箱梁定位、提升姿态控制方法及装置

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202411045622.6 申请日 2024-08-01
公开(公告)号 CN119038392A 公开(公告)日 2024-11-29
申请人 武汉一冶钢结构有限责任公司; 申请人类型 企业
发明人 张培; 耿宗磊; 孙健; 第一发明人 张培
权利人 武汉一冶钢结构有限责任公司 权利人类型 企业
当前权利人 武汉一冶钢结构有限责任公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:湖北省 城市 当前专利权人所在城市:湖北省武汉市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:湖北省武汉市阳逻开发区工业园 邮编 当前专利权人邮编:430000
主IPC国际分类 B66C13/08 所有IPC国际分类 B66C13/08B66C1/12
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 8 专利文献类型 A
专利代理机构 武汉科皓知识产权代理事务所 专利代理人 许莲英;
摘要 本 发明 提供一种 水 上 钢 箱梁 定位 、提升 姿态 控制方法,属于钢箱梁运输技术领域,包括以下步骤:在钢箱梁上安装 光源 、光电 传感器 和 钢丝绳 ;采用测距仪测量钢箱梁上固定点与测量点的距离;调节钢丝绳长度;再安装钢绞线和提升器,通过提升器控制系统控制提升器进行提升;通过光源和 光电传感器 收集确定钢箱梁纵横两个方向的水平高度差;调节提升器钢绞线长度,保证钢箱梁整体水平。本发明通过连续纠偏钢箱梁 位置 ,直到完成精确定位,解决了钢箱梁在水中定位不准的问题,大大提高了施工 精度 。同时,本发明通过利用水平高度差解决了钢箱梁提升姿态的控制问题,实现在每个提升行程中纠偏水平度,保证钢箱梁在提升过程中的姿态控制。
权利要求

1.一种箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在钢箱梁上安装光源、光电传感器钢丝绳
采用测距仪测量钢箱梁上固定点与测量点的距离;
基于测距仪测量到的距离与设计距离相比,调节钢丝绳长度;
再安装钢绞线和提升器,通过提升器控制系统控制提升器进行提升;
通过光源和光电传感器收集的电信号传输到电脑,确定钢箱梁纵横两个方向的水平高度差;
根据水平高度差调节提升器钢绞线长度,保证钢箱梁整体水平。
2.根据权利要求1所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,在钢箱梁上安装光源、光电传感器和钢丝绳包括:
调节好钢箱梁面板上光源与光电传感器位置并确保其水平,水平状态下,光源发射出的光线处于光电传感器中心基点位置;
钢丝绳固定在钢箱梁两侧。
3.根据权利要求1所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,所述钢丝绳设有4组,分别对称安装在钢箱梁的两侧,且位于钢箱梁的两端。
4.根据权利要求1所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,钢箱梁上设有吊,用于安装钢绞线。
5.根据权利要求4所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,所述吊耳数量为4‑8个,对称分布在钢箱梁上表面的两端,且一端的所述吊耳等距离间隔布置。
6.根据权利要求1所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,所述光源数量为两个,分别为第一光源和第二光源,安装在钢箱梁上表面的两侧。
7.根据权利要求2所述的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,其特征在于,所述光电传感器数量为多个,分别安装在所述光源的两侧。
8.一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置,其特征在于,包括:定位装置、调节装置和提升装置;
所述定位装置用于获取钢箱梁的具体位置和钢箱梁纵横两个方向的水平高度差;
所述调节装置根据钢箱梁的具体位置,将钢箱梁调整至设计位置铅垂处;
所述提升装置根据钢箱梁纵横两个方向的水平高度差,控制钢箱梁提升姿态,保证钢箱梁在提升过程中的姿态控制。

说明书全文

箱梁定位、提升姿态控制方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及钢箱梁运输技术领域,尤其涉及水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法及装置。

背景技术

[0002] 在桥梁跨越河道施工,使用整体提升的方法安装钢箱梁时,由于提升的钢箱梁长度较长,焊缝宽度小,提升时很容易与要对接的钢箱梁卡住,为钢箱梁能精确定位、控制提升姿态,保证钢箱梁在提升过程中的姿态控制。
[0003] 在相关技术中,一种用于高空作业多向精密姿态调整的提升装置,包括基架、姿势调整装置以及提升机构,所述基架顶部设置四个姿势调整装置,四个姿势调整装置上安装提升机构,所述提升机构通过钢绞线驱动吊钩进行起吊。
[0004] 然而,上述装置无法有效调整,导致吊装误差较大,且工期和吊装险无法保证的问题。

