CN110092288A - 多层剪力墙钢筋骨架吊装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，包括主起升机构、支撑架、分起升机构、激光测距仪和控制器，激光测距仪设置于钢筋骨架底部，激光头对应横梁，从而根据激光测距仪测得横梁与钢筋骨架底部的相对位置信息，对分起升机构进行控制，使得本发明系统可在吊装过程中，实时调整底部纵筋相对竖向变形，并且从上部精调，从而使得钢筋骨架的底部标高一致，可精调钢筋的变形。本发明装置第一提升拉绳和第二提升拉绳的四个连接点布置于钢筋骨架的四个角处，可在吊装过程中，实时精确自动调整钢筋骨架整体的姿态，防止钢筋骨架整体的因为重心偏移导致的吊装不稳，通过与分起升机构相结合，提升了钢筋骨架的连接质量，提高了施工效率。

Description

多层剪力墙钢筋骨架吊装系统

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种多层剪力墙钢筋骨架吊装系统。

背景技术

在传统建筑工程施工过程中，钢筋混凝土结构的施工过程往往是在现场逐根绑扎钢筋、封模板、浇筑混凝土，这种施工模式存在钢筋定位差、绑扎质量难以保障、现场工作量大、施工工期长、施工效率低等诸多不足。为了推进建筑工业化的发展，成型钢筋建造工艺则是对传统钢筋工程的极大改进：各类混凝土构件的钢筋骨架在工厂胎架上预先绑扎，形成完整的梁、柱、剪力墙成型钢筋骨架，然后吊装至施工现场连接，最后拼装模板、浇筑混凝土。在具体实施过程中，需将成型钢筋骨架整体吊装至施工现场，并要求精确调整成型钢筋骨架的位置，使得钢筋骨架下部纵筋与预埋纵筋精准对接，最后进行混凝土浇筑。

传统的成型钢筋骨架在吊装过程中由于吊具缺乏调整装置，造成吊装过程中钢筋骨架底部容易发生较大弯曲变形：即由于两端向内挤压，造成钢筋骨架上端中部向下凹，钢筋骨架下端中部相对于两端向上凸，还因为在吊装过程中由于钢筋骨架自重原因，会造成钢筋骨架局部弯曲、呈波浪线形状。因此，造成成型钢筋骨架底部标高不一致，难以与下部预留纵筋精准对接，钢筋连接费力且造成局部钢筋受力不均，影响钢筋连接质量。

目前剪力墙钢筋骨架起吊后其姿态及各下部预留纵筋长度无法调整，严重影响后续对接，尚缺乏剪力墙成型钢筋骨架吊装实时智能调整装置或系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，可在吊装过程中，实时精确自动调整钢筋骨架姿态与底部纵筋相对竖向变形，从而使得钢筋骨架的底部标高一致，提升了钢筋骨架的连接质量，提高了施工效率。

多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，包括：

主起升机构，所述主起升机构用于整体提升钢筋骨架；

支撑架，所述支撑架设置于主起升机构和钢筋骨架之间，所述支撑架包括至少一根横梁，所述横梁设置在水平面内且沿钢筋骨架的长度方向布置，在所述横梁的下端沿横梁的长度方向间隔设置有若干组吊点，在所述横梁的上端设置有起升机构吊装点；

分起升机构，所述分起升机构设置在支撑架上，每一分起升机构对应一组吊点且用于所对应组吊点的起升；

激光测距仪，所述激光测距仪固定在钢筋骨架的底部，每一激光测距仪对应一个吊点且沿横梁的长度方向布置；

控制器，所述控制器用于控制主提升机构的提升，所述控制器还根据激光测距仪测得横梁与钢筋骨架底部的相对位置信息，与给定目标的位移值做比较，得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量，即竖直方向的位移，作为输出量，对分起升机构进行控制，同时继续测量相对位移值，对Z向位移进行调整，从而分别控制各组吊点的提升，以形成闭环。

进一步，所述吊装系统还包括导向伸缩装置，所述导向伸缩装置设置在支撑架和钢筋骨架之间且可沿竖直方向伸缩。

进一步，所述支撑架还包括若干根纵梁，所述纵梁平行于水平面且与所述横梁相对连接固定，每一纵梁对应一组吊点且沿横梁的长度方向间隔布置于横梁的下端。

进一步，所述分起升机构包括拉绳、用于所述拉绳卷升的卷筒以及控制所述卷筒转动的电机，所述吊点设置在拉绳的末端，所述纵梁相对于横向垂直布置于横梁的下端，所述纵梁上设置有用于拉绳导向的过孔。

