一种钢结构桥梁桁架安装系统及安装工艺的制作方法

1.本发明涉及桥梁组件技术领域，具体涉及一种钢结构桥梁桁架安装系统及安装工艺。


背景技术：

2.随着科技的发展，社会的进步，道路建筑是推动社会发展的先行官，在进行一些道路建设时，需要使用到桥梁桁架进行支撑。现有的桥梁桁架通过上弦杆拼接的方式进行组装，进而便于生产、运输以及施工，但是此桥梁桁架为刚性连接组件进行拼接，因此在受到刚性冲击时上弦杆之间的连接部位会承受较大的刚性冲击造成的剪切力，因此相同强度的连接件的耐久度有限。
3.传统的桥梁桁架一般都是先使用吊车将钢结构桥梁桁架吊运到相应的高度，之后通过人工使用升降台上升到相应的待安装的位置，通过人工将左右两端的高度位置调整一致，并使用夹具进行固定，桥梁桁架不能根据需求进行缓冲力度调节。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种钢结构桥梁桁架安装系统，所述的钢结构桥梁桁架安装系统包括；
5.升降支撑单元，设置若干，各个升降支撑单元进行拼接形成支架结构；
6.缓冲单元，可拆卸的固定连接在支架结构的顶部，用于形成缓冲支撑；缓冲单元包括：下撑板和上撑板，下撑板和上撑板上下相对设置；下撑板上表面相对的开设有两个下滑动槽，下滑动槽的内部滑动设置有驱动块和滑动块，驱动块和滑动块之间连接设置有弹簧，驱动块和滑动块分别固定在弹簧的两端，支撑顶板的内部固定安装有滑动驱动件，滑动驱动件与驱动块连接，滑动驱动件用于驱动驱动块滑动；滑动块转动在铰接杆的底部，上撑板上转动连接在铰接杆的上端；
7.三维扫描模块，其用于对安装环境进行扫描，构建三维环境坐标系；
8.桥梁模型植入模块，其用于构建桥梁模型并植入到三维环境坐标系的内部；
9.空间定位模块，安装在升降支撑单元和缓冲单元的内部，其用于对升降支撑单元和缓冲单元位置进行感应，并获得升降支撑单元和缓冲单元的坐标；
10.数据获取模块，其用于对桥梁模型对应坐标的安装数据；
11.节点分析模块，其用于对桥梁模型进行分析，获得安装节点坐标(x，y，z)；所述的安装节点坐标高度zi＝z
i+1
+ai，其中，ai为第i层升降支撑单元或者缓冲单元的调节边长；
12.缓冲力度获取模块，其用于根据安装数据查找一个预先设置的数据-缓冲信息表，获得对应坐标的缓冲力度(x，y，z，b)；
13.控制中心，其用于控制三维扫描模块对安装环境进行扫描，并构建三维环境坐标系；构建桥梁模型并植入到三维环境坐标系的内部；获取桥梁模型对应坐标的安装数据；对桥梁模型进行分析，获得安装节点坐标(x，y，z)；所述的安装节点坐标高度zi＝z
i+1
+ai，其
中，ai为第i层升降支撑单元或者缓冲单元的调节边长；根据安装数据查找一个预先设置的数据-缓冲信息表，获得对应坐标的缓冲力度(x，y，z，b)；根据桥梁模型获得支撑高度l；根据支撑高度l＝z0+z1+z2+
……
+zn，z0为缓冲单元高度，zi≤l
标
，i＞1，l
标
为升降支撑单元的最大值，计算获得升降支撑单元的安装数量和各个升降支撑单元、缓冲单元的调节边长；查找一个预先设置的缓冲力度-距离表，获得调节间距；控制对应坐标缓冲单元的滑动块和驱动块的距离为调节间距。
14.优选的：所述滑动驱动件包括：丝杆和转动驱动件，丝杆转动设置在下撑板的内部，丝杆转动伸入到下滑动槽的内部，驱动块配合嵌套在丝杆上，滑动块滑动嵌套在上丝杆上；两个下滑动槽内部的丝杆螺旋方向相反；转动驱动件，固定安装在下撑板的内部，并与丝杆连接，用于驱动丝杆转动。
