应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统和方法与流程

1.本技术涉及工程测量的领域，尤其是涉及一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统和方法。


背景技术：

2.随着建筑施工工艺的发展，钢结构因其具有自重轻、易安拆、精度高等特点，日渐受市场青睐，被广泛应用于各建筑的领域。同时，复杂的钢结构体系可按构件分解，实现设计、加工、储运、安装流水化类生产线作业，加大工厂化生产比重，减少现场湿作业及养护的时间成本，降低手工操作带来的原生偏差。
3.目前对于大型钢结构的吊装，尤其是大跨度钢桁架结构的吊装要求较高，当施工起重机吊装就位困难，施工起重机作业范围较窄，拼装占地面积受限时，会采用临时支架搭配顶推装置的做法，利用顶推装置的顶推，挪动位于临时支架顶部的钢结构平台，使钢结构平台挪动至指定位置。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为在顶推装置顶推钢结构平台时，钢结构平台在临时支架顶部的重量分布存在变化，易导致部分临时支架受力不均而出现竖直方向上的位移偏差，致使钢结构平台在临时支架顶部被顶推时出现倾斜的风险。


技术实现要素：

5.为了降低钢结构平台在临时支架顶部被顶推时出现倾斜的风险，本技术提供一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统和方法。
6.第一方面，本技术提供的一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统采用如下的技术方案：一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统，包括水平位移监测部，设置于临时支架的两侧，用于监测顶推装置的水平状态；数据分析部，与所述水平位移监测部连接，用于将所述水平位移监测部的监测数据与预设水平阈值对比；液压设备，连接于临时支架，用于调节位于临时支架顶部的顶推装置的高度位置。
7.通过采用上述技术方案，在将钢结构平台放置于临时支架的顶部后，启动顶推装置，顶推装置将钢结构平台沿指定方向顶推，水平位移监测部监测顶推装置的水平状态并获得顶推装置水平的监测数据，数据分析部将水平位移监测部获得的监测数据与预设水平阈值。在水平位移监测部获得的监测数据超过预设水平阈值时，启动液压设备，调节位于临时支架顶部的顶推装置的高度位置，以调节顶推装置的水平，从而调节被顶推装置顶推的钢结构的水平。通过水平位移监测部对顶推装置的监测，不仅实现检测顶推装置在安装于临时支架顶部时的水平状态，同时在顶推装置顶推钢结构平台的过程中配合液压设备，实现动态调节钢结构平台在临时支架顶部的水平姿态的效果，从而降低钢结构平台在临时支架顶部被顶推时出现倾斜的风险。
8.可选的，还包括配重设备，连接于钢结构平台，用于调节钢结构平台在临时支架顶部的重量分布。
9.通过采用上述技术方案，配重设备的引入，使得钢结构平台在临时支架顶部的重量分布可以进行调节，钢结构平台在临时支架顶部移动时，搭配液压设备，补偿钢结构平台在临时支架顶部的水平偏差，提高对钢结构平台水平偏差的补偿精度。
10.可选的，所述配重设备包括安装于钢结构平台的纵向滑移轨道梁以及滑移连接于所述纵向滑移轨道梁的配重块；所述纵向滑移轨道梁沿钢结构平台在临时支架顶部的挪动方向延伸设置；所述配重块的滑移方向平行于所述纵向滑移轨道梁的轴向。
11.通过采用上述技术方案，纵向滑移轨道梁和配重块的引入，在滑动配重块时便可改变配重块的位置，便可实现实时调节钢结构平台在临时支架顶部重量分布的效果，从而纠正钢结构平台在临时支架顶部的倾斜状态，使钢结构平台在移动过程中从倾斜状态恢复至水平状态。
12.可选的，所述配重块为滑移连接于所述纵向滑移轨道梁的配重液压爬行器。
13.通过采用上述技术方案，调节配重液压爬行器的压力，实现调节配重块在纵向滑移轨道梁上的移动速率，从而使配重块的移动效率和移动位置适应顶推装置的顶推效率，使配重块适应动态移动过程中的钢结构平台，使配重块能更精准调节钢结构平台在临时支架顶部重量分布的效果。
14.可选的，所述配重块可拆卸连接有增重块。
15.通过采用上述技术方案，增重块的引入，使得配重块的重量可以增减，从而使不同重量的配重块适应不同重量的钢结构平台，使配重块与不同重量的钢结构平台的适应力。
16.可选的，所述液压设备包括竖向滑移轨道柱、顶推液压爬行器和限位件；所述竖向滑移轨道柱连接于临时支架，所述竖向滑移轨道柱的一端抵于顶推装置的底部；所述顶推液压爬行器沿顶推装置的顶升方向滑移连接于所述竖向滑移轨道柱，所述顶推液压爬行器连接于所述顶推装置；所述限位件用于在所述顶推液压爬行器顶升顶推装置时限制所述顶推液压爬行器与所述竖向滑移轨道柱的相对滑动。
