一种用于装配式桥面系预制构件的安装设备及方法与流程

本发明属于施工，具体地说，本发明涉及一种用于装配式桥面系预制构件的安装设备及方法。

背景技术：

1、高铁建设中，高速铁路桥梁的的两侧分别有由两个电缆槽组成的桥面系结构，分别放置强电和弱电电缆，其截面为“山”字形，两侧的墙高，中部墙底，底部有一定厚度的混凝土，在两侧墙之间沿线路方向辅上步行板，作为人行通道。这种桥面系的施工，最初是立模现浇，后来外侧的墙预制为遮板再安装，近年来出现有桥面系的整体“山”形结构预制安装工艺，标准节距2米，其安装方法是用随车吊机运输预制到作业面处并粗放就位，再用专用吊具调整并用螺栓固定，其下部与梁面的间隙通过灌浆填充，安装过程中全部是人工操作，对位难度大，工作效率低，施工工序多且工期长；并且在构件安装的同时运梁车也持续工作，吊装设备在避让运梁车时停在梁边，危险性较大。根据施工实际，需要一种设备可自动实现构件的吊装和精确定位和避让运梁车。

2、公告号为cn109972520a的发明专利，于2019年7月5日公开了名称为预制桥面板安装结构的施工方法，该施工方法包括步骤：1)施工准备；2)构件制备；3)预制桥面板吊装定位；4)悬臂端连接结构安装；5)中间接缝灌浆施工；6)悬臂端接缝处灌浆；7)护栏基础及护栏柱施工。该施工方法不能提高安装的安全性和对位安装精度。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种使用方便、安全性高、安装定位精度高的用于装配式桥面系预制构件的安装设备及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、该种用于装配式桥面系预制构件的安装设备，包括固定门架和活动门架，所述固定门架包括外侧柱顶横梁，所述活动门架包括折叠柱顶横梁，所述外侧柱顶横梁与折叠柱顶横梁连接；所述外侧柱顶横梁底部两端分别设有外侧伸缩支腿与中间支腿，所述折叠柱顶横梁一端底部设有内侧支腿，所述内侧支腿底部设有内侧支撑座和内侧驱动轮，所述中间支腿底部设有中间支撑座和中间驱动轮；所述外侧柱顶横梁与折叠柱顶横梁上设有导轨，所述导轨上设有移动小车，所述移动小车上设有卷扬机，所述卷扬机连接有吊架。

4、所述移动小车包括行走梁，所述行走梁侧部设有移动电机，所述行走梁与导轨配合，所述行走梁之间连接有纵梁，所述纵梁上设有滑轨，所述导轨与滑轨呈正交设置；所述滑轨上设有安装座，所述安装座底部与滑轨配合，所述卷扬机设在安装座上，所述安装座侧部设有第一液压油缸；所述滑轨设有四个，所述滑轨等间距设置，所述安装座设在导轨两端，所述卷扬机设有四个，所述吊架设有两个。

5、所述吊架呈水平设置，所述吊架顶部设有吊装孔，所述吊装孔对称设置，所述卷扬机与吊装孔连接，所述吊架内侧设有轨道，所述吊架中部设有第二液压油缸，所述第二液压油缸包括倾角传感器；所述吊架两端分别设有第一伸缩架和第二伸缩架，所述第二液压油缸两端分别连接第一伸缩架和第二伸缩架，所述第一伸缩架和第二伸缩架顶部均与轨道配合，所第一伸缩架和第二伸缩架侧部均设有销孔，所述销孔内设有销轴。

6、所述中间驱动轮设在中间支腿底端，所述中间驱动轮连接有第一驱动电机，所述中间支撑座位于中间驱动轮一侧，所述中间驱动轮顶端连接有第一液压杆；所述内侧驱动轮设在内侧支腿底端，所述侧驱动轮连接有第二驱动电机，所述内侧支撑座位于内侧驱动轮一侧，所述内侧驱动轮顶端连接有第二液压杆；所述内侧驱动轮与内侧支腿之间设有旋转座，所述旋转座连接有第三驱动电机。

7、所述外侧柱顶横梁两侧分别设有转轴和自动插销，所述外侧柱顶横梁与折叠柱顶横梁通过转轴连接，所述固定门架与活动门架铰接。

8、所述导轨长度大于外侧伸缩支腿与内侧支腿的间距，所述外侧柱顶横梁顶部一端设有限位块，所述第一伸缩架底端设有导向板。

9、所述移动小车下方设有预制构件，所述预制构件侧部设有吊孔，所述销轴穿过销孔并伸入吊孔内，所述第一伸缩架抵接预制构件一侧，所述第二伸缩架抵接预制构件另一侧；所述吊架底端中部设有支腿，所述支腿底端与预制构件顶端抵接。

