CN112027926A - 一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，通过组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统，该系统采用至少两个门式自动吊装装置以及中央控制器，门式自动吊装装置包括门式架体及移动起吊机构，移动起吊机构能够沿着门式架体顶部横向移动，移动起吊机构包括提升机构，将提升机构分别连接于钢结构构件的两个吊点上；提升机构分别带动钢结构构件的对应吊点上下移动，使得钢结构构件在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件提升至设计安装垂直标高；移动起吊机构分别横向移动，使得钢结构构件在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件至所需的安装位置及角度；钢结构构件安装，实现钢结构构件的三维自动化吊装。
Description
技术领域
本发明属于建筑钢结构建筑施工领域，特别涉及一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法。
背景技术
随着建筑业的转型升级，对饱受住房问题困扰的人民而言，工业化建造生产方式的革命，不仅可以突破以往建筑建造成本偏高、资源消耗大、建筑质量低以及使用年限短等难题，也意味着房价的下降和人民生活品质的改善。
发展装配式建筑是实现建筑产业现代化，提高建筑工业化水平、提升建造效率的必然趋势，而钢结构建筑作为装配式建造的重要建筑体系，也是今后建筑工业化发展的主要方向之一。目前在于钢结构建筑建造过程中，构件吊装通常采用塔吊或汽车吊等吊装机具，起吊及安装过程中主要存在以下几点问题：
1、特定位置安装施工困难。在高层钢结构吊装过程中，构件安装时塔吊占用时间长，且由于塔吊设置的位置以及塔吊的臂长等因素的影响，起吊现场可能存在很多塔吊难以覆盖的施工区域，而汽车吊的虽然起吊灵活，但高层钢结构现场很多需要在上层或楼顶进行安装钢结构，高度超过24米，安装难度大，工作效率低。
2、安装机具经济性差。对于小型或轻型钢结构建造而言，在安装500kg以内的小型钢结构构件过程中，采用现场安装人员人力安装是不现实的，而且安装技术要求难以满足要求，如果采用塔吊或汽车吊安装施工，易造成塔吊资源浪费，增加施工成本。
3、安装施工效率低，安全性差。国内现有钢结构构件吊装过程中，塔吊、汽车吊等起吊装置可将构件提升到所需安装高度，但不能改变所起吊钢结构构件角度，然后人工将其转到合适的位置进行安装，及费时费力，又易产生安全隐患。
因此，开发出一套拆装便捷、使用方便、快速高效、安全经济的钢结构构件吊装安装工装系统是本领域人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有钢结构建筑构件吊装安装技术与机具的不足，本发明提供一种套拆装便捷、使用方便、快速高效、安全经济的一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，可以使得钢结构构件在竖直面以及水平面内水平移动和转动，实现钢结构构件的三维自动化吊装，解决目前施工人员进行钢结构构件起吊安装时，操作难度大、安装效率低、施工风险较大、适应性差差等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，包括如下步骤：
流程1：在钢结构构件起吊安装地点组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统并进行系统测试，所述移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统包括至少两个门式自动吊装装置以及一中央控制器，所述门式自动吊装装置包括一门式架体以及一移动起吊机构，所述移动起吊机构安装于所述门式架体的顶部并能够在中央控制器的控制下沿着门式架体顶部横向移动，所述移动起吊机构包括一用以起吊钢结构构件的提升机构，所述移动起吊机构以及提升机构分别与所述中央控制器信号连接；
流程2：所述至少两个门式自动吊装装置的所述移动起吊机构的所述提升机构分别连接于钢结构构件的两个吊点上，使得钢结构构件穿越所述至少两个门式自动吊装装置的门式架体；
流程3：至少两个门式自动吊装装置的所述提升机构在中央控制器的控制下分别带动钢结构构件的对应吊点上下移动，使得钢结构构件在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件提升至设计安装垂直标高；
流程4：至少两个门式自动吊装装置的移动起吊机构在中央控制器的控制下分别进行横向移动，使得钢结构构件在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件至所需的安装位置及角度；
流程5：进行钢结构构件安装，实现钢结构构件的三维自动化吊装。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述门式架体包括两个竖向架体以及两根连接横梁，所述两根连接横梁连接于两个竖向架体的顶部。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述移动起吊机构还包括移动梁、驱动滑轮、滑动驱动器以及从动滑轮，所述移动梁的一端设置驱动滑轮，驱动滑轮与移动驱动器连接，所述移动驱动器钢构件带动所述驱动滑轮移动，移动梁的另一端设置从动滑轮，所述连接横梁上分别设置供驱动滑轮与从动滑轮移动的导槽，所述提升机构设置于所述移动梁上，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制滑动驱动器。