本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种支撑牛腿、钢平台、钢平台控制系统及操作方法。
背景技术：
目前国内外超高层建筑日益增多，由于劲性外框-核心筒结构受力性能优异，目前在超高层建筑过程中常采用核心筒先行、外框滞后的施工工艺，以拉开作业面，加快施工进度。目前适用超高层核心筒施工的高空作业平台主要包括液压爬模部件、整体爬升钢平台(简称钢平台)。其中钢平台模架装备由顶部钢平台梁、内筒架、外挂架、模板体系、支撑与爬升体系等组成。钢平台通过外伸的支撑牛腿搁置在墙体预留孔洞(也即预埋牛腿盒)中进行支撑，采用墙体预埋牛腿盒+钢平台伸缩牛腿支撑，具有受力简单、施工与操作简便等优点，但是存在自动化程度低、安全度不高等不足，主要体现在：
(1)钢平台爬升前或爬到位后，支撑牛腿伸出或回缩量实时状态需人工测量或校核，高空提升状态下作业环境差、人工操作易失误、需消耗大量人力；
(2)钢平台支撑牛腿搁置预留孔中，水平受力仅靠水平摩擦力，无法有效应对极端情况下钢平台承担的水平力或钢平台晃动，存在安全隐患；
(3)钢平台爬升到位后，无法精确确定各钢平台筒架内支撑牛腿与预留孔洞间竖向距离，易造成钢平台落架时，局部牛腿搁置接触力瞬间过大，存在安全隐患；
(4)钢平台具有多个支撑牛腿同时支撑，施工无法确保预留孔洞在同一标高，支撑牛腿标高不一致引发额外内应力，局部支撑牛腿压力过大；
(5)钢平台支撑牛腿作为重要受力构件，其受力状态与安全决定了钢平台模架装备的安全，但是目前缺乏有效监测，安全隐患较为突出。
技术实现要素：
因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种支撑牛腿、钢平台、钢平台控制系统及操作方法，能够确保伸入预埋牛腿盒中的支撑牛腿的位置的稳定性，降低施工安全风险。
为了解决上述问题，本发明提供一种支撑牛腿，包括牛腿体，所述牛腿体具有支撑配合面，所述支撑配合面处设有锁定部件，所述锁定部件能够嵌入预埋牛腿盒的凹槽中，以使在所述牛腿体伸入所述预埋牛腿盒中时保证所述支撑牛腿与预埋牛腿盒位置的固定。
优选地，所述锁定部件包括第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的活塞伸出端端部设置限位环。
优选地，所述支撑牛腿还包括伸缩驱动部件，所述伸缩驱动部件用于驱动所述牛腿体产生往返运动。
优选地，所述伸缩驱动部件包括第二伸缩缸，所述第二伸缩缸能够推拉所述牛腿体。
优选地，所述支撑牛腿还包括水准仪，优选为静力水准仪，所述水准仪设置在所述牛腿体的上水平面上。
优选地，所述支撑牛腿还包括第一测距部件，所述第一测距部件安装于所述牛腿体朝向所述预埋牛腿盒一端，以测量所述牛腿体与所述预埋牛腿盒之间的水平距离。
优选地，所述第一测距部件为激光测距仪。
优选地，所述支撑牛腿还包括第二测距部件，所述第二测距部件安装于所述支撑配合面上，以测量所述支撑配合面与所述预埋牛腿盒之间的竖直距离。
优选地，所述第二测距部件为激光测距仪。
优选地，所述牛腿体还具有导线槽，所述导线槽用于容纳所述第一测距部件的线缆，和/或，第二测距部件的线缆，和/或，所述水准仪的线缆。
优选地，所述支撑牛腿还包括导向限位件，所述导向限位件套装于所述牛腿体的周壁外，以在所述支撑牛腿往返运动过程中对所述牛腿体的运动方向进行引导。
本发明还提供一种钢平台，包括平台框架、支撑牛腿，所述支撑牛腿为上述的支撑牛腿，所述支撑牛腿设置于所述平台框架的边缘区域，以使所述钢平台支撑于墙体之间。当然，为了保证所述钢平台的稳定性和支撑后的水平度，优选地，所述支撑牛腿为至少四组，至少四组所述支撑牛腿均匀设置于所述平台框架的四周。
