CN115125841B - 一种构件多角度调整定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工设备技术领域，尤其涉及一种构件多角度调整定位装置。包括：连接件；车体，所述车体由左至右依次设有滑槽、第一轮组件和动力件；模块组，至少一个所述模块组固定于滑槽内，且一侧布置有两组轨道；第二轮组件，所述第二轮组件安装于模块组上方，且与轨道位置相对应；支架，所述支架一侧设有与轨道连接的接触块，且内部安装有两组左右对称的xz调节组件，所述连接件依次连接动力件、第一轮组件、第二轮组件和支架；夹持机构，所述夹持机构转动安装于xz调节组件上；提供了一种构件多角度调整定位装置，实现拱肋对接中的角度和位置调整，固定可靠，便于进行对接操作，同时避免了传统悬吊摆动的问题，简化施工工艺，提高作业效率。

Description

一种构件多角度调整定位装置

技术领域

本发明涉及桥梁施工设备技术领域，尤其涉及一种构件多角度调整定位装置。

背景技术

桥梁施工中，腹杆与上下弦杆整体预拼装后，开始后续对拱肋构件安装作业，目前，对拱肋的作业通常采用在桥梁表面相隔一定距离架设辅助支撑架，用来对拱肋支撑，铺架完成后，利用两台吊机配合捆绑绳索固定于拱肋两端位置，通过两台吊机协作完成拱肋的提升、角度变换以及对接的需求，由于为绳索悬吊调整，在施工中，容易受到强风影响，甚至造成施工中断，并且绳索悬吊中，拱肋容易产生摆动，与桥体本身出现碰撞，甚至出现人员伤害的事故，而且由于摆动的存在，在焊接过程中，容易引起内部应力集中，甚至出现裂痕，增加了焊接难度，并且采用两台吊机协同运作，需要施工人员具有丰富的施工经验，完成配合，增加了施工难度，以及协调难度，同时在拱肋对接中，对于自身对接角度和位置的微调整，往往无法依靠操作吊机实现，需要施工人员再次利用液压缸等工具辅助进行安装操作，并在施工完毕后拆除，施工工艺繁琐，大大降低了桥梁整体的施工效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种构件多角度调整定位装置，实现拱肋对接中的角度和位置调整，固定可靠，便于进行对接操作，同时避免了传统悬吊摆动的问题，简化施工工艺，提高作业效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，包括：连接件；

车体，所述车体由左至右依次设有滑槽、第一轮组件和动力件；

模块组，至少一个所述模块组固定于滑槽内，且一侧布置有两组轨道；

第二轮组件，所述第二轮组件安装于模块组上方，且与轨道位置相对应；

支架，所述支架一侧设有与轨道连接的接触块，且内部安装有两组左右对称的xz调节组件，所述连接件依次连接动力件、第一轮组件、第二轮组件和支架；

夹持机构，所述夹持机构转动安装于xz调节组件上，用于对拱肋夹持固定和位置调整。

优选的，沿所述滑槽四周设有多个第一液压缸，所述模块组两侧上端处设有与第一液压缸活动连接的支板。

优选的，所述轨道内设有均匀排布的承压滚轮，且两侧设有限位槽；所述接触块两侧设有与限位槽连接的限位件，且限位件的上表面为平面。

优选的，所述接触块内部嵌有横向布置的减震柱。

优选的，每个所述承压滚轮与轨道之间均设有两个左、右分布的辅助轮，且与所述承压滚轮形成三角形承压结构。

优选的，所述xz调节组件包括位移件、稳定件和z液压缸；所述位移件与支架滑动连接，且内部设有x液压缸，所述x液压缸与夹持机构转动连接；所述稳定件与位移件滑动连接，且中部与z液压缸一端连接；所述z液压缸另一端与支架连接。

优选的，所述位移件左、右两侧均设有导向块；所述支架内部设有相适应的导向槽。

优选的，所述夹持机构包括支撑件，和对称设置于支撑件下方的支撑轮，所述支撑件上方分别设有两组活动的压紧件，且所述压紧件上安装有驱动电机。

优选的，所述压紧件上方设有驱动液压缸，且其中一组的压紧件为异形滚轮。

优选的，所述模块组下方对称设有贯穿的通槽；两个所述模块组之间多个卡接件。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、多个模块组依次叠加堆积组合，形成供支架上、下位移的轨道，根据拱肋的安装高度需求，可以随时进行调整组合，方便操作；2、夹持机构完成拱肋的夹持固定，同时与xz调节组件转动连接，被动调整拱肋的相对角度，并利用自身结构，完成对拱肋的位移调整，方便进行对接，实现微调整，提高作业效率；3、两组xz调节组件配合运作，可以微调拱肋的高度，并实现对拱肋倾斜角度的调整，方便对接定位，同时降低了对协作的要求，单人即可完成操作；4、动力件通过连接带动支架沿轨道上、下位移，完成对拱肋的抬起，以及高度的调整，配合可组合安装的模块组，满足桥梁复杂的施工环境。

