预制箱涵辅助安装装置及方法与流程

本发明涉及预制箱涵安装，尤其涉及一种预制箱涵辅助安装装置及方法。

背景技术：

1、预制箱涵是一种用于排水、道路和桥梁工程的关键结构元素。它们通常由混凝土或钢筋混凝土制成，具有大型横截面，在工厂中预制完成后，再在工地上进行安装和对接。随着建筑和工程领域的不断发展，对预制箱涵的安装质量和效率要求越来越高。目前，在预制箱涵的安装过程中，仍然存在一些挑战，包括：(1)精确的定位和对接：预制箱涵必须准确地定位和对接，以确保它们在最终位置上完全吻合，形成连续的结构；(2)质量控制：在安装过程中，需要确保箱涵的质量得以维持，以免在未来出现结构问题；(3)安全性：安装预制箱涵可能需要大型吊装设备，这涉及到安全风险，需要严格的安全措施和操作。在传统预制箱涵安装过程中，预制箱涵安装的吊装定位、移动与对接都是由人工在安装现场进行操作，不可避免会出现较大的误差以及安全风险，并且对接时定位耗时久，工期长。

2、现有技术中，公开号为cn 114991030 a的专利公开了一种预制箱涵精准空间定位系统及方法，行走升降机构，能够沿所述沟槽移动的设置于所述沟槽中，且所述行走升降机构可升降调节的支撑连接于待定位箱涵底部；定位机构，与所述沟槽平行的设置于所述混凝土基础上，能够连接待定位箱涵且使待定位箱涵在与所述沟槽垂直方向上移动位置；遥控机构，分别与所述行走升降机构和所述定位机构通讯控制连接，用于控制所述行走升降机构和所述定位机构的启停运作。上述方法结合行走升降机构和定位机构之间的配合操作，能实现待定位预制箱涵的精确定位，然而，由于由混凝土或钢筋混凝土制成的预制箱涵一般具有较大的重量，使用该方案中的定位机构调整预制箱涵的左右位置时，需要推动已安放在行走升降机构上的预制箱涵，使其沿与沟槽垂直方向相对于行走升降机构移动，此时行走器和升降器会受到较大的横向作用力，容易出现损坏，且该横向作用力可能会使得行走升降机构与导轨出现磨损，以及存在导致行走升降机构脱轨的风险，同时该方案中，预制箱涵的重量主要由行走升降机构承担，会在一定程度上降低行走升降机构的行走速度，影响预制箱涵的安装效率。

3、有鉴于此，有必要设计一种预制箱涵辅助安装装置及方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能在保证对接精度的情况下，高效完成预制箱涵对接的预制箱涵辅助安装装置及方法。

2、为实现上述发明目的，本发明提供了一种预制箱涵辅助安装装置，包括：

3、混凝土基础，所述混凝土基础上设置有沟槽；

4、吊装结构，用于预制箱涵的吊装，包括支撑架以及分布于预制箱涵两侧与预制箱涵相连的若干悬臂结构，每个悬臂结构通过水平位移件与所述支撑架相连，使得每个悬臂结构能独立驱动，且所述悬臂结构的移动方向沿垂直于沟槽方向；

5、行走结构，设置在所述沟槽中，用于带动预制箱涵沿沟槽轴向移动进行箱涵对接，所述行走结构上设置有用于调节预制箱涵相对于混凝土基础的高度的高度调节件；

6、定位结构，用于确定预制箱涵的水平位置及垂直高度；

7、控制系统，用于控制吊装结构、行走结构和定位结构的运行；

8、所述吊装结构在箱涵安装过程中始终与预制箱涵相连，以在精调预制箱涵的水平位置时承担预制箱涵的全部重量，以及当预制箱涵安放在行走结构上随行走结构移动时，承担预制箱涵的部分重量。

9、作为本发明的进一步改进，所述支撑架包括沿预制箱涵轴向间隔设置的若干横梁以及用于连接相邻横梁的纵梁，所述横梁至少设置有两根，所述纵梁至少设置有两根，且所述纵梁沿预制箱涵轴向对称设置在所述横梁上。

10、作为本发明的进一步改进，所述水平位移件为水平伸缩件，所述水平伸缩件设置在横梁上，所述悬臂结构一端滑动设置在所述横梁上，且与所述水平伸缩件连接，通过水平伸缩件的伸缩使悬臂结构沿横梁轴向移动。

11、作为本发明的进一步改进，所述悬臂结构远离横梁一端连接有用于固定悬臂结构与预制箱涵的相对位置的固定件，所述固定件上设置有弹性装置，当固定件插入预制箱涵上预留的固定孔后，利用悬臂结构带动固定件移动至弹性装置处于压缩状态时，弹性装置的回弹力使悬臂结构与预制箱涵保持相对固定。