发明内容

[0005] 本发明提供一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法及装置,用以解决现有技术中无法有效调整的缺陷,实现精确定位。
[0006] 本发明提供一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,包括以下步骤:在钢箱梁上安装光源、光电传感器钢丝绳;采用测距仪测量钢箱梁上固定点与测量点的距离;基于测距仪测量到的距离与设计距离相比,调节钢丝绳长度;再安装钢绞线和提升器,通过提升器控制系统控制提升器进行提升;通过光源和光电传感器收集的电信号传输到电脑,确定钢箱梁纵横两个方向的水平高度差;根据水平高度差调节提升器钢绞线长度,保证钢箱梁整体水平。
[0007] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,在钢箱梁上安装光源、光电传感器和钢丝绳包括:调节好钢箱梁面板上光源与光电传感器位置并确保其水平,水平状态下,光源发射出的光线处于光电传感器中心基点位置;钢丝绳固定在钢箱梁两侧。
[0008] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,所述钢丝绳设有4组,分别对称安装在钢箱梁的两侧,且位于钢箱梁的两端。
[0009] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,钢箱梁上设有吊,用于安装钢绞线。
[0010] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,所述吊耳数量为4‑8个,对称分布在钢箱梁上表面的两端,且一端的所述吊耳等距离间隔布置。
[0011] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,所述光源数量为两个,分别为第一光源和第二光源,安装在钢箱梁上表面的两侧。
[0012] 根据本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,所述光电传感器数量为多个,分别安装在所述光源的两侧。
[0013] 本发明还提供一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置,包括:定位装置、调节装置和提升装置;所述定位装置用于获取钢箱梁的具体位置和钢箱梁纵横两个方向的水平高度差;所述调节装置根据钢箱梁的具体位置,将钢箱梁调整至设计位置铅垂处;所述提升装置根据钢箱梁纵横两个方向的水平高度差,控制钢箱梁提升姿态,保证钢箱梁在提升过程中的姿态控制。
[0014] 本发明提供的一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,通过卷扬机、测距仪与提升器控制系统相连,可以连续纠偏钢箱梁在水中的位置,直到完成提升前的精确定位,解决了钢箱梁在水中定位不准的问题,大大提高了施工精度。同时,本发明通过光源与光电传感器阵列,利用各自水平高度差解决了钢箱梁提升姿态的控制问题,实现在每个提升行程中纠偏水平度,保证钢箱梁在提升过程中的姿态控制。附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1是本发明提供的水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法的流程图;图2是本发明提供的水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置的结构示意图;
图3是本发明提供的水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置的俯视图;
图4是本发明提供的吊耳、光源、光电传感器布置图;
图5是本发明提供的光电传感器阵列感受到光线的大样图。
[0017] 附图标记:100、光源;
110、第一光源;120、第二光源;
200、光电传感器;
210、第一传感器;220、第二传感器;230、第三传感器;240、第四传感器;250、第五传感器;
300、测距仪;
400、钢丝绳;
500、吊耳;
600、钢绞线;
700、提升器;
800、提升器控制系统;
10、卷扬机;20、提升桁架;30、钢围堰;40、提升支架
1、钢箱梁。

