CN115354839A - 一种自识别就位的爬升模架支撑装置及自识别就位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自识别就位的爬升模架支撑装置及自识别就位方法。所述爬升模架支撑装置包括承力框组件、承力销组件、顶推油缸和油缸支座，所述承力框组件设置有水平贯穿的腔室；所述承力框组件上设置有两个测距组件；所述承力销底部前段设置一个监测槽，监测槽内部设置有一个测距组件；根据三个测距组件测出的水平距离，能够判断出承力销与混凝土墙体预留洞口之间是否相匹配，从而识别出模架爬升是否就位。通过设置的上反力组件，可计算出承力销支撑压力。具备自识别就位与压力自感知功能的智能化支撑装置，能够降低施工成本，保障施工安全，提升施工工效。
Description
技术领域
本发明属于工程施工领域，更具体地，涉及一种自识别就位的爬升模架支撑装置及自识别就位方法。
背景技术
在高层、超高层混凝土核心筒结构施工时，为了提高施工效率，常采用自带动力系统的爬升模架系统进行层间爬升施工，比如电动提升脚手架、液压爬升模架、整体爬升钢平台等。
爬升模架的整个架体结构需通过支撑装置搁置在混凝土结构上，通过动力系统驱动多套支撑装置交替搁置在混凝土墙壁、梁或柱等结构构件的预先设置好的位置中，从而使整个架体跟随建筑结构施工高度不断向上爬升，因此爬升模架在混凝土结构上的支撑装置是模架系统的最后一道安全防线，其搁置状态是否到位，支撑压力是否符合设计要求，是爬升模架系统设计与管理的关键信息。而传统的爬升模架支撑装置的就位情况一般都以人工巡检的方式进行查验，而支撑压力一般采用在支撑位置处附加设置压力盒、或在承力件下方设置压力传感器等测量手段，安装繁琐复杂、并且有可能削弱承力件的强度。因此需要的人力成本较高、经济性差、自动化水平低、安全风险较大。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种自识别就位的爬升模架支撑装置及自识别就位方法，能够判断出承力销与混凝土墙体预留洞口之间是否相匹配，从而识别出模架爬升是否就位，降低施工人力成本投入，保障高层、超高层模架爬升施工安全。
为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种自识别就位的爬升模架支撑装置，设置于爬升模架的爬架梁上，包括：承力框组件、承力销组件、顶推油缸、油缸支座、测距组件I、II、III及集成控制系统；
所述承力框组件设置有水平贯穿的腔室；
所述承力销组件包括承力销和设置于所述承力销一端的承力销连接件；
所述顶推油缸水平设置，端部与油缸支座固定连接，所述顶推油缸的活塞杆与所述承力销连接件铰接，用于带动所述承力销在所述腔室中水平贯穿移动；
所述测距组件I、II均设置于所述承力框组件上，且分别位于所述承力销的上方和下方，所述测距组件III设置于所述承力销底部的监测槽中；
所述集成控制系统用于根据所述测距组件I、II、III采集的测距数据实时控制顶推油缸的伸缩。
按照本发明的第二方面，提供了一种自识别就位方法，应用于如第一方面所述的爬升模架支撑装置，包括：
S1，爬升准备状态：顶推油缸的活塞杆处于回缩状态，Ly＝0，此时承力销前端表面与承力框组件的前表面齐平，承力销未伸入混凝土结构预留洞口；Lc＝Lb-Lf＝La；其中，La、Lb、Lc为测距组件I、III、II的实时测距数据；Lf为承力销底部的测距组件与所述承力框组件端部的水平距离，其中，Ly为顶推油缸活塞杆的实时伸缩值；
S2，开始爬升：控制爬升模架上升，当Lc>Lb-Lf＝La时，降低模架爬升速度；
S3，若Lc＝Lb-Lf>La，则控制爬升模架停止爬升，顶推油缸的活塞杆伸出，以推动承力销伸入预留洞口；若Lc<Lb-Lf≤La，则控制爬升模架下降，直至Lc＝Lb-Lf>La；
