CN102168406A - 集群数控安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于桥梁施工的提升装置。本发明意在提供一种集群数控安装系统，以解决现有技术中桥梁施工挂篮还不具备吊装功能的问题。本发明的目的可以通过以下措施来达到：本方案中的集群数控安装系统，包括有主桁架，所述主桁架包括有主梁和竖压杆，所述竖压杆垂直连接于所述主梁的中段，主桁架与桥梁的桥体连接，至少两片主桁架通过横向连接在一起形成主桁架组，所述主梁上设有提升装置。上述技术方案的特点是：与现有技术中的吊篮不同的是，在主梁前段设有提升装置，从而使吊篮具备了提升吊装的能力，而且吊篮主体是由至少两个主桁架通过横向连接在一起形成的主桁架组，大大提高了整体结构的稳固性，具备了起吊大型部件的能力。

Description

集群数控安装系统

技术领域

本发明涉及一种用于桥梁施工的提升装置。

背景技术

斜拉桥悬臂浇筑通常采用挂篮作为支架模板体系，挂篮的后端锚固于已浇筑的梁段上，前端悬臂于空中。前端利用斜拉索的向上的拉力作为支撑点的挂篮称为前支点挂篮；前端利用桥面平衡桁架结构提供的向上的拉力作为支撑点的挂篮称为后支点挂篮。相对连续刚构桥的主梁悬臂浇筑而言，为体现斜拉桥这种桥型的优越性，就要充分利用斜拉索所能提供的巨大拉力，减轻挂篮自重，优化挂篮设计，以适应复杂多变的桥梁建设施工工法。

典型的挂篮支撑系统包括竖向的三角主桁架，所述三角主桁架包括有主梁、竖压杆和纵向斜拉杆，竖压杆与所述主梁中段连接且垂直于水平面，竖压杆的上端通过纵向斜拉杆与主梁的两端连接，这时三角主桁架已形成了一个较稳定的三角结构，三角主桁架固定在桥梁桥体上。此外还设有与所述主梁垂直且处于水平面的主支撑墩，竖压杆的上端通过横向斜拉杆与主支撑墩的两端连接，此外主梁的两端也通过数根水平斜拉杆（典型为四根）与主支撑墩的两端连接，至此整个吊篮已经构成了一个金字塔形的三角支撑体系，具备良好的稳定性。

在某些桥梁施工工程中，需要进行一些较特殊的吊装工序，相应的，在吊装工序中就会使用到吊装支架等吊装装置，而专用吊装装置的生产需要消耗大量的钢材，明显降低了成本，而且制造新的吊装支架还要消耗不短的工期，同时还有人工费、材料费、机械费等不可忽视的支出。而产生以上问题的原因之一就是，现有的桥梁施工挂篮还不具备吊装功能。而且，即便是现有标准的提升装置在对大型的物件进行吊装时，特别是钢构桥钢混接头等定位要求极高的吊装工序中，在对吊装物件的定位控制仍存在精度不高的缺点。

发明内容

本发明意在提供一种集群数控安装系统，以解决现有技术中桥梁施工挂篮还不具备吊装功能的问题。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：本方案中的集群数控安装系统，包括有主桁架，所述主桁架包括有主梁和竖压杆，所述竖压杆垂直连接于所述主梁的中段，主桁架与桥梁的桥体连接，至少两片主桁架通过横向连接在一起形成主桁架组，所述主梁上设有提升装置。

上述技术方案的特点是：与现有技术中的吊篮不同的是，在主梁前段设有提升装置，从而使吊篮具备了提升吊装的能力，而且吊篮主体是由至少两个主桁架通过横向连接在一起形成的主桁架组，大大提高了整体结构的稳固性，具备了起吊大型部件的能力。

进一步：所述提升装置包括主吊千斤顶、收索器和液压泵站。主吊千斤顶提供吊装的主要动力，收索器用于吊装过程中吊装钢绞线的整理，所述液压泵站用于控制所述主吊千斤顶和辅助千斤顶的工作状态，采用相配合的千斤顶和液压泵站，具有控制方便、工作效率高、提升能力强的优点。

