CN108842574B - 一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统及设备，其包括设置于整平梁侧方的相对标高控制轨道、与整平梁同步运动的连接架、用于调整整平梁标高的标高调节装置和用于接收信号并控制标高调节装置的控制器，连接架上安装有相对高程传感器、行走距离传感器和导向轮，导向轮与相对标高控制轨道滚动配合连接，标高调节装置、相对高程传感器和行走距离传感器均与控制器电连接。本发明结构简单、使用方便，本发明通过在现有整平设备上增加一套控制系统装置，实现了施工过程中整平梁能够根据行走位置自动调整标高，从而实现自动连续调整横纵坡以及桥面标高的目的。

Description

一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统及设备

技术领域

本发明涉及一种超高性能混凝土成型表面标高控制系统，属于土建新建施工设备技术领域，具体涉及一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统及装置。

背景技术

超高性能混凝土因具有较高的力学性能逐步被广泛运用于钢桥面与桥面沥青铺装层之间作为粘结过渡层。超高性能混凝土强度高、扩展性好，但通常相对比较粘稠且含有钢纤维，因此桥面摊铺作业时，不适合采用人工为主的摊铺作业方式，传统的路面摊铺设备需加以改装后方能适用，通常采用专用的设备进行摊铺。该专用设备一般包括设备大梁A、整平梁B和主吊杆C，整平梁B通过主吊杆C与设备大梁A连接，主吊杆C用于调整整平梁B的高度，设备大梁A的行走带动整平梁B实现铺装，通过上述设备可以高效快捷地实现新建厂房地坪、运动场地面、桥梁桥面以及公路路面平面铺设，铺设时只需要保证整平梁B铺装面的平整度与所需要铺装的路面的平整度一致即可。

目前钢桥面UHPC专用摊铺设备多为人工控制为主，在进行桥面UHPC表面标高控制方面主要依靠振捣整平设备的整平梁的底标高进行控制。在桥面横坡和纵坡发生变化处，采用人工调整整平梁的两边吊杆高度来控制横坡，纵坡主要通过整平设备的行走轮的轨道施工前调整到位来控制。这种标高控制方法主要以人工调整为主，在桥面横坡纵坡固定不变的情况下比较方便有效。随着城市高架桥广泛采用钢箱梁结构后，UHPC用处越来越广。桥面线形多变情况越来越多，使得路面横纵坡变化越来越大，例如弯道处的超高段横纵坡不仅变化大，而且还存在连续变坡情况，这样传统人工调整整平梁的控制标高方法就难以满足标高和坡度的精度要求，操作起来效率也很低。

发明内容

针对UHPC桥面铺装标高控制过程中出现的这些问题，本发明专利设计了一套安装在振捣整平设备上的控制系统装置，实现了施工过程中整平梁能够根据行走位置自动调整标高，从而实现自动连续调整横纵坡以及桥面标高的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其包括设置于整平梁侧方的相对标高控制轨道、与整平梁同步运动的连接架、用于调整整平梁标高的标高调节装置和用于接收信号并控制标高调节装置的控制器，所述连接架上安装有相对高程传感器、行走距离传感器和导向轮，所述导向轮与所述相对标高控制轨道滚动配合连接，所述标高调节装置、所述相对高程传感器和所述行走距离传感器均与所述控制器电连接。

在本发明的一种优选实施方案中，所述标高调节装置包括驱动源和齿轮齿条传动机构。

在本发明的一种优选实施方案中，所述标高调节装置包括液压油缸或气缸。

在本发明的一种优选实施方案中，所述标高调节装置包括驱动源和丝杠机构。

在本发明的一种优选实施方案中，所述行走距离传感器与所述导向轮同轴布置。

在本发明的一种优选实施方案中，所述相对高程传感器布置于所述导向轮上方。

本发明还公开了一种超高性能混凝土自动控制成型设备，其包括设备大梁、整平梁和主吊杆，所述整平梁通过所述主吊杆与所述设备大梁连接，还包括一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统。

在本发明的一种优选实施方案中，相对标高控制轨道设置于整平梁的侧方，连接架和控制器均与设备大梁固接，标高调节装置的固定端与设备大梁固接，标高调节装置的活动端与整平梁固接。

在本发明的一种优选实施方案中，整平梁的两侧通过连接侧板连接有线性微调结构，线性微调结构与整平梁平行布置，线性微调结构包括多个同轴布置的轴向伸缩单元，相邻两个轴向伸缩单元相互连接。