S4，当Lg＝Ly-La>Δ时，顶推油缸的活塞杆停止伸出，控制爬升模架下降，使承力销搁置于混凝土结构的预留洞口处；其中，Lg为承力销在混凝土结构预留洞口中的水平伸入距离，Δ为承力销伸入预留洞口预设值。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1、本发明提供的自识别就位的爬升模架支撑装置，通过设置于承力框组件上的上下两个测距组件I、II，以及设置于承力销底部的监测槽中的测距组件III，通过上述三个测距组件测出的水平距离，能够判断出承力销与混凝土墙体预留洞口之间是否相匹配，从而识别出模架爬升是否就位。
2、本发明提供的自识别就位的爬升模架支撑装置，通过设置的上反力组件，可计算出预留洞口处承力销支撑压力，无需在预留洞口处设置压力检测仪器，简化了预留洞口浇筑施工难度，避免了承力销入洞受到预留洞口处的压力检测仪器的干扰。
3、本发明提供的自识别就位的爬升模架支撑装置自识别就位与压力自感知的爬升模架支撑装置可解决高层及超高层建筑混凝土结构施工中，解决了传统爬升模架系统支撑装置智能化程度低、需要人工干预、工作量大等系列问题，提供了一种具备自识别就位与压力自感知功能的智能化支撑装置，可实现爬升模架多层群组支撑装置竖向就位状态自动识别、承力销伸入度与支撑压力精确测量，降低施工成本投入，保障超高层模架爬升施工安全，提升混凝土核心筒结构施工工效。
附图说明
图1为本发明中的自识别就位与压力自感知的爬升模架支撑装置示意图；
图2至图4分别为本发明中的承力框组件与承力销组件的主视图、俯视图和侧视图；
图5为图2的A-A截面示意图；
图6为图2的B-B截面示意图；
图7为测距组件的示意图；
图8至图10分别为承力销组件的主视图、俯视图和侧视图；
图11为上反力组件的结构示意图；
图12至图14分别为滚动支撑的主视图、俯视图和侧视图；
图15至图17分别为压力感知组件的主视图、仰视图和侧视图；
图18至图20分别为快拆组件的主视图、仰视图和侧视图；
图21为下反力组件的示意图；
图22为爬升模架支撑装置位移与受力示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-承力框组件，2-承力销组件，3-顶推油缸,4-油缸支座，5-爬架梁，6-混凝土结构，7-预留洞口；
10-测距组件，101-保护套筒，102-距离传感器，103-测距探头，104-数据线；11-面板，12-顶板，13-反力板，14-竖板，15-底板，16-加劲板，17-上反力组件，18-下反力组件，19-限位轴；
21-承力销，22-承力销连接件，23-监测槽，24-线槽；
30-滚动支撑，31-压力感知组件，32-快拆组件；301-支撑块，302-盖板，303-支撑轴，304-螺栓孔一，305-下反力组件支座；311-压力计，312-压力计底座，313-条形槽口，314-条形连接脚；321-端板，322-反力底板，323-顶块，324-铰链，325-螺栓孔二，326-条形凸块，327-滑槽。
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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明实施例提供一种自识别就位的爬升模架支撑装置，设置于爬升模架的爬架梁5上，如图1-21所示，包括：承力框组件1、承力销组件2、顶推油缸3、油缸支座4、测距组件I、II、III及集成控制系统；
所述承力框组件设置有水平贯穿的腔室；
所述承力销组件包括承力销和设置于所述承力销一端的承力销连接件；
所述顶推油缸水平设置，端部与油缸支座固定连接，所述顶推油缸的活塞杆与所述承力销连接件铰接，用于带动所述承力销在所述腔室中水平贯穿移动；
所述测距组件I、II均设置于所述承力框组件上，且分别位于所述承力销的上方和下方，所述测距组件III设置于所述承力销底部的监测槽中。
其中，测距组件至承力销前端的距离大于0。
所述集成控制系统用于根据所述测距组件I、II、III采集的测距数据，确认所述承力销与混凝土结构预留洞口的位置关系，以实时控制顶推油缸的伸缩，以使承力销准确搁置于混凝土结构的预留洞口处。
可以理解的是，爬升模架支撑装置与爬升模架连接，通过实时控制顶推油缸的伸缩，控制爬升模架的爬升，从而带动爬升模架支撑装置爬升。
