CN107119911A - 一种结构自平衡卸载装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及货物卸载设备技术领域，公开了一种结构自平衡卸载装置，包括待卸载结构、片状垫块、调整垫块、数控液压油缸、架顶工装垫块、临时支撑胎架、液压泵站、数控系统中心，待卸载结构与临时支撑胎架之间预留一定间隙，临时支撑胎架上分别放置有片状垫块、调整垫块以及数控液压油缸，卸载时通过数控系统中心进行结构自平衡卸载。该结构自平衡卸载装置及其施工方法，避免了在每一级卸载过程中因各卸载点反力及结构下降速度的差异导致的在临时支撑胎架顶部人力下摇千斤顶或数控千斤顶下移过程中需差异化调整行程的繁琐操作，而卸载整体过程又是等量同步的，且卸载前不需利用数控液压油缸装置。

Description

一种结构自平衡卸载装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及货物卸载设备技术领域，具体为一种结构自平衡卸载装置及其施工方法。

背景技术

随着人们对建筑功能要求越来越高，大跨度平面（空间）、长悬挑及一些倒挂体系结构受到青睐，为满足大跨度、长悬挑及倒挂体系结构施工需求，在结构安装完成或达到设计要求前，需要采取临时卸载装置，目前，最常用的为机械齿轮（电动液压）千斤顶或沙箱等卸载方法，但千斤顶卸载技术存在工作性能差、卸载费用高、受人为因素影响大的问题，对于工期较长的工程长时间受力的机械齿轮（电动液压）千斤顶容易出现损坏、漏油等现象，不仅污染环境而且影响到整个结构的安全；沙箱卸载对于支撑点较多时，需投入的人力也较多；而支撑胎架+千斤顶（沙箱）卸载技术同样存在千斤顶（沙箱）卸载技术的问题，此外上述方法均不能实现结构自平衡卸载和结构同步卸载，安全性能低。

发明内容

（一）解决的技术问题

基于上述问题，本发明的目的是提供一种安全性高、成本低、污染小、操作便捷的同步卸载装置及施工方法，避免因各卸载点反力及结构下降速度的差异导致的在临时支撑胎架顶部人力下摇千斤顶或数控千斤顶下移过程中需差异化调整行程的繁琐操作及千斤顶活塞长时间的受力。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种结构自平衡卸载装置，包括待卸载结构、片状垫块、调整垫块、数控液压油缸、架顶工装垫块、临时支撑胎架、液压泵站、数控系统中心，所述待卸载结构与所述临时支撑胎架之间预留一定间隙，所述临时支撑胎架上分别放置有片状垫块、调整垫块以及数控液压油缸，卸载时通过数控系统中心进行结构自平衡卸载，所述油缸包括油缸柱塞、缸盖、缸体、油压表开关、油压表、单向供油阀、供油软管、回油软管、数控节流/放气/截止阀以及电线。

优选的，所述片状垫块其形状可为矩形或多边形，多块叠加，所述片状垫块整体顶部与待卸载结构接触放置，所述片状垫块整体底部与调整垫块接触放置。

优选的，所述调整垫块其形状可为矩形或多边形，所述调整垫块上表面做防滑处理，调整垫块底部与架顶工装垫块顶部焊接连接。

优选的，所述架顶工装垫块结构形式为型钢或格构柱，顶部平整，所述架顶工装垫块底部与临时支撑胎架焊接连接。

优选的，所述数控液压油缸的泄油速度（v）与上部结构反力（F）成正比，每一级卸载过程中每个卸载点的行程无需人为控制，反力值（F）下降后，油缸的泄油速度即自动减小，油缸柱塞的下降行程即减小，即结构的下挠速度减小。

优选的，所述数控系统中心通过电线与数控液压油缸连接形成数控系统；液压泵站通过供油软管、回油软管与数控液压油缸形成油液传输系统，数控液压油缸顶部与待卸载结构接触放置、数控液压油缸底部与临时支撑胎架接触放置。

优选的，所述数控系统中心通过电线、供油软管、回油软管控制数控液压油缸压力进行自平衡卸载。

一种结构自平衡卸载装置的施工方法，包括以下步骤：

1）对整个卸载施工过程进行模拟，分析待卸载结构下端的竖向变形及反力，确定片状垫块的多片整体高度，采取分级卸载的方式，根据施工模拟优化分级次数及每次卸载的变形大小，并确定片状垫块数量及厚度；

2）在结构施工过程中，采用临时支撑胎架作为上部结构的临时支撑，临时支撑胎架顶部自下至上分别安装架顶工装垫块、调整垫块及片状垫块，并保证待卸载结构顶部的标高满足设计标高+安装起拱值的计算结果；

3）结构整体施工完成后，在临时支撑胎架顶部安装，数控液压油缸，并安装液压泵站及数控系统中心，通过电线、供油软管、回油软管将数控液压油缸与液压泵站、数控系统中心连接形成数控、油液传输系统，通过液压泵站及数控系统中心控制数控液压油缸顶部与待卸载结构顶紧；