本发明还提供一种钢平台控制系统，包括数据集成子系统、运动控制部件、显示部件，所述数据集成子系统用于获取运动部件的位移或高度数据并对获取的数据进行分析，所述显示部件用于显示所述数据集成子系统的数据，所述运动控制部件用于根据所述数据集成子系统的数据反馈控制钢平台的运动。
优选地，所述运动控制部件包括钢平台升降控制部件，以控制所述钢平台沿高度方向上升或者下降；所述运动控制部件还包括第一油缸控制部件，以控制第一伸缩缸伸出或者缩回；更为优选地，还包括第二油缸控制部件，以控制第二伸缩缸伸出或者缩回。
优选地，所述数据集成子系统还包括距离检测部件，所述距离检测部件与第一测距部件、第二测距部件电连接，以实时测量所述第一测距部件、第二测距部件与预埋牛腿盒之间的距离。
优选地，所述数据集成子系统还包括标高测量部件，所述标高测量部件与水准仪相连接，以实时测量支撑牛腿的标高。
优选地，所述数据集成子系统还包括监控预警部件，所述监控预警部件实施监控支撑牛腿的标高数值、第一测距部件及第二测距部件与预埋牛腿盒之间的距离数值、第一油缸控制部件的压力数值，当数值异常时，能够发出预警。
优选地，所述控制系统还包括显示部件，所述显示部件用于显示所述数据集成子系统所获取的数据。
本发明还提供一种控制上述钢平台的钢平台操作方法，包括如下步骤：
控制钢平台上升到第一预定位置；
控制支撑牛腿伸入预埋牛腿盒；
控制钢平台下降；
控制第一伸缩缸伸入预埋牛腿盒的凹槽；
调整支撑牛腿的标高；
控制钢平台上升；
控制第一伸缩缸从预埋牛腿盒的凹槽中缩回；
控制支撑牛腿从预埋牛腿盒中缩回；
控制钢平台上升或下降到第二预定位置。
优选地，所述钢平台操作方法还包括如下步骤：
控制第二伸缩缸的活塞杆伸出，以使牛腿体伸入预埋牛腿盒。
优选地，所述钢平台操作方法还包括如下步骤：
在支撑牛腿伸入预埋牛腿盒的过程中，通过获取第一测距部件的测量值，调整支撑牛腿伸入预埋牛腿盒的伸入深度；和/或，通过获取第二测距部件的测量值，调整支撑牛腿与预埋牛腿盒之间的相对高度。
优选地，所述调整支撑牛腿的标高的步骤通过获取并比对各个水准仪的标高数值，调整各支撑牛腿以使各支撑牛腿处于同一标高。
本发明提供的一种支撑牛腿、钢平台、钢平台控制系统及操作方法，由于在支撑配合面上设置了锁定部件，因此，当所述支撑牛腿伸入所述预埋牛腿盒中时，所述的锁定部件能够嵌入所述的凹槽中，从而保证了所述支撑牛腿在伸出状态下也即工作状态下不会在外力作用下从所述预埋牛腿盒中脱出，进而防止潜在的安全风险，安全性能得到极大提高。
附图说明
图1为本发明实施例的支撑牛腿的剖视结构示意图；
图2为图1中支撑牛腿与预埋牛腿盒的支撑结构示意图；
图3为图2中预埋牛腿盒的立体结构示意图；
图4为本发明另一实施例的钢平台的俯视结构示意图；
图5为图4中的钢平台的局部立体结构示意图；
图6为本发明再一实施例的操作方法中支撑牛腿伸入预埋牛腿盒的步骤示意；
图7为本发明再一实施例的操作方法中锁定部件动作(锁定)的步骤示意；
图8为本发明再一实施例的操作方法中锁定部件动作(解除锁定)的步骤示意；
图9为本发明再一实施例的操作方法中支撑牛腿从预埋牛腿盒中缩回的步骤示意。
附图标记表示为：
1、支撑牛腿；11、牛腿体；111、支撑配合面；12、锁定部件；121、限位环；13、伸缩驱动部件；131、第二伸缩缸；14、水准仪；15、第一测距部件；16、第二测距部件；17、导线槽；18、导向限位件；2、平台框架；100、预埋牛腿盒；101、凹槽；200、墙体。
具体实施方式