具体地，所述承力框组件1和油缸支座4间隔设置于爬架梁5上。所述承力框组件1设置有水平贯穿的腔室，所述承力销组件包括承力销和设置于所述承力销端部的承力销连接件；所述承力销设置于所述承力框组件的腔室内；所述顶推油缸水平设置，端部与油缸支座固定连接，所述顶推油缸的活塞杆与所述承力销连接件铰接。
所述承力框组件上设置有两个测距组件I、II；两个所述测距组件分别设置于所述承力销上方和下方的承力框组件上，保护套筒端部与所述承力框组件端部平齐；所述承力销底部前段设置一个监测槽，监测槽内部设置有一个测距组件III；所述测距组件均包括保护套筒和距离传感器，距离传感器包裹在保护套筒内部；三个所述测距组件用于测定与混凝土结构之间的距离。
优选地，所述承力框组件包括两个平行间隔设置的竖板，以及分别与所述竖板顶部、底部固定连接的顶板和底板，所述竖板、顶板、底板形成框架结构，即水平贯穿的腔室；
所述面板设置于框架结构靠近混凝土结构表面的一端，垂直于所述底板和顶板；所述面板的中下部开设孔，所述承力销在所述顶推油缸的活塞杆的带动下从所述孔内伸出或缩回。
具体地，所述承力框组件包括两个平行间隔设置的竖板，以及分别与所述竖板顶部、底部固定连接的顶板和底板，所述竖板、顶板、底板形成框架结构；
所述承力框组件还包括设置于所述框架一端的面板；所述面板与所述竖板、顶板、底部的端部固定连接；所述面板中下部开设矩形孔，所述承力销能够从所述矩形孔内伸出；
所述承力框组件还包括设置于所述框架结构内的反力板，所述反力板带有一定弯折角度，其下表面与底板平行，一端与顶板固定连接，另一端与面板固定连接，两侧边分别与两个竖板固定连接；
所述承力框组件还包括支撑于两个竖板上的限位轴，所述限位轴能够围绕轴线自由滚动，所述限位轴的位置与所述承力销位置相匹配，对承力销进行竖向限位。
如图1所示，顶推油缸3为水平放置的伸缩式液压油缸，其活塞杆的前端与承力销连接件铰接，通过工控机和液压泵站实时控制活塞杆的伸缩量，顶推油缸的尾端通过油缸支座固定在爬升模架的爬升梁上。顶推油缸内部设置有位移传感器，可实时监测活塞杆伸缩位移数据并发送至工控机。
结合图2至图6所示，承力框组件1包括1个面板11、1个顶板12、1个反力板13、2个竖板14、1个底板15、2个加劲板16、1个上反力组件17、1个下反力组件18和1个限位轴19。
两个竖板14平行间隔设置，并与顶板12和底板15形成框架结构。面板11设置于框架结构的一端，面板中下部开设矩形孔。所述加劲板16设置于竖板外侧，并与竖板和底板固定连接。反力板13设置于框架结构内，反力板是带有一定弯折角度的钢板，其下表面与底板平行，一端与顶板固定连接，另一端与面板固定连接，两侧边分别与2个竖板固定连接(即反力板夹在两竖板之间)，反力板上开设多个圆孔，测距组件的数据线可从圆孔中穿插。
如图7所示，测距组件10包括保护套筒101和距离传感器102，距离传感器102包裹在保护套筒101内部，距离传感器的测距探头103与保护套管的前端保持一定空隙，从而防止混凝土泥浆飞溅影响测距，距离传感器的数据线104从保护套管的后端穿出。面板的矩形孔顶边中部安装1个测距组件10，面板底边中部安装1个测距组件10，实时测量面板到混凝土结构面的距离。面板上的2个测距组件的保护套筒端部与面板的外侧面齐平。
结合图8至图10所示，承力销组件2包括1个承力销21和1个承力销连接件22。承力销连接件22固定在承力销21尾部，其上开设有销轴孔，通过销轴与顶推油缸3的活塞杆铰接。承力销21为前端带有斜坡口的长方体结构，前端可从面板的矩形孔中穿出。承力销底部前段设置一个监测槽23，监测槽23由承力销端部延伸预设深度，监测槽内部设置有一个测距组件10，测距组件的测距探头透过监测槽测量与混凝土结构表面的距离，测距探头与承力销前端一段的下表面齐平。承力销底部后段中心位置开设线槽24，测距组件的数据线从该线槽24中穿出。
优选地，所述承力销组件还包括支撑于两个竖板之间的限位轴，所述限位轴位于所述承力销上方，所述限位轴可围绕其轴线自由滚动。