附图说明

图1为一种构件多角度调整定位装置的整体结构示意图；

图2为一种构件多角度调整定位装置的整体侧方示意图；

图3为一种构件多角度调整定位装置的模块组配合结构示意图；

图4为一种构件多角度调整定位装置的模块组结构示意图；

图5为一种构件多角度调整定位装置的支架结构示意图；

图6为一种构件多角度调整定位装置的xz调节组件结构示意图；

图7为一种构件多角度调整定位装置的xz调节组件连接结构示意图；

图8为一种构件多角度调整定位装置的xz调节组件部分结构示意图；

图9为一种构件多角度调整定位装置的夹持机构结构示意图；

图10为一种构件多角度调整定位装置的夹持机构调整状态结构示意图；

图11为一种构件多角度调整定位装置的模块组调高状态结构示意图；

图12为一种构件多角度调整定位装置的车体结构示意图；

图13为一种构件多角度调整定位装置的现有技术施工示意图。

图中：1、连接件；2、车体；3、模块组；4、第二轮组件；5、支架；6、xz调节组件；7、夹持机构；201、滑槽；202、第一轮组件；203、动力件；204、第一液压缸；301、轨道；302、支板；303、承压滚轮；304、限位槽；305、辅助轮；306、通槽；307、卡接件；501、接触块；502、限位件；503、减震柱；504、导向槽；601、位移件；602、稳定件；603、z液压缸；604、x液压缸；605、导向块；701、支撑件；702、支撑轮；703、压紧件；704、驱动电机；705、驱动液压缸。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-12所示，一种构件多角度调整定位装置，其特征在于，包括：连接件1；车体2，车体2由左至右依次设有滑槽201、第一轮组件202和动力件203；模块组3，至少一个模块组3固定于滑槽201内，且一侧布置有两组轨道301，多个模块组依次叠加固定，实现支架上、下位移空间的调整；第二轮组件4，第二轮组件4安装于模块组3上方，且与轨道301位置相对应，用以支撑连接件通过，提高位移的平稳性；支架5，支架5一侧设有与轨道301连接的接触块501，且内部安装有两组左右对称的xz调节组件6，用以分别调整拱肋夹持处的位置，连接件1依次连接动力件203、第一轮组件202、第二轮组件4和支架5；夹持机构7，夹持机构7转动安装于xz调节组件6上，用于对拱肋夹持固定和位置调整；依靠动力件203产生驱动力，通过连接件1拉动支架沿轨道位移，进行高度变化，带动拱肋快速提升，并在到达合适位置后，利用xz调节组件6调整拱肋的x轴方向的位置，以及z轴高度方向的位置，实现对拱肋的位置微调，更好的对接固定，同时，利用两组xz调节组件6，分别调整自身所处的高度位置，完成拱肋角度的变化，更好的对接，而夹持机构7实现对拱肋夹持的作用下，能够驱动拱肋进行位移，配合xz调节组件6，实现多角度的位移调整，操作空间灵活多样。

结合图2、图3和图11所示，沿滑槽201四周设有多个第一液压缸204，模块组3两侧上端处设有与第一液压缸204活动连接的支板302；为了进一步提高模块组3增高时的施工速度，在滑槽201处设置第一液压缸204，调整时，启动第一液压缸204推动支板302向上位移，底部预留出放置空间，然后推动下一模块组3进入滑槽201内，并滑入端部位置定位，随后第一液压缸204复位，脱离与支板302接触，完成增高；