15.优选的：所述转动驱动件包括电机、蜗杆和蜗轮；蜗轮同轴固定连接在丝杆上，电机可拆卸的安装在下撑板上，电机的输出轴同轴固定连接有蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合。
16.优选的：所述下撑板的内部固定设置有至少一根导向杆，导向杆的轴向与丝杆的轴向一致，驱动块、滑动块的内部固定设置有阻尼套；阻尼套与导向杆对应，并嵌套在导向杆上。
17.优选的：所述下撑板的端部连接有连接结构，通过连接结构使下撑板在同一水平高度进行连接。
18.优选的：所述连接结构包括定位嵌入块和嵌入槽，定位嵌入块和嵌入槽分别固定连接在下撑板的两端，当缓冲单元进行拼接时，定位嵌入块嵌入到嵌入槽的内部。
19.优选的：所述定位嵌入块和嵌入槽均设置为圆台状结构。
20.优选的：所述上撑板一端开设有定位槽，上撑板的另一端固定设置有滑动嵌入块，当缓冲单元进行拼接时，滑动嵌入块滑动嵌套在定位槽的内部。
21.本发明还提供一种钢结构桥梁桁架安装工艺，应用于上述所述的钢结构桥梁桁架安装系统，所述的钢结构桥梁桁架安装工艺包括如下步骤：
22.s1、三维扫描模块对安装环境进行扫描，并构建三维环境坐标系；
23.s2、构建桥梁模型并植入到三维环境坐标系的内部；
24.s3、获取桥梁模型对应坐标的安装数据；
25.s4、对桥梁模型进行分析，获得安装节点坐标(x，y，z)；所述的安装节点坐标高度zi＝z
i+1
+ai，其中，ai为第i层升降支撑单元或者缓冲单元的调节边长；
26.s5、根据安装数据查找一个预先设置的数据-缓冲信息表，获得对应坐标的缓冲力度(x，y，z，b)；
27.s6、根据桥梁模型获得支撑高度l；
28.s7、在安装节点坐标(x，y)安装升降支撑单元和缓冲单元；
29.s8、根据支撑高度l＝z0+z1+z2+
……
+zn，z0为缓冲单元高度，zi≤l
标
，i＞1，l
标
为升降支撑单元的最大值，计算获得升降支撑单元的安装数量和各个升降支撑单元、缓冲单元的调节边长；
30.s9、查找一个预先设置的缓冲力度-距离表，获得调节间距；
31.s10、控制对应坐标的缓冲单元的滑动块和驱动块的距离为调节间距。
32.本发明的技术效果和优点：通过对升降支撑单元和缓冲单元进行组装，安装方便，
且支撑稳定性好。通过缓冲单元进行缓冲支撑，可以适用多种安装环境，适用能力强。通过构建坐标系进行调节，控制方便快捷，自动化程度高。
附图说明
33.图1为本发明提出的一种钢结构桥梁桁架安装系统的结构框图。
34.图2为本发明提出的一种钢结构桥梁桁架安装系统的结构示意图。
35.图3为本发明提出的一种钢结构桥梁桁架安装系统中缓冲单元的立体结构示意图。
36.图4为本发明提出的一种钢结构桥梁桁架安装系统中缓冲单元的俯视结构示意图。
37.图5为图4中a-a截面的局部剖视结构示意图。
38.图6为本发明提出的一种钢结构桥梁桁架安装工艺的流程图。
39.附图标记说明：升降支撑单元1，缓冲单元2，支撑顶板3，下撑板4，导向杆5，驱动块6，弹簧7，铰接杆8，上撑板9，滑动嵌入块10，滑动块11，定位嵌入块12，丝杆13，电机14，蜗杆15，蜗轮16。
具体实施方式
40.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
41.实施例1
