CN111172885A - 钢箱梁对接检测组件及对接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工领域，具体涉及了一种钢箱梁对接检测组件，其定位支架和光斑发射装置均设在第一钢箱梁，调节机构和光斑接收装置均设在第二钢箱梁，顶推装置用于配合定位支架以对两个钢箱梁的相对位置进行微调，光斑发射装置可射出两条交叉的射线，光斑接收装置根据上述射线产生的光斑检测两个钢箱梁之间的距离，光斑发射装置还可通过上述射线检测出两个钢箱梁在水平面上的夹角，吊运设备的操作人员可根据光斑接收装置和光斑发射装置检测的数据操作吊运设备和顶推装置，即在钢箱梁对接阶段可无需依靠安全员或指挥员的人工观测，操作人员可直观且实时地获知钢箱梁的姿态，以便快速地进行姿态调节，这有利于突破现有的吊装精度和吊装速度。

Description

钢箱梁对接检测组件及对接方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，特别是涉及一种钢箱梁对接检测组件及对接方法。

背景技术

钢箱梁又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式，在此类桥梁建设的过程中，需要将若干段钢箱梁架设在桥墩上，且相邻的两个钢箱梁相互拼接，使得若干段钢箱梁构成完整的桥面。

目前，在钢箱梁的对接施工阶段，一般采用工程吊运设备吊起待对接的钢箱梁，并在已完工的钢箱梁上安排多位安全员或指挥员对待对接的钢箱梁的姿态进行观测，以指挥吊运设备的操作人员进行正确操作。由于是人工进行观测，导致吊装精度和吊装速度取决于安全员或指挥员的工作经验，且操作人员不能直观地获知钢箱梁的姿态，无法进一步加快吊装速度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种钢箱梁对接检测组件及对接方法，以解决目前钢箱梁的吊装对接精度和速度受限于人工观测而无法进一步提升的问题。

基于此，本发明提供了一种钢箱梁对接检测组件，用于对接第一钢箱梁和第二钢箱梁，包括定位架、调节机构、光斑发射装置和光斑接收装置；

所述定位架包括基座以及设于所述基座上的第一定位支架和第二定位支架，所述第一定位支架和第二定位支架相互平行设置，所述基座固定连接于所述第一钢箱梁的端部，且所述第一定位支架和第二定位支架均沿所述第一钢箱梁的长度方向布置；

所述调节机构包括相背设置且均设于所述第二钢箱梁的第一顶推装置和第二顶推装置，所述第一顶推装置和第二顶推装置均沿垂直于所述第二钢箱梁的长度方向布置；所述第一顶推装置上设有第一检测电路板，所述第一检测电路板通过电缆连接于所述第一定位支架；所述第二顶推装置上设有第二检测电路板，所述第二检测电路板通过电缆连接于所述第二定位支架；所述第一顶推装置的活动端抵接于所述第一定位支架，所述第二顶推装置的活动端抵接于所述第二定位支架；

所述光斑发射装置设于所述第一钢箱梁，所述光斑发射装置上设有两个激光测距部件，所述激光测距部件的射线光轴位于水平面并与所述第一钢箱梁的长度方向倾斜设置，使两个所述激光测距部件射出的光束相交；

所述光斑接收装置设于所述第二钢箱梁，所述激光测距部件射出的光束在所述光斑接收装置上形成光斑。

作为优选的，所述第一顶推装置包括第一螺杆、第一螺母和固定连接于所述第二钢箱梁的第一驱动电机，所述第一螺杆连接于所述第一驱动电机的主轴，所述第一螺母活动地配合连接于所述第一螺杆，所述第一螺母抵接于所述第一定位支架；

所述第二顶推装置包括第二螺杆、第二螺母和固定连接于所述第二钢箱梁的第二驱动电机，所述第二螺杆连接于所述第二驱动电机的主轴，所述第二螺母活动地配合连接于所述第二螺杆，所述第二螺母抵接于所述第二定位支架。