4）上部结构满足设计要求时开始卸载；

5）打开油压表开关，读取油压表读数，使油压表读数与步骤一中分析的待卸载结构下端的反力一致；此时片状垫块与待卸载结构接触而不挤压，抽取最上端片状垫块；打开数控节流/放气/截止阀，使数控液压油缸内的油液通过回油软管泄油，油缸柱塞在结构作用下缓步降，至油压表读数为，待卸载结构完全承载于片状垫块；

6）根据卸载分级次数，进行第二级卸载，重复步骤五的操作，直至片状垫块抽取完毕，结构卸载完成；

7）拆除调整垫块、数控液压油缸、架顶工装垫块及临时支撑胎架。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种结构自平衡卸载装置及其施工方法，具备以下有益效果：

该结构自平衡卸载装置及其施工方法，避免了在每一级卸载过程中因各卸载点反力及结构下降速度的差异导致的在临时支撑胎架顶部人力下摇千斤顶或数控千斤顶下移过程中需差异化调整行程的繁琐操作，而卸载整体过程又是等量同步的，且卸载前不需利用数控液压油缸装置，具有安全性高、成本低、污染小、操作便捷的特点，可广泛应用于结构施工过程中卸载。

附图说明

图1为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置的结构正视图；

图2为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置图1中的1-1剖视图；

图3为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置中的数控液压油缸剖面装配图；

图4为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置中的油缸柱塞剖面图；

图5为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置中的缸盖剖面图；

图6为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置中的缸体剖面图；

图7为本发明提出的一种结构自平衡卸载装置中的液压泵站、数控系统中心、供油软管、回油软管、电线的卸载控制系统平面图。

图中：1待卸载结构、2片状垫块、3调整垫块、4数控液压油缸、41油缸柱塞、42缸盖、43缸体、44油压表开关、45油压表、46单向供油阀、47供油软管、48回油软管、49数控节流/放气/截止阀、410电线、5架顶工装垫块、6临时支撑胎架、7液压泵站、8数控系统中心。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，一种结构自平衡卸载装置，包括待卸载结构1、片状垫块2、调整垫块3、数控液压油缸4、架顶工装垫块5、临时支撑胎架6、液压泵站7、数控系统中心8，片状垫块2其形状可为矩形或多边形，多块叠加，片状垫块2整体顶部与待卸载结构1接触放置，片状垫块2整体底部与调整垫块3接触放置，调整垫块3其形状可为矩形或多边形，调整垫块3上表面做防滑处理，调整垫块3底部与架顶工装垫块5顶部焊接连接，架顶工装垫块5结构形式为型钢或格构柱，顶部平整，架顶工装垫块5底部与临时支撑胎架6焊接连接，待卸载结构1与临时支撑胎架6之间预留一定间隙，临时支撑胎架6上分别放置有片状垫块2、调整垫块3以及数控液压油缸4，卸载时通过数控系统中心8进行结构自平衡卸载，油缸4包括油缸柱塞41、缸盖42、缸体43、油压表开关44、油压表45、单向供油阀46、供油软管47、回油软管48、数控节流/放气/截止阀49以及电线410，数控液压油缸4的泄油速度v与上部结构反力F成正比，每一级卸载过程中每个卸载点的行程无需人为控制，反力值F下降后，油缸4的泄油速度即自动减小，油缸柱塞41的下降行程即减小，即结构的下挠速度减小，数控系统中心8通过电线410与数控液压油缸4连接形成数控系统；液压泵站7通过供油软管47、回油软管48与数控液压油缸4形成油液传输系统，数控液压油缸4顶部与待卸载结构1接触放置、数控液压油缸4底部与临时支撑胎架6接触放置，数控系统中心8通过电线410、供油软管47、回油软管48控制数控液压油缸4压力进行自平衡卸载。

一种结构自平衡卸载装置的施工方法，包括以下步骤：

1）对整个卸载施工过程进行模拟，分析待卸载结构1下端的竖向变形及反力，确定片状垫块2的多片整体高度，采取分级卸载的方式，根据施工模拟优化分级次数及每次卸载的变形大小，并确定片状垫块2数量及厚度；

2）在结构施工过程中，采用临时支撑胎架6作为上部结构的临时支撑，临时支撑胎架6顶部自下至上分别安装架顶工装垫块5、调整垫块3及片状垫块2，并保证待卸载结构1顶部的标高满足设计标高+安装起拱值的计算结果；

3）结构整体施工完成后，在临时支撑胎架6顶部安装，数控液压油缸4，并安装液压泵站7及数控系统中心8，通过电线410、供油软管47、回油软管48将数控液压油缸4与液压泵站7、数控系统中心8连接形成数控、油液传输系统，通过液压泵站7及数控系统中心8控制数控液压油缸4顶部与待卸载结构1顶紧；

4）上部结构满足设计要求时开始卸载；

5）打开油压表开关44，读取油压表45读数，使油压表45读数与步骤一中分析的待卸载结构1下端的反力一致；此时片状垫块2与待卸载结构1接触而不挤压，抽取最上端片状垫块2；打开数控节流/放气/截止阀49，使数控液压油缸4内的油液通过回油软管48泄油，油缸柱塞41在结构作用下缓步降，至油压表45读数为0，待卸载结构1完全承载于片状垫块2；；