42.参考图1～图2，在本实施例中提出了一种钢结构桥梁桁架安装系统，所述的钢结构桥梁桁架安装系统包括升降支撑单元1、缓冲单元2和支撑顶板3。
43.升降支撑单元1，设置若干，各个升降支撑单元1进行拼接形成支架结构，升降支撑单元1可以是剪叉结构，并连接有升降驱动件，从而可以进行上下升降，升降支撑单元1为现有技术，具体在此不做赘述。
44.参考图3～图5，缓冲单元2，可拆卸的固定连接在支架结构的顶部，用于形成缓冲支撑，且缓冲支撑定量控制。缓冲单元2可以设置一层或者多层。缓冲单元2可以包括：下撑板4和上撑板9，下撑板4和上撑板9上下相对设置。下撑板4上表面相对的开设有两个下滑动槽，下滑动槽的内部滑动设置有驱动块6和滑动块11，驱动块6和滑动块11之间连接设置有弹簧7，驱动块6和滑动块11分别固定在弹簧7的两端，支撑顶板3的内部固定安装有滑动驱动件，滑动驱动件与驱动块6连接，滑动驱动件用于驱动驱动块6滑动，以此改变驱动块6和滑动块11之间的间距，从而改变弹簧7的弹性量。滑动驱动件可以包括：丝杆13和转动驱动件，丝杆13转动设置在下撑板4的内部，丝杆13转动伸入到下滑动槽的内部，驱动块6配合嵌套在丝杆13上，滑动块11滑动嵌套在上丝杆13上。丝杆13可以是螺纹丝杆，两个下滑动槽内部的丝杆13螺旋方向相反。转动驱动件，固定安装在下撑板4的内部，并与丝杆13连接，用于驱动丝杆13转动，丝杆13转动改变驱动块6在下滑动槽位置，以此改变弹簧7的压缩量。当然
滑动驱动件还可以是液压杆、电动伸缩杆等，具体在此不做赘述。转动驱动件可以包括电机14、蜗杆15和蜗轮16。蜗轮16同轴固定连接在丝杆13上，电机14可拆卸的安装在下撑板4上，电机14的输出轴同轴固定连接有蜗杆15，蜗杆15与蜗轮16啮合。电机14驱动蜗杆15转动，蜗杆15转动驱动蜗轮16转动，蜗轮16转动使驱动丝杆13转动，以此驱动铰接杆8转动调节铰接杆8的高度。当安装结束后，可以将电机14和蜗杆15拆卸，并安装上盖板，以此对下撑板4内部部件进行保护。下撑板4的内部固定设置有至少一根导向杆5，导向杆5的轴向与丝杆13的轴向一致，驱动块6、滑动块11的内部固定设置有阻尼套，阻尼套与导向杆5对应，并嵌套在导向杆5上，从而避免滑动块11受力共振。滑动块11转动在铰接杆8的底部，两个铰接杆8可以形成交叉结构。上撑板9上转动连接在铰接杆8的上端。下撑板4的端部连接有连接结构，通过连接结构可以使下撑板4在同一水平高度进行连接，连接结构可以包括定位嵌入块12和嵌入槽，定位嵌入块12和嵌入槽分别固定连接在下撑板4的两端，当缓冲单元2进行拼接时，定位嵌入块12嵌入到嵌入槽的内部，从而使各个缓冲单元2的下撑板4进行连接。定位嵌入块12和嵌入槽可以均设置为圆台状结构，从而方便定位连接。支撑顶板3安装在缓冲单元2的顶部，支撑顶板3与支撑需求适应。
45.三维扫描模块，用于对安装环境进行扫描，构建三维环境坐标系。三维扫描模块可以在升降支撑单元1、缓冲单元2安装之前进行扫描，获得扫描数据之后处理进行安装。三维扫描模块可以是摄像机、激光扫描仪等，具体在此不做赘述。
46.桥梁模型植入模块，用于构建桥梁模型并植入到三维环境坐标系的内部，桥梁模型可以根据实际现场需求进行人为设计，并将桥梁模型植入到三维环境坐标系的内部，获得桥梁模型各个点的坐标，具体在此不做赘述。
47.空间定位模块，安装在升降支撑单元1和缓冲单元2的内部，用于对升降支撑单元1和缓冲单元2位置进行感应，并获得升降支撑单元1和缓冲单元2的坐标。例如，空间定位模块可以安装在升降支撑单元1、缓冲单元2的中心位置，从而可以全面获得升降支撑单元1和缓冲单元2的全方位位置。