优选地，还包括设置于两个竖板之间、且分别位于所述承力销上方和下方、分别与所述承力销的顶部和底部滚动接触的上反力组件和下反力组件；
所述上反力组件包括自下而上设置的第一滚动支撑和第一压力感知组件，所述第一滚动支撑与承力销顶部滚动接触；所述第一压力感知组件的上端与反力板的下端连接；其中，所述反力板带有弯折角度，一端与所述顶板连接，另一端与所述面板连接，下表面与所述底板平行，两侧边分别与所述两个竖板连接；
所述下反力组件包括自上而下设置的第二滚动支撑和第二压力感知组件，所述第二滚动支撑与承力销底部滚动接触；所述第二压力感知组件的下端与所述底板连接。
优选地，所述第一、第二滚动支撑均包括支撑块和支撑轴，所述支撑块内部开设圆弧槽，所述圆弧槽与所述支撑块的一表面相交，形成矩形槽口；
所述支撑轴内置于所述圆弧槽中且可在所述支撑块中滚动，所述支撑轴的中心轴线与所述圆弧槽的中心轴线重合。
具体地，所述承力框组件的腔体内设置有位于所述承力销上方的上反力组件和下方的下反力组件；所述上反力组件包括自下而上设置的滚动支撑和压力感知组件，所述滚动支撑固定在竖板上并与承力销顶部滚动接触；所述压力感知组件用于监测压力；所述下反力组件与承力销底部滚动接触。
结合图1至图5以及图11所示，上反力组件17位于反力板13的下表面，包括自下而上依次相连的滚动支撑30、压力感知组件31和快拆组件32。
结合图11至图14所示，滚动支撑30位于上反力组件的下部，包括支撑块301、盖板302和支撑轴303。支撑块301为含有圆弧槽的长方体结构，圆弧槽的中心轴线位于支撑块内部，圆弧槽与支撑块的下表面相交，相交位置在长方体结构的下表面形成矩形槽口，支撑轴内置于从支撑块的圆弧槽中，支撑轴为直径略小于圆弧槽的圆形钢柱，其中心轴线与支撑块的圆弧槽的中心轴线重合，支撑轴两端中心位置分别开设螺栓孔一304。盖板302为圆弧板，通过螺栓与支撑轴303相连，并把支撑轴303封入支撑块301中，盖板下部与支撑块的下表面齐平。支撑轴可在支撑块中滚动，支撑轴的一部分结构从圆弧槽的矩形槽口位置突出支撑块下表面，从而可与承力销的上表面形成线接触。
优选地，所述第一、第二压力感知组件均包括压力计和压力计底座；所述压力计底座的底部两侧设有外边沿突出的条形连接脚，底部中间设有贯通的条形槽口。
具体地，所述压力计紧贴在滚动支撑组件的上表面，压力计底座固定在压力计的上部，压力计底座的底部两边设有突出外边沿的条形连接脚，压力计底座的底部中间设有贯通的条形槽口。
所述第一压力感知组件的上端与反力板的下端通过第一快拆组件连接，所述第二压力感知组件的下端与所述底板均通过第二快拆组件连接；
所述第一、第二快拆组件均包括端板、反力底板、顶块、铰链、凸块和滑槽；
所述反力底板两侧边沿设置带折边的滑槽，所述压力计底座的条形连接脚可在该滑槽中单向自由滑动，并被滑槽的折边紧扣；
所述反力底板的中部设置条形凸块，可嵌入所述压力计底座的条形槽口中，并可在该条形槽口中单向自由滑动，滑动方向与条形连接脚的滑动方向相同；
所述端板设置在条形凸块与条形连接脚滑动方向的末端，以阻挡压力感知组件滑出反力底板；
条形凸块的前端与反力底板连接处设置铰链，反力底板通过铰链与顶块的一端铰接，顶块为反L形结构，可绕铰链轴自由旋转，顶块的高度大于凸块，顶块与凸块连接固定，使顶块另一端顶紧压力计底座，以防止所述压力感知组件；
所述第一快拆组件的反力底板固定于所述反力板的下表面，所述第二快拆组件的反力底板固定于所述底板的上表面。
具体地，所述上反力组件还包括设置于压力感知组件上方的快拆组件；
所述快拆组件包括端板、反力底板、顶块、铰链、螺栓孔二、凸块和滑槽；反力底板固定于承力框组件上，反力底板的两侧边沿设置带折边的滑槽，压力计底座的条形连接脚可在该滑槽中单向自由滑动，并被滑槽的折边紧扣；反力底板的中部设置条形凸块，凸块可嵌入压力计底座的条形槽口中，并在该条形槽口中单向自由滑动，凸块滑动方向与条形连接脚的滑动方向相同；端板设置在凸块与条形连接脚滑动方向的末端，阻挡压力感知组件滑出反力底板；凸块的前端与反力底板连接处设置铰链，反力底板通过铰链与顶块的末端进行铰接，顶块为反L形结构，可绕铰链轴自由旋转，顶块的高度大于凸块，顶块高出凸块的部分可顶在压力计底座条形槽口的上方表面；顶块与凸块中心位置设置螺栓孔，通过螺栓将顶块与凸块连接固定，使顶块前端顶紧压力计底座。