其中，为了防止第一液压缸204与支板302之间产生干涉，将支板302与模块组3设计为可拆卸连接，如利用螺钉固定连接。

结合图3-图5所示，轨道301内设有均匀排布的承压滚轮303，且两侧设有限位槽304；接触块501两侧设有与限位槽304连接的限位件502，且限位件502的上表面为平面；承压滚轮303对接触块501产生支撑，通过支架5位移时，带动承压滚轮303转动，减小位移时产生的摩擦力，同时更加适用于工程作业的恶劣环境，利用限位件502与限位槽304滑动连接，完成对支架5的辅助定位，防止其脱离与承压滚轮303接触，并且限位件502的上表面为平面结构，对限位槽304内的杂物进行刮除清理，防止异物粘结在滑槽201内，影响限位件502位移，保证结构的稳定；

可选的，接触块501内部嵌有横向布置的减震柱503；在载物情况下，接触块501与承压滚轮303接触位移过程中，会产生一定微弱的震动力，长时间存在加剧承压滚轮303内的轴承点蚀损伤，为此，在接触块501内放置与限位件502同向的减震柱503，利用减震柱503对震动力阻尼消除，减小接触块501与承压滚轮303之间接触所产生的震动力传导，同时横向布置减震柱503，不会破坏接触块501自身的结构强度；其中，减震柱503不宜为一体贯穿接触块501本身的设计，应采用分段布置，避免对自身结构造成破坏，如，采用减震柱503的长度为接触块501横向宽度的三分之一最优；

可选的，每个承压滚轮303与轨道301之间均设有两个左、右分布的辅助轮305，且与承压滚轮303形成三角形承压结构；支架5在承载情况下，接触块501与承压滚轮303之间承受较大的压力，长时间使用后，引起承压滚轮303的转轴弯曲，为此，通过在每个承压滚轮303两侧，分别设置辅助轮305进行支撑，并从侧面形成三角形的承压结构，提高承压滚轮303的转轴受力强度，避免其弯曲，同时两个辅助轮305采用相互交错布置，对承压滚轮303形成多点位支撑，相对于对称布置的辅助轮305，受力强度提升13％左右，同时提升了承压滚轮303处结构的平稳性；

其中，辅助轮305数量采用偶数布置，数量由轨道301的宽度确定。

结合图6、图7和图8所示，xz调节组件6包括位移件601、稳定件602和z液压缸603；位移件601与支架5滑动连接，且内部设有x液压缸604，x液压缸604与夹持机构7转动连接；稳定件602与位移件601滑动连接，且中部与z液压缸603一端连接；z液压缸603另一端与支架5连接；x液压缸604推动夹持机构7位移，调整拱肋x轴方向的位置，而z液压缸603完成对拱肋高度方向的调整，同时两组配合的z液压缸603利用两者之间不同高度位置，以及与夹持机构7的转动连接关系，完成对构件角度的调整，操作灵活方便；

可选的，位移件601左、右两侧均设有导向块605；支架5内部设有相适应的导向槽504；导向块605与导向槽504配合，实现位移件601的导向定位，在z液压缸603的驱动下，进行上、下位移。

结合图9和图10所示，夹持机构7包括支撑件701，和对称设置于支撑件701下方的支撑轮702，支撑件701上方分别设有两组活动的压紧件703，且压紧件703上安装有驱动电机704；依靠压紧件703与下方的支撑轮702配合，完成对拱肋的夹持固定，并利用与压紧件703同轴连接的驱动电机704带动拱肋在夹持机构7内进行横向位移，从而更好进行对接，满足对拱肋的微调，避免传统悬吊的弊端，同时依靠压紧件703沿支撑件701上、下滑动，实现对拱肋的松开和抓取动作；

可选的，压紧件703上方设有驱动液压缸705，且其中一组的压紧件703为异形滚轮；利用异型轮与拱肋表面接触，提高夹持时的稳固效果，并在需要调整拱肋的横向位置时，启动异型轮处的驱动液压缸带动压紧件上移，并利用另一侧压紧件上的轮体转动，带动拱肋位移，配合下方布置的支撑轮，减小调整时的位移阻力；

其中，异型轮截面形状可以为多边形，三角形，或者梅花形等，可以与拱肋接触后，产生定位阻力即可。

结合图3所示，模块组3下方对称设有贯穿的通槽306；两个所述模块组3之间多个卡接件307；在调整模块组3的高度时，为了方便对模块组3搬运，通过在下方开设通槽306，方便利用叉车等工具进行搬运，同时在相邻的两个模块组3之间加装卡接件307，在侧面完成对两个模块组3的加固；