作为优选的，所述激光测距部件的光轴和所述第一钢箱梁的长度方向之间的夹角为2～5°。

作为优选的，所述激光测距部件与所述第一钢箱梁的连接端面的距离小于所述光斑接收器与所述第二钢箱梁的连接端面的距离。

作为优选的，所述激光测距部件设于所述第一钢箱梁的顶板的下方，且所述激光测距部件位于所述第一钢箱梁内的两个腹板之间。

作为优选的，所述光斑接收装置位于所述第二钢箱梁的顶板的下方，且所述光斑接收装置位于所述第二钢箱梁内的两个腹板之间。

作为优选的，两个所述腹板之间设有一个或多个横隔板，所述横隔板上开设有让位槽孔，所述激光测距部件射出的光束穿过所述让位槽孔并在所述光斑接收装置上形成所述光斑。

作为优选的，还包括控制主机，所述控制主机分别连接于所述激光测距部件和光斑接收装置。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种钢箱梁对接方法，用于对接第一钢箱梁和第二钢箱梁，所述第一钢箱梁已固定连接于桥墩，包括以下步骤：

步骤S1、将基座焊接连接于所述第一钢箱梁的顶板上，再将第一顶推装置和第二顶推装置焊接连接与第二钢箱梁的顶板上，并调节第一顶推装置和第二顶推装置以使二者收缩至长度最短状态；

步骤S2、将光斑发射装置安装在所述第一钢箱梁上，测量所述光斑发射装置与所述第一钢箱梁的连接端面的距离并记为第一距离值，调节激光测距部件的光轴与所述第一钢箱梁的长度方向的夹角，使所述夹角控制在2～5°；

将光斑接收装置安装在第二钢箱梁上，测量所述光斑接收装置与所述第二钢箱梁的连接端面的距离并记为第二距离值；

再将所述激光测距部件和光斑接收装置无线通信连接或电连接于控制主机，并将所述夹角、第一距离值和第二距离值输入所述控制主机；

步骤S3、吊起所述第二钢箱梁，使所述第一钢箱梁的连接端面和所述第二钢箱梁的连接端面相对设置；

步骤S4、所述控制主机根据两个所述激光测距部件所测得的距离之差和光斑接收装置上的两个光斑的间距计算出所述第一钢箱梁的连接端面和所述第二钢箱梁的连接端面之间的倾斜角度并记为参考角度；

所述第一顶推装置的活动端抵接于第一定位支架，以接通第一电路检测板的检测电路；所述第二顶推装置的活动端抵接于第二定位支架，以接通第二电路检测板的检测电路；

调节所述第一顶推装置和第二顶推装置以修正所述参考角度，使所述第一钢箱梁的连接端面和所述第二钢箱梁的连接端面相互平行；

步骤S5、所述控制主机根据所述光斑接收装置上的两个光斑的间距计算出所述第一钢箱梁的连接端面和所述第二钢箱梁的连接端面之间的距离并记为参考距离；

根据所述参考距离吊运所述第二钢箱梁向所述第一钢箱梁运动，使所述第一钢箱梁的连接端面和所述第二钢箱梁的连接端面相互抵接。

作为优选的，所述步骤S2还包括：

在所述第一钢箱梁的顶板上开设呈圆形的第一工艺孔，将所述光斑发射装置安装在所述第一钢箱梁的顶板的底面；

在所述第二钢箱梁的顶板上开设呈圆形的第二工艺孔，将所述光斑接收装置安装在所述第二钢箱梁的顶板的底面。

本发明的钢箱梁对接检测组件，其定位支架和光斑发射装置均设在第一钢箱梁，调节机构和光斑接收装置均设在第二钢箱梁，顶推装置用于配合定位支架以对两个钢箱梁的相对位置进行微调，光斑发射装置可射出两条交叉的射线，光斑接收装置根据上述射线产生的光斑检测两个钢箱梁之间的距离，光斑发射装置还可通过上述射线检测出两个钢箱梁在水平面上的夹角，吊运设备的操作人员可根据光斑接收装置和光斑发射装置检测的数据适应性地操作吊运设备和顶推装置，即在钢箱梁对接阶段可无需依靠安全员或指挥员的人工观测，操作人员可直观地、实时地获知钢箱梁的姿态，以便快速地进行姿态调节，这有利于突破现有的吊装精度和吊装速度。