所述下反力组件和上反力组件结构相同，设置方向相反；快拆组件底部与承力框组件的底板固定连接，滚动支撑顶部与承力销滚动接触，压力感知组件设置于快拆组件与滚动支撑之间。
结合图11、图15至图17所示，压力感知组件31位于上反力组件17的中部，包括压力计311和压力计底座312。压力计紧贴在滚动支撑中支撑块的上表面，压力计可实时采集压力数据，并将数据信息发送至工控机。压力计底座固定在压力计的上部，压力计底座的底部两边设有突出外边沿的条形连接脚314，压力计底座的底部中间设有贯通的条形槽口313。
结合图11、图18至图20所示，快拆组件32位于上反力组件的上部，包括端板321、反力底板322、顶块323、铰链324、螺栓孔二325、条形凸块326和滑槽327。反力底板固定于反力板的下表面，反力底板的两侧边沿设置带折边的滑槽，压力计底座的条形连接脚可在该滑槽中单向自由滑动，并被滑槽的折边紧扣。反力底板的中部设置条形凸块，凸块可嵌入压力计底座的条形槽口中，并在该条形槽口中单向自由滑动，凸块滑动方向与条形连接脚的滑动方向相同，端板设置在凸块与条形连接脚滑动方向的末端，阻挡压力感知组件滑出反力底板。凸块的前端与反力底板连接处设置铰链，反力底板通过铰链与顶块的末端进行铰接，顶块为反“L”形结构，可绕铰链轴自由旋转，顶块的高度大于凸块，顶块高出凸块的部分可顶在压力计底座条形槽口的上方表面。顶块与凸块中心位置设置螺栓孔二，通过螺栓可将顶块与凸块连接固定，从而使顶块前端顶紧压力计底座，防止压力感知组件松动与滑落。
结合图2、图4、图6和图21所示，下反力组件18位于两块竖板之间，支撑于承力销底面，靠近承力销尾部，由滚动支撑30和下反力支座305组成。滚动支撑30的结构形式与上反力组件中的滚动支撑相同，整体方向相反，滚动支撑通过下反力支座与底板固定连接。限位轴支撑在两个竖板之间，可围绕垂直竖板的轴线自由滚动，限位轴位于承力销上方，用来防止承力销翘起、放置安装过程中脱落。
优选地，下反力组件的下反力支座305由压力感知组件31和快拆组件32代替，即下反力组件采用与上反力组件完全相同的结构，而设置方向相反。从而使下反力组件具备实时测压以及快速拆装的功能。
优选地，所述集成控制系统还用于根据所述第一、第二压力感知组件采集的压力数据计算混凝土结构预留洞口处的压力，当其超出预设值时，发出警示信息。
具体地，所述爬升模架支撑装置还包括集成控制系统，所述集成控制系统包含工控机、液压泵站和预警装置；
所述工控机接收所述测距组件采集的测距数据，根据测距数据判定承力销与混凝土结构预留洞口的位置关系，并通过液压泵站控制液压油缸的伸缩和爬升模架支撑装置的爬升；所述工控机接收所述压力感知组件采集的压力数据，并计算混凝土结构预留洞口处的压力；
所述工控机在承力销与混凝土结构预留洞口的位置出现异常或混凝土结构预留洞口处压力超出预设值时，控制预警装置发出警示信息。
爬升模架所有支撑装置的压力和位移数据通过数据采集传输系统将实时信息传输至工控机，工控机通过读取一个或多个支撑装置的高度或高度差信息、压力信息，进行整体爬升位置或支撑压力判断，并通过液压泵站驱动顶推油缸做出相应反馈动作，若爬升位置或支撑压力超出预定值，则由预警装置发出预警信息。所述工控机接收所述测距组件采集的测距数据，根据测距数据判定承力销与混凝土结构预留洞口的位置关系，并通过液压泵站控制液压油缸的伸缩和爬升模架支撑装置的爬升；所述工控机接收所述压力感知组件采集的压力数据，并计算混凝土结构6预留洞口7处的压力；所述工控机在承力销与混凝土结构预留洞口的位置出现异常或混凝土结构预留洞口处压力超出预设值时，控制预警装置发出警示信息。比如，当Lc＝Lb-Lf>La时，说明承力销已经到达预留洞口位置，使模架停止爬升，顶推油缸的活塞杆开始伸出，推动承力销伸入预留洞口；当Lg＝Ly-La>Δ时，说明承力销伸入到位，使顶推油缸的活塞杆停止伸出，控制模架整体下降，使承力销搁置于混凝土结构的预留洞口处。再比如，工控机根据采集的上反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F'z，可计算计算预留洞口处承力销支撑压力Fz1，满足
