CN110821190A - 一种钢管柱的安装调垂机和钢管柱的安装调垂方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢管柱的安装调垂机和安装调垂方法，安装调垂机包括链轨底盘，桩柱安装卡盘，卡盘限位装置，塔架和支腿，链轨底盘的中部设有桩柱安装卡盘；桩柱卡盘上方工具节上面设置有倾角传感器。安装调垂包括下述步骤：（1）吊装钢管柱到卡盘；（2）将钢管柱抱紧使钢管柱与安装卡盘成为一刚性整体；（3）实现钢管柱前后左右移动，上下移动；（4）安装倾角传感器，对工具节进行标定；（5）控制钢管柱的垂直度至铅垂；（6）利用吊具将钢管柱逐节下入，安装卡盘抱紧标定工具节，调整支腿油缸伸缩；（7）固定钢管柱。本发明通过控制桩柱控制***来实现将钢管柱的对中和调垂，施工精度高，自动化程度高，安全系数高。

Description

一种钢管柱的安装调垂机和钢管柱的安装调垂方法
技术领域
本发明涉及一种钢管混凝土柱钢管的安装调垂方法，特别是一种地下施工用钢管混凝土柱钢管的安装调垂方法。
背景技术
我国钢管混凝土的地下工程施工采用的HPE液压垂直***机，钢管柱的安装调垂需要人工操作，***机下端距地面的间距过小，工人安装工具节的难度较大。目前采用的地表平台固定钢管顶部和地下螺旋千斤顶定位钢管下部的两点定位法，在钢管顶部找到其中心点，然后用激光垂准仪向下垂直映射，螺旋千斤顶处激光点与该处钢管实际中心点的距离即为偏移距离，然后操作人员下到钢管柱底部对螺旋千斤顶进行调整，使钢管垂直度满足设计要求，此种定位方法要求操作人员深入钢管柱底部手动调节螺旋千斤顶，操作空间狭小，施工速度慢，且存在一定的安全风险；对于埋置超深的钢管柱定位，采用以上方法中需要人工深入到钢管柱内调整定位装置，安全风险极高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种钢管柱的安装调垂机和钢管混凝土柱的安装调垂方法，解决自动化程度低，施工精度不高，施工难度大的问题。
本发明是这样实现的：
一种钢管柱的安装调垂机，包括链轨底盘，桩柱安装卡盘，卡盘限位装置，塔架和支腿，其特征在于：所述的链轨底盘的一侧上方固定连接有液压油箱组件，链轨底盘的中部设有桩柱安装卡盘；所述的桩柱卡盘上方工具节上面设置有倾角传感器，链轨底盘框架上活动连接有卡盘限位装置，卡盘限位装置与桩柱卡盘固连；所述链轨底盘的顶部且位于桩柱安装卡盘正上方固定连接有卷扬支座装置；所述的卷扬支座装置包括塔架和塔架连接滑套，塔架顶部两侧分别固定连接有副卷扬和滑轮盒，塔架连接滑套的底部固定在链轨底盘框架上，塔架连接滑套与塔架举升油缸相连接；链轨底盘的下部还设有支腿，所述的支腿上设置有支腿油缸。
所述的桩柱安装卡盘是一种卡环结构。
所述的卡盘限位装置包括横向移动滑套和纵向移动滑套，横向移动滑套和纵向移动滑套可以沿固定轨道位移。
所述的链轨底盘一侧固定连接有配电箱组。
一种钢管混凝土柱钢管的安装调垂方法，包括步骤如下：（1）通过吊具把钢管柱吊装到卡盘；（2）抱紧油缸伸缩开合使钢管柱进入卡盘，将钢管柱抱紧使钢管柱与安装卡盘成为一刚性整体；（3）实现钢管柱前后左右移动，上下移动；（4）在最顶端工具节法兰平面安装倾角传感器，对工具节进行标定；（5）控制钢管柱的垂直度至铅垂，将倾角传感器角度清零；（6）利用吊具将钢管柱逐节下入，安装卡盘抱紧标定工具节，调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度符合设计要求；（7）固定钢管柱。
优选地，步骤（3）通过横向移动滑套内部油缸、纵向移动滑套内部油缸实现钢管柱前后左右移动；通过控制四个油缸支腿来实现钢管柱上下移动。
优选地，步骤（6）调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度符合施工要求。
