自动架桥系统及其安装方法和使用方法技术方案

本发明专利技术提供了一种自动架桥系统，其以单个架桥单元为主体，每个架桥单元均包括移动平台、支撑模块、调整平台以及智能操作平台四个部分。自动架桥系统的使用方法为：首先架桥系统在桥墩纵跨一侧托起预制构件，然后调整平台旋转一定角度，使预制构件一起旋转，之后调整平台的支撑柱顶托起预制构件，待预制构件高度超过桥墩上部支承结构后，调整平台回转，待预制构件与桥墩纵向跨径平行且在同一垂直于水平面的平面时，支撑柱下降，直至预制构件与桥墩支承结构贴住。本发明专利技术具有智能化、自动化、精确化等特点。且本发明专利技术能够不受桥梁、高架上部净空高度的限制。

【技术实现步骤摘要】
自动架桥系统及其安装方法和使用方法
本专利技术涉及桥梁建筑施工领域，尤指一种自动架桥系统及其安装方法和使用方法。
技术介绍
随着我国城市化建设速度的加快，越来越多的城市交通向着立体化的方向发展，主要代表为城市高架路的修建。目前，国内外在架设城市高架路主体结构的领域，主要采用的工艺模式是架桥机和机械吊装两种。其中，架桥机是通过斜向顶推预制构件来构筑桥梁；而机械吊装则是自下而上垂直吊起预制构件，然后再自上而下垂直安装预制构件完成架桥。然而，随着城市的建筑物密度日益高度集中化，架设高架的平面范围和净空高度越来越小，在预架设桥梁、高架主体结构的0-10m范围内，遇上高空电缆、横跨桥梁等的障碍物已不罕见，因而采用对净空高度要求极大的架桥机和机械吊装工艺模式架设城市高架路的难度日益增加。因此，设计与开发一种适合在低净空高度架设城市高架路、桥梁等的架桥系统不仅必要，而且极具现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种自动架桥系统及其安装方法和使用方法，解决城市高架、桥梁架设过程中的高度小、施工难等问题。本专利技术提供的技术方案如下：一种自动架桥系统，包括：至少一个架桥单元，每个所述架桥单元包括：移动平台，其设置有第一红外测量仪和第一无线收发器；支撑模块，其竖直设置于所述移动平台上；调整平台，其设置于所述支撑模块上，所述调整平台包括从下到上依次设置的基座、支撑柱和预制构件安装位，所述支撑柱为可伸缩和可旋转的柱体；所述调整平台上进一步设有第二红外测量仪、第二无线收发器和自动锁死器，所述自动锁死器用于打开或锁定所述支撑柱和所述预制构件安装位的位置；智能操作平台，其包括控制器和第三无线收发器，所述第三无线收发器分别与所述第一无线收发器和所述第二无线收发器进行无线通信连接。较佳地，所述移动平台包括移动轮和平台，所述移动轮为橡胶轮胎或履带或钢轮。较佳地，所述支撑模块的高度取决于预制构件需要安装的高度、移动平台高度以及调整平台高度。较佳地，所述支撑柱的上下伸缩量程为0-0.5m，旋转角度范围为0-180°；较佳地，所述预制构件安装位为设置于所述支撑柱上的长方形安装槽，所述长方形安装槽的长度大于或等于所述支撑柱在对应方向上的长度。较佳地，当所述自动架桥系统包括多个所述架桥单元时，多个所述架桥单元中的所述智能操作平台集成为一体，对多个移动平台、多个调整平台做协同控制。本专利技术还提供了一种如前述的自动架桥系统的安装方法，包括如下步骤：(1)根据所需要建造桥梁的宽度和高度，选择移动平台的尺寸型号和数量；(2)选好移动平台的尺寸型号及数量以后，调试移动平台与智能操作平台之间的无线连接；移动平台上的第一红外测量仪将监测结果通过第一无线收发器向第三无线收发器发送，智能操作平台根据所述监测结果控制一个或多个移动平台在与桥梁横向平行的同一直线上移动；(3)之后根据桥梁高度H、移动平台高度h1以及调整平台高度h2，计算所需要搭建的钢结构支撑模块高度h3，计算公式为h3＝H-h1-h2-0.5，单位为m，然后在各移动平台搭建高度为h3的支撑模块；(4)待支撑模块搭建完成以后，在支撑模块上部安装调整平台；(5)待调整平台安装完成以后，调试智能操作平台，使智能操作平台的第三无线收发器与各架桥单元的调整平台上的第二无线收发器进行无线连接；(6)之后智能操作平台向调整平台发出指令，通过第二红外测量仪进行监测，调整并确定各架桥单元最后的水平高度一致。