一种拱梁安装定位装置及定位方法

技术领域

本申请涉及拱梁安装的技术领域，尤其是涉及一种拱梁安装定位装置及定位方法。

背景技术

拱梁作为桥梁的重要组成部分，其架设施工过程中的定位精准程度对桥梁整体的施工质量有较大的影响。拱梁包括多段拱肋节段，多段拱肋节段通过吊装定位后，相互焊接固定。

如图1所示，拱梁的架设过程中，通常需要于相邻两段拱肋节段下方设置支架1进行支撑定位。相邻两段拱肋节段中，位置较低的一段为已定位拱肋节段21，位置较高的一段为待定位拱肋节段22。架设过程中，通常采用浮吊配合钢丝绳等设备对待定位拱肋节段22进行吊装，吊装时，通过对浮吊的定位及钢丝绳的调节控制待定位拱肋节段22的位置后进行落位，待定位拱肋节段22完全落位于支架1上后，再对相邻两段拱肋节段进行焊接固定。

针对上述相关技术，发明人认为存在以下缺陷：由于吊装过程中钢丝绳容易出现一定程度的晃动，很难精确控制待定位拱肋节段的放置位置，待定位拱肋节段与已定位拱肋节段之间的焊接位置存在偏差，进而影响拱梁的整体强度，因此待定位拱肋节段的定位精度还存在进一步提高的空间。

发明内容

为了提高待定位拱肋节段的定位精度，本申请提供一种拱梁安装定位装置及定位方法。

本申请提供的一种拱梁安装定位装置及定位方法采用如下的技术方案：

一种拱梁安装定位装置，包括固设于待定位拱肋节段上的第一码板和固设于已定位拱肋节段上的第二码板，所述待定位拱肋节段和已定位拱肋节段下方设置有支架，所述第一码板延伸至已定位拱肋节段，且与所述已定位拱肋节段之间能相对移动，所述第二码板上固设有用于对待定位拱肋节段的横向位置进行调整的横向千斤顶，所述横向千斤顶的输出端抵接于第一码板；所述支架上固设有用于对待定位拱肋节段进行纵向位置调整的纵向千斤顶。

通过采用上述技术方案，待定位拱肋节段放置于支架上后，通过横向千斤顶对待定位拱肋节段的横向位置进行调整，使待定位拱肋节段和已定位拱肋节段的横向位置对准，通过纵向千斤顶对待定位拱肋节段的纵向位置对准，提高了待定位拱肋节段的定位精度，进而提升了相邻两段拱肋节段焊接时的施工精度，提升了拱梁的整体强度。

优选的，所述第二码板倾斜设置，所述第二码板与待定位拱肋节段之间的距离自靠近横向千斤顶的一端向另一端逐渐增大。

通过采用上述技术方案，倾斜设置的第二码板在横向千斤顶动作时，力的承载能力更强，提高了第二码板的抗剪和抗弯能力。

优选的，所述第一码板、第二码板以及横向千斤顶均于待定位拱肋节段的中轴线的两侧对称设置有两个。

通过采用上述技术方案，横向千斤顶动作时，使待定位拱肋节段的受力更加均衡。

优选的，所述已定位拱肋节段上固设有用于对引导轮进行定位进而对待定位拱肋节段进行定位的引导轨，所述引导轨竖向设置，所述待定位拱肋节段的侧壁上固设有引导轮，所述待定位拱肋节段通过吊装装置下放时，所述引导轮与引导轨正对并沿引导轨移动。

通过采用上述技术方案，待定位拱肋节段在吊装装置的作用下下放时，引导轮和引导轨的配合对待定位拱肋节段有一定的导向定位作用。

优选的，所述纵向千斤顶于待定位拱肋节段横向的两侧对称设置有两个。

通过采用上述技术方案，通过两个对称设置的纵向千斤顶的设置，同时启动两个纵向千斤顶使二者同步反向动作，待定位拱肋节段在两个纵向千斤顶的作用下倾斜，实现对待定位拱肋节段沿水平轴线方向的角度的调整。

优选的，所述支架上设置有辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括固设于拱肋节段的连接件和固设于支架上的弧形轨道，所述弧形轨道的曲率中心与待定位拱肋节段的中轴线重合，所述连接件底端滑移连接于弧形轨道中，所述弧形轨道中固设有两个用于对连接件施加沿弧形轨道的轨迹方向的作用力的弹簧，两个所述弹簧分别在连接件底端的两侧。

