CN111037715A - 一种自动调节pc轨道梁模板线型的系统及方法 - Google Patents

一种自动调节pc轨道梁模板线型的系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统及方法，该系统包括门架、两个吊臂装置、运输装置、两个线型调节装置和控制装置，门架包括水平设置的横架和分设于横架两侧的支撑架；两个吊臂装置位于两个支撑架之间，吊臂装置的顶端可移动地设于横架上，底端用于悬挂侧模，且两个吊臂装置之间形成用于收容底模的收容空间；运输装置用于运输底模至收容空间内；两个线型调节装置的一端分别与两个支撑架相连，另一端分别用于可转动地与两个侧模相连；控制装置与线型调节装置相连，并用于控制线型调节装置调节侧模的形状至预设曲面线型与预设倾斜度；还用于控制线型调节装置对侧模施加作用力，以使侧模朝靠近底模的方向移动至合模位置。

Description

一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统及方法
技术领域
本发明涉及PC轨道梁施工技术领域，具体涉及一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统及方法。
背景技术
跨座式单轨交通作为一种全新的现代化城市快速轨道交通方式，因其具有明显的行驶噪音低、爬坡能力强、转弯半径小、快速便捷、占地少、造价低、利于环保等优点，逐渐被越来越多的三、四线城市所采用。无铺装层的PC轨道梁作为跨座式单轨交通承载列车的轨道，线型、精度要求极高。
其中曲线PC轨道梁的模板的线型控制是整个系统的重难点，现有技术中采用预制成型的方式先制造PC轨道梁的侧模和底模，但是侧模和底模一经预制成形将无法调整，因此对制造精度要求极高，曲线PC轨道梁的线型参数极多，空间结构复杂，预制成型的方式无法达到PC轨道梁的线型精度的要求，而且制造成本高、周期长。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统及方法，全自动调节侧模的形状至预设曲面线型与预设倾斜度，调节精度高、效率高。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其包括：
门架，其包括水平设置的横架和分设于所述横架两侧的支撑架；
两个吊臂装置，两个所述吊臂装置位于两个所述支撑架之间，所述吊臂装置的顶端可移动地设于所述横架上，底端用于悬挂侧模，且两个所述吊臂装置之间形成用于收容底模的收容空间；
运输装置，其用于运输底模至所述收容空间内；
两个线型调节装置，两个所述线型调节装置的一端分别与两个所述支撑架相连，另一端分别用于可转动地与两个所述侧模相连；
控制装置，其与所述线型调节装置相连，并用于控制所述线型调节装置对侧模施加作用力，以调节所述侧模的形状至预设曲面线型与预设倾斜度；以及还用于控制所述线型调节装置对侧模施加作用力，以使所述侧模朝靠近底模的方向移动至合模位置。
在上述技术方案的基础上，该系统还包括复核校验装置，所述复核校验装置用于测量侧模从初始位置移动到合模位置的位移量，所述控制装置与所述复核校验装置相连，用于接收所述位移量，并根据该位移量与预设合模位移量的关系判断所述侧模是否到达所述合模位置。
在上述技术方案的基础上，所述复核校验装置包括至少一个校验机构，所述校验机构包括多组校验组件，多组所述校验组件沿所述侧模的长度方向间隔设置，所述校验组件包括：
反射机构，其设于所述侧模靠近所述支撑架的一侧；
测量仪，其位于所述反射机构的同侧，并设于所述支撑架上，且所述测量仪用于发送检测信号至所述反射机构，并获取所述反射机构至所述测量仪的距离与角度，还根据所述距离和角度计算得到所述位移量；所述控制装置与所述测量仪相连，并用于控制所述测量仪的工作。
在上述技术方案的基础上，所述复核校验装置包括两个校验机构，两个所述校验机构分别组设于所述侧模的顶端和底端，所有的所述校验机构所包含的反射机构呈沿所述侧模高度方向间隔布置的两排。
在上述技术方案的基础上，所述线型调节装置包括至少一组顶推组件，所述顶推组件包括多个沿所述侧模长度方向间隔设置的顶推机构，所述顶推机构包括：
推杆，其一端固定于所述支撑架上，另一端用于可转动地与所述侧模相连；
位移传感器，其与所述推杆相连，用于检测所述推杆的伸缩量，所述控制装置与所述位移传感器相连，用于接收所述伸缩量，并根据该伸缩量与预设伸缩量的关系，判断所述侧模的形状是否达到预设曲面线型与预设倾斜度。
在上述技术方案的基础上，所述吊臂装置包括：