10、桥面上设有已安装预制构件，所述已安装预制构件上设有辅助激光传感器，所述支腿底部设有第一激光传感器，所述第一伸缩架底部设有第二激光传感器。

11、所述中间支腿侧部设有导向轮，所述导向轮成对设置，所述导向轮与已安装预制构件侧部抵接。

12、该用于装配式桥面系预制构件的安装方法，利用该种用于装配式桥面系预制构件的安装设备实现，包括以下步骤：

13、s1、将设备移动到预制构件待安装位置，调节外侧伸缩支腿压在已安装预制构件上，启动支撑座支撑接触地面；

14、s2、在已安装预制构件的b墙一端安装辅助激光传感器，构件转运车运输预制构件至吊架下方，调节移动小车至与预制构件对应；

15、s3、启动第一液压油缸扩大两个吊架的间距，启动卷扬机下降吊架至销孔与吊孔对齐；

16、s4、启动第二液压油缸减小吊架间距使第一伸缩架和第二伸缩架分别贴紧预制构件两侧，销孔与吊孔内插入销轴；

17、s5、启动卷扬机提升预制构件，启动移动小车移动至与限位块抵接；

18、s6、启动卷扬机下降预制构件至设定距离时停止卷扬机；

19、s7、启动移动小车向桥梁中心方向移动至设定距离时停止；

20、s8、倾角传感器微动通过卷扬机调整预制构件为水平状态；

21、s9、启动第一液压油缸驱动四个安装座同步移动至设定距离时时停止；

22、s10、解除销轴，放置预制构件并垫实；

23、s11、复位移动小车、吊架和卷扬机，安装锚固螺栓固定预制构件；

24、s12、收起支撑座使驱动轮接触地面，移动设备至下一个工位；

25、s13、重复进行步骤s1-s12，完成预制构件的装配工序。

26、本发明的技术效果为：采用本发明的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，采用合理的结构设计，实现了预制构件合理的运输方式和线路设计，通过门架结构、移动小车及其组件、吊架的结构设计，不仅实现了预制构件的吊装升降过程，还实现了预制构件的位置调节，满足了预制构件的安装对位过程的移动需求，并结合多个激光传感器的设置，降低了预制构件的对位难度，提高了安装定位精度；还通过设计可折叠的活动门架，可根据现场作业情况降低设备空间，可安全高效地避让运梁车通行，保证运梁作业的正常通行；通过支撑座和驱动轮的设置，使设备可切换固定和移动的两种状态，极大地方便了设备的使用；其安装方法代替了人工复杂繁琐的工作过程，降低了作业难度，确保预制构件安装可协调有序进行，能够提高安装精度，降低劳动强度，节省施工工期，保证施工作业的安全有序。

技术特征：

1.一种用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：包括固定门架(1)和活动门架(101)，所述固定门架(1)包括外侧柱顶横梁(105)，所述活动门架(101)包括折叠柱顶横梁(104)，所述外侧柱顶横梁(105)与折叠柱顶横梁(104)连接；所述外侧柱顶横梁(105)底部两端分别设有外侧伸缩支腿(4)与中间支腿(5)，所述折叠柱顶横梁(104)一端底部设有内侧支腿(6)，所述内侧支腿(6)底部设有内侧支撑座(602)和内侧驱动轮(601)，所述中间支腿(5)底部设有中间支撑座(502)和中间驱动轮(501)；所述外侧柱顶横梁(105)与折叠柱顶横梁(104)上设有导轨(103)，所述导轨(103)上设有移动小车(2)，所述移动小车(2)上设有卷扬机(205)，所述卷扬机(205)连接有吊架(3)。

2.按照权利要求1所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述移动小车(2)包括行走梁(203)，所述行走梁(203)侧部设有移动电机(207)，所述行走梁(203)与导轨(103)配合，所述行走梁(203)之间连接有纵梁(204)，所述纵梁(204)上设有滑轨(202)，所述导轨(103)与滑轨(202)呈正交设置；所述滑轨(202)上设有安装座(206)，所述安装座(206)底部与滑轨(202)配合，所述卷扬机(205)设在安装座(206)上，所述安装座(206)侧部设有第一液压油缸(201)；所述滑轨(202)设有四个，所述滑轨(202)等间距设置，所述安装座(206)设在导轨(103)两端，所述卷扬机(205)设有四个，所述吊架(3)设有两个。