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述提升机构包括提升驱动器以及吊钩，所述提升驱动器安装于所述移动梁上，所述提升驱动器能够带动所述吊钩上下移动，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制提升驱动器。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述竖向架体包括两根竖向杆和若干水平连接杆以及若干斜撑，所述两根竖向杆通过所述若干水平连接杆连接，所述斜撑设置于相邻的水平连接杆的不同侧的端部。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述竖向杆通过若干竖向标准节螺栓连接而成，所述水平连接杆通过若干水平标准节螺栓连接而成，所述连接横梁通过若干水平标准节螺栓连接而成。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述竖向标准节端部设置法兰，相邻的竖向标准节通过螺栓连接法兰固定于一起，所述水平标准节端部设置法兰，相邻的竖向标准节通过螺栓连接法兰固定于一起，竖向标准节与水平标准节通过第一连接板进行螺栓连接，所述竖向标准节与连接斜撑之间通过第二连接板进行螺栓连接。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，在流程1中，预先搬运竖向标准节、水平标准节以及连接斜撑至施工现场钢结构构件起吊安装地点，根据所起吊钢结构构件种类和尺寸大小确定竖向标准节、水平标准节以及连接斜撑所需的数量和装配形成的门式架体的起吊作业高度。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述中央控制器通过5G无线信号远程操作所述移动起吊机构以及提升机构。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法中，所述门式架体的底部设有滚轮，所述滚轮与所述中央控制器信号连接。
由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，通过在钢结构构件起吊安装地点组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统并进行系统测试，该移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统包括至少两个门式自动吊装装置以及一中央控制器，所述门式自动吊装装置包括一门式架体以及一移动起吊机构，所述移动起吊机构安装于所述门式架体的顶部并能够在中央控制器的控制下沿着门式架体顶部横向移动，所述移动起吊机构包括一用以起吊钢结构构件的提升机构，所述移动起吊机构以及提升机构分别与所述中央控制器信号连接；将所述至少两个门式自动吊装装置的所述移动起吊机构的所述提升机构分别连接于钢结构构件的两个吊点上，使得钢结构构件穿越所述至少两个门式自动吊装装置的门式架体；将至少两个门式自动吊装装置的所述提升机构在中央控制器的控制下分别带动钢结构构件的对应吊点上下移动，使得钢结构构件在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件提升至设计安装垂直标高；将至少两个门式自动吊装装置的移动起吊机构在中央控制器的控制下分别进行横向移动，使得钢结构构件在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件至所需的安装位置及角度；最后进行钢结构构件安装，实现了钢结构构件的三维自动化吊装。
附图说明
图1为一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的结构示意图；
图2为门式自动吊装装置的结构示意图；
图3为移动起吊机构示意图；
图4为竖向标准节连接示意图；
图5为竖向标准节与水平标准节以及斜撑的连接示意图；
图6为移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的起吊移动示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
请参阅图1至图6，图中标号的具体含义为：1为移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统、2为门式自动吊装装置、3为竖向标准节、4为水平标准节、5为斜撑、6为连接横梁、7为导槽、8为移动起吊机构、8-1为移动梁、8-2为驱动滑轮、8-3为滑动驱动器、8-4为从动滑轮、8-5为提升驱动器、8-6为吊钩、9为竖向标准节连接节点、9-1为法兰、9-2为螺栓、10为滚轮、11为水平、竖向与斜向连接节点、11-1为水平标准节螺栓连接、11-2为连接斜撑螺栓连接、12为钢结构构件，12-1为竖直面内钢结构构件转动轨迹，12-2为水平面内钢结构构件转动轨迹。
一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法，包括如下步骤：
流程1：在钢结构构件12起吊安装地点组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1并进行系统测试，所述移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1包括至少两个门式自动吊装装置2以及一中央控制器，所述门式自动吊装装置2包括一门式架体以及一移动起吊机构8，所述移动起吊机构8安装于所述门式架体的顶部并能够在中央控制器的控制下沿着门式架体顶部横向移动，所述移动起吊机构8包括一用以起吊钢结构构件12的提升机构，所述移动起吊机构8以及提升机构分别与所述中央控制器信号连接；
