自動架橋系統(tǒng)及其安裝方法和使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及橋梁建筑施工領(lǐng)域，尤指一種自動架橋系統(tǒng)及其安裝方法和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市化建設(shè)速度的加快，越來越多的城市交通向著立體化的方向發(fā)展，主要代表為城市高架路的修建。
[0003]目前，國內(nèi)外在架設(shè)城市高架路主體結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域，主要采用的工藝模式是架橋機和機械吊裝兩種。其中，架橋機是通過斜向頂推預(yù)制構(gòu)件來構(gòu)筑橋梁；而機械吊裝則是自下而上垂直吊起預(yù)制構(gòu)件，然后再自上而下垂直安裝預(yù)制構(gòu)件完成架橋。
[0004]然而，隨著城市的建筑物密度日益高度集中化，架設(shè)高架的平面范圍和凈空高度越來越小，在預(yù)架設(shè)橋梁、高架主體結(jié)構(gòu)的O-1Om范圍內(nèi)，遇上高空電纜、橫跨橋梁等的障礙物已不罕見，因而采用對凈空高度要求極大的架橋機和機械吊裝工藝模式架設(shè)城市高架路的難度日益增加。
[0005]因此，設(shè)計與開發(fā)一種適合在低凈空高度架設(shè)城市高架路、橋梁等的架橋系統(tǒng)不僅必要，而且極具現(xiàn)實意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種自動架橋系統(tǒng)及其安裝方法和使用方法，解決城市高架、橋梁架設(shè)過程中的高度小、施工難等問題。
[0007]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0008]—種自動架橋系統(tǒng)，包括:
[0009]至少一個架橋單元，每個所述架橋單元包括:
[0010]移動平臺，其設(shè)置有第一紅外測量儀和第一無線收發(fā)器；
[0011]支撐模塊，其豎直設(shè)置于所述移動平臺上；
[0012]調(diào)整平臺，其設(shè)置于所述支撐模塊上，所述調(diào)整平臺包括從下到上依次設(shè)置的基座、支撐柱和預(yù)制構(gòu)件安裝位，所述支撐柱為可伸縮和可旋轉(zhuǎn)的柱體；所述調(diào)整平臺上進一步設(shè)有第二紅外測量儀、第二無線收發(fā)器和自動鎖死器，所述自動鎖死器用于打開或鎖定所述支撐柱和所述預(yù)制構(gòu)件安裝位的位置；
[0013]智能操作平臺，其包括控制器和第三無線收發(fā)器，所述第三無線收發(fā)器分別與所述第一無線收發(fā)器和所述第二無線收發(fā)器進行無線通信連接。
[0014]較佳地，所述移動平臺包括移動輪和平臺，所述移動輪為橡膠輪胎或履帶或鋼輪。
[0015]較佳地，所述支撐模塊的高度取決于預(yù)制構(gòu)件需要安裝的高度、移動平臺高度以及調(diào)整平臺高度。
[0016]較佳地，所述支撐柱的上下伸縮量程為0-0.5m，旋轉(zhuǎn)角度范圍為0-180° ；
[0017]較佳地，所述預(yù)制構(gòu)件安裝位為設(shè)置于所述支撐柱上的長方形安裝槽，所述長方形安裝槽的長度大于或等于所述支撐柱在對應(yīng)方向上的長度。
[0018]較佳地，當所述自動架橋系統(tǒng)包括多個所述架橋單元時，多個所述架橋單元中的所述智能操作平臺集成為一體，對多個移動平臺、多個調(diào)整平臺做協(xié)同控制。
[0019]本發(fā)明還提供了一種如前述的自動架橋系統(tǒng)的安裝方法，包括如下步驟:
[0020](I)根據(jù)所需要建造橋梁的寬度和高度，選擇移動平臺的尺寸型號和數(shù)量；
[0021](2)選好移動平臺的尺寸型號及數(shù)量以后，調(diào)試移動平臺與智能操作平臺之間的無線連接；移動平臺上的第一紅外測量儀將監(jiān)測結(jié)果通過第一無線收發(fā)器向第三無線收發(fā)器發(fā)送，智能操作平臺根據(jù)所述監(jiān)測結(jié)果控制一個或多個移動平臺在與橋梁橫向平行的同一直線上移動；
[0022](3)之后根據(jù)橋梁高度H、移動平臺高度Ii1以及調(diào)整平臺高度h 2，計算所需要搭建的鋼結(jié)構(gòu)支撐模塊高度h3，計算公式為h3= H-h rh2_0.5，單位為m，然后在各移動平臺搭建高度為h3的支撐模塊；
[0023](4)待支撐模塊搭建完成以后，在支撐模塊上部安裝調(diào)整平臺；
[0024](5)待調(diào)整平臺安裝完成以后，調(diào)試智能操作平臺，使智能操作平臺的第三無線收發(fā)器與各架橋單元的調(diào)整平臺上的第二無線收發(fā)器進行無線連接；
[0025](6)之后智能操作平臺向調(diào)整平臺發(fā)出指令，通過第二紅外測量儀進行監(jiān)測，調(diào)整并確定各架橋單元最后的水平高度一致。
[0026]較佳地，在步驟⑴中，當橋墩縱向凈跨徑< 1m時，選擇I臺或兩臺移動平臺；當橋墩縱向凈跨徑多1m時，選擇2臺或2臺以上移動平臺；
[0027]較佳地，在步驟(2)中，所述監(jiān)測結(jié)果包括所述移動平臺與橋墩的位置偏差數(shù)據(jù)。
[0028]較佳地，在步驟(6)中，通過判斷各架橋單元的預(yù)制構(gòu)件安裝位的水平高度是否一致來確定各架橋單元的水平高度是否一致。
[0029]本發(fā)明還提供了一種如前述的自動架橋系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟:
[0030](I)架好并調(diào)試好架橋單元以后，通過起吊結(jié)構(gòu)將預(yù)制構(gòu)件吊至架橋單元頂部的預(yù)制構(gòu)件安裝位中，并通過自動鎖死器鎖死固定預(yù)制構(gòu)件在預(yù)制構(gòu)件安裝位中的位置；