结合参见图1至9所示，根据本发明的实施例，提供一种支撑牛腿，包括牛腿体11，所述牛腿体11具有支撑配合面111，所述支撑配合面111处设有锁定部件12，所述锁定部件12能够嵌入预埋牛腿盒100的凹槽101中，以使在所述牛腿体11伸入所述预埋牛腿盒100中时保证所述支撑牛腿与预埋牛腿盒100位置的固定。该技术方案中，由于在支撑配合面111上设置了锁定部件12，因此，当所述支撑牛腿伸入所述预埋牛腿盒100中时，所述的锁定部件12能够嵌入所述的凹槽101中，从而保证了所述支撑牛腿在伸出状态下也即工作状态下不会在外力作用下从所述预埋牛腿盒100中脱出，限制所述支撑牛腿的水平位移，进而降低施工安全风险，安全性能得到极大提高。
优选地，所述锁定部件12包括第一伸缩缸，具体的可以是液压油缸或者气缸，由于采用的液压油缸(如千斤顶)或者气缸皆为市购件，这能够大大降低所述支撑牛腿的生产制造成本，同时采用液压油缸或者气缸更加有利于对所述支撑牛腿的自动化控制；为了增加所述锁定部件12与所述凹槽101的配合可靠性，优选地，所述第一伸缩缸的活塞伸出端端部设置限位环121，所述限位环121与所述活塞伸出端端部同轴套接，也设计为圆形或者其他形状，这无疑将增加所述锁定部件12与所述凹槽101的配合接触面积，提高配合的可靠性。
为了更加方便地对所述支撑牛腿的伸出、回缩过程进行控制，优选地，所述支撑牛腿还包括伸缩驱动部件13，所述伸缩驱动部件13用于驱动所述牛腿体11产生往返运动，这也有利于对所述支撑牛腿的自动化控制。
作为所述伸缩驱动部件13的一个具体的实施方式，优选地，所述伸缩驱动部件13包括第二伸缩缸131，所述第二伸缩缸131能够推拉所述牛腿体11，如上所述所述第二伸缩缸131可以为液压油缸或者气缸。
基于本发明所要解决的问题可知，所述支撑牛腿在实际运用时，优选地可以与平台框架2组配使用，以使所述的平台框架2能够可靠地与墙体200支撑，以利于后续的施工作业，更为优选地，所述平台框架2可以与多组所述支撑牛腿1组配连接，在这种情况下，各个支撑牛腿1之间的高程控制尤为重要，当高程不一致时，一方面将导致个别支撑牛腿1与预埋牛腿盒100之间的承力过大，另一方面，则容易导致平台框架2平面倾斜，这显然是存在具体的安全隐患的，为了较为精准的控制各个支撑牛腿1的相对标高差异，优选地，所述支撑牛腿还包括水准仪14，所述水准仪14设置在所述牛腿体11的上水平面上，更进一步的，所述水准仪14可以为静力水准仪，此时静力水准仪可以实时的检测各锁定部件12，如液压油缸中的油压，从而保证各个支撑牛腿1的标高的一致性，当然所述水准仪14可指导钢平台的精确提升与下降及放置施工过程，避免各支撑牛腿1的不同步提升或者各支撑牛腿之间由于不同步导致的初始变形过大进而导致钢平台受力不均问题的产生。
为了保证所述支撑牛腿1伸入所述预埋牛腿盒100或者从所述预埋牛腿盒100中回缩过程中的安全可控性及位置的精确性，在过程中对所述牛腿体11与预埋牛腿盒100之间的间距的实时测量显得尤为重要，优选地，所述支撑牛腿还包括第一测距部件15，所述第一测距部件15安装于所述牛腿体11朝向所述预埋牛腿盒100一端，以测量所述牛腿体11与所述预埋牛腿盒100之间的水平距离，优选地，所述第一测距部件15为激光测距仪；更进一步的，所述支撑牛腿还包括第二测距部件16，所述第二测距部件16安装于所述支撑配合面111上，以测量所述支撑配合面111与所述预埋牛腿盒100之间的竖直距离，如前所述，所述第二测距部件16优选为激光测距仪，此时，所述的牛腿体11在伸入时，由于所述第一测距部件15实时的检测所述牛腿体11与所述预埋牛腿盒100之间的水平距离，所述第二测距部件16实时的检测所述支撑配合面111与所述预埋牛腿盒100之间的竖直距离，从而能够避免所述支撑牛腿1与墙体200的碰撞，同时更能够保证牛腿体11的位置放置的精确性，同时也避免了以往在施工过程中大量的人工操作。