流程2：所述至少两个门式自动吊装装置2的所述移动起吊机构8的所述提升机构分别连接于钢结构构件12的两个吊点上，使得钢结构构件12穿越所述至少两个门式自动吊装装置2的门式架体；
流程3：至少两个门式自动吊装装置2的所述提升机构在中央控制器的控制下分别带动钢结构构件12的对应吊点上下移动，使得钢结构构件12在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件12提升至设计安装垂直标高；
流程4：至少两个门式自动吊装装置2的移动起吊机构8在中央控制器的控制下分别进行横向移动，使得钢结构构件12在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件12至所需的安装位置及角度；
流程5：进行钢结构构件12安装，实现钢结构构件12的三维自动化吊装。
本发明提供的一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法，通过在钢结构构件12起吊安装地点组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1并进行系统测试，该移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1包括至少两个门式自动吊装装置2以及一中央控制器，所述门式自动吊装装置2包括一门式架体以及一移动起吊机构8，所述移动起吊机构8安装于所述门式架体的顶部并能够在中央控制器的控制下沿着门式架体顶部横向移动，所述移动起吊机构8包括一用以起吊钢结构构件12的提升机构，所述移动起吊机构8以及提升机构分别与所述中央控制器信号连接；将所述至少两个门式自动吊装装置2的所述移动起吊机构8的所述提升机构分别连接于钢结构构件12的两个吊点上，使得钢结构构件12穿越所述至少两个门式自动吊装装置2的门式架体；将至少两个门式自动吊装装置2的所述提升机构在中央控制器的控制下分别带动钢结构构件12的对应吊点上下移动，使得钢结构构件12在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件12提升至设计安装垂直标高；将至少两个门式自动吊装装置2的移动起吊机构8在中央控制器的控制下分别进行横向移动，使得钢结构构件12在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件12至所需的安装位置及角度；最后进行钢结构构件12安装，实现了钢结构构件12的三维自动化吊装。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述门式架体包括两个竖向架体以及两根连接横梁6，所述两根连接横梁6连接于两个竖向架体的顶部，从而使得门式架体具有一个稳定的用于吊装钢结构构件12的架体。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述移动起吊机构8还包括移动梁8-1、驱动滑轮8-2、滑动驱动器8-3以及从动滑轮8-4，所述移动梁8-1的一端设置驱动滑轮8-2，驱动滑轮8-2与移动驱动器连接，所述移动驱动器钢构件带动所述驱动滑轮8-2移动，移动梁8-1的另一端设置从动滑轮8-4，所述连接横梁6上分别设置供驱动滑轮8-2与从动滑轮8-4移动的导槽7，所述提升机构设置于所述移动梁8-1上，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制滑动驱动器8-3。采用上述结构的移动起吊机构8，可以带动提升机构沿着对应的连接横梁6横向移动，从而使得钢结构构件12的两个吊点在水平面进行左右移动和转动，以实现钢结构构件12的三维自动化吊装。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述提升机构包括提升驱动器8-5以及吊钩8-6，所述提升驱动器8-5安装于所述移动梁8-1上，所述提升驱动器8-5能够带动所述吊钩8-6上下移动，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制提升驱动器8-5。所述提升驱动器8-5能够在中央控制器控制下带动所述吊钩8-6上下移动，从而使得钢结构构件12的两个吊点在竖直面进行上下移动和转动，以实现钢结构构件12的三维自动化吊装。
为了实现竖向杆、水平连接杆以及连接横梁6的快速组装，优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述竖向架体包括两根竖向杆和若干水平连接杆以及若干斜撑5，所述两根竖向杆通过所述若干水平连接杆连接，所述斜撑5设置于相邻的水平连接杆的不同侧的端部。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述竖向杆通过若干竖向标准节3螺栓连接而成，所述水平连接杆通过若干水平标准节4螺栓连接而成，所述连接横梁6通过若干水平标准节4螺栓连接而成。将竖向杆、水平连接杆以及连接横梁6采用模块化设置，因此不但拆装方便，而且根据所起吊钢结构构件12种类和尺寸大小确定竖向标准节3、水平标准节4以及连接斜撑5所需的数量和装配形成的门式架体的起吊作业高度，以适应不同大小钢构件的吊装要求，具有极广的适用性。