滑移件，其滑设于所述横架上；
吊杆，其一端与所述滑移件可转动连接，另一端用于与所述侧模可转动连接。
在上述技术方案的基础上，所述吊杆为伸缩杆，所述伸缩杆包括：
套杆，其一端与所述滑移件相连；
活动杆，其一端伸入所述套杆内并可以沿所述套杆的长度方向移动，另一端用于与所述侧模相连。
在上述技术方案的基础上，所述运输装置包括：
两条轨道，两条所述轨道平行设置于所述收容空间内；
用于承载底模的台车，所述台车滑设于两条所述轨道上。
本发明还提供一种自动调节PC轨道梁模板线型的方法，其包括以下步骤：
将两个侧模分别悬挂于上述所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统的两个吊臂装置上；
将底模运输至所述收容空间内；
利用所述线型调节装置对所述侧模施加作用力，并将所述侧模的形状调节至预设曲面线型与预设倾斜度；
利用所述线型调节装置对所述侧模施加作用力，并使所述侧模朝靠近底模的方向移动至合模位置。
在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：
该系统还包括复核校验装置；
利用所述复核校验装置测量侧模从初始位置移动到合模位置的位移量；
根据该位移量与预设合模位移量的关系判断是否合模成功，若合模不成功，则根据该位移量与预设合模位移量的差值，利用所述线型调节装置重新顶推所述侧模并再度判断。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，可以直接将底模和钢精笼一次性同时运输至收容空间，自动调节侧模的曲线线型和倾斜角，再将侧模与底模合模，方便后续浇筑混凝土形成轨道梁，将智能数控、自动测量技术等融入模板设计中，解决轨道梁模板调节费时费工、精度难以控制的问题。
(2)本发明的自动调节PC轨道梁模板线型的方法实现全自动调节，而且调节精度高，调模时间短，大大缩短了曲线轨道梁的施工周期。先在数控电脑中输入设计参数，电脑驱动推杆精确高效的完成调模；第二步由测量仪测量侧模的顶端和底端至反射机构处距离及倾角，测得数据反馈至电脑上与调模数据相比较，自动测量复核调模质量，缩短了施工工期。
附图说明
图1为本发明实施例中自动调节PC轨道梁模板线型的系统的立面图；
图2为本发明实施例中自动调节PC轨道梁模板线型的系统的俯视图；
图3为合模前的横断面剖视图；
图4为合模后的横断面剖视图。
图中：1-门架，10-横架，11-支撑架，2-吊臂装置，20-收容空间，21-滑移件，22-吊杆，3-侧模，4-底模，5-运输装置，50-轨道，51-台车，6-线型调节装置，60-顶推组件，61-顶推机构，610-推杆，7-控制装置，8-复核校验装置，80-反射机构，81-测量仪。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1-3所示，本发明实施例提供一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其包括门架1、两个吊臂装置2、运输装置5、两个线型调节装置6和控制装置7，其中门架1包括水平设置的横架10和分设于横架10两侧的支撑架11；两个吊臂装置2位于两个支撑架11之间，吊臂装置2的顶端可移动地设于横架10上，底端用于悬挂侧模3，吊臂装置2将侧模3悬挂在两个支撑架11之间，并通过两个吊臂装置2之间的移动来调节两个侧模3之间的相对距离，以使两个侧模相互靠近或远离。且两个吊臂装置2之间形成用于收容底模4的收容空间20；运输装置5用于运输底模4至收容空间20内；先将两个吊臂装置2相互远离移动，以增大收容空间20，方便运输装置5将底模4运进收容空间20内，本发明中的底模4为节段式可拼装底模，即多个矩形框架结构的底模节段在运输装置5上进行拼装形成弧形底模，根据轨道梁的梁型在钢筋笼胎具中进行钢筋笼的预制绑扎，运输装置5直接将弧形底模和钢精笼一起运输到收容空间20内。参见图3-4所示，两个线型调节装置6的一端分别与两个支撑架11相连，另一端分别用于可转动地与两个侧模3相连，两个线型调节装置6分别用于调整两个侧模3的线型并将两个侧模3与底模4进行合模；控制装置7与线型调节装置6相连，并用于控制线型调节装置6对侧模3施加作用力，控制装置7内预先设定了曲线轨道梁侧模的调模数据，轨道梁调模数据包括实际梁长、梁高、反拱、超高、倾角、转角和弧线线型等参数，根据这些参数计算出未调节曲线线型前相比于预设的曲面线型的横向位移差，根据该位移差得到线型调节装置6需要对侧模3施加的作用力的大小，以调节侧模3的形状至预设曲面线型；以及根据控制装置中轨道梁的预设倾斜度，通过线型调节装置6分别调节轨道梁的顶端和底端的位移量，从而调节侧模3的倾斜度；以及还用于控制线型调节装置6对侧模3施加作用力，以使侧模3朝靠近底模4的方向移动至合模位置。合模位置是侧模3与底模4合龙的位置，由于前期为了运输底模4，两个侧模3被移开相互远离，侧模3的曲线线型和倾斜读调节好之后，需要将侧模3与底模4合龙实现合模，所以可以根据侧模3前期的位移量以及侧模3的曲线参数以及倾斜度，获取侧模3移动至与底模4合模所需移动的位移，从而利用线型调节装置6对侧模3施加作用力移动侧模3，使侧模3与底模4合模。