17.通过采用上述技术方案，竖向滑移轨道柱不仅为顶推液压爬行器提供滑移基础，同时还对顶推装置进行支撑，可以分担临时支架的压应力，降低顶推装置运行时临时支架出现应力集中的风险，提高临时支架的使用寿命和支撑稳定性。同时启动顶推液压爬行器时搭配限位件，顶推液压爬行器顶升顶推装置，实现调节顶推装置竖直方向上的位移偏差的效果，并且限位件的引入改善顶推液压爬行器顶升顶推装置时滑动的问题。
18.可选的，每个所述顶推装置均对应设置有多个所述液压设备。
19.通过采用上述技术方案，多个液压设备的引入，实现对顶推装置不同位置的顶升效果，从而进一步实现精准调节顶推装置水平状态的效果。
20.第二方面，本技术提供的一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测方法，运用上述的应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统，采用如下的技术方案：一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测方法，包括以下步骤：确定顶推装置的水平：将多个顶推装置均布于临时支架的顶部后，试运行顶推装置，并使用所述水平位移监测部实时监测顶推装置在临时支架顶部的水平；安装钢结构平台：在临时支架的顶部拼装钢结构平台，以备顶推装置顶推；
监测钢结构平台的位移姿态：将钢结构平台通过顶推装置沿指定方向顶推，所述水平位移监测部通过识别顶推装置的识别点获得水平监测数据；补偿钢结构平台水平位移误差：将所述水平监测数据通过所述水平位移监测部发送至所述数据分析部，在所述数据分析部监测到所述水平监测数据低于预设水平阈值时，启动与所述临时支架连接的所述液压设备，调节位于所述临时支架顶部的所述顶推装置的高度，以补偿所述顶推装置在竖直方向上的位移偏差。
21.通过采用上述技术方案，水平位移监测部和数据分析部的搭配，一方面监测顶推装置安装于临时支架顶部时的水平，另一方面监测顶推装置顶推钢结构平台时的水平，以反应钢结构平台在位移时的水平姿态。数据分析部在监测到顶推装置水平姿态发生变化后，通过液压设备顶升临时支架的顶推装置的高度，以补偿顶推装置的水平偏差，从而补偿钢结构平台水平位移的误差，进而降低钢结构平台在临时支架顶部被顶推时出现倾斜的风险。
22.可选的，还包括监测临时支架的应力变化：使用应力测量系统实时监测临时支架的应力变化并获得应力值，将所述应力值通过所述应力测量系统发送至所述数据分析部与预设应力阈值比对，若所述应力值超过预设应力阈值时，对临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置进行加固。
23.通过采用上述技术方案，由于钢结构平台在临时支架顶部移动过程中，临时支架各部位的受力一直处于变化的过程中，通过使用应力测量系统和数据分析部实时监测临时支架各部位的应力变化情况，在监测到临时支架的应力变化超过预设应力阈值时，及时对临时支架的相应位置进行加固，降低临时支架出现应力集中而导致弯曲的风险，提高临时支架的支撑稳定性，从而降低钢结构平台在被顶推装置顶推过程中倾斜的风险。
24.可选的，在加固临时支架前，启动所述液压设备和顶推装置，将钢结构平台抬离临时支架的顶部，以调节钢结构平台在临时支架的水平状态，而后关闭临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置的所述液压设备和顶推装置。
25.通过采用上述技术方案，利用液压设备和顶推装置，将钢结构平台抬离临时支架的顶部，使钢结构平台处于水平状态，而后关闭临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置的液压设备和顶推装置，便可降低临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置受力的风险，便可对临时支架相应的位置进行加固。通过液压设备和顶推装置，使得钢结构平台能被临时抬升，使得在对临时支架加固时，降低钢结构平台倾斜的风险，同时关闭临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置的液压设备和顶推装置，使得临时支架应力值超过预设应力阈值的相应位置减少受力，提高在对临时支架加固时的安全性。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过水平位移监测部对顶推装置的监测，不仅实现检测顶推装置在安装于临时支架顶部时的水平状态，同时在顶推装置顶推钢结构平台的过程中配合液压设备，实现动态调节钢结构平台在临时支架顶部的水平姿态的效果，从而降低钢结构平台在临时支架顶部被顶推时出现倾斜的风险；2.通过配重设备，使得钢结构平台在临时支架顶部的重量分布可以进行调节，实现实时调节钢结构平台在临时支架顶部重量分布的效果，从而纠正钢结构平台在临时支架顶部的倾斜状态，搭配液压设备，补偿钢结构平台在临时支架顶部的水平偏差，提高对钢结