48.数据获取模块，用于对桥梁模型对应坐标的安装数据。数据获取模块可以通过桥梁模型位置获得，也可以检测获得，具体在此不做赘述。安装数据可以是桥梁类型、通行常规重量、离岸距离等。
49.节点分析模块，用于对桥梁模型进行分析，获得安装节点坐标(x，y，z)，所述的安装节点坐标可以与升降支撑单元1、缓冲单元2的坐标一一对应。所述的安装节点坐标高度zi＝z
i+1
+ai，其中，ai为第i层升降支撑单元1或者缓冲单元2的调节边长，以此进行调控。缓冲单元2边长固定，通过升降支撑单元1的调节边长调节升降支撑单元1高度，从而实现定量调节。
50.缓冲力度获取模块，用于根据安装数据查找一个预先设置的数据-缓冲信息表，从而获得对应坐标的缓冲力度(x，y，z，b)，所述的缓冲力度获取模块对应的坐标为最上层的值，x、y可以根据桥梁模型位置获得，具体在此不做赘述。
51.控制中心，通过桥梁模型获得支撑高度l和安装节点坐标(x，y)；在(x，y)位置安装升降支撑单元1和缓冲单元2，根据支撑高度l计算得到l＝z0+z1+z2+
……
+zn，z0为缓冲单元高度，zi≤l
标
，i＞1，l
标
为升降支撑单元的最大值，从而计算获得升降支撑单元1的安装数量和各个升降支撑单元1、缓冲单元2的调节边长。控制中心根据调节边长调节升降支撑单元1
和缓冲单元2支撑长度。控制中心根据缓冲力度b查找一个预先设置的缓冲力度-距离表，从而获得调节间距，控制中心控制对应坐标的缓冲单元2的转动驱动件驱动滑动块11和驱动块6的距离为调节间距。通过对升降支撑单元1和缓冲单元2进行组装，安装方便，且支撑稳定性好。通过缓冲单元2进行缓冲支撑，可以适用多种安装环境，适用能力强。通过构建坐标系进行调节，控制方便快捷，自动化程度高。
52.实施例2
53.上撑板9一端开设有定位槽，上撑板9的另一端固定设置有滑动嵌入块10，当缓冲单元2进行拼接时，滑动嵌入块10滑动嵌套在定位槽的内部，从而便于缓冲单元2的连接和缓冲，增加了连接缓冲能力。
54.实施例3
55.参考图6，在本实施例中提出了一种钢结构桥梁桁架安装工艺，包括如下步骤：
56.s1、三维扫描模块对安装环境进行扫描，并构建三维环境坐标系。
57.s2、构建桥梁模型并植入到三维环境坐标系的内部。
58.s3、获取桥梁模型对应坐标的安装数据。
59.s4、对桥梁模型进行分析，获得安装节点坐标(x，y，z)；所述的安装节点坐标高度z
i+1
＝zi+ai，其中，ai为第i层升降支撑单元1或者缓冲单元2的调节边长。
60.s5、根据安装数据查找一个预先设置的数据-缓冲信息表，获得对应坐标的缓冲力度(x，y，z，b)。
61.s6、根据桥梁模型获得支撑高度l。
62.s7、在安装节点坐标(x，y)安装升降支撑单元1和缓冲单元2。
63.s8、根据支撑高度l＝z0+z1+z2+
……
+zn，z0为缓冲单元2高度，zi≤l
标
，i＞1，l
标
为升降支撑单元1的最大值，计算获得升降支撑单元1的安装数量和各个升降支撑单元1、缓冲单元2的调节边长。
64.s9、查找一个预先设置的缓冲力度-距离表，获得调节间距。
65.s10、控制对应坐标的缓冲单元2的滑动块11和驱动块6的距离为调节间距。
66.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。