CN113023544B - 一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，包括吊架以及安装在吊架上的若干升降调节组件，若干升降调节组件成矩形分布在吊架上，若干升降调节组件分别与拱梁段的不同位置连接，调节装置还包括用于检测拱梁段倾斜角度的姿态检测模块，若干升降调节组件均在姿态检测模块的控制下缩短或变长。通过设置升降调节组件，以在拱梁段出现偏离预设位置情况时，通过姿态检测模块控制升降调节组件的方式，控制拱梁段在吊装状态下调节姿态至预设的角度，无需将拱梁段放至原位后进行角度调整后再起吊，减少了拱梁段来回搬运的麻烦，提供了安装的工作效率。

Description

一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置

技术领域

本申请涉及景观桥吊装的领域，尤其是涉及一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置。

背景技术

横跨珠江的人行景观桥，建桥址北侧为二沙岛东侧岛尖，南侧为国际媒体港。上游距离广州大桥约300米，下游距离猎德大桥约1.5公里。主桥采用拱跨166m钢结构斜拱曲梁组合桥。人行桥跨中总宽15m，其中快行道5m，慢行道6m，中部观景台4m。

全桥共三联，上部结构采用(53.5+166+53.5)m钢拱主桥及2*40m连续钢箱梁引桥；下部结构采用圆柱墩、采用钻孔灌注桩基础，其中主墩承台20x20x6.5m，9根φ3.0m桩基。

主梁采用圆弧形钢箱梁结构，采用拱肋横向侧倾、主梁平面圆弧布置。拱肋四周倒圆弧，整体呈流线形，截面尺寸从拱顶至拱脚逐渐变大。

主拱拱跨198m，矢高57.95m，矢跨比1/3.4，拱肋平面呈10°外倾，拱轴线为二次抛物线，主拱由若干拱梁段组成，施工时，拱肋吊装工艺按照以下步骤进行：

a根据单个拱肋块体就位姿态，配备调节好钢丝绳长度，再采用浮吊实施吊装；

b拱肋在运输船上水平倾斜10°摆放，运输船桥址定位后，先进行拱肋吊装姿态的转化，然后缓慢提升拖离船体后停止，待确认拱肋姿态合理、吊装安全后进行下一步；

c起升拱肋至稍高于安装位，然后进行拱肋缓慢下放，人工拉绳牵引至拱肋支架顶端标高调节小柱上方。

根据限位侧向挡板或前一节段底部、侧向马板作为参考导向，配合测控点测量，进行本节段拱肋就位——对测控点进行复测，满足粗定位（测控点各向坐标偏差4cm）要求后，浮吊缓慢卸载直至完全落位。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有现有技术通过吊装时预设的钢丝绳长度来使拱桥段在空中保持一定的倾斜姿态。若起吊后发现钢丝绳的预设长度使得拱梁段无法满足吊装姿态要求，需要重新下放并调整钢丝绳的长度，降低了施工效率。

发明内容

为了解决施工效率慢的问题，本申请提供一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置。

本申请提供一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，采用如下的技术方案：

一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，包括吊架以及安装在吊架上的若干升降调节组件，若干升降调节组件成矩形分布在所述吊架上，若干所述升降调节组件分别与拱梁段的不同位置连接，调节装置还包括用于检测拱梁段倾斜角度的姿态检测模块，若干所述升降调节组件均在姿态检测模块的控制下缩短或变长。

通过采用上述技术方案，通过设置姿态检测模块以在拱梁段吊装的过程中对拱梁段的吊装姿态进行实时的监测，以判断拱梁段在吊装的过程中是否出现偏离原位置的情况，通过设置升降调节组件，以在拱梁段出现偏离预设位置情况时，通过姿态检测模块控制升降调节组件的方式，控制拱梁段在吊装状态下调节姿态至预设的角度，无需将拱梁段放至原位后进行角度调整后再起吊，减少了拱梁段来回搬运的麻烦，提供了安装的工作效率。