较佳地，在步骤(1)中，当桥墩纵向净跨径≤10m时，选择1台或两台移动平台；当桥墩纵向净跨径≥10m时，选择2台或2台以上移动平台；较佳地，在步骤(2)中，所述监测结果包括所述移动平台与桥墩的位置偏差数据。较佳地，在步骤(6)中，通过判断各架桥单元的预制构件安装位的水平高度是否一致来确定各架桥单元的水平高度是否一致。本专利技术还提供了一种如前述的自动架桥系统的使用方法，包括如下步骤：(1)架好并调试好架桥单元以后，通过起吊结构将预制构件吊至架桥单元顶部的预制构件安装位中，并通过自动锁死器锁死固定预制构件在预制构件安装位中的位置；(2)根据预制构件的长度和两个横向桥墩之间的距离，由智能操作平台向调整平台发出指令，架桥单元的调整平台旋转一预定角度a，其中，预制构件在当前位置时恰好斜向进入两个横向桥墩时需旋转的角度为b，b在1-10°之间，a≥b；之后对支撑柱进行锁死固定，避免其再旋转；(3)智能操作平台向移动平台发出指令，移动平台沿平行于桥墩横向的方向移动并运行至一预定位置；在该预定位置时，预制构件长度的中点c，与两个横向桥墩顶部放置预制构件位置的中点连线的中间点c0，在同一竖向线上；(4)完成上述操作后，智能操作平台向调整平台发出指令，使架桥单元的支撑柱上升，当上升至预制构件安放高度的0-0.1m以上时，停止上升；再向调整平台发出旋转指令，松开对支撑柱的锁死和固定，使调整平台按-a的角度反向旋转；(5)旋转完成以后，由智能操作平台向调整平台发出指令，松开对支撑柱的锁死和固定，使支撑柱回缩，直至预制构件贴住桥墩顶部的支撑结构，后松开对预制构件安装位的锁死和固定；(6)完成预制构件的架设以后，智能操作平台向移动平台发出指令，撤回架桥单元。本专利技术还提供了一种如前述的自动架桥系统的当架桥单元为多个时，在步骤(1)中，多个预制构件在各架桥单元的预制构件安装位中安放的位置相对应；在步骤(2)中，多个架桥单元的调整平台同步旋转一预定角度a；在步骤(3)中，多个移动平台同步运行至一预定位置；在步骤(4)中，多个架桥单元的支撑柱同步上升；各调整平台同步按-a的角度反向旋转；在步骤(5)中，多个架桥单元的支撑柱同步回缩；在步骤(6)中，多个架桥单元依次或同步撤回。通过本专利技术提供的自动架桥系统及其安装方法和使用方法，能够带来以下至少一种有益效果：1、适合在低净空高度架设城市高架路和桥梁。本专利技术的自动架桥系统在使用时，先通过移动平台和调整平台控制预制构件以旋转后的姿态进入两个横向桥墩之间；后通过调整平台的支撑柱上升，使预制构件上升至桥墩的架设位置之上，再反向旋转至预架设的状态；之后控制支撑柱回缩，使预制构件贴住桥墩顶部的架设位置。可见整个架设过程采用的是垂直自下而上顶托预制构件的原理，而非常规的自上而下或斜向顶推预制构件的方式，因而能够不受架设周围环境的净空高度的限制，对于城市的高架、桥梁建设均适用。2、实现整个架设过程的智能化。本专利技术在架设的全程，均采用无线进行数据的传输。通过移动平台的第一无线收发器和调整平台的第二无线收发器，分别与智能平台的第三无线收发器进行监测结果和操作指令的发送和接收，且智能操作平台能够通过软件对监测结果进行智能化控制，整个架设过程减少了人力的投入，同时也减少了架桥的安全风险。3、本专利技术的移动平台和调整平台均采用了红外测量方式，使得架设预制构件的精确度更高。同时也有效避免了错误数据的出现，避免了返工情况，提高了整体的架设效率。