进一步：所述主吊千斤顶通过移动轨道与所述主桁架连接，主桁架上还设有驱动所述提升装置水平移动的水平千斤顶。所述水平千斤顶可以驱动提升装置沿移动轨道水平移动，从而实现对吊装物体的水平位置的调整。

进一步：所述主桁架组下方设主支撑墩。所述主支撑墩将数个主桁架联成一整体，进一步的加强了整个吊篮的稳固程度。

进一步：所述主梁后段下方设有后支撑墩，后支撑墩与桥体下方的后锚支撑梁连接。具体在实施中可以用后锚高强度钢棒或精轧螺纹钢筋将后支撑墩和后锚支撑梁进行锚固，后支撑墩与后锚支撑梁连接后将桥体环抱住，此特征加强了挂篮防倾能力，避免在主梁前段的提升装置升降重物时向前倾翻。

进一步：所述主支撑墩和/或后支撑墩为桁架式结构。桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，同时能减轻自重和增大刚度，具备较为突出的优点。

进一步：所述提升装置上设有力传感器，还设有可通过力传感器反馈的信息控制所述提升装置的控制计算机。所述力传感器可以是拉力传感器、压力传感器等，提升装置可通过数据电缆与计算机连接，实时反馈提升装置的行程和荷载等状态，在每一行程中，控制计算机可以对行程自动检测和调节，确保各提升装置同步性满足设计要求。

本发明另一技术方案是提供此集群数控安装系统的使用方法，以解决现有装置定位控制精度不高的缺点。

上述配备了力传感器和控制计算机的集群数控安装系统的使用方法是通过以下步骤实现的：

（1）装配集群数控吊装系统，所述的集群数控吊装系统包括所述的控制计算机和至少两台所述的集群数控安装系统，控制计算机协同控制所述的集群数控安装系统，集群数控吊装系统中的每台集群数控安装系统对应连接被吊物件上的一个吊点。

（2）集群数控安装系统协同提升所述被吊物件，在提升的过程中通过所述力传感器监控各提升装置受力情况并反馈给控制计算机，控制计算机根据反馈的受力情况进行分析，根据预设的速度和提升装置的受力情况调整提升装置的提升速度，保持被吊物件平稳的持续提升。

上述技术方案具有以下特点：采用多台集群数控安装系统进行一次吊装工作，被吊物件的姿势控制更加灵活安全。而且采用计算机控制的方式准确灵活，当某台集群数控安装系统的受力过大时，可适当降低其提升速度，有效的保证被吊物件整体平稳的持续提升。

进一步，所述步骤（2）中：当所述的提升装置受力值超出预设安全值时，控制计算机控制集群数控吊装系统停止动作。具体来说，在提升过程中，控制计算机可以实时连续获取各提升装置的受力信息。若某个提升装置受力值在预设安全值以外（超出设备设计要求等情况），所有的提升装置将自动停止动作，此时可以首先对包括被提升物体在内的整个集群数控吊装系统进行检查，待查出超载原因之后，控制计算机可以对超载的提升装置进行单个调节，直至其受力达到同步性要求的范围为止，然后再继续进行提升作业，大幅度提高了项目施工安全性。

进一步，所述步骤（2）中：还设有调整被吊物件空间姿态的辅助牵引调节系统。如可在集群数控安装系统上加设辅助千斤顶斜拉被吊物件，在吊装过程中根据情况需要，通过辅助牵引调节系统（亦即辅助千斤顶）牵引改变被吊物件的空中姿态，以满足施工过程中的不同需要。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明实施例中桥梁主跨一侧的透视示意图；

图2为本发明实施例的侧位示意图。

具体实施方式

下述方案中公知的具体结构及特性在此不再阐述。如图1和图2所示：为满足桥梁钢混接头施工和钢箱梁吊装合龙需要为条件，利用上部主梁施工的挂篮三角主桁重新设计、改造成集群数控安装系统。

挂篮吊装系统设于桥体1主跨旁。在桥体1上横向固定有桁架式结构的主支撑墩2，主支撑墩2上方固定有四片由挂篮三角主桁改造的主桁架，所述主桁架横向连接在一起形成主桁架组，每片主桁架包括纵向设置的主梁31和主梁31中段垂直设置的竖压杆32。主梁31的后端通过后支撑墩4与桥体1固定连接在一起，后支撑墩4通过后锚高强钢棒41与桥体下方的后锚支撑梁42锚固在一起。