在本发明的一种优选实施方案中，设备大梁和整平梁之间设置有限位吊杆，限位吊杆一端与设备大梁固接、另一端与整平梁固接。

本发明的有益效果是：本发明结构简单、使用方便，本发明通过在现有整平设备上增加一套控制系统装置，实现了施工过程中整平梁能够根据行走位置自动调整标高，从而实现自动连续调整横纵坡以及桥面标高的目的，其比常规采用控制设备轨道标高控制的做法精度更高，节约了大量时间，同时设备轨道标高控制已不再作为要求。本发明通过采用高程传感器、距离传感器、控制器和标高调节装置的组合实现了自动调整整平梁两端高度的，实现了比人工更高频次和更高精度的标高控制，提高了施工效率和安全性；进一步的，本发明公开了几种标高调节装置的技术方案，其采用机械化的方式控制整平梁的位置高度，提高了施工精度；进一步的，本发明组成简单、安装和拆除都很方便，参照标高和设备参数录入计算机后，操作简单容易。进一步的本发明还实现了在不降低梁的整体刚度情况下整平梁底面线形可微调，从而实现了“一梁多用”且可重复使用的目的；本发明通过在整平梁的之间设置可轴向伸缩的线形微调结构，通过线形微调结构的伸缩使得整平梁的下部起成型混凝土作用的主梁工作面线形发生变化，从而实现了整平梁线形的快速调整，保证了整平梁的一梁多用；进一步的，本发明将线性微调结构设计为分体式结构，实现了整平梁的局部调整以及整体梁的线形调整，提高了整平梁的线形调整精度，且在局部端头线形变化较大的部位时可设计时予以加密；进一步的，本发明公开了三种轴向伸缩单元的技术方案，使得根据不同的工况采用不同的技术方案整平梁适用性更强，从而产生更好的经济效益；进一步的，本发明通过在上设置有限位吊杆连接架，确保了整平梁线形调整后梁体不变形且结构简单易操作。

附图说明

图1是现有技术中超高性能混凝土铺装设备结构示意图；

图2是本发明实施例一种超高性能混凝土自动控制成型设备的结构示意图；

图3是本发明实施例一种超高性能混凝土自动控制成型设备的整平梁结构示意图；

图4是本发明实施例一种超高性能混凝土自动控制成型设备的的线性微调结构的示意图；

图5是本发明实施例一种超高性能混凝土自动控制成型设备的的线性微调结构的剖视图；

图中：1-相对标高控制轨道；2-连接架；3-标高调节装置；4-控制器；5-相对高程传感器；6-行走距离传感器；7-导向轮；8-连接侧板；9-线性微调结构；9.1-轴向伸缩单元；9.1-1-中空承压杆；9.1-2-调节丝杠；A-设备大梁；B-整平梁；C-主吊杆；D-限位吊杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明公开了一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，由本发明说明书附图可知，其包括设置于整平梁侧方的相对标高控制轨道1、与整平梁同步运动的连接架2、用于调整整平梁标高的标高调节装置3和用于接收信号并控制标高调节装置3的控制器4，连接架2上安装有相对高程传感器5、行走距离传感器6和导向轮7，导向轮7与相对标高控制轨道1滚动配合连接，标高调节装置3、相对高程传感器5和行走距离传感器6均与控制器4电连接。行走距离传感器6与导向轮7同轴布置。相对高程传感器5布置于导向轮7上方。

标高调节装置3包括驱动源和齿轮齿条传动机构；或者标高调节装置3包括液压油缸或气缸；或者标高调节装置3包括驱动源和丝杠机构。需要指出，标高调节装置3并不限于上述三种技术方案，只要能够实现整平梁B升降的标高调节装置3均属于本发明的保护范围。

本发明的电器构成原理主要是由电脑应用程序、控制器、吊杆高度控制左右电机齿轮组、行走距离传感器、相对高程传感器和相对标高控制轨道组成。通过电脑应用程序搜集行走距离传感器和相对高程传感器的现场数据，根据事先设定的设备参数合工程设计需摊铺路面参数，控制吊杆高度控制左右电机齿轮组来达到控制混凝土成型表面标高的目的，实现机械自动化控制整个超高性能混凝土摊铺施工作业

本发明还公开了一种超高性能混凝土自动控制成型设备，包括设备大梁A、整平梁B和主吊杆C，整平梁B通过主吊杆C与设备大梁A连接，还包括一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统。该系统的相对标高控制轨道1设置于整平梁B的侧方，连接架2和控制器4均与设备大梁A固接，标高调节装置3的固定端与设备大梁A固接，标高调节装置3的活动端与整平梁B固接。该系统的整平梁B的两侧通过连接侧板8连接有线性微调结构9，线性微调结构9与整平梁B平行布置，线性微调结构9包括多个同轴布置的轴向伸缩单元9.1，相邻两个轴向伸缩单元9.1相互连接。该系统的设备大梁A和整平梁B之间设置有限位吊杆D，限位吊杆D一端与设备大梁A固接、另一端与整平梁B固接。