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种自动架桥系统及其安装方法和使用方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是单个架桥单元在一种实施例中的整体结构示意图；图2是移动平台在一种实施例中的结构示意图；图3是调整平台在一种实施例中的结构示意图；图4是图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动架桥系统，其特征在于，包括：至少一个架桥单元，每个所述架桥单元包括：移动平台，其设置有第一红外测量仪和第一无线收发器；支撑模块，其竖直设置于所述移动平台上；调整平台，其设置于所述支撑模块上，所述调整平台包括从下到上依次设置的基座、支撑柱和预制构件安装位，所述支撑柱为可伸缩和可旋转的柱体；所述调整平台上进一步设有第二红外测量仪、第二无线收发器和自动锁死器，所述自动锁死器用于打开或锁定所述支撑柱和所述预制构件安装位的位置；智能操作平台，其包括控制器和第三无线收发器，所述第三无线收发器分别与所述第一无线收发器和所述第二无线收发器进行无线通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动架桥系统，其特征在于，包括：至少一个架桥单元，每个所述架桥单元包括：移动平台，其设置有第一红外测量仪和第一无线收发器；支撑模块，其竖直设置于所述移动平台上；调整平台，其设置于所述支撑模块上，所述调整平台包括从下到上依次设置的基座、支撑柱和预制构件安装位，所述支撑柱为可伸缩和可旋转的柱体；所述调整平台上进一步设有第二红外测量仪、第二无线收发器和自动锁死器，所述自动锁死器用于打开或锁定所述支撑柱和所述预制构件安装位的位置；智能操作平台，其包括控制器和第三无线收发器，所述第三无线收发器分别与所述第一无线收发器和所述第二无线收发器进行无线通信连接；所述移动平台和调整平台用于控制预制构件以旋转后的姿态进入两个横向桥墩之间；所述支撑柱用于在上升时使预制构件上升至桥墩的架设位置之上，再反向旋转至预架设的状态；以及所述支撑柱用于在回缩时使预制构件贴住桥墩顶部的架设位置。2.根据权利要求1所述的自动架桥系统，其特征在于：所述移动平台包括移动轮和平台，所述移动轮为橡胶轮胎或履带或钢轮。3.根据权利要求1所述的自动架桥系统，其特征在于：所述支撑模块的高度取决于预制构件需要安装的高度、移动平台高度以及调整平台高度。4.根据权利要求1所述的自动架桥系统，其特征在于：所述支撑柱的上下伸缩量程为0-0.5m，旋转角度范围为0-180°；和/或；所述预制构件安装位为设置于所述支撑柱上的长方形安装槽，所述长方形安装槽的长度大于或等于所述支撑柱在对应方向上的长度。5.根据权利要求1所述的自动架桥系统，其特征在于：当所述自动架桥系统包括多个所述架桥单元时，多个所述架桥单元中的所述智能操作平台集成为一体，对多个移动平台、多个调整平台做协同控制。6.一种如权利要求1-5任一项所述的自动架桥系统的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）根据所需要建造桥梁的宽度和高度，选择移动平台的尺寸型号和数量；（2）选好移动平台的尺寸型号及数量以后，调试移动平台与智能操作平台之间的无线连接；移动平台上的第一红外测量仪将监测结果通过第一无线收发器向第三无线收发器发送，智能操作平台根据所述监测结果控制一个或多个移动平台在与桥梁横向平行的同一直线上移动；（3）之后根据桥梁高度H、移动平台高度h1以及调整平台高度h2，计算所需要搭建的钢结构支撑模块高度h3，计算公式为h3=H-h1-h2-0.5，单位为m，然后在各移动平台搭建高度为h3的支撑模块；（4）待支撑模块搭建完成以后，在支撑模块上部安装调整平台；（5）待调整平台安装完成以后，调试智能操作平台，使智能操作平台的第三无线收发器与各架桥单元的调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚兵，施曙东，王晓杰，罗芳艳，岳国柱，姚凯，闫国杰，冯宇飞，苏君明，邓国民，钱婷，邱轶，徐韵淳，李军代，刘钢，
申请(专利权)人：上海浦东路桥建设股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31