构平台水平偏差的补偿精度；3.通过使用应力测量系统和数据分析部实时监测临时支架各部位的应力变化情况，在监测到临时支架的应力变化超过预设应力阈值时，及时对临时支架的相应位置进行加固，降低临时支架出现应力集中而导致弯曲的风险，提高临时支架的支撑稳定性，从而降低钢结构平台在被顶推装置顶推过程中倾斜的风险。
附图说明
27.图1是应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统的整体结构示意图。
28.图2是应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统的液压设备的结构图。
29.图3是应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统的配重设备的结构图。
30.图4是应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测方法的流程图。
31.附图标记说明：1、水平位移监测部；2、液压设备；21、竖向滑移轨道柱；22、顶推液压爬行器；23、限位件；24、棘齿；3、配重设备；31、纵向滑移轨道梁；32、配重块；33、增重块；4、顶推装置；5、临时支架；6、钢结构平台。
具体实施方式
32.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
33.对于大型钢结构的吊装，尤其是大跨度钢桁架结构的吊装要求较高，当施工起重机吊装就位困难，施工起重机作业范围较窄，拼装占地面积受限时，会采用临时支架搭配顶推装置的做法，利用顶推装置的顶推，挪动位于临时支架顶部的钢结构平台，使钢结构平台挪动至指定位置。
34.本技术实施例公开一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统，以实时监测位于临时支架顶部的钢结构平台的水平状态，及时纠正钢结构平台在被顶推过程中的倾斜姿态。
35.参照图1，应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统包括水平位移监测部1、数据分析部、液压设备2和配重设备3，其中水平位移监测部1对顶推装置4进行水平位移的监测并获得水平位移监测数据，水平位移监测部1和数据分析部之间无线通信连接，数据分析部将水平位移监测数据与预设水平阈值进行对比。液压设备2和配重设备3在水平位移监测数据超过预设水平阈值时启动，以对临时支架5顶部被顶推的钢结构平台6进行动态水平调节，及时纠正钢结构平台6在被顶推过程中的倾斜姿态。
36.参照图1，具体地，水平位移监测部1的镜头架设于临时支架5的两侧，可以理解为水平位移监测部1不与临时支架5接触。水平位移监测部1为非接触式水平位移传感器二维码三维位移自动化监测系统，即二维码为水平位移监测部1的识别点，通过镜头和云平台自动化实时识别粘贴有二维码的结构物的三维空间位移，云平台获得水平位移监测数据。顶推装置4为步履式顶推器，顶推装置4的侧壁粘贴有供水平位移监测部1识别的二维码。通过水平位移监测部1实时监测位于临时支架5两侧的顶推装置4的水平状态，通过数据分析部可以自动计算、汇总水平位移监测数据，并对将水平位移监测数据实时与预设水平阈值进行比对，在出现异常时进行预警。
37.参照图1，需要说明的是，数据分析部在出现异常时的预警可以是自动显示水平异
常的顶推装置4的位置和水平偏差的数值，也可以是对水平异常的顶推装置4进行高亮标识和显示水平偏差的数值，只要是能指示顶推装置4水平异常的位置和水平偏差数值即可。
38.参照图1，在接收到数据分析部的预警后，启动液压设备2调节顶推装置4在临时支架5顶部的高度位置，启动配重设备3调节钢结构平台6在临时支架5顶部的重量分布，以调节顶推装置4在临时支架5顶部的水平状态，从而纠正钢结构平台6在临时支架5顶部的倾斜姿态。
39.参照图2，值得注意的是，每个顶推装置4均对应设置有多个液压设备2，多个液压设备2均布于顶推装置4的周侧。液压设备2只是对顶推装置4水平偏差的粗调，而配重设备3是改变钢结构平台6的重量分布，是对顶推装置4水平偏差的细调。根据实际工况和数据分析部的预警，选择性地使用液压设备2和配重设备3，实现对顶推装置4水平偏差的精准调节。