附图说明

图1是本发明实施例的钢箱梁对接检测组件的定位架的结构示意图；

图2是本发明实施例的第一钢箱梁和第二钢箱梁的待对接状态示意图；

图3是本发明实施例的钢箱梁对接检测组件的调节机构的结构示意图；

图4是本发明实施例的钢箱梁对接检测组件的光斑发射装置和光斑接收装置的工作状态示意图。

其中，1、第一钢箱梁；2、第二钢箱梁；3、定位架；31、基座；32、第一定位支架；33、第二定位支架；4、调节机构；41、第一顶推装置；42、第二顶推装置；43、第一检测电路板；44、第二检测电路板；5、光斑发射装置；51、激光测距部件；6、光斑接收装置；7、控制主机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1至图4所示，示意性地显示了本发明的钢箱梁对接检测组件，用于对接第一钢箱梁1和第二钢箱梁2。其中，第一钢箱梁1已架设完毕，第二钢箱梁2为待对接(待安装)的桥梁构件。

钢箱梁对接检测组件包括定位架3、调节机构4、光斑发射装置5和光斑接收装置6。

如图2所示，定位架3包括基座31以及设于基座31上的第一定位支架32和第二定位支架33，基座31为一矩形框结构，其内部设有多个斜撑杆以用于结构支撑，阻止基座31变形。第一定位支架32和第二定位支架33相互平行设置，第一定位支架32和第二定位支架33均垂直于基座31，且第一定位支架32和第二定位支架33朝基座31的一侧延伸。基座31固定连接于第一钢箱梁1的端部，基座31的一侧向着第一钢箱梁1的端部设置，使第一定位支架32和第二定位支架33均沿第一钢箱梁1的长度方向布置，且第一定位支架32和第二定位支架33向着第一钢箱梁1的端部延伸，并伸出第一钢箱梁1的连接端面。

调节机构4包括设于第二钢箱梁2的第一顶推装置41和第二顶推装置42，具体地，第一顶推装置41的固定端和第二顶推装置42的固定端相对设置，第一顶推装置41的活动端和第二顶推装置42的活动端相背设置。第一顶推装置41可伸展或收缩，即其活动端和固定端的距离可增加或减少；同样的，第二顶推装置42可伸展或收缩，即其活动端和固定端的距离可增加或减少。

第一顶推装置41和第二顶推装置42均沿垂直于第二钢箱梁2的长度方向布置，当第一顶推装置41和第二顶推装置42均处于伸展状态时，第一顶推装置41的活动端和第二顶推装置42的活动端相背运动。进一步的，第一顶推装置41上设有第一检测电路板43，第一检测电路板43通过电缆连接于第一定位支架32。第二顶推装置42上设有第二检测电路板44，第二检测电路板44通过电缆连接于第二定位支架33。第一顶推装置41的活动端抵接于第一定位支架32，第二顶推装置42的活动端抵接于第二定位支架33，第一顶推装置41或第二顶推装置42伸展时，可推动第一定位支架32或第二定位支架33，进而迫使第二钢箱梁2改变姿态，使得第二钢箱梁2的连接端面和第一钢箱梁1的连接端面相互平行，以便于第一钢箱梁1和第二钢箱梁2的对接。