进一步，所述卷筒包括第一分卷筒和第二分卷筒，所述第一分卷筒和第二分卷筒沿卷筒的轴向卡合布置组成所述卷筒，所述分起升机构还包括用于控制第一分卷筒轴向往复移动使得第一分卷筒与第二分卷筒卡合或分离的移动装置，所述电机包括分别用于控制第一分卷筒和第二分卷筒转动的第一电机和第二电机；所述控制器用于控制第一电机、第二电机和移动装置，所述激光测距仪用于测得钢筋骨架底部纵筋纵向的位移值，钢筋骨架底部纵筋纵向的位移值与给定目标的位移值做比较，控制器通过移动装置控制第一分卷筒轴向往复移动使得第一分卷筒与第二分卷筒卡合或分离，使得第一电机和第二电机可以一起控制卷筒或分别控制第一分卷筒和第二分卷筒。

进一步，所述第一分卷筒与第二分卷筒相对一端的端面上设置有接合凸起，所述第二分卷筒与第一分卷筒相对一端的端面上对应设置有接合槽。

进一步，所述接合槽为半环形槽，所述半环形槽在周向设有对接合凸起进行限位的限位部。

进一步，所述第一分卷筒和第二分卷筒中心通孔，所述卷筒还包括同时设置于第一分卷筒和第二分卷筒中心用于第一分卷筒和第二分卷筒定位的中心导杆，所述中心导杆分别与第一分卷筒和第二分卷筒的中心通孔间隙配合。

进一步，所述移动装置包括传动支架、设置在传动支架上与所述第一分卷筒连接的连接部以及驱动所述传动支架沿卷筒轴向移动的驱动装置。

进一步，所述传动支架上设置有螺纹孔，所述驱动装置包括所述螺纹孔对应的螺杆以及驱动所述螺杆转动的驱动电机，所述驱动电机固定设置在支撑架上。

进一步，所述主提升机构包括第一吊环、第二吊环、第一提升拉绳和第二提升拉绳，所述第一提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架一侧的两端，所述第二提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架另一侧的两端，所述第一吊环和第二吊环分别用于提拉所述第一提升拉绳和第二提升拉绳。

本发明的有益效果：本发明系统，激光测距仪设置于钢筋骨架底部，激光头与横梁对应，从而根据激光测距仪测得横梁与钢筋骨架底部的相对位置信息，控制器将相对位置信息与给定目标的位移值做比较，得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量，即竖直方向的位移，作为输出量，对分起升机构进行控制，同时继续测量相对位移值，对Z向位移进行调整，从而分别控制各组吊点的提升，使得本发明系统可在吊装过程中，可以实时调整底部纵筋相对竖向变形。并且本装置从上部精调，可以使吊装和精调同步进行，使吊装更为稳定。通过本系统精确的调整，使得钢筋骨架的底部标高一致，从而对底部预留的各纵筋长度进行了修正，以便于后续与连接剪力墙的精准对接，从而提升了连接质量，增加了施工效率。本发明可以对测量过程和调整过程实现自动控制，可以实现自动测量和调整，调整精确，自动化程度高，减少了人工成本。

本发明主提升机构包括第一吊环、第二吊环、第一提升拉绳和第二提升拉绳，所述第一提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架一侧的两端，所述第二提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架另一侧的两端，使得第一提升拉绳和第二提升拉绳的四个连接点布置于钢筋骨架的四个角处，达到一个平衡，所述第一吊环和第二吊环同时用于提拉所述提升拉绳，可以通过分别调整第一吊环和第二吊环对提升拉绳的拉力的来调整钢筋骨架的起重重心，通过自动化地对主提升机构进行控制，自动调整钢筋骨架整体的姿态，与调整底部纵筋相对竖向变形相配合，实现了整体的、全面的精确调整。

本发明对主提升机构进行了一个创新，同时设置两个吊环对钢筋骨架进行吊装，并通过控制器分别控制，第一吊环和第二吊环上方的提拉机构通过控制器控制，调整分别作用于第一吊环和第二吊环的作用力，可以让第一吊环和第二吊环配合用于钢筋骨架的提拉，在不断地控制和调整下，达到钢筋骨架的一个自平衡，让钢筋骨架在吊装过程中，使钢筋骨架的底部纵筋平齐的同时，保持钢筋骨架的重心保持平衡，使得钢筋骨架不发生偏转。本方式可以同样适用于U型或工字型剪力墙等异形剪力墙的调整，并能自动调整整体姿态，能实现自动测量和整体的偏心控制，具有施工效率高，质量可靠的优点。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明卷筒的控制示意图；