本发明的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，可以直接将底模4和钢筋笼一次性同时运输至收容空间20，自动调节侧模3的曲线线型和倾斜角，再将侧模3与底模4合模，方便后续浇筑混凝土形成轨道梁，将智能数控、自动测量技术等融入模板设计中，解决轨道梁模板调节费时费工、精度难以控制的问题。
参见图3-4所示，进一步的，该系统还包括复核校验装置8，复核校验装置8用于测量侧模3从初始位置移动到合模位置的位移量，初始位置为侧模3的起始状态的位置，合模位置为侧模3最终合模停止移动的位置，控制装置7与复核校验装置8相连，用于接收位移量，并根据该位移量与预设合模位移量的关系判断侧模3是否到达合模位置。由于线型调节装置6在调节过程可能会存在误差，利用复核校验装置8来校验侧模3是否移动了预设合模位移量，从而来判断侧模3是否达到了预设的合模位置。若与预设的合模位移有差别，根据差值再次利用线型调节装置6调节侧模3，直至校验合格为止。
参见图3-4所示，复核校验装置8包括至少一个校验机构，校验机构包括多组校验组件，多组校验组件沿侧模3的长度方向间隔设置，测量侧模3长度方向上各连续测点的位移量，精确度更好，测量结果更准确。校验组件包括反射机构80和测量仪81，反射机构80设于侧模3靠近支撑架11的一侧；测量仪81位于反射机构80的同侧，并设于支撑架11上，且测量仪81用于发送检测信号至反射机构80，反射机构80将信号反射给测量仪81，从而获取反射机构80至测量仪81的距离与角度，还根据距离和角度计算得到侧模3从初始位置移动到合模位置的实际位移量；控制装置7与测量仪81相连，并用于控制测量仪81的进行测量工作。采用测量仪81和反射机构80的测量方式可以实现连续测量，反射机构80沿侧模3的长度方向连续设置，可以获取连续测点的位移量，实验结果更精确有效。
更进一步地，复核校验装置8包括两个校验机构，两个校验机构分别组设于侧模3的顶端和底端，所有的校验机构所包含的反射机构80呈沿侧模3高度方向间隔布置的两排。由于本发明的系统的空间有限，侧模3的侧面设置了线型调节装置6以及操作平台等设备，导致侧模3的侧面被遮挡，因此将两个校验机构分别放置在侧模3的顶端和底端，不会被其他设备干扰和遮挡，而且测量侧模3的顶端和底端的的反射机构80与测量仪81的距离和角度，也可以获得侧模3的倾斜度，可以校验线型调节装置6调节的侧模3的倾斜度是否与预设倾斜度一致。
可选的，线型调节装置6包括至少一组顶推组件60，顶推组件60包括多个沿侧模3长度方向间隔设置的顶推机构61，顶推机构61包括推杆610和位移传感器，推杆610一端固定于支撑架11上，另一端用于可转动地与侧模3相连；位移传感器与推杆610相连，用于检测推杆610的伸缩量，控制装置7与位移传感器相连，用于接收伸缩量，并根据该伸缩量与预设伸缩量的关系，判断侧模3的形状是否达到预设曲面线型与预设倾斜度。具体的：控制装置7内预先设定了曲线轨道梁侧模的调模数据，轨道梁调模数据包括实际梁长、梁高、反拱、超高、倾角、转角和弧线线型等参数，根据这些参数计算出未调节曲线线型前相比于预设的曲面线型的横向位移差，根据该位移差得到推杆610需要对侧模3施加的作用力的大小以及推杆610的伸缩量，并作为预设伸缩量，位移传感器实时检测推杆610的伸缩量，直至推杆610的伸缩量达到预设伸缩量；以及根据控制装置中轨道梁的预设倾斜度，获得侧模3上端和下端的所需的横向位移，从而利用推杆610对侧模3上端和下端施加作用力，直到侧模3的上端和下端的位移量达到所需的横向位移值，从而调节侧模3的倾斜度。
可选的，吊臂装置2包括滑移件21和吊杆22，滑移件21滑设于横架10上；吊杆22一端与滑移件21可转动连接，另一端用于与侧模3可转动连接。滑移件21的移动带动侧模3的移动，来实现侧模3的位置的灵活调整。