通过采用上述技术方案，对待定位拱肋节段的横向定位和纵向定位调整完成后，同时启动两个纵向千斤顶使二者同步反向动作，待定位拱肋节段在两个纵向千斤顶的作用下倾斜，连接件随待定位拱肋节段一同倾斜，连接件底端沿弧形轨道移动，弹簧对连接件施加背向其移动方向的作用力，作用力传导至待定位拱肋节段上，对待定位拱肋节段起到了缓冲及支撑作用，防止待定位拱肋节段位移过快失去稳定性。

优选的，所述连接件底端固设有滚轮，所述滚轮滚动连接于弧形轨道中。

通过采用上述技术方案，滚轮的设置减小了连接件底端与弧形轨道之间的摩擦力。

一种拱梁安装定位方法，主要包括以下步骤：

S1、将第一码板、第二码板、横向千斤顶、导向轨以及导向轮固定于对应的拱肋节段；

S2、下放待定位拱肋节段，导向轮在导向轨的作用下带动待定位拱肋节段横向移动；

S3、启动两个横向千斤顶使二者同步反向动作，调整待定位拱肋节段的横向位置至与定位拱肋节段初步对准；

S4、启动两个纵向千斤顶使二者同步同向动作，调整待定位拱肋节段的纵向位置；

S5、将连接件固定于待定位拱肋节段上，并使连接件底端与弧形轨道配合；

S6、同时启动两个纵向千斤顶使二者同步反向动作，对待定位拱肋节段沿水平轴线方向的角度进行调整；

S7、在焊接待定位拱肋节段与已定位拱肋节段后，拆除第一码板、第二码板、横向千斤顶、导向轨、导向轮和连接件等临时定位件。

通过采用上述技术方案，通过对待定位拱肋节段的横向位置、纵向位置以及安装角度进行调整，完成对待定位拱肋节段的对中定位，使相邻的拱肋节段对中并连接，提高了待定位拱肋节段的定位进度，进而保证了施工精度，同时，施工顺序合理，保证了施工效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.待定位拱肋节段放置于支架上后，通过横向千斤顶对待定位拱肋节段的横向位置进行调整，使待定位拱肋节段和已定位拱肋节段的横向位置对准，通过纵向千斤顶对待定位拱肋节段的纵向位置对准，提高了待定位拱肋节段的定位精度，进而提升了相邻两段拱肋节段焊接时的施工精度，提升了拱梁的整体强度；

2.倾斜设置的第二码板在横向千斤顶动作时，力的承载能力更强，提高了第二码板的抗剪和抗弯能力；

3.通过两个对称设置的纵向千斤顶的设置，同时启动两个纵向千斤顶使二者同步反向动作，待定位拱肋节段在两个纵向千斤顶的作用下倾斜，实现对待定位拱肋节段沿水平轴线方向的角度的调整。

附图说明

图1是背景技术中的支架、已定位拱肋节段和待定位拱肋节段结构的局部结构示意图。

图2是本申请中显示第一码板、第二码板、横向千斤顶、固定架和导向轨结构的局部结构示意图。

图3是本申请中显示导向轨与导向轮之间的配合关系的侧面示意图。

图4是本申请中显示辅助支撑机构的局部结构示意图。

图5是本申请中显示辅助支撑机构的局部剖面示意图。

附图标记说明：1、支架；11、支撑钢架；111、圆型座；12、标高立柱；21、已定位拱肋节段；211、固定架；212、第二码板；22、待定位拱肋节段；221、固定座；222、第一码板；3、引导轨；4、引导轮；5、横向千斤顶；6、纵向千斤顶；7、辅助支撑机构；71、连接座；72、连接件；721、连接杆；722、滚轮；73、延伸板；731、支板；74、弧形轨道；741、外固定块；742、内固定块；75、弹簧；76、导向杆组件；761、外套管；762、内滑杆。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种拱梁安装定位装置及定位方法。

一种拱梁安装定位装置，参照图1，用于将待定位拱肋节段22和已定位拱肋节段21进行对中定位。已定位拱肋节段21的端部下表面抵接于支架1上，支架1包括支撑钢架11和固定于支撑钢架11顶端的标高立柱12，标高立柱12用于对拱肋节段进行标高及初步定位。

