[發明專利]節段梁短線匹配預制智能測控系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202111115683.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113858412B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 張永濤;王敏;陳鳴;鄭和暉;肖林;夏輝;尤琦;王耐;田飛;彭成明;代浩;李剛;高世洪;沈惠軍;袁超;曹利景;陳飛翔;楊榮輝;明鑫;李自強;王江成
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司;中交武漢港灣工程設計研究院有限公司
• 主分類號: B28B15/00
• 分類號: B28B15/00;B28B17/00;B28B7/00;B28B23/02
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 徐貝貝

1.節段梁短線匹配預制智能測控系統的使用方法，其特征在于，節段梁短線匹配預制智能測控系統包括順次通訊連接的自動化測量子系統、底模臺車智能調位子系統、側模自動合模子系統和內模自動合模子系統；

自動化測量子系統包括自動照準全站儀、承插式棱鏡、套筒、套筒垂直度檢測儀、第一控制終端，第一控制終端與自動照準全站儀通訊連接，套筒在匹配梁段的頂部的每個測點分別沿豎向預埋設置一個且套筒的頂面與匹配梁段的梁面平齊，通過套筒垂直度檢測儀檢測套筒的垂直度，每個套筒內豎向插入一個承插式棱鏡，承插式棱鏡的鏡面朝向自動照準全站儀設置；

底模臺車智能調位子系統用于調整匹配梁段的空間姿態，空間姿態包括水平面的位置、高程及在豎向的角度；

側模自動合模子系統用于驅動側模頂緊固定端模和匹配梁段；

內模自動合模子系統用于驅動內模移動至待澆梁段設計位置，并使內模分別與匹配梁段的內輪廓、固定端模頂緊；

底模臺車智能調位子系統包括分布式多點液壓調節底模臺車、第二控制終端、與第二控制終端電連接的液壓控制模塊，分布式多點液壓調節底模臺車包括：

一對滑軌，其沿垂直于所述待澆梁段長度方向水平鋪設在地面且延伸至所述固定端模處；

臺車框架，其為單層矩形框架，臺車框架的底部與滑軌之間滑動連接；

三向調節液壓千斤頂，其在臺車框架的四個頂角處分別布置一個，三向調節液壓千斤頂包括底座、X向千斤頂、Y向千斤頂、Z向千斤頂，X向千斤頂沿臺車框架的長度方向頂推、Y向千斤頂沿臺車框架的寬度方向頂推，Z向千斤頂沿豎向頂推，底座水平固定于臺車框架的頂角，底座上沿臺車框架的寬度方向設置有一對擋板，一對擋板之間設置有一塊滑板，滑板的高度大于擋板的高度，滑板的底部與底座之間、每個擋板與滑板的對應側滑動連接，滑板上滑動連接有一塊Z向頂端板，滑板上在Z向頂端板位于臺車框架長度方向的兩側設置有擋塊，Z向千斤頂固定在Z向頂端板上，底座上在靠近臺車框架中心一側的擋板的外側固定有滑槽，滑槽平行于臺車框架的寬度方向設置，滑槽內滑動連接有X向頂端板，X向千斤頂位于X向頂端板與滑板之間且一端與Z向頂端板固定、另一端與X向頂端板固定，底座上在靠近臺車框架中心一側的擋塊的外側固定有平行于臺車框架的長度方向設置的Y向頂端板，Y向千斤頂位于Y向頂端板與滑板之間且一端與Y向頂端板、另一端與滑板固定；

X向千斤頂、Y向千斤頂、Z向千斤頂分別通過一個液壓電磁閥控制進油與回油，所有液壓電磁閥與液壓控制模塊電連接，由第二控制終端指定液壓控制指令并發送給液壓控制模塊，再由液壓控制模塊控制液壓電磁閥的運行；