优选的，吊杆22为伸缩杆，伸缩杆包括套杆和活动杆，套杆一端与滑移件21相连；活动杆一端伸入套杆内并可以沿套杆的长度方向移动，另一端用于与侧模3相连。通过调节活动杆伸入套杆内的长度来调节侧模3的高度，侧模3合模调试后，根据轨道梁的预拱度、顶面超高数据，对侧模3的高度进行调节，使侧模3调整至设计预拱度和顶面超高数据。
可选的，运输装置5包括两条轨道50和用于承载底模4的台车51，两条轨道50平行设置于收容空间20内；台车51滑设于两条轨道50上。底模4采用以直代曲的形式，用不同长度的底模节段在台车51上拼接而成，台车51一次性将底模4和钢精笼一起运输至收容空间20内。合模结束后将侧模3用临时撑杆与底模4固定连接，临时撑杆用于混凝土浇筑时防止台车受混凝土振捣产生移动，保证预制梁的尺寸精度。
该系统还设有施工平台，施工平台设在支撑架11内部两侧及横架10顶上，横架10顶上的施工平台用于混凝土浇筑时，人工辅助布料；支撑架11内部两侧的施工平台用于合模后的检测、混凝土浇筑完成后人工收面、拉毛及顶面平整度测量及调整。
本发明实施例还提供了一种自动调节PC轨道梁模板线型的方法，其包括以下步骤：
S1、将两个侧模3分别悬挂于上述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统的两个吊臂装置2上；
S2、将底模4和钢精笼一起运输至收容空间20内；
S3、控制装置7内预先设定了曲线轨道梁侧模的调模数据，轨道梁调模数据包括实际梁长、梁高、反拱、超高、倾角、转角和弧线线型等参数，根据这些参数计算出未调节曲线线型前相比于预设的曲面线型的横向位移差，根据该位移差得到线型调节装置6需要对侧模3施加的作用力的大小，以调节侧模3的形状至预设曲面线型；
S4、根据控制装置中轨道梁的预设倾斜度，通过线型调节装置6分别调节轨道梁的顶端和底端的位移量，从而调节侧模3的倾斜度；
S4、利用线型调节装置6对侧模3施加作用力，并使侧模3朝靠近底模4的方向移动至合模位置。合模位置是侧模3与底模4合龙的位置，由于前期为了运输底模4，两个侧模3被移开相互远离，侧模3的曲线线型和倾斜读调节好之后，需要将侧模3与底模4合龙实现合模，所以可以根据侧模3前期的位移量以及侧模3的曲线参数以及倾斜度，获取侧模3移动至与底模4合模所需移动的位移，从而利用线型调节装置6对侧模3施加作用力移动侧模3，使侧模3与底模4合模。
进一步的，自动调节PC轨道梁模板线型的方法还包括以下步骤：
该系统还包括复核校验装置8；
利用复核校验装置8测量侧模3从初始位置移动到合模位置的位移量；初始位置为侧模3的起始状态的位置，合模位置为侧模3最终合模停止移动的位置，
根据该位移量与预设合模位移量的关系判断是否合模成功，若合模不成功，则根据该位移量与预设合模位移量的差值，利用线型调节装置6重新顶推侧模3并再度判断。
由于线型调节装置6在调节过程可能会存在误差，利用复核校验装置8来校验侧模3是否移动了预设合模位移量，从而来判断侧模3是否达到了预设的合模位置。若与预设的合模位移有差别，根据差值再次利用线型调节装置6调节侧模3，直至校验合格为止。
本发明的自动调节PC轨道梁模板线型的方法实现全自动调节，而且调节精度高，调模时间短，大大缩短了曲线轨道梁的施工周期。先在数控电脑中输入设计参数，电脑驱动推杆610精确高效的完成调模；第二步由测量仪81测量侧模3的顶端和底端至反射机构80处距离及倾角，测得数据反馈至电脑上与调模数据相比较，自动测量复核调模质量，缩短了施工工期。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，其包括：
门架(1)，其包括水平设置的横架(10)和分设于所述横架(10)两侧的支撑架(11)；
两个吊臂装置(2)，两个所述吊臂装置(2)位于两个所述支撑架(11)之间，所述吊臂装置(2)的顶端可移动地设于所述横架(10)上，底端用于悬挂侧模(3)，且两个所述吊臂装置(2)之间形成用于收容底模(4)的收容空间(20)；
运输装置(5)，其用于运输底模(4)至所述收容空间(20)内；
两个线型调节装置(6)，两个所述线型调节装置(6)的一端分别与两个所述支撑架(11)相连，另一端分别用于可转动地与两个所述侧模(3)相连；
控制装置(7)，其与所述线型调节装置(6)相连，并用于控制所述线型调节装置(6)对侧模(3)施加作用力，以调节所述侧模(3)的形状至预设曲面线型与预设倾斜度；以及还用于控制所述线型调节装置(6)对侧模(3)施加作用力，以使所述侧模(3)朝靠近底模(4)的方向移动至合模位置。