因此，本实施例可实现爬升模架支撑装置自识别就位方法和压力自感知的功能，提高了爬升模架施工的自动化程度。
本发明实施例提供一种自识别就位方法，应用于如上述任一实施例所述的爬升模架支撑装置，包括：
S1，爬升准备状态：顶推油缸的活塞杆处于回缩状态，Ly＝0，此时承力销前端表面与承力框组件的前表面齐平，承力销未伸入混凝土结构预留洞口；Lc＝Lb-Lf＝La；其中，如图22所示，La、Lb、Lc为测距组件I、III、II的实时测距数据；Lf为承力销底部的测距组件与所述承力框组件端部的水平距离，其中，Ly为顶推油缸活塞杆的实时伸缩值。
S2，开始爬升：控制爬升模架上升，当Lc>Lb-Lf＝La时，降低模架爬升速度；
S3，若Lc＝Lb-Lf>La，则控制爬升模架停止爬升，顶推油缸的活塞杆伸出，以推动承力销伸入预留洞口；若Lc<Lb-Lf≤La，则控制爬升模架下降，直至Lc＝Lb-Lf>La；
S4，当Lg＝Ly-La>Δ时，顶推油缸的活塞杆停止伸出，控制爬升模架下降，使承力销搁置于混凝土结构的预留洞口处；其中，Lg为承力销在混凝土结构预留洞口中的水平伸入距离，Δ为承力销伸入预留洞口预设值。
具体地，上述方法包括以下步骤：
1)初始状态：模架处于爬升准备状态，顶推油缸的活塞杆处于回缩状态，Ly＝0，此时承力销前端表面与承力框组件的面板前表面齐平，承力销未伸入混凝土结构预留洞口；其中，Ly为顶推油缸活塞杆的实时伸缩值；
2)模架开始向上整体爬升，爬升过程中三个测距组件的实时测量值均为测距探头与混凝土墙面的距离值，满足Lc＝Lb-Lf＝La；其中，La、Lf、Lc为自下而上的三个测距组件实时测量的距离值；Lf为承力销底部的测距组件与所述承力框组件端部的水平距离，为固定值；当设置有工控机时，工控机可以接收三个测距组件实时测量的距离值，并判定承力销与预留洞口的位置关系，并根据顶推油缸的数据，实时控制模架的爬升和顶推油缸的伸缩；
3)模架继续向上整体爬升，满足Lc>Lb-Lf＝La时，说明承力销已临近上一层混凝土结构的预留洞口；调整模架爬升速度，使模架整体缓慢上升；
4)模架继续向上整体爬升，满足Lc＝Lb-Lf>La时，说明承力销底部的测距组件也超过预留洞口底面标高，承力销已经到达预留洞口位置，使模架停止爬升，顶推油缸的活塞杆开始伸出，推动承力销伸入预留洞口；
5)承力销伸入预留洞口过程中，当Lg＝Ly-La>Δ时，说明承力销伸入到位，顶推油缸的活塞杆停止伸出，控制模架整体下降，使承力销搁置于混凝土结构的预留洞口处；其中，Lg为承力销在混凝土结构预留洞口中的水平伸入距离，Δ为承力销伸入预留洞口预设值。
进一步地，模架继续向上整体爬升过程中，在承力销伸入预留洞口之前，若出现Lc<Lb-Lf≤La，说明模架整体爬升超出了预留洞口的范围，此时需控制模架整体下降，满足Lc＝Lb-Lf>La的条件，然后重复步骤4)、步骤5)，使模架爬升支撑到位。
优选地，步骤S1-S4中，以La、Lb、Lc中的任一值为基准值L基准，当剩余两个值在L基准±Δ'范围内时，认定所述剩余两个值与所述基准值相等；其中，
具体地，考虑到混凝土墙面的平整性，三个测距组件的测量值存在一定偏差，预设一个小于Δ的阈值Δ'，以实时测量值La、Lb、Lc其中1个实测值为基准，其他两个值在基准值的±Δ'区间时，则判别为达到相等的标准。
其中，
比如，n＝10。比如，以La为基准，当Lc＝Lb-Lf＝La±Δ'时，可以认为达到S2流程中Lc＝Lb-Lf＝La的条件，从而避免系统误判。
优选地，所述方法还包括：
S5，根据上反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F'z计算预留洞口处承力销第一支撑压力Fz1；