图3为第一分卷筒的接合端面示意图；

图4为第二分卷筒的接合端面示意图；

图5为导向伸缩装置的结构示意图；

图6为本发明的控制流程图；

图7为本发明系统用于调整L型剪力墙钢筋骨架平衡的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1为本发明系统的结构示意图，图2为本发明卷筒的控制示意图，图3为第一分卷筒的接合端面示意图，图4为第二分卷筒的接合端面示意图，图5为导向伸缩装置的结构示意图，图6为本发明的控制流程图，图7为本发明系统用于调整L型剪力墙钢筋骨架平衡的示意图。本发明多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，包括主起升机构10，所述主起升机构10用于整体提升钢筋骨架12；支撑架11设置于主起升机构10和钢筋骨架12之间，所述支撑架11包括至少一根横梁7，可以理解，横梁7可以为互相平行设置的多根，所述横梁7设置在水平面内且沿钢筋骨架12的长度方向布置，在所述横梁7的下端沿横梁7的长度方向间隔设置有若干组吊点1，在所述横梁7的上端设置有起升机构吊装点；分起升机构设置在支撑架11上，每一分起升机构对应一组吊点1且用于所对应组吊点1的起升；激光测距仪3，所述激光测距仪3固定在钢筋骨架12的底部，每一激光测距仪3对应一个吊点1且沿横梁7的长度方向布置；控制器，所述控制器用于控制主提升机构10的提升，所述控制器还根据激光测距仪3测得横梁与钢筋骨架12底部的相对位置信息，与给定目标的位移值做比较，得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量，即竖直方向的位移，作为输出量，对分起升机构进行控制，同时继续测量相对位移值，对Z向位移进行调整，从而分别控制各组吊点的提升，以形成闭环，其中9为电源，为整体系统提供电源。

本发明系统，激光测距仪3设置于钢筋骨架12底部，激光头对应横梁7，从而根据激光测距仪3测得横梁7与钢筋骨架底部的相对位置信息，与给定目标的位移值做比较，得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量，即竖直方向的位移，作为输出量，对分起升机构进行控制，同时继续测量相对位移值，对Z向位移进行调整，从而分别控制各组吊点1的提升，使得本发明系统可在吊装过程中，实时调整底部纵筋相对竖向变形，并且从上部精调，从而使得钢筋骨架的底部标高一致，提升了连接质量，增加了施工效率。

本实施例中，所述吊装系统还包括导向伸缩装置5，所述导向伸缩装置5设置在支撑架11和钢筋骨架12之间且可沿竖直方向伸缩用于起到稳定钢筋骨架12防止其摆动，导向伸缩装置5包括外管51和内管52，外管51的上端与支撑架11固定连接，内管52的上端可沿轴向滑动地设置在外管51内，下端连接至钢筋骨架12。

本实施例中，所述支撑架11还包括若干根纵梁4，纵梁4互相平行且与横梁7相对垂直，所述纵梁4平行于水平面且与所述横梁7相对连接固定，每一纵梁4对应一组吊点1且沿横梁7的长度方向间隔布置于横梁7的下端，通过设置若干根纵梁4，可以加固连接效果，使支撑架11起到中介连接的作用，实现了主起升机构10与复杂钢筋骨架12的完美衔接，吊装过程更为稳定。

本实施例中，所述分起升机构包括拉绳2、用于所述拉绳2卷升的卷筒6以及控制所述卷筒6转动的电机，所述吊点1设置在拉绳2的末端，所述纵梁4相对于横向垂直布置于横梁7的下端，所述纵梁4上设置有用于拉绳2导向的过孔6，过孔6用于拉绳2的定位，通过卷筒6对拉绳2进行提升，让控制过程更为简单，提升过程更为稳定。