其中，如图3所示，第一检测电路板43向第一顶推装置41和第一定位支架32通电，在第一顶推装置41的活动端未抵接于第一定位支架32时，第一检测电路板43的电路处于开路状态，而当第一顶推装置41的活动端抵接于第一定位支架32时，第一顶推装置41、第一定位支架32和第一检测电路板43的回路接通，第一检测电路板43检测到电路接通，即可获知第一顶推装置41的活动端是否与第一定位支架32相抵接。同理，第二检测电路板44向第二顶推装置42和第二定位支架33通电，在第二顶推装置42的活动端未抵接于第二定位支架33时，第二检测电路板44的电路处于开路状态，而当第二顶推装置42的活动端抵接于第二定位支架33时，第二顶推装置42、第二定位支架33和第二检测电路板44的回路接通，第二检测电路板44检测到电路接通，即可获知第二顶推装置42的活动端是否与第二定位支架33相抵接。吊运设备的操作人员可通过第一检测电路板43和第二检测电路板44及时获知第一顶推装置41和第二顶推装置42的工作状态，以便于吊运设备的操作人员继续远程操控第一顶推装置41和第二顶推装置42。

结合图4所示，光斑发射装置5设于第一钢箱梁1，光斑发射装置5上设有两个激光测距部件51，激光测距部件51可采用现有的激光测距仪，激光测距部件51可射出激光光束，激光光束照射在被测物体上并产生光斑，同时，激光测距部件51可根据可测定激光光束的射出和反射的时间，以计算出激光测距部件51与被测物体之间的距离。激光测距部件51的射线光轴位于水平面上，且激光测距部件51的射线光轴与第一钢箱梁1的长度方向倾斜设置，这使得两个激光测距部件51射出的光束相交，进一步的，激光测距部件51的光轴和第一钢箱梁1的长度方向之间的夹角为2～5°。

光斑接收装置6设于第二钢箱梁2，光斑接收装置6上设有CCD(Charge-coupledDevice)，是一种感光元件，光斑接收装置6的CCD感光面与第二钢箱梁2的连接端面平行，激光测距部件51射出的光束在光斑接收装置6上形成光斑，激光测距部件51可实时检测其与光斑接收装置6的距离，与此同时，激光测距部件51在光斑接收装置6上投射的光斑还可被光斑接收装置6感知，光斑接收装置6可根据两个激光测距部件51所投射的光斑间距测得第一钢箱梁1和第二钢箱梁2的间距。

该组件还包括控制主机7，控制主机7分别连接于激光测距部件51和光斑接收装置6，控制主机7用于采集激光测距部件51和光斑接收装置6的检测数据，并反馈给吊运设备的操作人员，以便于操作人员实时地、直观地获知第二钢箱梁2的姿态，提升了钢箱梁的对接速度和对接精度。需要注意的是，控制主机7可采用现有的单片机或可编程控制器。

本发明的钢箱梁对接检测组件，其定位支架和光斑发射装置5均设在第一钢箱梁1，调节机构4和光斑接收装置6均设在第二钢箱梁2，顶推装置用于配合定位支架以对两个钢箱梁的相对位置进行微调，光斑发射装置5可射出两条交叉的射线，光斑接收装置6根据上述射线产生的光斑检测两个钢箱梁之间的距离，光斑发射装置5还可通过上述射线检测出两个钢箱梁在水平面上的夹角，吊运设备的操作人员可根据光斑接收装置6和光斑发射装置5检测的数据适应性地操作吊运设备和顶推装置，即在钢箱梁对接阶段可无需依靠安全员或指挥员的人工观测，操作人员可直观地、实时地获知钢箱梁的姿态，以便快速地进行姿态调节，这有利于突破现有的吊装精度和吊装速度。