40.参照图2，具体地，液压设备2包括竖向滑移轨道柱21、顶推液压爬行器22和限位件23，竖向滑移轨道柱21通过加强钢筋焊接固定于临时支架5，竖向滑移轨道柱21的一端抵于顶推装置4的底部，另一端抵于地面。竖向滑移轨道柱21的侧壁一体成型有多个棘齿24，多个棘齿24沿竖向滑移轨道柱21的轴向排布设置。顶推液压爬行器22为双向自锁式液压爬行器，顶推液压爬行器22沿顶推装置4的顶升方向滑移连接于竖向滑移轨道柱21，顶推液压爬行器22连接于顶推装置4。
41.参照图2，限位件23为铰接于顶推液压爬行器22的限位曲杆，限位曲杆通过扭簧将竖向滑移轨道柱21夹紧，限位曲杆供棘齿24啮合，借此设计，在顶推液压爬行器22顶升顶推装置4时，通过限位件23与棘齿24的啮合，限制顶推液压爬行器22向远离顶端装置的方向相对滑动，降低顶推液压爬行器22加载或卸载的过程中相对竖向滑移轨道滑动的风险。
42.参照图2和图3，配重设备3包括多根螺栓连接于钢结构平台6的纵向滑移轨道梁31以及多个滑移连接于纵向滑移轨道梁31的配重块32，其中多根纵向滑移轨道梁31相互平行设置，纵向滑移轨道梁31沿钢结构平台6在临时支架5顶部的挪动方向延伸设置。多个配重块32对应多个纵向滑移轨道梁31，配重块32的滑移方向平行于纵向滑移轨道梁31的轴向。
43.参照图2和图3，配重块32为滑移连接于纵向滑移轨道梁31的配重液压爬行器，配重块32可拆卸连接有增重块33，增重块33为不同重量的钢块或混凝土块，配重块32与增重块33之间的可拆卸连接方式可以是螺栓连接，也可以是磁性固定。启动配重块32，改变每根纵向滑移轨道梁31上的配重块32位置，实现实时调节钢结构平台6在临时支架5顶部重量分布的效果，同时调节配重液压爬行器的压力，实现调节配重块32在纵向滑移轨道梁31上的移动速率，从而使配重块32的移动效率和移动位置适应顶推装置4的顶推效率。
44.本技术实施例公开一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测方法，运用上述的一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测系统。
45.一种应用于大跨度桁架的顶推装置的实时监测方法，包括以下步骤：s1：确定顶推装置4的水平：将多个顶推装置4均布于临时支架5的顶部后，试运行顶推装置4，并使用水平位移监测部1实时监测顶推装置4在临时支架5顶部的水平。
46.s2：安装钢结构平台6：在临时支架5的顶部拼装钢结构平台6，以备顶推装置4顶推。
47.s3：监测临时支架5的应力变化：a、使用应力测量系统实时监测临时支架5的应力
变化并获得应力值，将应力值通过应力测量系统发送至数据分析部与预设应力阈值比对。b、若应力值超过预设应力阈值时，数据分析部发出预警信号，根据预警信号，启动液压设备2和顶推装置4，将钢结构平台6抬离临时支架5的顶部，以调节钢结构平台6在临时支架5顶部的水平状态。c、关闭临时支架5应力值超过预设应力阈值的相应位置的液压设备2和顶推装置4，通过此步骤，使得临时支架5应力值超过预设应力阈值的相应位置减少受力。d、对临时支架5应力值超过预设应力阈值的相应位置进行加固，加固的方法可以是对临时支架5的相应位置增加配筋，也可以是增大临时支架5的受力面积，例如增加钢立柱，还可以是使用斜撑支撑临时支架5的相应位置。
48.s4：监测钢结构平台6的位移姿态：将钢结构平台6通过顶推装置4沿指定方向顶推，水平位移监测部1通过识别顶推装置4的识别点，即位于临时支架5两侧的镜头识别粘贴于顶推装置4侧壁的二维码，而后通过云平台获得水平监测数据。
49.s5：补偿钢结构平台6水平位移误差：a、将水平监测数据通过水平位移监测部1发送至数据分析部，数据分析部自动计算、汇总水平位移监测数据，并对水平位移监测数据实时与预设水平阈值进行比对，在出现异常时进行预警。b、在数据分析部监测到水平监测数据低于预设水平阈值时，启动临时支架5连接的液压设备2或启动与钢结构平台6的配重设备3。
50.举例来说，预设水平阀值为10，水平监测数据为8-9时，启动配重设备3，配重块32在钢结构平台6上移动，调节钢结构平台6在临时支架5顶部的重量分布，以微调钢结构平台6在临时支架5顶部的水平状态。在水平监测数据为5-7时，启动液压设备2，顶推液压爬行器22顶升顶推装置4，调节顶推装置4在临时支架5顶部的高度位置，以粗调钢结构平台6位于临时支架5顶部的水平状态，而后再启动配重设备3，微调钢结构平台6在临时之间顶部的水平状态，根据实际工况，液压设备2和配重设备3搭配使用，实现精准调节钢结构平台6在临时支架5顶部的水平状态的效果，补偿顶推装置4在竖直方向上的位移偏差，从而补偿钢结构平台6的水平位移误差。
51.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。