本实施例中，所述卷筒包括第一分卷筒61和第二分卷筒62，所述第一分卷筒61和第二分卷筒62沿卷筒6的轴向卡合布置组成所述卷筒6，所述分起升机构还包括用于控制第一分卷筒61轴向往复移动使得第一分卷筒61与第二分卷筒62卡合或分离的移动装置，所述电机包括分别用于控制第一分卷筒和第二分卷筒转动的第一电机81和第二电机82；所述控制器用于控制第一电机81、第二电机82和移动装置，所述激光测距仪3用于测得钢筋骨架12底部纵筋纵向的位移值，钢筋骨架12底部纵筋纵向的位移值与给定目标的位移值做比较，控制器通过移动装置控制第一分卷筒61轴向往复移动使得第一分卷筒61与第二分卷筒62卡合或分离，使得第一电机81和第二电机82可以一起控制卷筒6或分别控制第一分卷筒61和第二分卷筒62。

本实施例中，当钢筋骨架12的底部在水平面的纵向有变形时，控制器控制移动装置移动，使第一分卷筒61与第二分卷筒62分离，这样控制器可以单独控制第一电机81、第二电机82，从而可以分别单独卷升，相关的控制过程与控制纵筋类似，在此不再赘述。当激光测距仪3测得钢筋骨架12的底部钢筋标高一致，闭环反馈给控制器，控制器控制移动装置移动，使第一分卷筒61与第二分卷筒62接合，两者一起运动，控制钢筋骨架12的提升。采用该种方式，可以实现当钢筋骨架12的底部在水平面的纵向的调整，实现了钢筋骨架12更精确的调整，从而使得钢筋骨架的底部标高一致，提升了连接质量，增加了施工效率。

本实施例中，所述第一分卷筒61与第二分卷筒62相对一端的端面上设置有接合凸起610，所述第二分卷筒62与第一分卷筒61相对一端的端面上对应设置有接合槽620。所述接合槽620为半环形槽，所述半环形槽620在周向设有对接合凸起610进行限位的限位部621。通过设置半环形槽，让两者接合更为容易。

本实施例中，所述第一分卷筒61和第二分卷筒62中心通孔，所述卷筒6还包括同时设置于第一分卷筒61和第二分卷筒62中心用于第一分卷筒61和第二分卷筒62定位的中心导杆63，所述中心导杆63分别与第一分卷筒61和第二分卷筒62的中心通孔间隙配合，中心导杆63起到中心定位的效果，让两者传动更为稳定。

本实施例中，所述移动装置包括传动支架13、设置在传动支架13上与所述第一分卷筒61连接的连接部14以及驱动所述传动支架13沿卷筒6轴向移动的驱动装置16。

本实施例中，所述传动支架13上设置有螺纹孔，所述驱动装置16包括所述螺纹孔对应的螺杆15以及驱动所述螺杆15转动的驱动电机，所述驱动电机固定设置在支撑架11上。

如图7所示，以L型剪力墙为例，用于吊装L型剪力墙的横梁7也为与其适应的L型，包括第一横梁701和第二横梁702,。本发明主提升机构10包括第一吊环1001、第二吊环1002、第一提升拉绳1005和第二提升拉绳1006，所述第一提升拉绳1005的两个连接点布置于钢筋骨架12一侧的两端，所述第二提升拉绳1006的两个连接点布置于钢筋骨架12另一侧的两端，使得第一提升拉绳1005和第二提升拉绳1006的四个连接点布置于钢筋骨架12的四个角处，达到一个平衡。所述第一吊环1001和第二吊环1002分别用于提拉第一提升拉绳1005和第二提升拉绳1006，可以通过分别调整第一吊环1001和第二吊环1002与提升拉绳的着力点来调整钢筋骨架12的起重重心，第一吊环1001和第二吊环1002上方分别通过拉绳1003和拉绳1004连接至各自的提拉结构，上方的提拉机构分别通过控制器控制，调整分别作用于第一吊环1001和第二吊环1002的作用力，让钢筋骨架12的底部纵筋平齐的同时，还能使得钢筋骨架12不发生偏转。

具体控制过程，在提拉过程中，将第一横梁701底部的激光测距仪3测得的相对位置信息与第二横梁702底部的激光测距仪3测得的相对位置信息进行比较，如果第一横梁701底部的激光测距仪3测得的相对位置信息较低，则证明钢筋骨架12朝向第二横梁702一侧偏转，通过比较得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量作为输出量，控制器控制第二吊环1002上方的提拉机构进行拉动，调整钢筋骨架12朝向第二横梁702一侧的提拉高度，对钢筋骨架12的重心进行调整。同理，可以对第一吊环1001上方的提拉机构进行拉动，不断调整，使得钢筋骨架不发生偏转。采用同样的方式，通过控制器的综合控制，配合激光测距仪3测得的信息，让钢筋骨架的底部纵筋平齐的同时，还能使得钢筋骨架不发生偏转，本方式可以同样适用于U型和工字型剪力墙等异形剪力墙的调整，本领域技术人员应当可以理解，在相同的原理上进行运用，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，包括：

