一种自适应数字化钢箱梁吊装装置及其操作方法与流程

本发明涉及大跨度钢混混合箱梁桥施工，特别涉及一种自适应数字化钢箱梁吊装装置及其操作方法。

背景技术：

1、目前，混凝土箱梁桥通常采用挂篮施工，钢箱梁桥通常采用吊车或浮吊施工，若桥梁为钢-混混合桥则不得不一次或多次更换施工设备，造成工期延期并提高工程成本。即使采用挂篮吊装钢梁，由于普通挂篮承载能力有限，可起吊的钢梁规模也有限；尤为重要的是，钢梁吊点多为整体固定吊点，吊装自由度较为有限，而钢梁吊装多为一次性进档并焊接合龙，对安装精度要求较高，因此，极易产生安装误差而导致钢梁难以合龙。

技术实现思路

1、针对现有钢梁吊装多为一次性进档并焊接合龙，对安装精度要求较高，易产生安装误差而导致钢梁难以合龙的问题。本发明的目的是提供一种自适应数字化钢箱梁吊装装置及其操作方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自适应数字化钢箱梁吊装装置，它包括：

3、调节架体，其安装于钢箱梁桥上挂篮顶部末端，它包括由相对设置的一对横向侧板和相对设置的一对纵向侧板构成的中空矩形框架，垂直设置于一对纵向侧板之间且能够沿纵向侧板滑动的滑杆组一，及垂直设置于一对横向侧板之间且能够沿横向侧板滑动的滑杆组二；

4、操作平台，包括基座、锚具、千斤顶和驱动器，基座由分别位于滑杆组一和滑杆组二两侧且相对设置的两块穿孔板，设置于两块穿孔板之间的多根连杆组成，基座分别与滑杆组一和滑杆组二卡扣连接，驱动器安装于基座并能够驱动基座沿滑杆组一或滑杆组二滑动，设置于基座顶部的锚具、千斤顶的中心线与穿孔板上通孔的中心线重合，钢绞线依次穿过两块穿孔板并由锚具锁紧固定，千斤顶设置于锚具顶部并与钢绞线的端部连接；

5、数据采集系统，包括设置于操作平台的传感器、红外扫描仪、图像识别器，以及靠近待吊装钢箱梁吊耳设置的多个定位片；

6、控制系统，分别与驱动器、传感器、红外扫描仪、图像识别器及千斤顶信号连接。

7、本发明的自适应数字化钢箱梁吊装装置，它包括调节架体、操作平台、数据采集系统和控制系统，调节架体的中空矩形框架安装于挂篮顶部末端，滑杆组一和滑杆组二纵横交错设置并分别与矩形框架的侧板滑动连接，操作平台的基座分别与滑杆组一和滑杆组二卡扣连接，数据采集系统的传感器、红外扫描仪、图像识别器安装于操作平台，多个定位片安装于待吊装钢箱梁吊耳位置；钢绞线一端穿过操作平台的基座并由锚具锁紧固定，钢绞线的端部与千斤顶连接；在挂篮顶部安装与待吊装钢箱梁上吊点数量及位置相对应的多个所述自适应数字化钢箱梁吊装装置，当传感器感应到钢箱梁吊耳位置定位片的信号时，传感器依次控制红外扫描仪和图像识别器对吊点进行识别和扫描，并将定级分析结果传输至控制系统，控制系统得出基座移动到钢箱梁吊点正上方所需的横向与纵向移动数据并发送指令至驱动器，进而驱动连接于基座顶部的钢绞线、千斤顶沿滑杆组一和滑杆组二横向或纵向移动，使得钢绞线的中心线与钢箱梁吊点的中心线重合。本发明的自适应数字化钢箱梁吊装装置利用数据采集系统识别钢箱梁的吊点位置，并驱动操作平台沿调节架体的滑杆移动，使得固定于操作平台的钢绞线与钢箱梁吊点的数量及位置相对应，并利用控制系统对钢箱梁的起吊速度进行数字化控制，实现了钢箱梁多个吊点同步、稳定吊装，提高了大跨度钢箱梁吊装施工的稳定性及安全性，扩大了吊装装置的适用范围；而且，在大跨度钢箱梁制作及现场拼装过程中，解决了钢箱梁长度方向数据不精确而造成无法顺利进档的问题，保证了大跨度钢箱梁吊装的顺利进档及合龙，提高了桥梁合龙的施工质量；另外，由于自适应数字化钢箱梁吊装装置是安装于钢箱梁桥上已有挂篮顶部末端实施吊装施工，能够在不更换设备的条件下施工大跨度钢-混混合变截面箱梁桥。