可选的，所述升降调节组件包括卷扬机，所述卷扬机包括钢丝绳，钢丝绳的一端与拱梁段可拆卸连接，姿态检测模块与卷扬机信号连接。

通过采用上述技术方案，通过卷扬机收放钢丝绳的伸长的长度，卷扬机可以对拱梁段进行无极调，便可以调节拱梁段竖直方向上的倾斜角度，姿态检测模块根据调节的需要控制卷扬机动作，以提高调节的精度，以便将拱梁段以预设姿态吊装至预设的位置。

可选的，所述吊架包括两条相互平行设置的滑行轨道，所述升降调节组件还包括滑车，所述滑车放置在滑行轨道上并与滑行轨道滑移连接，所述滑车的数量与所述升降调节组件的数量一致，所述卷扬机与所述滑车固定连接，所述滑车与所述姿态检测模块信号连接。

通过采用上述技术方案，通过设置两条相互平行的滑行轨道以及设置数量与升降调节组件一致的滑车，以在卷扬机收放钢丝绳以使得钢丝绳在竖直方向上出现倾斜后，可以通过控制滑车滑动的方式，以使得钢丝绳在吊装的过程中，始终保持竖直绷紧的状态，钢丝绳所受到的外力保持在同一竖直线上，钢丝绳不易出现崩断的情况。

可选的，所述姿态检测模块包括：

长度检测子模块，与卷扬机连接且数量与卷扬机数量一致，用于检测卷扬机到拱梁段表面之间的钢丝绳长度并生成长度信息；

姿态成形子模块，与长度检测子模块信号连接以将接收到的长度信息转化为拱梁段的吊装姿态信息；

姿态校验子模块，与姿态成形子模块信号连接以确定吊装姿态信息与预设吊装姿态信息之间的偏差信息并将偏差信息转化为与拱梁段吊装姿态关联的钢丝绳长度调节信息；

姿态调节子模块，与姿态校验子模块信号连接以将长度调节信息转化为控制卷扬机工作的调节指令。

通过采用上述技术方案，长度检测子模块用于检测钢丝绳当前的长度，姿态成形子模块根据若干钢丝绳当前的伸长长度，以判断出拱梁段当前的吊装姿态，姿态校验子模块根据所获取到的吊装姿态信息与预设吊装姿态信息进行对比判断，以判断出起吊至吊装过程中，钢丝绳的伸长长度是否出现了偏差，如果其中一条或者是多条钢丝绳的伸长长度出现了偏差，则通过姿态调节子模块对钢丝绳的长度进行调节，进而调节拱梁段的姿态，以便将拱梁段以预设的姿态放置到预设位置处。

可选的，所述姿态检测模块还包括滑车控制子模块，滑车控制子模块与滑车连接以将钢丝绳在拱梁段吊装过程中调节至竖直状态。

通过采用上述技术方案，扬机收放钢丝绳以使得钢丝绳在竖直方向上出现倾斜后，可以通过滑车控制子模块控制滑车滑动的方式，以使得钢丝绳在吊装的过程中，始终保持竖直绷紧的状态，钢丝绳所受到的外力保持在同一竖直线上，钢丝绳不易出现崩断的情况。

可选的，所述姿态检测模块还包括风速检测子模块，所述风速检测子模块用于实时检测拱梁段吊装时拱梁段附近的风速信息和风向信息并转化为对拱梁段吊装姿态的影响程度信息；根据所述影响程度信息确定钢丝绳的长度调节信息。

通过采用上述技术方案，因拱梁段起吊之后，拱梁段依靠各个钢丝绳的拉力在空中保持姿态，吊装时，拱梁段上下侧面受力不均衡时，拱梁段会出现晃动偏离原位置的情况，因此，通过检测风速信息和风向信息以计算风速和对风向对拱梁段造成的影响，根据该影响作出对钢丝绳的长度调节信息，以通过调节钢丝绳的长度，使得拱梁段始终保持在预设的吊装姿态。