其中，还可以在模块组3上设置卡接结构，增加两者之间的连接性，如，在模块组3的下表面加工凹槽，上表面加工出对应的凸起，利用两者之间的卡接，提高整体配合的稳定性。

结合图1所示，连接件1可以选用钢绞绳或者传动链结构，第一轮组件202和第二轮组件4上采用对应的承接轮，如，钢绞绳配合滚轮，传动链配合链轮，同时动力件203采用与之对应的，当为钢绞绳时，动力件203可以选择卷扬机与之配合，提供动力来源，而为传动链结构时，动力件203由电动机、减速箱和对应的缠绕链轮组成，带动支架5位移。

结合图3所示，第二轮组件4安装于最上方的模块组3上，提供对连接件1的支撑和定位，同时第二轮组件4与模块组3为可拆卸的连接，如螺钉固定，方便维修安装。

结合图3和图12所示，为了进一步提高模块组3定位的可靠性，在滑槽201内加工处定位孔，并在模块组3下方位置加工处对应位置的小孔，利用销轴穿入两者之间实现固定，并且滑槽201的端部位置与车体2下方空间连通，避免长时间使用后，杂物堆积在滑槽201内边缘处，影响模块组3的定位。

结合图1和图11所示，连接件1采用具有柔性的钢绞绳或者传动链，可以满足模块组3高度调整时的需求，通过将上方的模块组3进行抬高时，不会受到连接件1的影响，抬高过程中，钢绞绳和传动链均可以实现自适应调整。

使用时，结合图1至图13所示，将拱肋放置在支撑轮702和压紧件703之间，并初步调整拱肋的卡接位置，启动驱动液压缸705完成对拱肋的夹持固定，根据预先计算的拱肋对接所需的倾斜角度，利用两组z液压缸603分别调整拱肋两端的高度，从而接近预设倾斜角度，然后启动动力件203，对连接件1进行卷动，并拉动支架5向上位移，到达合适位置后，动力件203停止，推动车体2位移至对接处附近，此时夹持的拱肋与桥体自身处的拱肋对接处相距在可调范围内，当拱肋与对接处具有位移距离时，启动压紧件的驱动电机，带动拱肋自身位移，并位移至合适位置后停止，利用驱动电机704自身的自锁实现对拱肋的定位，当拱肋的倾斜角度不符合时，可以利用两组z液压缸603分别调整拱肋两端的高度，完成对角度的调整，而x液压缸604则可以推动拱肋远离支架5，沿x轴位移，通过一系列微调，快速实现拱肋的定位调整，并且在定位后，能够保证拱肋定位可靠准确，不受风力影响，避免了传统吊装受风力摆动，引起碰撞，或者影响焊接质量的问题；

同时，根据桥梁上的施工环境，可以选择提前将多个模块组3叠加至合适高度，依次对各个拱肋进行安装，或者，当桥梁上方空间具有局限性，模块组3过高无法方便同行时，只需通过第一液压缸204在合适的位置依次对模块组3进行叠加即可，使用更加灵活。

综上所述，本发明依靠模块组3、连接件1与动力件203的配合，在调整模块组3高度的同时，不会干涉传动结构，并利用支架5完成对拱肋的抬高，随后结合xz调节组件6和夹持机构7，对拱肋角度、位置调整，快速实现拱肋与桥梁的对接。

实施例1

中山至开平高速公路中山段工程，岐江河大桥主桥施工，K11+000～K45+875.29，路线全长约33km，路线基本以高架形式行进，桥梁工程占比85.5％、隧道工程占比12.9％、路基工程占比1.6％；标段为起讫桩号K26+167.5～K31+161.435，线路总长4992m，主线采用设计速度100km/h的双向六车道高速公路标准，设有特大桥4992m/4座，桥梁同中山市现有城市快速路南外环路共线修建，同时拆除南外环路岐江河大桥及其引桥，以双层桁架拱桥结构形式与中开高速岐江河大桥共线重建。其中岐江河大桥主桥153m，斜跨Ⅳ级航道岐江河，主桥钢结构安装为超过一定规模的危大工程；主桥为跨度150m的双层桥面简支钢桁钢拱桥，全长153m。主梁采用全焊接双层桁架，主桁变高，桁高高均为10.394～11.0792m，主桁间距37.3m，拱肋采用二次抛物线设置，矢高为37.5m(距离下层跨中系统中心线)，上下层桥面均设双向2％横坡；参见图13所示，传统安装需采用4台吊机(60T)，每两个为一组，对拱肋进行吊装，并依靠两个吊机的吊臂位置改变，协调拱肋的角度和位置，并需安装辅助定位装置，协同进行对接，在施工中，十分依赖工作环境，在大风天气下，无法保证拱肋稳定，从而需要暂停施工，并且在对接够，容易出现摆动，影响拱肋对接处的焊接。