具体地，第一顶推装置41包括第一顶推头、第一螺杆、第一螺母和固定连接于第二钢箱梁2的第一驱动电机，第一螺杆连接于第一驱动电机的主轴，第一螺母活动地配合连接于第一螺杆，第一驱动电机驱动第一螺杆旋转，第一螺杆驱动第一螺母沿其轴向运动，进而带动第一顶推头运动，第一顶推头抵接于第一定位支架32，其中，第一顶推头上设有滑轮，滑轮抵接于第一定位支架32。同样的，第二顶推装置42包括第二顶推头、第二螺杆、第二螺母和固定连接于第二钢箱梁2的第二驱动电机，第二螺杆连接于第二驱动电机的主轴，第二螺母活动地配合连接于第二螺杆，第二驱动电机驱动第二螺杆旋转，第二螺杆驱动第二螺母沿其轴向运动，进而带动第二顶推头运动，第二顶推头抵接于第二定位支架33。在第一顶推装置41和第二顶推装置42调整好第二钢箱梁2的姿态后(即调节第二钢箱梁2的姿态以确保其连接端面和第一钢箱梁1的连接端面相互平行)，吊运设备继续吊运第二钢箱梁2以使第二钢箱梁2想着第一钢箱梁1运动，同时，上述第一顶推头和第二顶推头上的滑轮与相应的定位支架相对运动，确保第二钢箱梁2的连接端面始终和第一钢箱梁1的连接端面相互平行。

在本实施例中，激光测距部件51与第一钢箱梁1的连接端面的距离小于光斑接收器与第二钢箱梁2的连接端面的距离。激光测距部件51设于第一钢箱梁1的顶板的下方，且激光测距部件51位于第一钢箱梁1内的两个腹板之间，其中，可在第一钢箱梁1的顶板上开设第一工艺孔，以便将激光测距部件51从第一工艺孔放入第一钢箱梁1的内部，进一步的，第一钢箱梁1的顶板、底板和腹板形成贯通于第一钢箱梁1两端的第一空腔，激光测距部件51位于上述第一空腔内，且激光测距部件51射出的光束通过第一空腔从第一钢箱梁1的连接端面穿出第一钢箱梁1。

对应的，光斑接收装置6位于第二钢箱梁2的顶板的下方，且光斑接收装置6位于第二钢箱梁2内的两个腹板之间，且两个腹板(第二钢箱梁2的腹板)之间设有一个或多个横隔板，横隔板上开设有让位槽孔，激光测距部件51射出的光束穿过让位槽孔并在光斑接收装置6上形成光斑。其中，可在第二钢箱梁2的顶板上开设第二工艺孔，以便将光斑接收装置6从第二工艺孔放入第二钢箱梁2的内部，进一步的，第二钢箱梁2的顶板、底板和腹板形成贯通于第二钢箱梁2两端的第二空腔，光斑接收装置6位于上述第二空腔内。激光测距部件51设于第一钢箱梁1的内部，光斑接收装置6设于第二钢箱梁2的内部，可降低现场施工环境的粉尘、杂物对激光测距部件51的激光光束产生的影响。

为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种钢箱梁对接方法，用于对接第一钢箱梁1和第二钢箱梁2，第一钢箱梁1已固定连接于桥墩，包括以下步骤：

步骤S1、将基座31焊接连接于第一钢箱梁1的顶板上，再将第一顶推装置41的第一驱动电机和第二顶推装置42的第二驱动电机焊接连接于第二钢箱梁2的顶板上，并调节第一顶推装置41和第二顶推装置42以使二者收缩至长度最短状态。

步骤S2、将光斑发射装置5安装在第一钢箱梁1上，具体为：第一钢箱梁1的顶板上开设呈圆形的第一工艺孔，将光斑发射装置5安装在第一钢箱梁1的顶板的底面；测量光斑发射装置5与第一钢箱梁1的连接端面的距离并记为第一距离值，调节激光测距部件51的光轴与第一钢箱梁1的长度方向的夹角，使夹角控制在2～5°；

