CN118563673B - 一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，包括：支撑底座，其底部设有多对驱动轮，驱动轮上设有刹车盘；升降驱动器，其固定端设于支撑底座上；旋转机构，其设于升降驱动器的移动端上，旋转机构的输出端设有承接部，承接部包括上下间隔设置的承接板和底板；一对调整机构，一对调整机构相对设于承接部的两端，调整机构包括：转动驱动器，其固定端设于底板上；丝杆，其同轴设于转动驱动器的输出端上，丝杆的移动螺母上套设有移动块；顶升杆，其下端设于移动块上，顶升杆的上端与承接板铰接。本发明通过升降机构、旋转机构以及调整机构，驱动并微调位于承接部上的钢箱梁与已就位的钢箱梁平整对齐。

Description

一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置

技术领域

本发明涉及箱梁安装技术领域。更具体地说，本发明涉及一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置。

背景技术

在高速公路或者桥梁的改扩建中，为降低施工对环境的影响，方便施工，一般采用大节段的钢箱梁相互拼接的方法进行改扩建，可有效提高施工进度。

大节段钢箱梁体积较大，在安装时一般都是通过全回转吊机进行安装，但全回转吊机的施工成本高，且施工不方便，给整个工程带来极大的不便，且在全回转吊机将刚箱梁运输到位后，钢箱梁之间对齐的不够平整，需要再进行精确调节，存在自重大、调位困难，调位及支垫过程中抗倾覆稳定性要求高等问题。其中，箱梁之间的对齐调节多采用多个设备组合调节或三向千斤顶调节，如申请号为202110034883.8的专利公开了一种大节段钢箱梁安装及精确调整组合式支撑装置，通过2个三向千斤顶同步受力对钢箱梁进行支撑，将临时支垫系统以及调位系统集成到一起，但其设备自重、体积大，且不能分别微调钢箱梁两端使之与相邻的钢箱梁平整对齐。因此，如何设计大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，以获得调整并使相邻钢箱梁保持平整对齐、操作方便的有益效果是值得深思的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，包括：

支撑底座，其底部设有多对驱动轮，所述驱动轮上设有刹车盘；

升降驱动器，其固定端设于所述支撑底座上；

旋转机构，其设于所述升降驱动器的移动端上，所述旋转机构的输出端设有承接部，所述承接部包括上下间隔设置的承接板和底板；

一对调整机构，一对调整机构相对设于所述承接部的两端，所述调整机构包括：

转动驱动器，其固定端设于所述底板上；

丝杆，其同轴设于所述转动驱动器的输出端上，所述丝杆的移动螺母上套设有移动块；

顶升杆，其下端设于所述移动块上，所述顶升杆的上端与所述承接板铰接。优选的是，所述调整机构还包括：

倾角传感器，其沿所述承接板长度方向设于所述承接板上，所述倾角传感器用于检测所述承接板的倾斜角度；

控制模块，其与所述倾角传感器和所述转动驱动器电线连接，所述控制模块接收检测的倾斜角度，通过倾斜角度计算竖直方向需上升或下降的距离，并控制所述转动驱动器转动行程和启停，直至所述承接板水平设置。

优选的是，还包括一对伸缩杆，一对伸缩杆对应设于所述升降驱动器的两侧，所述伸缩杆的移动端与所述底板的底部滑动连接。

优选的是，所述底板的底部设有环形滑轨，所述环形滑轨上滑动设有滑块，所述滑块与所述伸缩杆的移动端固定连接。

优选的是，所述伸缩杆为伸缩气杆。

优选的是，所述旋转机构包括：

连接板，其设于所述升降驱动器的移动端上；

旋转驱动器，其固定端设于所述连接板上，所述旋转驱动器的输出端同轴设有第一齿轮，所述第一齿轮的轴向沿竖直方向设置；

固定轴，其设于所述连接板上，所述固定轴上转动套设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮顶部与所述底板固定连接。

优选的是，所述升降驱动器为直线液压缸。

优选的是，所述承接板上凹设有安装槽。

优选的是，所述丝杆上端设有限位块；

所述移动块内部中空，所述移动块罩设于所述限位块与所述丝杆的移动螺母固定连接；

其中，当所述移动块上升至最大距离时，所述丝杆的移动螺母与所述限位块抵接；

当所述移动块下降至最大距离时，所述移动块的顶端内侧壁与所述限位块抵接。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明通过升降机构、旋转机构以及调整机构，驱动并微调位于承接部上的钢箱梁与已就位的钢箱梁平整对齐，还可在钢箱梁对齐过程中，钢箱梁出现倾斜时，调整机构还可以对钢箱梁一端或两端进行微调，使其在对齐过程中保持平整、不倾斜。