2.如权利要求1所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，该系统还包括复核校验装置(8)，所述复核校验装置(8)用于测量侧模(3)从初始位置移动到合模位置的位移量，所述控制装置(7)与所述复核校验装置(8)相连，用于接收所述位移量，并根据该位移量与预设合模位移量的关系判断所述侧模(3)是否到达所述合模位置。
3.如权利要求2所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述复核校验装置(8)包括至少一个校验机构，所述校验机构包括多组校验组件，多组所述校验组件沿所述侧模(3)的长度方向间隔设置，所述校验组件包括：
反射机构(80)，其设于所述侧模(3)靠近所述支撑架(11)的一侧；
测量仪(81)，其位于所述反射机构(80)的同侧，并设于所述支撑架(11)上，且所述测量仪(81)用于发送检测信号至所述反射机构(80)，并获取所述反射机构(80)至所述测量仪(81)的距离与角度，还根据所述距离和角度计算得到所述位移量；所述控制装置(7)与所述测量仪(81)相连，并用于控制所述测量仪(81)的工作。
4.如权利要求3所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述复核校验装置(8)包括两个校验机构，两个所述校验机构分别组设于所述侧模(3)的顶端和底端，所有的所述校验机构所包含的反射机构(80)呈沿所述侧模(3)高度方向间隔布置的两排。
5.如权利要求1所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述线型调节装置(6)包括至少一组顶推组件(60)，所述顶推组件(60)包括多个沿所述侧模(3)长度方向间隔设置的顶推机构(61)，所述顶推机构(61)包括：
推杆(610)，其一端固定于所述支撑架(11)上，另一端用于可转动地与所述侧模(3)相连；
位移传感器，其与所述推杆(610)相连，用于检测所述推杆(610)的伸缩量，所述控制装置(7)与所述位移传感器相连，用于接收所述伸缩量，并根据该伸缩量与预设伸缩量的关系，判断所述侧模(3)的形状是否达到预设曲面线型与预设倾斜度。
6.如权利要求1所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述吊臂装置(2)包括：
滑移件(21)，其滑设于所述横架(10)上；
吊杆(22)，其一端与所述滑移件(21)可转动连接，另一端用于与所述侧模(3)可转动连接。
7.如权利要求6所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述吊杆(22)为伸缩杆，所述伸缩杆包括：
套杆，其一端与所述滑移件(21)相连；
活动杆，其一端伸入所述套杆内并可以沿所述套杆的长度方向移动，另一端用于与所述侧模(3)相连。
8.如权利要求1所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统，其特征在于，所述运输装置(5)包括：
两条轨道(50)，两条所述轨道(50)平行设置于所述收容空间(20)内；
用于承载底模(4)的台车(51)，所述台车(51)滑设于两条所述轨道(50)上。
9.一种自动调节PC轨道梁模板线型的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
将两个侧模(3)分别悬挂于如权利要求1所述的自动调节PC轨道梁模板线型的系统的两个吊臂装置(2)上；
将底模(4)运输至所述收容空间(20)内；
利用所述线型调节装置(6)对所述侧模(3)施加作用力，并将所述侧模(3)的形状调节至预设曲面线型与预设倾斜度；
利用所述线型调节装置(6)对所述侧模(3)施加作用力，并使所述侧模(3)朝靠近底模(4)的方向移动至合模位置。
10.如权利要求9所述的自动调节PC轨道梁模板线型的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
该系统还包括复核校验装置(8)；
利用所述复核校验装置(8)测量侧模(3)从初始位置移动到合模位置的位移量；
根据该位移量与预设合模位移量的关系判断是否合模成功，若合模不成功，则根据该位移量与预设合模位移量的差值，利用所述线型调节装置(6)重新顶推所述侧模(3)并再度判断。
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