本发明设备的链轨底盘可以受控“行走”到指定位置，方便灵活。支腿油缸可以调整整车姿态并支撑整车及钢管柱重量。桩柱安装卡盘可通过抱紧油缸伸缩进行开合，从而使钢管柱进入安装卡盘并将钢管柱抱紧使钢管柱与设备成为一刚性整体，通过横向移动滑套内部油缸、纵向移动滑套内部油缸，能够实现钢管柱前后左右移动。塔架通过主卷扬吊起钢管柱加以支撑。塔架变幅机构通过塔架举升油缸及塔架连接滑套，控制塔架的升降，从而满足设备施工过程中不同高度的需求。液压泵站为整机液压***提供动力。主卷扬可吊装下方钢管柱。由于安装法兰面与钢管柱轴线理论上垂直，因此理论上倾角传感器角度为零时，钢管柱将处于铅垂状态，利用这一原理调整倾角传感器角度，从而可以控制套管的垂直度。在最顶端工具节法兰平面安装倾角传感器，使用前对工具节进行标定，工具节铅垂后，将倾角传感器角度清零。标定可以消除法兰面与钢管柱加工中产生的垂直度误差。利用设备自带的吊具将钢管柱逐节下入后，安装卡盘抱紧标定后的工具节，按下一键调垂按钮，四个支腿油缸自动伸缩，调整设备姿态，从而调整钢管柱的垂直度，倾角传感器X,Y两个方向的角度不大于0.1°时，一键调垂自动结束。施工精度高，自动化程度高，安全系数高。
本发明的安装调垂方法由于通过高精度倾角传感器传至控制主机，主机控制四个油缸进行钢管柱的自动调垂，实现在施工过程中人工可视调垂，简单方便安全。倾角传感器直接读数进而调整与安装卡盘结合为一体的钢管柱姿态，直到达到施工设计要求，使钢管柱安装精度提高，避免操作人员深入钢管柱底部手动调节螺旋千斤顶，提高劳动效率和施工安全系数。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明一种行走状态示意图。
图3是本发明桩柱安装卡盘工作示意图。
附图标记说明：1-副卷扬；2-塔架；3-滑轮盒；4-塔架连接滑套；5-塔架举升油缸；6-支腿；7-链轨底盘；8-桩柱安装卡盘；9-液压油箱；10-横向移动滑套；11-线辊；12-纵向移动滑套；13-控制箱；14-配电箱；15-液压泵站；16-卷扬机；17-截架；18-散热器；21-工具节；22-倾角传感器；23-锁定装置；24-下定位块；25-上定位块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够予以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，一种钢管柱的安装调垂机，包括链轨底盘7，桩柱安装卡盘8，卡盘限位装置，塔架2和支腿6，链轨底盘的一侧上方固定连接有液压油箱组件9，链轨底盘7的中部设有桩柱安装卡盘8；桩柱卡盘上面设置有倾角传感器，链轨底盘框架上活动连接有卡盘限位装置，卡盘限位装置与桩柱卡盘固连；链轨底盘的顶部且位于桩柱安装卡盘正上方固定连接有卷扬支座装置；所述的卷扬支座装置包括塔架2和塔架连接滑套4，塔架顶部两侧分别固定连接有副卷扬1和滑轮盒3，塔架连接滑套的底部固定在链轨底盘7框架上，塔架连接滑套4与塔架举升油缸5相连接；链轨底盘的下部还设有支腿6，所述的支腿上设置有支腿油缸。卡盘限位装置包括横向移动滑套10和纵向移动滑套12，横向移动滑套和纵向移动滑套可以沿固定轨道位移。图中13为控制箱；14为配电箱；15为液压泵站。如图2所示，16为卷扬机，17为截架，18为散热器。图3是本发明工作时桩柱卡盘与最顶端工具节配合状态示意图。图中23为锁定装置，24为下定位块，25为上定位块。