第二、本发明通过倾角传感器检测倾斜角度，并通过与之连接的控制模块，控制转动驱动器转动行程和启停，调整钢箱梁，使之在对齐过程中保持平整、不倾斜。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案的所述组合式支撑装置的侧视图；

图2为本发明的其中一种技术方案的所述旋转机构的侧视图；

图3为本发明的其中一种技术方案的所述调整机构的侧视图；

图4为图1中结构A的放大图；

图5为本发明的其中一种技术方案的所述调整机构的侧面剖视图；

图6为本发明的其中一种技术方案的所述底板的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～6所示，本发明提供一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，包括：

支撑底座1，其底部设有多对驱动轮11，所述驱动轮11上设有刹车盘；所述驱动轮11由旋转电机或旋转气缸驱动转动，通过旋转电机或旋转气缸控制所述驱动轮11的运动方式来控制所述支撑底座1的行走以及转向，其中，设于所述驱动轮11上的刹车盘用于控制所述驱动轮11的刹车，用以便捷控制所述支撑底座1的行走；

升降驱动器2，其固定端设于所述支撑底座1上；所述升降驱动器2可为直线液压缸或直线气压缸，优选的为直线液压缸，所述升降驱动器2的固定端设于所述支撑底座1上，形成一体，所述升降驱动器2随所述支撑底座1的行走而移动；

旋转机构3，其设于所述升降驱动器2的移动端上，所述旋转机构3的输出端设有承接部4，所述承接部4包括上下间隔设置的承接板41和底板42；其中，所述承接板41和所述底板42的材质可为不锈钢或碳素钢，以具有高强度和高硬度，用以支撑钢箱梁，所述承接板41上可凹设有安装槽，在对齐安装时，钢箱梁位于所述承接板41的安装槽上，所述旋转机构3包括旋转驱动器32和与旋转驱动器32输出端连接的齿轮组，旋转驱动器32驱动齿轮组转动，带动与齿轮组连接的承接部4转动，进而实现位于所述承接部4上的钢箱梁的转动，而位于所述旋转机构3下端的所述升降驱动器2，用以实现钢箱梁的上下移动；

一对调整机构5，一对调整机构5相对设于所述承接部4的两端，所述调整机构5包括：

转动驱动器51，其固定端设于所述底板42上；其中，所述转动驱动器51可为旋转电机、旋转气缸或旋转油缸，优选的是旋转电机，其型号可为NEMA17，所述转动驱动器51具有低振动，低发热，高速大力矩等优点；

丝杆52，其同轴设于所述转动驱动器51的输出端上，所述丝杆52的移动螺母521上套设有移动块53；其中，所述丝杆52可为滚珠丝杆52，其螺纹为滚珠螺纹，所述转动驱动器51转动，带动所述丝杆52同轴转动，通过控制所述转动驱动器51的旋转方向，实现所述丝杆52的移动螺母521在所述丝杆52上升降，从而带动所述移动块53升降；

顶升杆54，其下端设于所述移动块53上，所述顶升杆54的上端与所述承接板41铰接；所述移动块53在所述移动螺母521的带动下在所述丝杆52上升降，使得所述顶升杆54升降，用以顶升所述承接板41，而所述顶升杆54的材质可为碳素钢或不锈钢材质，以具有高强度和高硬度，用以顶升所述承接板41，进而微调位于所述承接板41上的钢箱梁高度使之与相邻钢箱梁的平整对齐。

在上述技术方案中，通过启动所述驱动轮11将整个支撑装置移动至适合位置，将钢箱梁放入所述承接板41上，启动所述升降驱动器2带动所述旋转机构3以及用于支撑钢箱梁的承接部4上移，将钢箱梁移动到待拼接处，可通过旋转机构3转动，带动所述承接部4上的钢箱梁移动，使之与相邻的钢箱梁沿同一条直线设置，并搭接于桥墩上，然后通过一对调整机构5同步或分别微调钢箱梁的两端，使之与相邻的钢箱梁平整对齐，其中，所述调整机构5微调是通过启动所述转动驱动器51，使其转动，带动所述丝杆52同轴转动，使得所述移动块53在所述丝杆52上的移动螺母521带动下，于所述丝杆52上升降，进而使得所述顶升杆54上下移动，进而顶起或拉动所述承接板41对应上升或下降，对钢箱梁进行微调，当在钢箱梁对齐过程中，钢箱梁出现倾斜时，所述调整机构5可利用上述微调方法，对钢箱梁一端或两端进行微调，使其在对齐过程中保持平整、不倾斜。

在另一种技术方案中，所述调整机构5还包括：

倾角传感器7，其沿所述承接板41长度方向设于所述承接板41上，所述倾角传感器7用于检测所述承接板41的倾斜角度；所述倾角传感器7为单轴倾角传感器7，且轴向沿所述承接板41长度方向设置，即沿钢箱梁长度方向设置，所述倾角传感器7的型号可为SCA610-CAHH1G，所述倾角传感器7检测所述承接板41的倾斜角度，能够监控钢箱梁因其放置位置或其他因素导致倾斜，而压制所述承接板41呈倾斜状态；