主梁31向主跨方面的伸出端上设有移动滑轨，每两根主梁31的滑轨上方设有一台滑轨车5，每台滑轨车5上固定有一台钢绞线千斤顶51（亦即主吊千斤顶）和与钢绞线千斤顶51配合工作的收索器52，主吊千斤顶上设有检测其所受拉力的拉力传感器。在主梁31和竖压杆32的结合部还焊固有垫块53，在垫块53和滑轨车5之间还连接有水平千斤顶54。在主梁31下方的桥面上，还设有与所述千斤顶配合工作的液压泵站6。

为了在吊装大型工件的时候便于控制工件的起吊姿势，在桥体主跨的一侧共设有两套挂篮吊装系统，在桥体上还设有控制所述挂篮吊装系统工作的控制计算机7。

上述集群数控安装系统的使用方法包括以下步骤：

首先装配集群数控吊装系统，其包括两台上述的集群数控安装系统，还包括协同控制所述的集群数控安装系统的控制计算机，每台钢绞线千斤顶的主缆绳对应连接在欲吊起的钢构桥钢混接头的两个吊耳上，另外在每台集群数控安装系统的主梁上还各设有一台辅助千斤顶，所述辅助千斤顶分别斜拉在所述钢混接头的两端，意在用于调整钢混接头的水平倾斜度。

然后开始起吊，两台集群数控安装系统协同提升钢混接头，在提升的过程中通过所述拉力传感器监控各钢绞线千斤顶受力情况并反馈给控制计算机，控制计算机根据反馈的受力情况进行分析，根据预设的速度和钢绞线千斤顶的受力情况调整钢绞线千斤顶的提升速度，保持钢混接头以25m/h的速度平稳的持续提升。在提升的过程中，当所述的钢绞线千斤顶受力值超出 预设安全值时，控制计算机控制集群数控吊装系统停止动作并进行检修。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如将所述集群数控吊装系统中钢绞线千斤顶的数量改为四台，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种集群数控安装系统，包括有主桁架，所述主桁架包括有主梁和竖压杆，所述竖压杆垂直连接于所述主梁的中段，主桁架与桥梁的桥体连接，其特征是：至少两片主桁架通过横向连接在一起形成主桁架组，所述主梁上设有提升装置。

2.根据权利要求1所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述提升装置包括主吊千斤顶、收索器和液压泵站。

3.根据权利要求2所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述主吊千斤顶通过移动轨道与所述主桁架连接，主桁架上还设有驱动所述提升装置水平移动的水平千斤顶。

4.根据权利要求3所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述主桁架组下方设主支撑墩。

5.根据权利要求4所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述主梁后段下方设有后支撑墩，后支撑墩与桥体下方的后锚支撑梁连接。

6.根据权利要求5所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述主支撑墩和/或后支撑墩为桁架式结构。

7.根据权利要求1、2、3、4、5、6中任一项所述的一种集群数控安装系统，其特征是：所述提升装置上设有力传感器，另设有可通过所述力传感器反馈的信息控制所述提升装置的控制计算机。

8.如权利要求7所述的一种集群数控安装系统的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）装配集群数控吊装系统，所述的集群数控吊装系统包括所述的控制计算机和至少两台所述的集群数控安装系统，控制计算机协同控制所述的集群数控安装系统，集群数控吊装系统中的每台集群数控安装系统对应连接被吊物件上的一个吊点。

（2）集群数控安装系统协同提升所述被吊物件，在提升的过程中通过所述力传感器监控各提升装置受力情况并反馈给控制计算机，控制计算机根据反馈的受力情况进行分析，根据预设的速度和提升装置的受力情况调整提升装置的提升速度，保持被吊物件平稳的持续提升。

9.根据权利要求8所述的一种集群数控安装系统的使用方法，其特征是所述步骤（2）中：当所述的提升装置受力值超出预设安全值时，控制计算机控制集群数控吊装系统停止动作。

10.根据权利要求8或9所述的一种集群数控安装系统的使用方法，其特征是所述步骤（2）中：还设有调整被吊物件空间姿态的辅助牵引调节系统。

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