本发明工作时，通过控制主卷扬16将连接在滑轮盒3的吊盘上的钢管柱吊装到桩柱安装卡盘8中，通过液压油缸开启平台安装卡盘，抱紧油缸伸缩开合使钢管柱进入卡盘，操作主卷扬，控制钢管柱下落至合适位置并控制液压油缸关闭平台安装卡盘。吊起下一节钢管柱，重复前述步骤依次连接全部钢管柱。将钢管柱抱紧使钢管柱与安装卡盘成为一刚性整体，进行对中与调平。钢管柱对中与调垂全部通过控制桩柱控制***来实现。对中时通过控制***来控制卡盘8周围方管内的四个内置油缸，也就是卡盘限位装置，实现前、后、左、右水平位移。在最顶端工具节21法兰平面安装倾角传感器22，对工具节进行标定；控制钢管柱的垂直度至铅垂，将倾角传感器角度清零；利用吊具将钢管柱逐节下入后，安装卡盘抱紧标定工具节，调整支腿油缸伸缩，通过控制四个油缸支腿来实现钢管柱上下移动。最后对倾角传感器读数，调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度不大于0.1°或符合设计要求，即可通过锁定装置23固定钢管柱。
本发明还提供一种超深大直径钢管柱的安装定位方法，包括以下步骤：一种钢管混凝土柱钢管的安装调垂方法，包括步骤如下：（1）通过吊具把钢管柱吊装到卡盘；（2）抱紧油缸伸缩开合使钢管柱进入卡盘，将钢管柱抱紧使钢管柱与安装卡盘成为一刚性整体；（3）实现钢管柱前后左右移动，上下移动；（4）在最顶端工具节法兰平面安装倾角传感器，对工具节进行标定；（5）控制钢管柱的垂直度至铅垂，将倾角传感器角度清零；（6）利用吊具将钢管柱逐节下入，安装卡盘抱紧标定工具节，调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度符合设计要求；（7）固定钢管柱。
步骤（3）通过横向移动滑套内部油缸、纵向移动滑套内部油缸实现钢管柱前后左右移动；通过控制四个油缸支腿来实现钢管柱上下移动。
步骤（6）调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度不大于0.1度。

Claims (7)

1.一种钢管柱的安装调垂机，包括链轨底盘，桩柱安装卡盘，卡盘限位装置，塔架和支腿，其特征在于：所述的链轨底盘的一侧上方固定连接有液压油箱组件，链轨底盘的中部设有桩柱安装卡盘；所述的桩柱卡盘上方工具节上面设置有倾角传感器，链轨底盘框架上活动连接有卡盘限位装置，卡盘限位装置与桩柱卡盘固连；所述链轨底盘的顶部且位于桩柱安装卡盘正上方固定连接有卷扬支座装置；所述的卷扬支座装置包括塔架和塔架连接滑套，塔架顶部两侧分别固定连接有副卷扬和滑轮盒，塔架连接滑套的底部固定在链轨底盘框架上，塔架连接滑套与塔架举升油缸相连接；链轨底盘的下部还设有支腿，所述的支腿上设置有支腿油缸。
2.根据权利要求1所述的钢管柱的安装调垂机，其特征在于：所述的桩柱安装卡盘是一种卡环结构。
3.根据权利要求2所述的钢管柱的安装调垂机，其特征在于：卡盘限位装置包括横向移动滑套和纵向移动滑套，横向移动滑套和纵向移动滑套可以沿固定轨道位移。
4.根据权利要求2所述的钢管柱的安装调垂机，其特征在于：所述的链轨底盘一侧固定连接有配电箱组。
5.一种钢管柱的安装调垂方法，包括步骤如下：（1）通过吊具把钢管柱吊装到卡盘；（2）抱紧油缸伸缩开合使钢管柱进入卡盘，将钢管柱抱紧使钢管柱与安装卡盘成为一刚性整体；（3）实现钢管柱前后左右移动，上下移动；（4）在最顶端工具节法兰平面安装倾角传感器，对工具节进行标定；（5）控制钢管柱的垂直度至铅垂，将倾角传感器角度清零；（6）利用吊具将钢管柱逐节下入，安装卡盘抱紧标定工具节，调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度符合设计要求；（7）固定钢管柱。
6.根据权利要求5所述的钢管柱的安装调垂方法，其特征在于：所述的步骤（3）通过横向移动滑套内部油缸、纵向移动滑套内部油缸实现钢管柱前后左右移动；通过控制四个油缸支腿来实现钢管柱上下移动。
7.根据权利要求5或6所述的钢管柱的安装调垂方法，其特征在于：步骤（6）调整支腿油缸伸缩，使倾角传感器X,Y两个方向的角度符合施工要求。
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