具体实施方式

[0018] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0019] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0020] 在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于图2所示水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置正常摆放时的方位和位置,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0021] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0022] 本发明提供一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制方法,参见图1,包括以下步骤:步骤1:在钢箱梁上安装光源100、光电传感器200和钢丝绳400。
[0023] 参见图2‑图4,根据钢箱梁具体尺寸进行设计,在钢箱梁上安装光源,调节好钢箱梁面板上光源与光电传感器200位置并确保其水平,水平状态下,光源100发射出的光线处于光电传感器200中心基点位置。钢丝绳400固定在钢箱梁两侧后,再将钢箱梁浮运至设计位置处。
[0024] 步骤2:采用测距仪300测量钢箱梁上固定点与测量点的距离。
[0025] 测量距离后,用作参考距离调整钢箱梁位置。
[0026] 步骤3:基于测距仪300测量到的距离与设计距离相比,调节钢丝绳400长度。
[0027] 根据固定点与测量点的距离与设计距离的差别,通过卷扬机10调节钢丝绳400长度,使得钢箱梁能移动至设计位置的铅垂处,进行钢箱梁位置的精确定位。
[0028] 钢丝绳400设有4组,分别对称安装在钢箱梁的两侧,且位于钢箱梁的两端。这样设计,使得钢箱梁的两端位置都可以进行调整,更加精确的进行钢箱梁的定位。
[0029] 步骤4:再安装钢绞线600和提升器700,通过提升器控制系统800控制提升器700进行提升。
[0030] 钢箱梁上设有吊耳500,用于安装钢绞线600,用提升器700将钢绞线600进行提升,进而提升钢箱梁。
[0031] 示例性的,吊耳500数量为4‑8个,本发明对此不做限制,举例说明,在本实施例中,吊耳500数量为6个,对称分布在钢箱梁上表面的两端,且一端的吊耳500等距离间隔布置。一端的吊耳500,一个位于钢箱梁中轴线上,另外两个位于与中轴线距离相等的两侧,且靠近钢箱梁两侧边缘(腹板与横隔板交接处)。一端的3个吊耳500位于同一条直线,且与中轴线垂直。
[0032] 步骤5:参见图5,通过光源100和光电传感器200收集的电信号传输到电脑,确定钢箱梁纵横两个方向的水平高度差。
[0033] 光源100数量为两个,分别为第一光源110和第二光源120,安装在钢箱梁上表面的两侧。光电传感器200数量为多个,分别安装在第一光源110和第二光源120的两侧。
[0034] 示例性的,光电传感器200数量为4‑6个,本发明对此不做限制。举例说明,在本实施例中,光电传感器200数量为5个,分别为第一传感器210、第二传感器220、第三传感器230、第四传感器240和第五传感器250,第一传感器210、第二传感器220安装在第一光源110的上下两侧,第三传感器230安装在第一光源110的右侧,第四传感器240和第五传感器250安装在第二光源120的上下两侧。第一传感器210和第二传感器220用于测量第一光源110这一端纵向的高差,第三传感器230用于测量钢箱梁横向的高差,第四传感器240和第五传感器250用于测量第二光源120这一端纵向的高差。
[0035] 步骤6:根据高度差调节钢绞线600长度,保证钢箱梁整体水平。
[0036] 通过光电传感器200测量的高差,提升器控制系统800控制提升器700,调节钢绞线600的长度,对全部提升器行程的提升高度进行纠偏,使得光电传感器200测量的高差变小,直至为零,保证钢箱梁整体水平状态上升。
[0037] 本发明提供一种水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置,包括:定位装置、调节装置和提升装置,定位装置用于获取钢箱梁的具体位置和钢箱梁纵横两个方向的高差;调节装置根据钢箱梁的具体位置,将钢箱梁调整至设计位置铅垂处;提升装置根据钢箱梁纵横两个方向的高差,控制钢箱梁提升姿态,保证钢箱梁平稳上升。
[0038] 在一实施例中,定位装置包括光源100、光电传感器200和测距仪300,光源和光电传感器200用于测定钢箱梁纵横两个方向的高差,测距仪300用于获取钢箱梁的具体位置。
[0039] 示例性的,光源100数量为两个,分别为第一光源110和第二光源120,安装在钢箱梁上表面的两侧。光电传感器200数量为多个,分别安装在第一光源110和第二光源120的两侧。
[0040] 示例性的,光电传感器200数量为4‑6个,本发明对此不做限制。举例说明,在本实施例中,光电传感器200数量为5个,分别为第一传感器210、第二传感器220、第三传感器230、第四传感器240和第五传感器250,第一传感器210、第二传感器220安装在第一光源110的上下两侧,第三传感器230安装在第一光源110的右侧,第四传感器240和第五传感器250安装在第二光源120的上下两侧。第一传感器210和第二传感器220用于测量第一光源110这一端纵向的高差,第三传感器230用于测量钢箱梁横向的高差,第四传感器240和第五传感器250用于测量第二光源120这一端纵向的高差。
[0041] 在一实施例中,调节装置包括钢丝绳400。
[0042] 示例性的,钢丝绳400设有4组,分别对称安装在钢箱梁的两侧,且位于钢箱梁的两端。这样设计,根据测距仪300测出的距离数据,调整钢丝绳400长度。使得钢箱梁的两端位置都可以进行调整,更加精确的进行钢箱梁的定位。
[0043] 在一实施例中,提升装置包括:吊耳500、钢绞线600、提升器700和提升器控制系统800,
钢箱梁上设有吊耳500,用于安装钢绞线600,用提升器700将钢绞线600进行提升,进而提升钢箱梁。
[0044] 示例性的,吊耳500数量为4‑8个,本发明对此不做限制,举例说明,在本实施例中,吊耳500数量为6个,对称分布在钢箱梁上表面的两端,且一端的吊耳500等距离间隔布置。一端的吊耳500,一个位于钢箱梁中轴线上,另外两个位于与中轴线距离相等的两侧,且靠近钢箱梁两侧边缘。一端的3个吊耳500位于同一条直线,且与中轴线垂直。
[0045] 在一实施例中,水上钢箱梁定位、提升姿态控制装置还包括卷扬机10、提升桁架20、钢围堰30和提升支架40。
[0046] 卷扬机10用于调节钢丝绳400的长度,提升桁架20用于固定提升器700,钢围堰30用于维持整个装置的稳定性,提升支架40用于支撑提升桁架20,使得钢箱梁可以被提升起来。
[0047] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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