S6，根据下反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F”z计算预留洞口处承力销第二支撑压力Fz2；
S7，根据Fz1、Fz2计算修正后的预留洞口处承力销支撑压力Fz，当Fz超出预设值时，发出警示信息；
其中，
Le为上反力组件、下反力组件分别与承力销接触位置之间的水平距离；Ld为下反力组件的与承力销接触位置与承力框组件端部的水平距离；
具体地，本发明还提供了一种利用所述的自识别就位与压力自感知的爬升模架支撑装置的压力自感知方法，包括如下步骤：
1)模架整体爬升到位，承力销支撑在混凝土结构预留洞口后，采集上反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F'z；
2)计算预留洞口处承力销支撑压力Fz1，满足
其中，Le为上反力组件、下反力组件分别与承力销接触位置之间的的水平距离，为固定值；Ld为下反力组件的与承力销接触位置与承力框组件端部的水平距离，为固定值；Ly为顶推油缸活塞杆的实时伸缩值；La为最下方的测距组件实时测量的距离值。
进一步，所述下反力组件包括有压力感知组件和滚动支撑；滚动支撑与承力销底部滚动接触，滚动支撑底部与压力感知组件接触；
3)采集下反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F”z；
4)计算预留洞口处承力销支撑压力Fz2，满足
5)计算修正后的承力销支撑压力计算值
通过下反力组件的实时测量值对计算值Fz1进行修正，使结果更加准确，即通过上反力组件的实时测量值得出的承力销支撑压力计算值
通过下反力组件的实时测量值得出的承力销支撑压力计算值
综合两个结果后可以得出修正后的承力销支撑压力计算值
当其超限时进行报警。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自识别就位的爬升模架支撑装置，设置于爬升模架的爬架梁上，其特征在于，包括：承力框组件、承力销组件、顶推油缸、油缸支座、测距组件I、II、III及集成控制系统；
所述承力框组件设置有水平贯穿的腔室；
所述承力销组件包括承力销和设置于所述承力销一端的承力销连接件；
所述顶推油缸水平设置，端部与油缸支座固定连接，所述顶推油缸的活塞杆与所述承力销连接件铰接，用于带动所述承力销在所述腔室中水平贯穿移动；
所述测距组件I、II均设置于所述承力框组件上，且分别位于所述承力销的上方和下方，所述测距组件III设置于所述承力销底部的监测槽中；
所述集成控制系统用于根据所述测距组件I、II、III采集的测距数据实时控制顶推油缸的伸缩。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述承力框组件包括两个平行间隔设置的竖板，以及分别与所述竖板顶部、底部固定连接的顶板和底板，所述竖板、顶板、底板形成框架结构；
所述面板设置于框架结构靠近混凝土结构表面的一端，垂直于所述底板和顶板；所述面板的中下部开设孔，所述承力销在所述顶推油缸的活塞杆的带动下从所述孔内伸出或缩回。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述承力销组件还包括支撑于两个竖板之间的限位轴，所述限位轴位于所述承力销上方，所述限位轴可围绕其轴线自由滚动。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括设置于两个竖板之间、且分别位于所述承力销上方和下方、分别与所述承力销的顶部和底部滚动接触的上反力组件和下反力组件；
所述上反力组件包括自下而上设置的第一滚动支撑和第一压力感知组件，所述第一滚动支撑与承力销顶部滚动接触；所述第一压力感知组件的上端与反力板的下端连接；其中，所述反力板带有弯折角度，一端与所述顶板连接，另一端与所述面板连接，下表面与所述底板平行，两侧边分别与所述两个竖板连接；