可选的，风速检测子模块包括若干与姿态调节子模块连接的长度调节组，长度调节组将风速信息和风向信息转化为卷扬机转动的圈数信息。

通过采用上述技术方案，长度调节组控制卷扬机工作时转动的圈数，以进一步控制钢丝绳的伸长长度，进而控制拱梁段的调节姿态。

可选的，所述升降调节组件设置有四组。

通过采用上述技术方案，通过设置四组升降调节组件，四辆滑车和四根钢绳相互配合，以使得拱梁段获得三个自由度的方向调节，进一步提高了拱梁段的调节精度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置姿态检测模块以在拱梁段吊装的过程中对拱梁段的吊装姿态进行实时的监测，以判断拱梁段在吊装的过程中是否出现偏离原位置的情况，通过设置升降调节组件，以在拱梁段出现偏离预设位置情况时，通过姿态检测模块控制升降调节组件的方式，控制拱梁段在吊装状态下调节姿态至预设的角度，无需将拱梁段放至原位后进行角度调整后再起吊，减少了拱梁段来回搬运的麻烦，提供了安装的工作效率。

2.通过设置两条相互平行的滑行轨道以及设置数量与升降调节组件一致的滑车，以在卷扬机收放钢丝绳以使得钢丝绳在竖直方向上出现倾斜后，可以通过控制滑车滑动的方式，以使得钢丝绳在吊装的过程中，始终保持竖直绷紧的状态，钢丝绳所受到的外力保持在同一竖直线上，钢丝绳不易出现崩断的情况。

3.长度检测子模块用于检测钢丝绳当前的长度，姿态成形子模块根据若干钢丝绳当前的伸长长度，以判断出拱梁段当前的吊装姿态，姿态校验子模块根据所获取到的吊装姿态信息与预设吊装姿态信息进行对比判断，以判断出起吊至吊装过程中，钢丝绳的伸长长度是否出现了偏差，如果其中一条或者是多条钢丝绳的伸长长度出现了偏差，则通过姿态调节子模块对钢丝绳的长度进行调节，进而调节拱梁段的姿态，以便将拱梁段以预设的姿态放置到预设位置处。

附图说明

图1是本实施例中吊装姿态调节装置的整体结构示意图；

图2是本实施例中姿态检测模块组成示意图。

附图标记说明：1、拱梁段；2、卷扬机；3、钢丝绳；4、滑行轨道；5、滑车；100、长度检测子模块；200、姿态成形子模块；300、姿态校验子模块；400、姿态调节子模块。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种异形人行景观桥拱梁段1吊装姿态调节装置。参照图1，吊装姿态调节装置包括吊架以及安装在吊架上的若干升降调节组件，吊架安装固定在浮吊（图中未示出）上，若干浮吊成矩形分布在吊架上，若干升降调节组件分别与拱梁段1的不同位置连接。

参照图1，在本实施例中，升降调节组件设置有四组，在其他实施方式中，升降组件还可以是设置有三组、五组、六组等等。升降调节组件包括卷扬机2以及绕接在卷扬机2上的钢丝绳3，钢丝绳3与拱梁段1可拆卸连接，在本实施例中，在拱梁段1上焊接吊点，钢丝绳3与吊点连接，在其他实施方式中，也可以通过在钢丝绳3的尾端设置吊耳。为了使得卷扬机2有足够的承载力吊起拱梁段1，在同一个吊点设置多台卷扬机2，通过同一吊点的卷扬机2同步工作的方式，以增加卷扬机2的承重能力。四个吊点处的卷扬机2分别通过控制卷扬机2上钢丝绳3的伸长长度变化，以在竖直方向上控制拱梁段1各个方位的倾斜角度。

参照图1，吊架包括相互平行设置的两组滑行轨道4，升降调节组件还包括滑车5，滑车5有四辆，滑车5设于滑行轨道4上，滑车5与滑行轨道4滑移连接，卷扬机2安装固定在滑车5上，以使得滑车5在移动时，带动卷扬机2移动。通过调节滑车5在滑行轨道4上的位置，以在调节拱梁段1在水平方向的摆动角度。