所述側模自動合模子系統包括順次電連接的側模頂推機構、側模驅動模塊、第三控制終端，第三控制終端用于向側模驅動模塊發送控制指令，使側模驅動模塊控制側模頂推機構帶動側模頂緊固定端模和匹配梁段，內模自動合模子系統包括順次電連接的內模頂推機構、內模驅動模塊、第四控制終端，第四控制終端用于向內模驅動模塊發送控制指令，使內模驅動模塊控制內模頂推機構電動帶動內模頂緊固定端模和匹配梁段；

所述第一控制終端與所述第二控制終端電連接，所述第二控制終端與所述第三控制終端電連接，所述第三控制終端與所述第四控制終端電連接，所述第一控制終端用于輸入預制指令并將所述自動照準全站儀檢測的坐標信息發送給所述第二控制終端，所述第二控制終端用于向所述第一控制終端發送測量指令并根據接收到的坐標信息向所述第三控制終端發送側模合模指令，所述第三控制終端還用于向所述第四控制終端發送內模合模指令；

使用所述節段梁短線匹配預制智能測控系統進行節段梁智能化模板控制的完整流程如下：

S1、在所述自動化測量子系統輸入預制指令，按照匹配梁段的尺寸，對位于調位后預期位置的匹配梁段的形心建立三維空間整體坐標系，整體坐標系的X軸方向為平行于預期匹配梁段的長度方向，Y軸方向為平行于預期匹配梁段的寬度方向，Z軸方向為豎直向上，采用右手坐標系，并設置在整體坐標系的X軸向、整體坐標系的Y軸向、整體坐標系的Z軸向、∠YZ、∠XZ、∠XY六個獨立自由度方向分解的預期坐標分量，其中∠YZ、∠XZ、∠XY分別為以待調位的當前匹配梁段的形心處建立的局部坐標系的X軸與整體坐標系的X軸夾角、局部坐標系的Y軸與整體坐標系的Y軸夾角、局部坐標系的Z軸與整體坐標系的Z軸夾角，局部坐標系的X軸方向為平行于當前匹配梁段的長度方向，局部坐標系的Y軸方向為平行于當前匹配梁段的寬度方向，局部坐標系的Z軸方向為豎直向上；

S2、在待調位的匹配梁段上利用所述自動化測量子系統布置六個測點，并將待調位的匹配梁段放置在所述底模臺車智能調位子系統上，通過所述底模臺車智能調位子系統向所述自動化測量子系統發送測量指令，設定所述自動化測量子系統對坐標數據的采樣周期；

S3、通過所述自動化測量子系統測量當前匹配梁段的所有測點坐標，由所有測點坐標生成當前匹配梁段的梁面的形心三維空間局部坐標系，將當前形心點坐標在所述六個獨立自由度方向分解得到當前坐標分量；

S4、將六個獨立自由度方向的當前坐標分量分別與預期坐標分量進行對比，計算誤差及誤差變化率發送給所述底模臺車智能調位子系統，根據誤差及誤差變化率數值由所述底模臺車智能調位子系統調整當前匹配梁段的空間姿態；

S5、按照設定的采樣周期，循環進行S3~S4步驟，直至全部自由度分量的誤差在允許值范圍內，對各自由度方向的坐標分量的調整逐個進行；

S6、匹配梁段調至預期位置后，停止操作所述自動化測量子系統和所述底模臺車智能調位子系統，展開底模撐腳；

S7、由所述底模臺車智能調位子系統向所述側模自動合模子系統發送側模合模指令，由所述側模自動合模子系統完成側模合模；

S8、安裝鋼筋骨架及預埋件；

S9、由所述側模自動合模子系統向所述內模自動合模子系統發送內模合模指令，由所述內模自動合模子系統完成內模移動及合模；

S10、再控制所述自動化測量子系統復測當前匹配梁段的擾動情況，若當前匹配梁段的坐標分量與預期坐標分量的誤差超限，則按設定的采樣周期，循環進行S3~S4步驟再次對匹配梁段進行調整，若誤差在允許值范圍內，則進入下一道工序，進行混凝土澆筑。