为了防止所述第一测距部件15，和/或，第二测距部件16的控制电缆在所述支撑牛腿1的运动过程中被压损现象的发生，优选地，所述牛腿体11还具有导线槽17，所述导线槽17用于容纳所述第一测距部件15的线缆，和/或，第二测距部件16的线缆，和/或，所述水准仪14的线缆，该技术方案将线缆集中于所述导线槽17内方便了施工现场的布线与管理。
优选地，所述支撑牛腿还包括导向限位件18，所述导向限位件18套装于所述牛腿体11的周壁外，以在所述支撑牛腿往返运动过程中对所述牛腿体11的运动方向进行引导，所述的导向限位件18能够对所述牛腿体11进行侧向限位，防止所述牛腿体11在伸出或者回缩过程中发生侧向位移；当所述支撑牛腿1与平台框架2进行组配时，所述导向限位件18还起到将所述支撑牛腿1与平台框架2连接的作用，更为具体的，所述导向限位件18可以设计为钢制马镫，通过高强度螺栓与所述平台框架2进行栓接，所述的牛腿体11穿行于所述钢制马镫的水平中空部。
如前所述，根据本发明的实施例，还提供一种钢平台，包括平台框架2、支撑牛腿1，所述支撑牛腿1为上述的支撑牛腿，所述支撑牛腿1设置于所述平台框架2的边缘区域，以使所述钢平台支撑于墙体之间，为了保证各支撑牛腿1的受力均衡，优选地，所述支撑牛腿1为至少四组，至少四组所述支撑牛腿1均匀设置于所述平台框架2的四周，当然，具体设置所述支撑牛腿1的数量可以根据施工现场荷载的需求进行合理设置。
根据本发明的实施例，还提供一种钢平台控制系统，包括数据集成子系统、运动控制部件、显示部件，所述数据集成子系统用于获取运动部件的位移或高度数据并对获取的数据进行分析，所述显示部件用于显示所述数据集成子系统的数据，所述运动控制部件用于根据所述数据集成子系统的数据反馈控制钢平台的运动，可以理解的是，根据本申请的实施例，所述数据可以包括第一测距部件15、第二测距部件16所检测的位移数据，更具体的是距离数据；也可以是水准仪14所检测的高度数据，更为具体的是经由检测压力转换而来的相对应的高度数据；当然也可以兼而有之。该技术方案中的钢平台控制系统对所述钢平台的运动进行控制，使钢平台在支撑或者提升过程更加简化，自动化程度高，较高的自动化程度能够避免人工操作或者施工偏差对钢平台、支撑牛腿的受力影响，防止施工过程安全事故的发生，进一步降低施工风险。
优选地，所述运动控制部件包括钢平台升降控制部件，以控制所述钢平台沿高度方向上升或者下降；优选地，所述运动控制部件还包括第一油缸控制部件，以控制第一伸缩缸伸出或者缩回；优选地，还包括第二油缸控制部件，以控制第二伸缩缸131伸出或者缩回。更为具体地，所述的运动控制部件可以为一种集成了所述钢平台升降控制部件、第一油缸控制部件、第二油缸控制部件的操作部件，由于将所述钢平台升降控制部件、第一油缸控制部件、第二油缸控制部件集成为一体控制，这将大大简化对所述钢平台运转的控制过程。
优选地，所述数据集成子系统还包括距离检测部件，所述距离检测部件与第一测距部件15、第二测距部件16电连接，以实时测量所述第一测距部件15、第二测距部件16与预埋牛腿盒100之间的距离。
优选地，所述数据集成子系统还包括标高测量部件，所述标高测量部件与水准仪14电连接，以实时测量支撑牛腿1的标高。