控制模块，其与所述倾角传感器7和所述转动驱动器51电线连接，所述控制模块接收检测的倾斜角度，通过倾斜角度计算竖直方向需上升或下降的距离，并控制所述转动驱动器51转动行程和启停，直至所述承接板41水平设置；其中，所述控制模块可为PLC芯片，其包括驱动芯片和控制芯片，所述控制芯片、所述驱动芯片均与所述转动驱动器51的电机电线连接，所述驱动芯片用于控制电机的电流连通(即控制所述转动驱动器51转动启停)，所述控制芯片用于控制电机的转动方向和速度(即控制所述转动驱动器51转动行程)，具体地，所述控制模块接收检测到的倾斜角度，通过倾斜角度计算竖直方向需上升或下降的距离，所述控制模块控制其中一个转动驱动器51的电机启动，并控制转动方向使钢箱梁一端上升或下降，直至所述倾角传感器7检测的角度为0°时，所述承接板41水平设置，进而保持钢箱梁保持平整、不倾斜。

在上述技术方案中，在所述支撑结构支撑钢箱梁对齐过程中，所述倾角传感器7检测所述承接板41的倾斜角度，当检测的倾斜角度为0°时，钢箱梁保持平整、不倾斜，不需在对齐时进行倾斜角度微调；当检测的倾斜角度不为0°时，所述倾角传感器7将检测到的倾斜角度通过电线传输给所述控制模块，所述控制模块接收所述倾斜角度，并控制靠近钢箱梁对齐端的转动驱动器51的电机转动，使得所述调整机构5顶起或拉下所述承接板41，进而调整所述承接板41的角度，直至所述承接板41的倾斜角度为0°，即位于所述承接板41上的钢箱梁保持平整、不倾斜，所述控制模块控制所述转动驱动器51的正转与反转，依据检测的倾斜角度的正和负设置，即依据钢箱梁对齐端是向上翘起或向下塌下设置。

在另一种技术方案中，还包括一对伸缩杆6，一对伸缩杆6对应设于所述升降驱动器2的两侧，所述伸缩杆6的移动端与所述底板42的底部滑动连接；所述伸缩杆6的固定端设于所述支撑底座1上，所述伸缩杆6的移动端可通过滑块422和滑轨实现与所述底板42的底部滑动连接，一对伸缩杆6用于支撑所述承接部4的两端，间接支撑钢箱梁的两端，使钢箱梁在对齐过程中保持平整，而所述伸缩杆6在竖直方向上伸缩设置，使得所述伸缩杆6在支撑钢箱梁的同时，不影响所述升降驱动器2对钢箱梁的升降驱动，所述伸缩杆6的移动端与所述底板42滑动连接，使得其不影响所述旋转机构3驱动对钢箱梁的转动。

在另一种技术方案中，所述底板42的底部设有环形滑轨421，所述环形滑轨421上滑动设有滑块422，所述滑块422与所述伸缩杆6的移动端固定连接；具体地，所述滑块422与所述环形滑轨421的设置，使得在所述旋转机构3驱动所述底板42转动时，所述伸缩杆6的移动端在所述滑块422的助力下能够实现不影响所述底板42的转动，且所述伸缩杆6依然能对所述承接板41上的钢箱梁对一定的支撑力。

在另一种技术方案中，所述伸缩杆6为伸缩气杆；具体地，所述伸缩气杆具有负载大、噪音小、升降快、抗震性小、自落缓冲性能强、平稳等优点，使得所述伸缩杆6在不需使用电能的情况下，就能实现在所述升降驱动器2的驱动下升降，同步所述升降驱动器2对钢箱梁两端施以支撑力。

在另一种技术方案中，所述旋转机构3包括：

连接板31，其设于所述升降驱动器2的移动端上；所述连接板31的材质可为不锈钢或碳素钢，所述连接板31与所述升降驱动器2的移动端通过焊接或用螺栓螺母垂直固定连接；

旋转驱动器32，其固定端设于所述连接板31上，所述旋转驱动器32的输出端同轴设有第一齿轮33，所述第一齿轮33的轴向沿竖直方向设置；其中，所述旋转驱动器32可为旋转电机或旋转气缸，所述旋转驱动器32驱动与之输出端同轴连接的第一齿轮33，所述第一齿轮33的轴向沿竖直方向设置，使得所述第一齿轮33水平转动；