主起升机构，所述主起升机构用于整体提升钢筋骨架；

支撑架，所述支撑架设置于主起升机构和钢筋骨架之间，所述支撑架包括至少一根横梁，所述横梁设置在水平面内且沿钢筋骨架的长度方向布置，在所述横梁的下端沿横梁的长度方向间隔设置有若干组吊点，在所述横梁的上端设置有起升机构吊装点；

分起升机构，所述分起升机构设置在支撑架上，每一分起升机构对应一组吊点且用于所对应组吊点的起升；

激光测距仪，所述激光测距仪固定在钢筋骨架的底部，每一激光测距仪对应一个吊点且沿横梁的长度方向布置；

控制器，所述控制器用于控制主提升机构的提升，所述控制器还根据激光测距仪测得横梁与钢筋骨架底部的相对位置信息，与给定目标的位移值做比较，得到的差值作为控制器的输入量，闭环反馈，采用PID控制，利用比例积分微分计算出控制量，即竖直方向的位移，作为输出量，对分起升机构进行控制，同时继续测量相对位移值，对Z向位移进行调整，从而分别控制各组吊点的提升，以形成闭环。

2.根据权利要求1所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述吊装系统还包括导向伸缩装置，所述导向伸缩装置设置在支撑架和钢筋骨架之间且可沿竖直方向伸缩。

3.根据权利要求1所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述支撑架还包括若干根纵梁，所述纵梁平行于水平面且与所述横梁相对连接固定，每一纵梁对应一组吊点且沿横梁的长度方向间隔布置于横梁的下端。

4.根据权利要求3所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述分起升机构包括拉绳、用于所述拉绳卷升的卷筒以及控制所述卷筒转动的电机，所述吊点设置在拉绳的末端，所述纵梁相对于横向垂直布置于横梁的下端，所述纵梁上设置有用于拉绳导向的过孔。

5.根据权利要求4所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述卷筒包括第一分卷筒和第二分卷筒，所述第一分卷筒和第二分卷筒沿卷筒的轴向卡合布置组成所述卷筒，所述分起升机构还包括用于控制第一分卷筒轴向往复移动使得第一分卷筒与第二分卷筒卡合或分离的移动装置，所述电机包括分别用于控制第一分卷筒和第二分卷筒转动的第一电机和第二电机；所述控制器用于控制第一电机、第二电机和移动装置，所述激光测距仪用于测得钢筋骨架底部纵筋纵向的位移值，钢筋骨架底部纵筋纵向的位移值与给定目标的位移值做比较，控制器通过移动装置控制第一分卷筒轴向往复移动使得第一分卷筒与第二分卷筒卡合或分离，使得第一电机和第二电机可以一起控制卷筒或分别控制第一分卷筒和第二分卷筒。

6.根据权利要求5所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述第一分卷筒与第二分卷筒相对一端的端面上设置有接合凸起，所述第二分卷筒与第一分卷筒相对一端的端面上对应设置有接合槽。

7.根据权利要求6所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述接合槽为半环形槽，所述半环形槽在周向设有对接合凸起进行限位的限位部。

8.根据权利要求7所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述第一分卷筒和第二分卷筒中心通孔，所述卷筒还包括同时设置于第一分卷筒和第二分卷筒中心用于第一分卷筒和第二分卷筒定位的中心导杆，所述中心导杆分别与第一分卷筒和第二分卷筒的中心通孔间隙配合。

9.根据权利要求8所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述移动装置包括传动支架、设置在传动支架上与所述第一分卷筒连接的连接部以及驱动所述传动支架沿卷筒轴向移动的驱动装置，所述传动支架上设置有螺纹孔，所述驱动装置包括所述螺纹孔对应的螺杆以及驱动所述螺杆转动的驱动电机，所述驱动电机固定设置在支撑架上。

10.根据权利要求1所述的多层剪力墙钢筋骨架吊装系统，其特征在于，所述主提升机构包括第一吊环、第二吊环、第一提升拉绳和第二提升拉绳，所述第一提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架一侧的两端，所述第二提升拉绳的两个连接点布置于钢筋骨架另一侧的两端，所述第一吊环和第二吊环分别用于提拉所述第一提升拉绳和第二提升拉绳。