8、进一步的，两块纵向侧板分别设有相对应的滑槽一，调节架体的滑杆组一包括上、下间隔设置的两对横向滑动杆，及垂直设置于横向滑动杆两端的两个滑块一，两个滑块一分别嵌设于滑槽一，使得滑杆组一能够沿滑槽一滑动。

9、进一步的，两块横向侧板分别设有相对应的滑槽二，调节架体的滑杆组二包括垂直穿过滑杆组一两对横向滑动杆间隙的一对纵向滑动杆，及设置于纵向滑动杆两端的两个滑块二，两个滑块二分别嵌设于滑槽二并能够沿滑槽二滑动。

10、进一步的，所述基座还包括连接于穿孔板中部的多个扣件，多个扣件分别卡扣于横向滑动杆和纵向滑动杆，且多个扣件均与控制系统信号连接。

11、进一步的，所述操作平台还包括防护架，横截面呈l型的闭合的防护架围合于两块穿孔板外侧。

12、进一步的，所述操作平台还包括设置于千斤顶顶部的检测探头及收卷滑轮，收卷滑轮与钢绞线连接，检测控头和收卷滑轮分别与控制系统信号连接。

13、另外，本发明还提供了一种自适应数字化钢箱梁吊装装置的操作方法，步骤如下：

14、s1：根据待吊装钢箱梁的吊点数量及位置确定自适应数字化钢箱梁吊装装置的数量及安装位置，组装多个自适应数字化钢箱梁吊装装置，钢绞线一端穿过操作平台的基座并由锚具锁紧固定，钢绞线的端部连接于千斤顶，将多个自适应数字化钢箱梁吊装装置分别安装于钢箱梁桥边缘多个挂篮的顶部末端，数据采集系统的传感器、红外扫描仪、图像识别器安装于操作平台，在待吊装钢箱梁吊耳位置分别安装定位片，并将待吊装钢箱梁放置于挂篮下方；

15、s2：多个自适应数字化钢箱梁吊装装置的红外扫描仪和图像识别器分别识别待吊装钢箱梁吊耳位置定位片的数据并传送至控制系统，控制系统发送指令至驱动器，驱动基座沿滑杆组一或滑杆组二移动，使得钢绞线的中心线与待吊装钢箱梁的吊点重合，多个钢绞线的另一端下放并分别与待吊装钢箱梁多个吊耳连接，钢绞线收缩同步提升钢箱梁至与边跨钢箱梁接触的位置，利用腹板坡口错位进档，提升就位后割除重叠部分并焊接完成合龙施工。

16、本发明的自适应数字化钢箱梁吊装装置的操作方法，首先，在钢箱梁桥边缘安装与待吊装钢箱梁上吊点数量及位置相对应的多个挂篮和多个自适应数字化钢箱梁吊装装置，数据采集系统的红外扫描仪和图像识别器识别待吊装钢箱梁吊点位置数据并传送至控制系统，控制系统发送指令至驱动器，驱动基座沿滑动杆组一或滑动杆组二横向或纵向移动，使得钢绞线的中心线与待吊装钢箱梁吊点重合，多个钢绞线的另一端下放并分别与待吊装钢箱梁的多个吊耳连接，钢绞线收缩同步提升钢箱梁至与边跨钢箱梁接触的位置并完成合龙施工；本发明的操作方法利用数据采集系统识别并锁定钢绞线的水平位置，使得其与钢箱梁吊点的数量及位置相对应，并利用控制系统对钢箱梁的起吊速度进行数字化控制，实现了钢箱梁多个吊点同步、稳定吊装，提高了大跨度钢箱梁吊装施工的稳定性及安全性；而且，在大跨度钢箱梁制作及现场拼装过程中，解决了钢箱梁长度方向数据不精确而造成无法顺利进档的问题，保证了大跨度钢箱梁吊装的顺利进档及合龙，提高了桥梁合龙的施工质量。

17、进一步的，所述步骤s2还包括，所述操作平台还包括设置于千斤顶顶部的检测探头及收卷滑轮，收卷滑轮与钢绞线连接，检测控头和收卷滑轮分别与控制系统信号连接，检测探头接收钢绞线收卷速度并反馈至控制系统，通过控制系统操控千斤顶的吊装速度。