12、作为本发明的进一步改进，所述沟槽侧壁沿沟槽轴向设置有导向槽。

13、作为本发明的进一步改进，所述行走结构包括行走部以及设置在所述导向槽内的方位固定件，所述方位固定件可沿导向槽移动，使得行走时，行走结构始终与沟槽侧壁之间保持固定的距离。

14、作为本发明的进一步改进，所述行走结构上还设置有用于检测预制箱涵安放在行走结构上时，行走结构所受压力大小的压力传感器。

15、作为本发明的进一步改进，所述支撑架上设置有用于连接吊机的连接件。

16、一种预制箱涵辅助安装装置的安装方法，包括以下步骤：

17、s1、利用悬臂结构对预制箱涵进行夹持固定，通过吊机控制吊装结构移动，进而移动预制箱涵的位置，同时通过定位结构对预制箱涵的水平方位进行检测，初步调整预制箱涵的水平位置和垂直高度；

18、s2、调整行走结构的高度，使其顶面高于混凝土基础顶面；

19、s3、将预制箱涵安放在行走结构上，并保持吊装结构的吊装状态，再次对预制箱涵的水平位置进行检测，若预制箱涵在水平方向上存在偏移，使吊装结构承担预制箱涵的全部重量，调整悬臂结构的位置，以精调预制箱涵的水平位置；

20、s4、预制箱涵的水平位置调整好后，使预制箱涵的部分重量由吊装结构承担，剩余部分重量由行走结构承担，使得行走过程中预制箱涵与行走结构能保持相对稳定；

21、s5、通过吊装结构和行走结构共同使得预制箱涵沿沟槽轴向移动至待对接位置时，调节行走结构的高度，使得预制箱涵底面与混凝土基础顶面接触，通过定位结构确定预制箱涵的垂直位置，再利用吊装结构和行走结构共同控制预制箱涵继续移动至完成箱涵对接；

22、s6、调整行走结构高度使其与预制箱涵分离，调整悬臂结构松开预制箱涵，重复步骤s1-s5继续进行后续预制箱涵的安装。

23、作为本发明的进一步改进，步骤s3中，调整悬臂结构的位置的具体操作为：使所有悬臂结构同时同向移动相同的距离，以带动预制箱涵进行左右调节。

24、本发明的有益效果是：

25、1.本发明的吊装结构一方面用于预制箱涵上下左右方位的调节，另一方面还作为承重件，使预制箱涵安放在行走结构上时，承担预制箱涵的部分重力，使预制箱涵在其剩余重力作用下保持与行走结构的相对稳定时，不至于因为预制箱涵整体过重，使得行走结构的载重较大而影响行走结构的行走速度，进而在保证行走结构与预制箱涵连接稳定性的情况下，使得预制箱涵能快速移动至待对接位置，同时在对接过程中，预制箱涵放置在混凝土基础顶面上时，通过吊起结构承担预制箱涵的大部分重量，能降低预制箱涵与混凝土基础顶面之间的摩擦力，避免因预制箱涵与混凝土基础顶面之间的较大摩擦力影响已调整好的箱涵的位置，保证箱涵的对接精度，同时还能降低预制箱涵在混凝土基础顶面上移动时，混凝土基础顶面对预制箱涵底面的磨损，保证预制箱涵的整体质量。

26、2.当调整行走结构高度至预制箱涵置于混凝土基础顶面时，预制箱涵与混凝土基础顶面的接触部分会受到混凝土基础的支撑力，此时，通过吊起结构施加一个向上的力，在使箱涵保持与混凝土基础顶面相接的情况下，预制箱涵的重量更多的由吊起结构承担，此时，由于预制箱涵作用在混凝土基础上的力较小，箱涵与混凝土基础的摩擦力也会明显降低，在行走结构带动预制箱涵移动对接时，不会出现因箱涵与混凝土基础之间产生的较大摩擦影响已调整好的箱涵的位置，保证箱涵的对接精度，同时还能避免摩擦力对箱涵底面的磨损。

27、3.本发明通过在两根横梁上对称设置至少两根纵梁，能在吊装过程中保证吊装结构的稳定性，同时在悬臂对预制箱涵的方位进行精调时，能避免出现因悬臂位置的改变使得悬挂有预制箱涵的吊装结构的整体重心偏移导致横梁出现较大的倾斜，从而保证安装过程中预制箱涵的稳定性。

28、4.本发明的可调节的悬臂，能在安装过程中调节预制箱涵的左右方位，结合定位结构对预制箱涵进行水平方向上的定位，同时通过调节两个悬臂之间的距离，还能使得本发明的预制箱涵辅助安装装置用于不同尺寸的预制箱涵的安装，有效提高了预制箱涵辅助安装装置的适用范围。

29、5.本发明的预制箱涵辅助安装装置，操作简单、定位精准、安装效率高，适用于工期紧张的工程中的预制箱涵的安装，同时通过远程操控即能完成预制箱涵的安装，不需要作业人员在安装现场操作，能有效提高作业人员的安全性。