优选地，所述数据集成子系统还包括监控预警部件，所述监控预警部件实施监控支撑牛腿1的标高数值、第一测距部件15及第二测距部件16与预埋牛腿盒100之间的距离数值、第一油缸控制部件的压力数值，当数值异常时，能够发出预警。具体的，如支撑牛腿1压力过大预警、牛腿体11与预埋牛腿盒100间距过小预警等，对预警进行不同级别的划分，例如采用绿、黄、红三色发光按钮区别，或采用类似倒车雷达声音播报或蜂鸣器实现预警信号的发出，例如，牛腿体11在伸出过程中可通过第一测距部件15实时监测牛腿体11与预埋牛腿盒100的竖壁之间的间距，并传递到所述监控预警部件，当接近10cm、5cm时所述监控预警部件分别以不同声音发出预警，当接近2cm时或接近1cm时，控制系统则控制所述第二伸缩缸131自动停止伸长，从而保证了所述支撑牛腿1在伸入过程中的安全性；再例如，在所述支撑牛腿1的支撑过程中，所述水准仪14实时监测所述第一伸缩缸(如油缸)内的压力数据并传递到所述监控预警部件，若某一段时间内，由于钢平台上方局部堆载过大等造成局部支撑牛腿1压力异常(如增大10％，或者超过设计值10％时)，所述监控预警部件将实时发出预警信号，并通知相关人员查看原因并进行必要的调整，对调整结果进行评估。
优选地，所述控制系统还包括显示部件，所述显示部件用于显示所述数据集成子系统所获取的数据，更为具体的，所述显示部件能够显示上述部件实时监测的各项数据，并与历史数据、理论数据对比，进而能够实时确认支撑牛腿1安全状态。
根据本发明的实施例，还提供一种控制上述钢平台的钢平台操作方法，包括如下步骤：
控制钢平台上升到第一预定位置，在钢平台上升到位后，通过人工观察和视频监控等方式相结合，综合判定各支撑牛腿1临近于预埋牛腿盒100的位置，并保证支撑配合面111处于预埋牛腿盒100下平面之上的区域，这能够方便后续支撑牛腿1的伸出步骤；
控制支撑牛腿1伸入预埋牛腿盒100；
控制钢平台下降，将限位环121进入预埋牛腿盒100中，使所有支撑牛腿1更接近预埋牛腿盒100，避免以往钢平台直接落架造成牛腿压力过大的现象产生；
控制第一伸缩缸伸入预埋牛腿盒100的凹槽101；
调整支撑牛腿1的标高；
控制第一伸缩缸从预埋牛腿盒100的凹槽101中缩回；
控制钢平台上升，具体地，利用钢平台其他竖向支撑系统微微向上提升，使支撑牛腿1的支撑配合面111高于所述预埋牛腿盒100的下配合平面一段具体，如2cm左右，使得限位环121脱离预埋牛腿盒100；
控制支撑牛腿1从预埋牛腿盒100中缩回；
控制钢平台上升或下降到第二预定位置。
优选地，所述钢平台操作方法还包括如下步骤：
控制第二伸缩缸131的活塞杆伸出，以使牛腿体11伸入预埋牛腿盒100。
优选地，所述钢平台操作方法还包括如下步骤：
在支撑牛腿1伸入预埋牛腿盒100的过程中，通过获取第一测距部件15的测量值，调整支撑牛腿1伸入预埋牛腿盒100的伸入深度；和/或，通过获取第二测距部件16的测量值，调整支撑牛腿1与预埋牛腿盒100之间的相对高度。通过此步骤，能够实时监测间距，保证支撑牛腿1的伸入或者回缩过程的实时位置，防止支撑牛腿1或第一伸缩缸在伸出过程或缩回过程中与所述预埋牛腿盒100的碰撞，安全性得到有效提高。
优选地，所述调整支撑牛腿1的标高的步骤通过获取并比对各个水准仪14的标高数值，调整各支撑牛腿1以使各支撑牛腿1处于同一标高，具体的，在钢平台各支撑牛腿1放置于预埋牛腿盒100中后，可根据各支撑牛腿1内集成的水准仪14获取各支撑牛腿1的初始相对标高，在相对标高数值偏差较小时，调整第一伸缩缸的活塞杆的伸出长度实现对第一伸缩缸内压力的局部微调。在相对标高数值偏差过大时，则可根据水准仪14测得标高差异测量值，调整第一伸缩缸的活塞杆的伸出长度进行标高补偿，消除各预埋牛腿盒100初始偏差。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。