参照图1，吊装姿态调节装置还包括姿态检测模块，姿态检测模块用于检测拱梁段1的倾斜角度，姿态检测模块与卷扬机2连接以通过控制卷扬机2工作进一步控制钢丝绳3的伸长长度。

参照图2，姿态检测模块包括长度检测子模块100、姿态成形子模块200、姿态校验子模块300以及姿态调节子模块400。

参照图2，长度检测子模块100与卷扬机2连接且数量与卷扬机2数量一致，每一个长度检测子模块100分别用于检测对应卷扬机2到拱梁段1表面之间的钢丝绳3长度（也就是钢丝绳3的伸长长度）并生成长度信息。

参照图2，姿态成形子模块200与长度检测子模块100信号连接以将接收到的长度信息转化为拱梁段1的吊装姿态信息。吊装姿态信息是指拱梁段1当前的倾斜水平面的状态。在吊装前，先通过模拟的方式训练得出钢丝绳3各个长度下拱梁段1的姿态模型，然后在长度检测子模块100获取了钢丝绳3具体的长度之后，将所获取到的各根钢丝绳3的长度与所训练的长度数据进行对比，以得出当前拱梁段1的姿态。

参照图2，姿态校验子模块300，与姿态成形子模块200信号连接以确定吊装姿态信息与预设吊装姿态信息之间的偏差信息并将偏差信息转化为与拱梁段1吊装姿态关联的钢丝绳3长度调节信息；将所获取到的姿态与预设的姿态进行对比，如比较拱梁段1的水平方向的倾斜角度或者是竖直方向上的倾斜角度：1号吊耳与拱梁段1夹角99.09°，2号吊耳与拱梁段1夹角74.66°，3号吊耳与拱梁段1夹角99.28°，4号吊耳与拱梁段1夹角74.20°等，以判断拱梁段1是否出现了偏离情况。

参照图2，姿态调节子模块400，与姿态校验子模块300信号连接以将长度调节信息转化为控制卷扬机2工作的调节指令。如果出现了偏离，根据计算检测得到的钢丝绳3长度与预设长度进行对比，得出差值，通过控制卷扬机2以控制差值，将钢丝绳3调节至预设的长度，进而将拱梁段1调节至预设的长度。例如，预设1号钢丝绳3长5米，2号钢丝绳3长5.929米，3号钢丝绳3长7.908米，4号钢丝绳3长8.532米，但是因为起吊以及吊装的过程中出现了偏差，导致1号钢丝绳3长只有4.95米，三号钢丝绳3长只有7.899米，所以现在要同时将一号钢丝绳3和三号钢丝绳3调节至5米和7.908米。

参照图2，姿态检测模块还包括滑车5控制子模块，滑车5控制子模块与滑车5连接以将钢丝绳3在拱梁段1吊装过程中调节至竖直状态。钢丝绳3起吊时，钢丝绳3处于竖直状态，当调节了其中部分钢丝绳3的长度后，因为角度出现了变化，以使得钢丝绳3的状态发生了变化，不再是竖直状态，因此，通过将钢丝绳3调节长度转化为对应滑车5移动的距离，以通过移动滑车5带动卷扬机2运动的方式，以使得钢丝绳3的两个端点始终位于同一竖直方向上，钢丝绳3受力集中，不易出现崩断的情况。

参照图2，姿态检测模块还包括风速检测子模块，风速检测子模块用于实时检测拱梁段1吊装时拱梁段1附近的风速信息和风向信息并转化为对拱梁段1吊装姿态的影响程度信息；根据影响程度信息确定钢丝绳3的长度调节信息。

参照图2，通过实时检测吊装时拱梁段1附近的风速和风向，并将检测到的数据转化为对拱梁段1偏移角度的影响，同时将偏移角度转化为各钢丝绳3的长度调节数据，通过卷扬机2重新调整钢丝绳3的长度，以降低吊装时的风速对拱梁段1吊装姿态造成的影响。