将光斑接收装置6安装在第二钢箱梁2上，具体为：第二钢箱梁2的顶板上开设呈圆形的第二工艺孔，将光斑接收装置6安装在第二钢箱梁2的顶板的底面；测量光斑接收装置6与第二钢箱梁2的连接端面的距离并记为第二距离值；圆形的工艺孔(包括第一工艺孔和第二工艺孔)可避免工艺孔的边缘出现应力集中而撕裂；

再将激光测距部件51和光斑接收装置6无线通信连接或电连接于控制主机7，并将夹角、第一距离值和第二距离值输入控制主机7，当然，两个激光测距部件51的间距是固定的，二者的间距值同样需要输入控制主机7。

步骤S3、采用吊运设备吊起第二钢箱梁2，吊运设备可选用现有的吊车、龙门吊、架桥机等，使第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面相对设置。

步骤S4、控制主机7根据两个激光测距部件51所测得的距离之差和光斑接收装置6上的两个光斑的间距计算出第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面之间的倾斜角度并记为参考角度；

如图4所示，具体为：已知其中一个激光测距部件51与光斑接收装置6的距离B、另一个激光测距部件51与光斑接收装置6的距离C、光斑接收装置6上的两个光斑间距d、两个激光测距部件51的间距a和激光测距部件51的光轴与第一钢箱梁1的长度方向的夹角θ，以及，已知激光测距部件51与两束激光光束的相交点的距离，分别为b₁和c₁(即b₁＝c₁)。可求得：第一钢箱梁1的连接端面和激光测距部件51射出的激光光束的夹角为γ，B-b₁＝b₂，C-c₁＝c₂，根据d、b₂和c₂，通过余弦定理求得光斑接收装置6的感光面与激光测距部件51射出的激光光束的夹角为β，由此可见，β和γ的角度差值为第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面之间的倾斜角度。

进一步的，第一顶推装置41的活动端抵接于第一定位支架32，以接通第一电路检测板的检测电路；第二顶推装置42的活动端抵接于第二定位支架33，以接通第二电路检测板的检测电路；

调节第一顶推装置41和第二顶推装置42以修正参考角度，使第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面相互平行。

步骤S5、控制主机7根据光斑接收装置6上的两个光斑的间距计算出第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面之间的距离并记为参考距离；

具体为：由于第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面相互平行，因此上述β＝γ，两个激光测距部件51的连线与两个激光光束所形成的三角形相似于光斑接收装置6的感光面与两个激光光束所形成的三角形，可求得两个三角形在钢箱梁的长度方向上的高，进而可求得第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面之间的距离。

根据参考距离吊运第二钢箱梁2向第一钢箱梁1运动，使第一钢箱梁1的连接端面和第二钢箱梁2的连接端面相互抵接。

至此，完成第一钢箱梁1和第二钢箱梁2的对接工作。

需要进一步说明的是，两个激光测距部件51固定连接在光斑发射装置5上，使其成为一个整体，在钢箱梁对接之前，直接将光斑发射装置5固定安装在第一钢箱梁1上，并调节光斑发射装置5与第一钢箱梁1的连接端面的夹角即可。

在某桥梁架设工程中，对本检测组件和对接方法进行了实践，并加入了传统的对接方案供对比参考。本方案和传统方案均选用同一操作人员对架桥机进行操作，本方案中实际需要选用2位安全员进行安全观察，其中一位安全员站在桥梁侧边的下方观察，另一位安全员站在已完工的第一钢箱梁1上对第二钢箱梁2进行观察，两位安全员只需确保第二钢箱梁2的姿态不会过分偏移，对于第二钢箱梁2的姿态控制和姿态反馈，操作人员只需根据控制主机7的显示获知第二钢箱梁2姿态参数，基本无需两位安全员对第二钢箱梁2的姿态进行反馈汇报。

而传统方案需要选用4位安全员/指挥员进行人工观察，其中两位安全员站在桥梁侧边的下方观察，另外两位安全员站在已完工的第一钢箱梁1上进行观察，4位安全员/指挥员仍然需要对第二钢箱梁2的姿态不断地进行反馈汇报，并指挥操作人员操作架桥机。