为了实现竖向杆、水平连接杆以及连接横梁6的快速组装，优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述竖向标准节3端部设置法兰9-1，相邻的竖向标准节3通过螺栓9-2连接法兰9-1固定于一起，所述水平标准节4端部设置法兰9-1，相邻的竖向标准节3通过螺栓9-2连接法兰9-1固定于一起，竖向标准节3与水平标准节4通过第一连接板11-1进行螺栓连接，所述竖向标准节3与连接斜撑5之间通过第二连接板11-2进行螺栓连接。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，在流程1中，预先搬运竖向标准节3、水平标准节4以及连接斜撑5至施工现场钢结构构件12起吊安装地点，根据所起吊钢结构构件12种类和尺寸大小确定竖向标准节3、水平标准节4以及连接斜撑5所需的数量和装配形成的门式架体的起吊作业高度。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述中央控制器通过5G无线信号远程操作所述移动起吊机构8以及提升机构，从而可以实现中央控制器对移动起吊机构8以及提升机构无线、高效控制。
优选的，在上述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1的施工方法中，所述门式架体的底部设有滚轮10，所述滚轮10与所述中央控制器信号连接，通过设置滚轮10，可以使得便于移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统1在施工现场移动。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
流程1：在钢结构构件起吊安装地点组装移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统并进行系统测试，所述移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统包括至少两个门式自动吊装装置以及一中央控制器，所述门式自动吊装装置包括一门式架体以及一移动起吊机构，所述移动起吊机构安装于所述门式架体的顶部并能够在中央控制器的控制下沿着门式架体顶部横向移动，所述移动起吊机构包括一用以起吊钢结构构件的提升机构，所述移动起吊机构以及提升机构分别与所述中央控制器信号连接；
流程2：所述至少两个门式自动吊装装置的所述移动起吊机构的所述提升机构分别连接于钢结构构件的两个吊点上，使得钢结构构件穿越所述至少两个门式自动吊装装置的门式架体；
流程3：至少两个门式自动吊装装置的所述提升机构在中央控制器的控制下分别带动钢结构构件的对应吊点上下移动，使得钢结构构件在竖直面内上下移动和转动，并将钢结构构件提升至设计安装垂直标高；
流程4：至少两个门式自动吊装装置的移动起吊机构在中央控制器的控制下分别进行横向移动，使得钢结构构件在水平面内水平移动和转动，调整钢结构构件至所需的安装位置及角度；
流程5：进行钢结构构件安装，实现钢结构构件的三维自动化吊装。
2.如权利要求1所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述门式架体包括两个竖向架体以及两根连接横梁，所述两根连接横梁连接于两个竖向架体的顶部。
3.如权利要求2所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述移动起吊机构还包括移动梁、驱动滑轮、滑动驱动器以及从动滑轮，所述移动梁的一端设置驱动滑轮，驱动滑轮与移动驱动器连接，所述移动驱动器钢构件带动所述驱动滑轮移动，移动梁的另一端设置从动滑轮，所述连接横梁上分别设置供驱动滑轮与从动滑轮移动的导槽，所述提升机构设置于所述移动梁上，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制滑动驱动器。
4.如权利要求3所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述提升机构包括提升驱动器以及吊钩，所述提升驱动器安装于所述移动梁上，所述提升驱动器能够带动所述吊钩上下移动，所述中央控制器通过5G无线信号远程控制提升驱动器。
5.如权利要求2所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述竖向架体包括两根竖向杆和若干水平连接杆以及若干斜撑，所述两根竖向杆通过所述若干水平连接杆连接，所述斜撑设置于相邻的水平连接杆的不同侧的端部。
6.如权利要求5所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，所述竖向杆通过若干竖向标准节螺栓连接而成，所述水平连接杆通过若干水平标准节螺栓连接而成，所述连接横梁通过若干水平标准节螺栓连接而成。
7.如权利要求6所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述竖向标准节端部设置法兰，相邻的竖向标准节通过螺栓连接法兰固定于一起，所述水平标准节端部设置法兰，相邻的竖向标准节通过螺栓连接法兰固定于一起，竖向标准节与水平标准节之间通过第一连接板进行螺栓连接，所述竖向标准节与连接斜撑之间通过第二连接板进行螺栓连接。
8.如权利要求7所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，在流程1中，预先搬运竖向标准节、水平标准节以及连接斜撑至施工现场钢结构构件起吊安装地点，根据所起吊钢结构构件种类和尺寸大小确定竖向标准节、水平标准节以及连接斜撑所需的数量和装配形成的门式架体的起吊作业高度。
9.如权利要求1所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述中央控制器通过5G无线信号远程操作所述移动起吊机构以及提升机构。
10.如权利要求1所述的移动便携装配式钢结构自动吊装工装系统的施工方法，其特征在于，所述门式架体的底部设有滚轮，所述滚轮与所述中央控制器信号连接。
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