3.按照权利要求2所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述吊架(3)呈水平设置，所述吊架(3)顶部设有吊装孔(301)，所述吊装孔(301)对称设置，所述卷扬机(205)与吊装孔(301)连接，所述吊架(3)内侧设有轨道(308)，所述吊架(3)中部设有第二液压油缸(309)，所述第二液压油缸(309)包括倾角传感器；所述吊架(3)两端分别设有第一伸缩架(302)和第二伸缩架(303)，所述第二液压油缸(309)两端分别连接第一伸缩架(302)和第二伸缩架(303)，所述第一伸缩架(302)和第二伸缩架(303)顶部均与轨道(308)配合，所第一伸缩架(302)和第二伸缩架(303)侧部均设有销孔(305)，所述销孔(305)内设有销轴(306)。

4.按照权利要求3所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述中间驱动轮(501)设在中间支腿(5)底端，所述中间驱动轮(501)连接有第一驱动电机(505)，所述中间支撑座(502)位于中间驱动轮(501)一侧，所述中间驱动轮(501)顶端连接有第一液压杆(506)；所述内侧驱动轮(601)设在内侧支腿(6)底端，所述侧驱动轮连接有第二驱动电机(603)，所述内侧支撑座(602)位于内侧驱动轮(601)一侧，所述内侧驱动轮(601)顶端连接有第二液压杆(507)；所述内侧驱动轮(601)与内侧支腿(6)之间设有旋转座(605)，所述旋转座(605)连接有第三驱动电机(604)。

5.按照权利要求4所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述外侧柱顶横梁(105)两侧分别设有转轴(109)和自动插销(108)，所述外侧柱顶横梁(105)与折叠柱顶横梁(104)通过转轴(109)连接，所述固定门架(1)与活动门架(101)铰接。

6.按照权利要求5所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述导轨(103)长度大于外侧伸缩支腿(4)与内侧支腿(6)的间距，所述外侧柱顶横梁(105)顶部一端设有限位块(106)，所述第一伸缩架(302)底端设有导向板(307)。

7.按照权利要求6所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述移动小车(2)下方设有预制构件(8)，所述预制构件(8)侧部设有吊孔，所述销轴(306)穿过销孔(305)并伸入吊孔内，所述第一伸缩架(302)抵接预制构件(8)一侧，所述第二伸缩架(303)抵接预制构件(8)另一侧；所述吊架(3)底端中部设有支腿(304)，所述支腿(304)底端与预制构件(8)顶端抵接。

8.按照权利要求7所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：桥面上设有已安装预制构件，所述已安装预制构件上设有辅助激光传感器(7)，所述支腿(304)底部设有第一激光传感器(312)，所述第一伸缩架(302)底部设有第二激光传感器(313)。

9.按照权利要求8所述的用于装配式桥面系预制构件的安装设备，其特征在于：所述中间支腿(5)侧部设有导向轮(504)，所述导向轮(504)成对设置，所述导向轮(504)与已安装预制构件侧部抵接。

10.一种用于装配式桥面系预制构件的安装方法，利用权利要求1-9任一项所述用于装配式桥面系预制构件的安装设备实现，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种用于装配式桥面系预制构件的安装设备及方法，该设备包括固定门架和活动门架，固定门架包括外侧柱顶横梁，活动门架包括折叠柱顶横梁，外侧柱顶横梁与折叠柱顶横梁连接；外侧柱顶横梁底部两端分别设有外侧伸缩支腿与中间支腿，折叠柱顶横梁一端底部设有内侧支腿，内侧支腿底部设有内侧支撑座和内侧驱动轮，中间支腿底部设有中间支撑座和中间驱动轮；外侧柱顶横梁与折叠柱顶横梁上设有导轨，导轨上设有移动小车，移动小车上设有卷扬机，卷扬机连接有吊架，采用本发明的用于装配式桥面系预制构件的安装设备及方法，使用方便，安全性高，安装定位精度高。技术研发人员：李光均,王永明,杨绪才,刘风,赵欢,王朝林,唐琪,宋飞,李永崧,谭业强,杨再兴,张学斌,聂玉方,汪才智,王平,刘鹏飞,杨军,郑亚民,鲍凡,杨易军,凌峰,罗泽强,吕铭艳,杨勇,程俊红受保护的技术使用者：中铁上海工程局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27