传统施工进度设计表一

序号	工作内容	开始时间	结束时间	工期(天)
					1	拱肋支架安装	2022/5/10	2022/6/10	32
2	拱肋、风撑吊装	2022/6/1	2022/6/30	30
					3	拱肋、风撑焊接	2022/6/5	2022/7/5	31
4	拱肋、风撑检测	2022/6/20	2022/7/15	26
					5	桥面附属/防撞护栏安装	2022/7/5	2022/8/10	37
6	支架拆除	2022/7/16	2022/8/20	36
					7	最后一道面漆涂装	2022/8/10	2022/8/31	22

本发明施工进度设计表二

通过对比表一和表二可知，采用本发明有效压缩了拱肋、风撑的安装和焊接时间，大大提高施工效率，同时不受天气影响，可在大风环境下作业，而且简化了施工工艺，无需安装辅助定位装置，并进一步提高作业质量。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (4)

1.一种构件多角度调整定位装置，其特征在于，包括：连接件(1)；

车体(2)，所述车体(2)由左至右依次设有滑槽(201)、第一轮组件(202)和动力件(203)；

模块组(3)，至少一个所述模块组(3)固定于滑槽(201)内，且一侧布置有两组轨道(301)；所述轨道(301)内设有均匀排布的承压滚轮(303)，且两侧设有限位槽(304)；接触块(501)两侧设有与限位槽(304)连接的限位件(502)，且所述限位件(502)的上表面为平面；所述接触块(501)内部嵌有横向布置的减震柱(503)；每个所述承压滚轮(303)与轨道(301)之间均设有两个左、右分布的辅助轮(305)，且与所述承压滚轮(303)形成三角形承压结构；

第二轮组件(4)，所述第二轮组件(4)安装于模块组(3)上方，且与轨道(301)位置相对应；

支架(5)，所述支架(5)一侧设有与轨道(301)连接的接触块(501)，且内部安装有两组左右对称的xz调节组件(6)，所述连接件(1)依次连接动力件(203)、第一轮组件(202)、第二轮组件(4)和支架(5)；所述xz调节组件(6)包括位移件(601)、稳定件(602)和z液压缸(603)；所述位移件(601)与支架(5)滑动连接，且内部设有x液压缸(604)，所述x液压缸(604)与夹持机构(7)转动连接；所述稳定件(602)与位移件(601)滑动连接，且中部与z液压缸(603)一端连接；所述z液压缸(603)另一端与支架(5)连接；依靠所述动力件(203)产生驱动力，通过所述连接件(1)拉动支架沿轨道位移，进行高度调节，带动拱肋提升，并在到达合适位置后，利用所述xz调节组件(6)调整拱肋的x轴方向的位置，以及z轴高度方向的位置；

夹持机构(7)，所述夹持机构(7)转动安装于xz调节组件(6)上，用于对拱肋夹持固定和位置调整；所述夹持机构(7)包括支撑件(701)，和对称设置于支撑件(701)下方的支撑轮(702)，所述支撑件(701)上方分别设有两组活动的压紧件(703)，且所述压紧件(703)上安装有驱动电机(704)；

沿所述滑槽(201)四周设有多个第一液压缸(204)，所述模块组(3)两侧上端处设有与第一液压缸(204)活动连接的支板(302)；所述模块组(3)增高时，在滑槽(201)处设置第一液压缸(204)，调整时，所述第一液压缸(204)推动支板(302)向上位移，底部预留出放置空间，推动下一所述模块组(3)进入滑槽(201)内，并滑入端部位置定位。

2.根据权利要求1所述的一种构件多角度调整定位装置，其特征在于：所述位移件(601)左、右两侧均设有导向块(605)；所述支架(5)内部设有相适应的导向槽(504)。

3.根据权利要求1所述的一种构件多角度调整定位装置，其特征在于：所述压紧件(703)上方设有驱动液压缸(705)，且其中一组的压紧件(703)为异形滚轮。

4.根据权利要求1所述的一种构件多角度调整定位装置，其特征在于：所述模块组(3)下方对称设有贯穿的通槽(306)；两个所述模块组(3)之间多个卡接件(307)。