6）根据卸载分级次数，进行第二级卸载，重复步骤五的操作，直至片状垫块2抽取完毕，结构卸载完成；

7）拆除调整垫块3、数控液压油缸4、架顶工装垫块5及临时支撑胎架6。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该结构自平衡卸载装置及其施工方法，避免了在每一级卸载过程中因各卸载点反力及结构下降速度的差异导致的在临时支撑胎架6顶部人力下摇千斤顶或数控千斤顶下移过程中需差异化调整行程的繁琐操作，而卸载整体过程又是等量同步的，且卸载前不需利用数控液压油缸4装置，具有安全性高、成本低、污染小、操作便捷的特点，可广泛应用于结构施工过程中卸载。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种结构自平衡卸载装置，包括待卸载结构（1）、片状垫块（2）、调整垫块（3）、数控液压油缸（4）、架顶工装垫块（5）、临时支撑胎架（6）、液压泵站（7）、数控系统中心（8），其特征在于：所述待卸载结构（1）与所述临时支撑胎架（6）之间预留一定间隙，所述临时支撑胎架（6）上分别放置有片状垫块（2）、调整垫块（3）以及数控液压油缸（4），卸载时通过数控系统中心（8）进行结构自平衡卸载，所述油缸（4）包括油缸柱塞（41）、缸盖（42）、缸体（43）、油压表开关（44）、油压表（45）、单向供油阀（46）、供油软管（47）、回油软管（48）、数控节流/放气/截止阀（49）以及电线（410）。

2.根据权利要求1所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述片状垫块（2）其形状可为矩形或多边形，多块叠加，所述片状垫块（2）整体顶部与待卸载结构（1）接触放置，所述片状垫块（2）整体底部与调整垫块（3）接触放置。

3.根据权利要求1所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述调整垫块（3）其形状可为矩形或多边形，所述调整垫块（3）上表面做防滑处理，调整垫块（3）底部与架顶工装垫块（5）顶部焊接连接。

4.根据权利要求1所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述架顶工装垫块（5）结构形式为型钢或格构柱，顶部平整，所述架顶工装垫块（5）底部与临时支撑胎架（6）焊接连接。

5.根据权利要求1所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述数控液压油缸（4）的泄油速度（v）与上部结构反力（F）成正比，每一级卸载过程中每个卸载点的行程无需人为控制，反力值（F）下降后，油缸（4）的泄油速度即自动减小，油缸柱塞（41）的下降行程即减小，即结构的下挠速度减小。

6.根据权利要求1所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述数控系统中心（8）通过电线（410）与数控液压油缸（4）连接形成数控系统；液压泵站（7）通过供油软管（47）、回油软管（48）与数控液压油缸（4）形成油液传输系统，数控液压油缸（4）顶部与待卸载结构（1）接触放置、数控液压油缸（4）底部与临时支撑胎架（6）接触放置。

7.根据权利要求1或5所述的一种结构自平衡卸载装置，其特征在于：所述数控系统中心（8）通过电线（410）、供油软管（47）、回油软管（48）控制数控液压油缸（4）压力进行自平衡卸载。

8.一种结构自平衡卸载装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对整个卸载施工过程进行模拟，分析待卸载结构（1）下端的竖向变形及反力，确定片状垫块（2）的多片整体高度，采取分级卸载的方式，根据施工模拟优化分级次数及每次卸载的变形大小，并确定片状垫块（2）数量及厚度；

2）在结构施工过程中，采用临时支撑胎架（6）作为上部结构的临时支撑，临时支撑胎架（6）顶部自下至上分别安装架顶工装垫块（5）、调整垫块（3）及片状垫块（2），并保证待卸载结构（1）顶部的标高满足设计标高+安装起拱值的计算结果；

3）结构整体施工完成后，在临时支撑胎架（6）顶部安装，数控液压油缸（4），并安装液压泵站（7）及数控系统中心（8），通过电线（410）、供油软管（47）、回油软管（48）将数控液压油缸（4）与液压泵站（7）、数控系统中心（8）连接形成数控、油液传输系统，通过液压泵站（7）及数控系统中心（8）控制数控液压油缸（4）顶部与待卸载结构（1）顶紧；

4）上部结构满足设计要求时开始卸载；

5）打开油压表开关（44），读取油压表（45）读数，使油压表（45）读数与步骤一中分析的待卸载结构（1）下端的反力一致；此时片状垫块（2）与待卸载结构（1）接触而不挤压，抽取最上端片状垫块（2）；打开数控节流/放气/截止阀（49），使数控液压油缸（4）内的油液通过回油软管（48）泄油，油缸柱塞（41）在结构作用下缓步降，至油压表（45）读数为0，待卸载结构（1）完全承载于片状垫块（2）；

6）根据卸载分级次数，进行第二级卸载，重复步骤五的操作，直至片状垫块（2）抽取完毕，结构卸载完成；

7）拆除调整垫块（3）、数控液压油缸（4）、架顶工装垫块（5）及临时支撑胎架（6）。