在上述实践中，共对8次钢箱梁的对接进行了用时测试，其中4次为本方案的用时测试，另外4次为传统方案的用时测试，其结果如下表所示：

由上表可见，本技术方案突破了传统技术的吊装速度，增幅达到了50％，在本技术大规模应用后，可大幅缩短工时，降低施工成本。

综上所述，本发明的钢箱梁对接检测组件，其定位支架和光斑发射装置5均设在第一钢箱梁1，调节机构4和光斑接收装置6均设在第二钢箱梁2，顶推装置用于配合定位支架以对两个钢箱梁的相对位置进行微调，光斑发射装置5可射出两条交叉的射线，光斑接收装置6根据上述射线产生的光斑检测两个钢箱梁之间的距离，光斑发射装置5还可通过上述射线检测出两个钢箱梁在水平面上的夹角，吊运设备的操作人员可根据光斑接收装置6和光斑发射装置5检测的数据适应性地操作吊运设备和顶推装置，即在钢箱梁对接阶段可无需依靠安全员或指挥员的人工观测，操作人员可直观地、实时地获知钢箱梁的姿态，以便快速地进行姿态调节，这有利于突破现有的吊装精度和吊装速度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢箱梁对接检测组件，用于对接第一钢箱梁(1)和第二钢箱梁(2)，其特征在于，包括定位架(3)、调节机构(4)、光斑发射装置(5)和光斑接收装置(6)；

所述定位架(3)包括基座(31)以及设于所述基座(31)上的第一定位支架(32)和第二定位支架(33)，所述第一定位支架(32)和第二定位支架(33)相互平行设置，所述基座(31)固定连接于所述第一钢箱梁(1)的端部，且所述第一定位支架(32)和第二定位支架(33)均沿所述第一钢箱梁(1)的长度方向布置；

所述调节机构(4)包括相背设置且均设于所述第二钢箱梁(2)的第一顶推装置(41)和第二顶推装置(42)，所述第一顶推装置(41)和第二顶推装置(42)均沿垂直于所述第二钢箱梁(2)的长度方向布置；所述第一顶推装置(41)上设有第一检测电路板(43)，所述第一检测电路板(43)通过电缆连接于所述第一定位支架(32)；所述第二顶推装置(42)上设有第二检测电路板(44)，所述第二检测电路板(44)通过电缆连接于所述第二定位支架(33)；所述第一顶推装置(41)的活动端抵接于所述第一定位支架(32)，所述第二顶推装置(42)的活动端抵接于所述第二定位支架(33)；

所述光斑发射装置(5)设于所述第一钢箱梁(1)，所述光斑发射装置(5)上设有两个激光测距部件(51)，所述激光测距部件(51)的射线光轴位于水平面并与所述第一钢箱梁(1)的长度方向倾斜设置，使两个所述激光测距部件(51)射出的光束相交；

所述光斑接收装置(6)设于所述第二钢箱梁(2)，所述激光测距部件(51)射出的光束在所述光斑接收装置(6)上形成光斑。

2.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，所述第一顶推装置(41)包括第一螺杆、第一螺母和固定连接于所述第二钢箱梁(2)的第一驱动电机，所述第一螺杆连接于所述第一驱动电机的主轴，所述第一螺母活动地配合连接于所述第一螺杆，所述第一螺母抵接于所述第一定位支架(32)；

所述第二顶推装置(42)包括第二螺杆、第二螺母和固定连接于所述第二钢箱梁(2)的第二驱动电机，所述第二螺杆连接于所述第二驱动电机的主轴，所述第二螺母活动地配合连接于所述第二螺杆，所述第二螺母抵接于所述第二定位支架(33)。

3.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，所述激光测距部件(51)的光轴和所述第一钢箱梁(1)的长度方向之间的夹角为2～5°。