固定轴35，其设于所述连接板31上，所述固定轴35上转动套设有第二齿轮34，所述第二齿轮34与所述第一齿轮33相啮合，所述第二齿轮34顶部与所述底板42固定连接；所述固定轴35焊接固定设于所述连接板31上，所述第二齿轮34转动套设于所述固定轴35上，所述固定轴35为所述第二齿轮34转动提供支撑力，所述第一齿轮33在所述旋转驱动器32的驱动下，驱动与之相啮合的第二齿轮34转动，进而使得与所述第二齿轮34顶部固定连接的所述底板42转动，实现所述承接部4以及位于所述承接部4上的钢箱梁转动的有益效果。

在上述技术方案中，当需要转动钢箱梁时，驱动所述旋转驱动器32，驱动所述第一齿轮33水平转动，带动与所述第一齿轮33相啮合的第二齿轮34水平转动，与使所述第二齿轮34顶部固定连接的所述底板42转动，实现所述承接部4以及位于所述承接部4上的钢箱梁转动的有益效果，所述第一齿轮33和所述第二齿轮34组成的齿轮组，用以将所述旋转驱动器32的竖直转动，转换为水平转动，减小了钢箱梁、所述承接部4以及所述调整机构5对于所述旋转驱动器32的压制，而影响其转动效果。

在另一种技术方案中，所述升降驱动器2为直线液压缸；所述直线液压缸相较于直线电机和直线气缸，其驱动力更大，对钢箱梁驱动升降的效果更好，相较于传统的回转吊架安装，液压驱动安装更便于工人操作。

在另一种技术方案中，所述承接板41上凹设有安装槽；所述安装槽沿所述承接板41的长度方向设置，将所述钢箱梁移动至所述安装槽内，以便平稳抬升和转动所述钢箱梁，而不造成滑动，带来安全隐患。

在另一种技术方案中，所述丝杆52上端设有限位块522；

所述移动块53内部中空，所述移动块53罩设于所述限位块522与所述丝杆52的移动螺母521固定连接；

其中，当所述移动块53上升至最大距离时，所述丝杆52的移动螺母521与所述限位块522抵接；

当所述移动块53下降至最大距离时，所述移动块53的顶端内侧壁与所述限位块522抵接；具体地，所述丝杆52的长度大于所述移动块53的高度，所述限位块522垂直焊接于所述丝杆52的顶部，所述限位块522与所述丝杆52的移动螺母521、所述移动块53的顶端内侧壁的限位抵接设置，有助于限定所述移动块53上升或下降的最大距离，既能防止所述移动块53脱离所述丝杆52，又能减少所述移动块53下降至最大距离时，对所述底板42产生挤压。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，包括：

支撑底座，其底部设有多对驱动轮，所述驱动轮上设有刹车盘；

升降驱动器，其固定端设于所述支撑底座上；

旋转机构，其设于所述升降驱动器的移动端上，所述旋转机构的输出端设有承接部，所述承接部包括上下间隔设置的承接板和底板；

一对调整机构，一对调整机构相对设于所述承接部的两端，所述调整机构包括：

转动驱动器，其固定端设于所述底板上；

丝杆，其同轴设于所述转动驱动器的输出端上，所述丝杆的移动螺母上套设有移动块；

顶升杆，其下端设于所述移动块上，所述顶升杆的上端与所述承接板铰接；

还包括一对伸缩杆，一对伸缩杆对应设于所述升降驱动器的两侧，所述伸缩杆的移动端与所述底板的底部滑动连接；

所述底板的底部设有环形滑轨，所述环形滑轨上滑动设有滑块，所述滑块与所述伸缩杆的移动端固定连接。

2.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述调整机构还包括：

倾角传感器，其沿所述承接板长度方向设于所述承接板上，所述倾角传感器用于检测所述承接板的倾斜角度；

控制模块，其与所述倾角传感器和所述转动驱动器电线连接，所述控制模块接收检测的倾斜角度，通过倾斜角度计算竖直方向需上升或下降的距离，并控制所述转动驱动器转动行程和启停，直至所述承接板水平设置。

3.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述伸缩杆为伸缩气杆。

4.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述旋转机构包括：

连接板，其设于所述升降驱动器的移动端上；

旋转驱动器，其固定端设于所述连接板上，所述旋转驱动器的输出端同轴设有第一齿轮，所述第一齿轮的轴向沿竖直方向设置；

固定轴，其设于所述连接板上，所述固定轴上转动套设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮顶部与所述底板固定连接。

5.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述升降驱动器为直线液压缸。

6.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述承接板上凹设有安装槽。

7.如权利要求1所述的大节段钢箱梁安装组合式支撑装置，其特征在于，所述丝杆上端设有限位块；

所述移动块内部中空，所述移动块罩设于所述限位块与所述丝杆的移动螺母固定连接；

其中，当所述移动块上升至最大距离时，所述丝杆的移动螺母与所述限位块抵接；

当所述移动块下降至最大距离时，所述移动块的顶端内侧壁与所述限位块抵接。