参照图2，风速检测子模块包括若干与姿态调节子模块400连接的长度调节组，长度调节组将风速信息和风向信息转化为卷扬机2转动的圈数信息。长度调节组将所检测到的风速数据和风向数据转化为卷扬机2转动的圈数数据，并将该圈数数据传输至姿态调节子模块400以便姿态调节子模块400控制卷扬机2进行工作。

本实施例公开的一种异形人行景观桥拱梁段1吊装姿态调节装置实施原理为：

在吊装时，先将四根钢丝绳3分别固定在拱梁段1上的四个吊点处，然后通过浮吊将拱梁段1吊起，长度检测子模块100在拱梁段1起吊的过程中实施检测钢丝绳3的伸长长度，姿态成形子模块200将长度检测子模块100获取到的数据转化为当前拱梁段1的模型，姿态校验子模块300实时校验所成形的姿态，以判断是否出现了偏差，如果出现了偏差，姿态校验子模块300计算出因偏差所造成需要调节钢丝绳3的长度，姿态调节子模块400根据计算的结果控制卷扬机2调节钢丝绳3的长度，进而使得拱梁段1以预设的姿态放置到预设的位置处，进而完成吊装的工作。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，其特征在于：包括吊架以及安装在吊架上的若干升降调节组件，若干升降调节组件成矩形分布在所述吊架上，若干所述升降调节组件分别与拱梁段(1)的不同位置连接，调节装置还包括用于检测拱梁段(1)倾斜角度的姿态检测模块，若干所述升降调节组件均在姿态检测模块的控制下缩短或变长；所述升降调节组件包括卷扬机(2)，所述卷扬机(2)包括钢丝绳(3)，钢丝绳(3)的一端与拱梁段(1)可拆卸连接，姿态检测模块与卷扬机(2)信号连接；所述吊架包括两条相互平行设置的滑行轨道(4)，所述升降调节组件还包括滑车(5)，所述滑车(5)放置在滑行轨道(4)上并与滑行轨道(4)滑移连接，所述滑车(5)的数量与所述升降调节组件的数量一致，所述卷扬机(2)与所述滑车(5)固定连接，所述滑车(5)与所述姿态检测模块信号连接；

所述姿态检测模块包括：

长度检测子模块(100)，与卷扬机(2)连接且数量与卷扬机(2)数量一致，用于检测卷扬机(2)到拱梁段(1)表面之间的钢丝绳(3)长度并生成长度信息；

姿态成形子模块(200)，与长度检测子模块(100)信号连接以将接收到的长度信息转化为拱梁段(1)的吊装姿态信息；

姿态校验子模块(300)，与姿态成形子模块(200)信号连接以确定吊装姿态信息与预设吊装姿态信息之间的偏差信息并将偏差信息转化为与拱梁段(1)吊装姿态关联的钢丝绳(3)长度调节信息；

姿态调节子模块(400)，与姿态校验子模块(300)信号连接以将长度调节信息转化为控制卷扬机(2)工作的调节指令。

2.根据权利要求1所述的一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，其特征在于：所述姿态检测模块还包括滑车(5)控制子模块，滑车(5)控制子模块与滑车(5)连接以将钢丝绳(3)在拱梁段(1)吊装过程中调节至竖直状态。

3.根据权利要求1所述的一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，其特征在于：所述姿态检测模块还包括风速检测子模块，所述风速检测子模块用于实时检测拱梁段(1)吊装时拱梁段(1)附近的风速信息和风向信息并转化为对拱梁段(1)吊装姿态的影响程度信息；根据所述影响程度信息确定钢丝绳(3)的长度调节信息。

4.根据权利要求3所述的一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，其特征在于：风速检测子模块包括若干与姿态调节子模块(400)连接的长度调节组，长度调节组将风速信息和风向信息转化为卷扬机(2)转动的圈数信息。

5.根据权利要求1所述的一种异形人行景观桥拱梁段吊装姿态调节装置，其特征在于：所述升降调节组件设置有四组。