4.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，所述激光测距部件(51)与所述第一钢箱梁(1)的连接端面的距离小于所述光斑接收器与所述第二钢箱梁(2)的连接端面的距离。

5.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，所述激光测距部件(51)设于所述第一钢箱梁(1)的顶板的下方，且所述激光测距部件(51)位于所述第一钢箱梁(1)内的两个腹板之间。

6.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，所述光斑接收装置(6)位于所述第二钢箱梁(2)的顶板的下方，且所述光斑接收装置(6)位于所述第二钢箱梁(2)内的两个腹板之间。

7.根据权利要求6所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，两个所述腹板之间设有一个或多个横隔板，所述横隔板上开设有让位槽孔，所述激光测距部件(51)射出的光束穿过所述让位槽孔并在所述光斑接收装置(6)上形成所述光斑。

8.根据权利要求1所述的钢箱梁对接检测组件，其特征在于，还包括控制主机(7)，所述控制主机(7)分别连接于所述激光测距部件(51)和光斑接收装置(6)。

9.一种钢箱梁对接方法，用于对接第一钢箱梁(1)和第二钢箱梁(2)，所述第一钢箱梁(1)已固定连接于桥墩，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将基座(31)焊接连接于所述第一钢箱梁(1)的顶板上，再将第一顶推装置(41)和第二顶推装置(42)焊接连接与第二钢箱梁(2)的顶板上，并调节第一顶推装置(41)和第二顶推装置(42)以使二者收缩至长度最短状态；

步骤S2、将光斑发射装置(5)安装在所述第一钢箱梁(1)上，测量所述光斑发射装置(5)与所述第一钢箱梁(1)的连接端面的距离并记为第一距离值，调节激光测距部件(51)的光轴与所述第一钢箱梁(1)的长度方向的夹角，使所述夹角控制在2～5°；

将光斑接收装置(6)安装在第二钢箱梁(2)上，测量所述光斑接收装置(6)与所述第二钢箱梁(2)的连接端面的距离并记为第二距离值；

再将所述激光测距部件(51)和光斑接收装置(6)无线通信连接或电连接于控制主机(7)，并将所述夹角、第一距离值和第二距离值输入所述控制主机(7)；

步骤S3、吊起所述第二钢箱梁(2)，使所述第一钢箱梁(1)的连接端面和所述第二钢箱梁(2)的连接端面相对设置；

步骤S4、所述控制主机(7)根据两个所述激光测距部件(51)所测得的距离之差和光斑接收装置(6)上的两个光斑的间距计算出所述第一钢箱梁(1)的连接端面和所述第二钢箱梁(2)的连接端面之间的倾斜角度并记为参考角度；

所述第一顶推装置(41)的活动端抵接于第一定位支架(32)，以接通第一电路检测板的检测电路；所述第二顶推装置(42)的活动端抵接于第二定位支架(33)，以接通第二电路检测板的检测电路；

调节所述第一顶推装置(41)和第二顶推装置(42)以修正所述参考角度，使所述第一钢箱梁(1)的连接端面和所述第二钢箱梁(2)的连接端面相互平行；

步骤S5、所述控制主机(7)根据所述光斑接收装置(6)上的两个光斑的间距计算出所述第一钢箱梁(1)的连接端面和所述第二钢箱梁(2)的连接端面之间的距离并记为参考距离；

根据所述参考距离吊运所述第二钢箱梁(2)向所述第一钢箱梁(1)运动，使所述第一钢箱梁(1)的连接端面和所述第二钢箱梁(2)的连接端面相互抵接。

10.根据权利要求9所述的钢箱梁对接方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

在所述第一钢箱梁(1)的顶板上开设呈圆形的第一工艺孔，将所述光斑发射装置(5)安装在所述第一钢箱梁(1)的顶板的底面；在所述第二钢箱梁(2)的顶板上开设呈圆形的第二工艺孔，将所述光斑接收装置(6)安装在所述第二钢箱梁(2)的顶板的底面。

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