при использовании обычных КИМ.

Типичное измерение с помощью рулетки KOMOSHITA SEIMITSU YODAN CO., LTD.Измерение изображения с использованием серии WM КОМОШИТА СЕЙМИЦУ ЙОДАН КО., ЛТД.

• Скачать каталог
• Контакты/Запросы

Рулеткой или штангенциркулем трудно измерить изделия с большим радиусом и длиной дуги. Кроме того, невозможно точно измерить деформацию или кривизну, поскольку их необходимо вычислять на основе значений, измеренных в нескольких точках.
С помощью серии WM даже такие детали можно легко измерить. Один человек может легко измерить радиус, длину дуги и даже параметры трехмерного измерения, такие как углы среза, просто коснувшись точек для измерения ручным датчиком на площади до 15 м (49,2 фута). Кроме того, различия высот коробления и кривизны могут отображаться с помощью цветных карт, что позволяет с первого взгляда проверить состояние поверхности. Эти преимущества позволяют оценить соединения на наличие проблем перед сборкой и риски во время сборки.

Изображение экрана измерения сегмента RC с использованием серии WM

• Скачать каталог
• Контакты/Запросы

Каждый сегмент необходимо соединить с другим сегментом или другими деталями с высокой точностью для производства сборных железобетонных изделий. Формы, используемые для производства сборного железобетона, должны быть проверены на износ, поскольку они играют важную роль в обеспечении точности размеров. Для повышения качества сборных железобетонных изделий и снижения брака после сборки важно точно контролировать размеры формы и измерять размеры готовых ЖБИ.

Плоскостность измеряется для определения точности поверхностей соединения между сегментами и кольцами. Также необходимо точно контролировать шаг проволок, используемых для соединения сегментов с другими деталями, поскольку точность сильно влияет на прочность соединений.
При проверке плоскостности с помощью рулетки или штангенциркуля измеряются несколько точек. Этот метод проверки не совсем точен, потому что дефектные размеры в неизмеренных областях не учитываются. Этот метод также неэффективен, поскольку требует двух человек и занимает много времени.
Серия WM позволяет легко измерять плоскостность, просто касаясь точек измерения беспроводным датчиком и визуально проверяя разницу высот с помощью функции отображения цветовой карты. Он также позволяет измерять трехмерные элементы, такие как диагональные размеры и плоские углы, в дополнение к простым линейным расстояниям.

Изображение измерения с использованием серии WM TATEBICHI DENSAN CO., LTD. Изображение экрана измерения сборных железобетонных изделий с использованием серии WM

• Скачать каталог
• Контакты/Запросы

Сборные железобетонные изделия формируются путем заливки бетона в форму и воздействия на него вибрации для слипания и уплотнения его частиц.
Формы деформируются в процессе формования многих изделий из-за вибрации, напряжения и трения бетона, образующегося при уплотнении. Когда формы деформируются, размеры изменяются, что приводит к дефектам размеров изделий. Измерение размеров пресс-формы во время сборки может предотвратить выпуск бракованной продукции. Однако большие формы имеют много точек измерения. Измерение этих размеров с помощью ручных инструментов, таких как рулетка, занимает много времени и требует как минимум двух человек.
С помощью серии WM можно измерять даже большие пресс-формы с помощью простой операции касания точек для измерения с помощью беспроводного зонда. Это, конечно, позволяет проводить измерения одному человеку, что значительно сокращает время измерения, необходимое для обычных методов.

• Скачать каталог
• Контакты/Запросы

Для контроля качества продукции важно контролировать точность размеров и возможности процесса. Необходимо установить системы, в которых результаты измерений собираются и сохраняются в цифровом виде в соответствии с заранее определенными правилами и системами. Изображения точек измерения должны управляться ссылками на соответствующие результаты измерений.

Для контроля качества изделий из бетонных сегментов требуются следующие ключевые статистические значения: количество годных/не годных, максимальное значение, минимальное значение, среднее значение, σ, 3σ, 6σ и Cpk. Кроме того, графики тенденций, отображающие изменения статистических значений, и гистограммы, отображающие отклонения, являются важными инструментами управления симптомами продукта. Информация из этих графиков жизненно важна для понимания износа форм и производства бетонных сегментов со стабильным качеством.

Проверка статистических значений График тренда Гистограмма

Включение измеренных значений и фотографий точек измерения в отчеты об инспекциях делает ситуацию с измерениями очень ясной. Эти отчеты также в значительной степени способствуют упрощению работы по подтверждению при доставке и приемке продукции.

Отчет об инспекции с серией WM

Серия WM автоматически сохраняет результаты измерений на жесткий диск. Данные, необходимые для контроля качества, автоматически извлекаются из сохраненных данных, что упрощает проверку каждого статистического значения. Он также может автоматически преобразовывать результаты измерений в отчеты об инспекции. Фотографии могут быть включены в отчеты об инспекциях, что упрощает их понимание. В отчетах используется расширенный текстовый формат (RTF), поэтому их можно легко редактировать.

• Скачать каталог
• Контакты/Запросы

Серия WM позволяет точно измерять форму сегментов RC одним человеком с помощью простого касания целей беспроводным зондом. Серия WM также имеет множество преимуществ, перечисленных ниже.

Высокоточное измерение на большой площади

Широкий диапазон измерения до 15 м (49,2 фута) может быть измерен с высокой точностью. Серия WM оснащена режимом навигационных измерений, который позволяет выполнять измерения в одной и той же точке в соответствии с запомненной процедурой измерения, позволяя любому получить одинаковые данные измерений.

Переносной корпус можно разместить на месте

Основной блок можно перевозить на тележке. Серию WM можно доставить на рабочие места и сразу же измерить статус работы.

Проверка с данными 3D CAD

Возможны сравнительные измерения между измеряемой деталью и формой, импортированной из файла 3D CAD. Точки различия между деталью и данными 3D CAD могут отображаться в виде карты цветов. Это позволяет измерять криволинейные поверхности произвольной формы и допуски профиля.

Результаты измерений могут быть выведены в виде 3D-моделей

Измеренные элементы можно экспортировать в виде файла STEP/IGES. Данные 3D CAD могут быть созданы на основе результатов измерений реального продукта, даже если чертеж отсутствует.