[0031](2)根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的長度和兩個橫向橋墩之間的距離，由智能操作平臺向調(diào)整平臺發(fā)出指令，架橋單元的調(diào)整平臺旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度a，其中，預(yù)制構(gòu)件在當前位置時恰好斜向進入兩個橫向橋墩時需旋轉(zhuǎn)的角度為b，b在1-10°之間，a多b ;之后對支撐柱進行鎖死固定，避免其再旋轉(zhuǎn)；
[0032](3)智能操作平臺向移動平臺發(fā)出指令，移動平臺沿平行于橋墩橫向的方向移動并運行至一預(yù)定位置；在該預(yù)定位置時，預(yù)制構(gòu)件長度的中點C，與兩個橫向橋墩頂部放置預(yù)制構(gòu)件位置的中點連線的中間點Ctl，在同一豎向線上；
[0033](4)完成上述操作后，智能操作平臺向調(diào)整平臺發(fā)出指令，使架橋單元的支撐柱上升，當上升至預(yù)制構(gòu)件安放高度的0-0.1m以上時，停止上升；再向調(diào)整平臺發(fā)出旋轉(zhuǎn)指令，松開對支撐柱的鎖死和固定，使調(diào)整平臺按_a的角度反向旋轉(zhuǎn)；
[0034](5)旋轉(zhuǎn)完成以后，由智能操作平臺向調(diào)整平臺發(fā)出指令，松開對支撐柱的鎖死和固定，使支撐柱回縮，直至預(yù)制構(gòu)件貼住橋墩頂部的支撐結(jié)構(gòu)，后松開對預(yù)制構(gòu)件安裝位的鎖死和固定；
[0035](6)完成預(yù)制構(gòu)件的架設(shè)以后，智能操作平臺向移動平臺發(fā)出指令，撤回架橋單J L.ο
[0036]本發(fā)明還提供了一種如前述的自動架橋系統(tǒng)的當架橋單元為多個時，
[0037]在步驟(I)中，多個預(yù)制構(gòu)件在各架橋單元的預(yù)制構(gòu)件安裝位中安放的位置相對應(yīng);
[0038]在步驟(2)中，多個架橋單元的調(diào)整平臺同步旋轉(zhuǎn)一預(yù)定角度a ;
[0039]在步驟(3)中，多個移動平臺同步運行至一預(yù)定位置；
[0040]在步驟(4)中，多個架橋單元的支撐柱同步上升；各調(diào)整平臺同步按_a的角度反向旋轉(zhuǎn)；
[0041]在步驟(5)中，多個架橋單元的支撐柱同步回縮；
[0042]在步驟￠)中，多個架橋單元依次或同步撤回。
[0043]通過本發(fā)明提供的自動架橋系統(tǒng)及其安裝方法和使用方法，能夠帶來以下至少一種有益效果:
[0044]1、適合在低凈空高度架設(shè)城市高架路和橋梁。本發(fā)明的自動架橋系統(tǒng)在使用時，先通過移動平臺和調(diào)整平臺控制預(yù)制構(gòu)件以旋轉(zhuǎn)后的姿態(tài)進入兩個橫向橋墩之間；后通過調(diào)整平臺的支撐柱上升，使預(yù)制構(gòu)件上升至橋墩的架設(shè)位置之上，再反向旋轉(zhuǎn)至預(yù)架設(shè)的狀態(tài)；之后控制支撐柱回縮，使預(yù)制構(gòu)件貼住橋墩頂部的架設(shè)位置?？梢娬麄€架設(shè)過程采用的是垂直自下而上頂托預(yù)制構(gòu)件的原理，而非常規(guī)的自上而下或斜向頂推預(yù)制構(gòu)件的方式，因而能夠不受架設(shè)周圍環(huán)境的凈空高度的限制，對于城市的高架、橋梁建設(shè)均適用。
[0045]2、實現(xiàn)整個架設(shè)過程的智能化。本發(fā)明在架設(shè)的全程，均采用無線進行數(shù)據(jù)的傳輸。通過移動平臺的第一無線收發(fā)器和調(diào)整平臺的第二無線收發(fā)器，分別與智能平臺的第三無線收發(fā)器進行監(jiān)測結(jié)果和操作指令的發(fā)送和接收，且智能操作平臺能夠通過軟件對監(jiān)測結(jié)果進行智能化控制，整個架設(shè)過程減少了人力的投入，同時也減少了架橋的安全風險。
[0046]3、本發(fā)明的移動平臺和調(diào)整平臺均采用了紅外測量方式，使得架設(shè)預(yù)制構(gòu)件的精確度更高。同時也有效避免了錯誤數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，避免了返工情況，提高了整體的架設(shè)效率。
【附圖說明】
[0047]下面將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說明】優(yōu)選實施方式，對一種自動架橋系統(tǒng)及其安裝方法和使用方法的上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進一步說明。
[0048]圖1是單個架橋單元在一種實施例中的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖2是移動平臺在一種實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3是調(diào)整平臺在一種實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖4是圖3的俯視圖；
[0052]圖5是智能操作平臺在一種實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖6是本發(fā)明的自動架橋系統(tǒng)在使用方法的步驟(3)中的示意圖一；
[0054]圖7是本發(fā)明的自動架橋系統(tǒng)在使用方法的步驟(3)中的示意圖二。
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