所述下反力组件包括自上而下设置的第二滚动支撑和第二压力感知组件，所述第二滚动支撑与承力销底部滚动接触；所述第二压力感知组件的下端与所述底板连接。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一、第二滚动支撑均包括支撑块和支撑轴，所述支撑块内部开设圆弧槽，所述圆弧槽与所述支撑块的一表面相交，形成矩形槽口；
所述支撑轴内置于所述圆弧槽中且可在所述支撑块中滚动，所述支撑轴的中心轴线与所述圆弧槽的中心轴线重合。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一、第二压力感知组件均包括压力计和压力计底座；所述压力计底座的底部两侧设有外边沿突出的条形连接脚，底部中间设有贯通的条形槽口；
所述第一压力感知组件的上端与反力板的下端通过第一快拆组件连接，所述第二压力感知组件的下端与所述底板均通过第二快拆组件连接；
所述第一、第二快拆组件均包括端板、反力底板、顶块、铰链、凸块和滑槽；
所述反力底板两侧边沿设置带折边的滑槽，所述压力计底座的条形连接脚可在该滑槽中单向自由滑动，并被滑槽的折边紧扣；
所述反力底板的中部设置条形凸块，可嵌入所述压力计底座的条形槽口中，并可在该条形槽口中单向自由滑动，滑动方向与条形连接脚的滑动方向相同；
所述端板设置在条形凸块与条形连接脚滑动方向的末端，以阻挡压力感知组件滑出反力底板；
条形凸块的前端与反力底板连接处设置铰链，反力底板通过铰链与顶块的一端铰接，顶块为反L形结构，可绕铰链轴自由旋转，顶块的高度大于凸块，顶块与凸块连接固定，使顶块另一端顶紧压力计底座，以防止所述压力感知组件；
所述第一快拆组件的反力底板固定于所述反力板的下表面，所述第二快拆组件的反力底板固定于所述底板的上表面。
7.如权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述集成控制系统还用于根据所述第一、第二压力感知组件采集的压力数据计算混凝土结构预留洞口处的压力，当其超出预设值时，发出警示信息。
8.一种自识别就位方法，应用于如权利要求1-7任一项所述的爬升模架支撑装置，其特征在于，包括：
S1，爬升准备状态：顶推油缸的活塞杆处于回缩状态，Ly＝0，此时承力销前端表面与承力框组件的前表面齐平，承力销未伸入混凝土结构预留洞口；Lc＝Lb-Lf＝La；其中，La、Lb、Lc为测距组件I、III、II的实时测距数据；Lf为承力销底部的测距组件与所述承力框组件端部的水平距离，其中，Ly为顶推油缸活塞杆的实时伸缩值；
S2，开始爬升：控制爬升模架上升，当Lc>Lb-Lf＝La时，降低模架爬升速度；
S3，若Lc＝Lb-Lf>La，则控制爬升模架停止爬升，顶推油缸的活塞杆伸出，以推动承力销伸入预留洞口；若Lc<Lb-Lf≤La，则控制爬升模架下降，直至Lc＝Lb-Lf>La；
S4，当Lg＝Ly-La>Δ时，顶推油缸的活塞杆停止伸出，控制爬升模架下降，使承力销搁置于混凝土结构的预留洞口处；其中，Lg为承力销在混凝土结构预留洞口中的水平伸入距离，Δ为承力销伸入预留洞口预设值。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
S5，根据上反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F'z计算预留洞口处承力销第一支撑压力Fz1；
S6，根据下反力组件的压力感知组件实时测量的压力值F”z计算预留洞口处承力销第二支撑压力Fz2；
S7，根据Fz1、Fz2计算修正后的预留洞口处承力销支撑压力Fz，当Fz超出预设值时，发出警示信息；
其中，
Le为上反力组件、下反力组件分别与承力销接触位置之间的水平距离；Ld为下反力组件的与承力销接触位置与承力框组件端部的水平距离。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S1-S4中，以La、Lb、Lc中的任一值为基准值L基准，当剩余两个值在L基准±Δ'范围内时，认定所述剩余两个值与所述基准值相等；其中，
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