整平梁B的两侧设置有连接侧板2，两侧的连接侧板2之间设置有可轴向伸缩的线性微调结构9，线形微调结构9与整平梁B平行布置，线形微调结构9的一端与一侧连接侧板2固接，线形微调结构9的另一端与另一侧连接侧板2固接。线形微调结构9的伸缩使得整平梁的下部起成型混凝土作用的主梁工作面线形发生变化。

为了保证本发明能够局部调整以及整体调整整平梁的线形调整，线形微调结构9包括多个同轴布置的轴向伸缩单元9.1，相邻两个轴向伸缩单元9.1相互连接。

本发明的线形微调结构9的第一种技术方案如下：轴向伸缩单元9.1包括同轴布置的中空承压杆9.1-1和调节丝杠9.1-2，调节丝杠9.1-2的长度大于中空承压杆9.1-1的长度，中空承压杆9.1-1通过斜撑杆固接于平行固接于整平梁B上端，中空承压杆9.1-1为方形结构，中心开设置轴向布置的通孔。相邻两个轴向伸缩单元9.1的调节丝杠9.1-2的螺纹旋向相反，相邻两个轴向伸缩单元9.1的调节丝杠9.1-2通过双头螺母连接；位于两端的轴向伸缩单元9.1的调节丝杠9.1-2一端与连接侧板2固接、另一端通过双头螺母与相邻的轴向伸缩单元9.1的调节丝杠9.1-2连接。

本发明的线形微调结构9的第二种技术方案如下：轴向伸缩单元9.1包括同轴布置的中空承压杆9.1-1和调节光杠，调节光杠的长度大于中空承压杆的长度，中空承压杆9.1-1平行固接于整平梁B上端。相邻两个轴向伸缩单元9.1的调节光杠之间通过液压缸或气缸连接；位于两端的轴向伸缩单元9.1的调节光杠一端与连接侧板2固接、另一端通过液压缸或气缸与相邻的轴向伸缩单元9.1的调节光杠连接。

本发明的线形微调结构9的第三种技术方案如下：线形微调结构9包括与整平梁B平行布置的液压缸或气缸和滑动套装于液压缸或气缸的缸体外侧的支架，支架固接于整平梁B上端。

需要指出，本发明的线形微调结构9的前两种技术方案主要是通过人工旋转双头螺母调整线形，第三种可以通过控制系统控制液压缸或气缸调整线形。

进一步的，本发明在整平梁B上间隔布置有多个限位吊杆连接架5。

应当理解的是，以上，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，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：包括设置于整平梁侧方的相对标高控制轨道(1)、与整平梁同步运动的连接架(2)、用于调整整平梁标高的标高调节装置(3)和用于接收信号并控制标高调节装置(3)的控制器(4)，所述连接架(2)上安装有相对高程传感器(5)、行走距离传感器(6)和导向轮(7)，所述导向轮(7)与所述相对标高控制轨道(1)滚动配合连接，所述标高调节装置(3)、所述相对高程传感器(5)和所述行走距离传感器(6)均与所述控制器(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：所述标高调节装置(3)包括驱动源和齿轮齿条传动机构。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：所述标高调节装置(3)包括液压油缸或气缸。

4.根据权利要求1所述的一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：所述标高调节装置(3)包括驱动源和丝杠机构。

5.根据权利要求1所述的一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：所述行走距离传感器(6)与所述导向轮(7)同轴布置。

6.根据权利要求1所述的一种自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统，其特征在于：所述相对高程传感器(5)布置于所述导向轮(7)上方。

7.一种超高性能混凝土自动控制成型设备，包括设备大梁(A)、整平梁(B)和主吊杆(C)，所述整平梁(B)通过所述主吊杆(C)与所述设备大梁(A)连接，其特征在于：还包括权利要求1-6任意一项权利要求所述的自动控制超高性能混凝土成型表面标高的系统。

8.根据权利要求7所述的一种超高性能混凝土自动控制成型设备，其特征在于：相对标高控制轨道(1)设置于整平梁(B)的侧方，连接架(2)和控制器(4)均与设备大梁(A)固接，标高调节装置(3)的固定端与设备大梁(A)固接，标高调节装置(3)的活动端与整平梁(B)固接。

9.根据权利要求7所述的一种超高性能混凝土自动控制成型设备，其特征在于：整平梁(B)的两侧通过连接侧板(8)连接有线性微调结构(9)，线性微调结构(9)与整平梁(B)平行布置，线性微调结构(9)包括多个同轴布置的轴向伸缩单元(9.1)，相邻两个轴向伸缩单元(9.1)相互连接。

10.根据权利要求7所述的一种超高性能混凝土自动控制成型设备，其特征在于：设备大梁(A)和整平梁(B)之间设置有限位吊杆(D)，限位吊杆(D)一端与设备大梁(A)固接、另一端与整平梁(B)固接。

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