结合图2和图3，已定位拱肋节段21端部横向的两侧分别通过固定架211固设有引导轨3，两个引导轨3分别位于待定位拱肋节段22端部的两侧且相互对称。引导轨3于竖直空间内呈圆弧状延伸，引导轨3的横截面形状为开口朝向待定位拱肋节段22的侧壁的U型，两个引导轨3之间的距离自下而上逐渐增大。固定架211固定于已定位拱肋节段21的外侧壁，引导轨3固定于固定架211。

待定位拱肋节段22上的侧壁上通过固定座221固定连接有与引导轨3一一对应的引导轮4，引导轮4的轴线沿拱梁的轴线方向水平设置，引导轮4位于待定位拱肋节段22底部。待定位拱肋节段22在吊装装置的作用下下放时，引导轮4进入于引导轨3中，在引导轨3的作用下带动待定位拱肋节段22移动，对待定位拱肋节段22进行横向的初步定位。

参照图2，待定位拱肋节段22上焊接有第一码板222，第一码板222沿待定位拱肋节段22的轴向设置，第一码板222背向待定位拱肋节段22的一端延伸至已定位拱肋节段21，且第一码板222位于待定位拱肋节段22和已定位拱肋节段21的长度相同，第一码板222于待定位拱肋节段22中轴线的两侧对称设置有两个。已定位拱肋节段21上焊接固定有两个分别与两个第一码板222一一对应的第二码板212，两个第二码板212分别位于两个第一码板222内侧，第二码板212倾斜设置，第二码板212与待定位拱肋节段22之间的距离自靠近第一码板222的一端向另一端逐渐增大。第二码板212靠近第一码板222的一端固定连接有横向千斤顶5，横向千斤顶5沿两个第一码板222的分布方向设置，横向千斤顶5的缸体部固定连接于第二码板212，横向千斤顶5的杆部固定于第一码板222。启动横向千斤顶5使横向千斤顶5动作，其中一个横向千斤顶5的杆部伸长时，另一个横向千斤顶5的杆部缩短，对待定位拱肋节段22的横向位置进行调整，实现对待定位拱肋节段22横向位置的进一步定位。

结合图3和图4，支撑钢架11顶端固定连接有圆型座111，圆型座111上固定连接有两个间隔设置的纵向千斤顶6，两个纵向千斤顶6分别位于待定位拱肋节段22横向的两侧，纵向千斤顶6的杆部能与待定位拱肋节段22的下表面抵接。

同时调整两个纵向千斤顶6使其同向同步运动，实现对待定位拱肋节段22的纵向位置进行调节。对待定位拱肋节段22的横向定位和纵向定位调整完成后，同时启动两个纵向千斤顶6使二者同步反向动作，待定位拱肋节段22在两个纵向千斤顶6的作用下倾斜至与已定位拱肋节段21对准，实现对待定位拱肋节段22沿水平轴线方向的角度的调整。

结合图3、图4和图5，支架1上设置有辅助支撑机构7，辅助支撑机构7包括两个连接座71，两个连接座71分别固定连接于待定位拱肋节段22底端的两侧，两个连接座71沿拱梁的轴线方向前后交错设置。两个连接座71之间通过连接件72固定连接，连接件72包括两个对称设置的连接杆721，连接杆721一端固定于连接座71，两个连接杆721背向连接座71的一端向相互靠近的方向延伸。两个连接杆721相互靠近的一端之间通过连接轴转动连接有滚轮722，两个连接座71关于滚轮722对称设置。

辅助支撑机构7还包括水平延伸于支撑钢架11顶端的延伸板73，延伸板73上固定连接有两个间隔设置的支板731，两个支板731顶端共同固定连接有同一弧形轨道74，弧形轨道74的横截面形状为开口向上的U型。滚轮722滚动连接于弧形轨道74中，弧形轨道74的的曲率中心与待定位拱肋节段22的中轴线重合。

弧形轨道74的两个自由端内侧分别固定连接有外固定块741，弧形轨道74内侧于两个连接杆721的两侧分别设置有内固定块742，内固定块742沿弧形轨道74的轨迹滑移连接于弧形轨道74中。内固定块742通过弹簧75与外固定块741连接，内固定块742在弹簧75的作用下与连接杆721抵接。待定位拱肋节段22与已定位拱肋节段21的角度处于对准状态时，两个内固定块742和两个外固定块741分别关于滚轮722的轴线对称。弹簧75的轴线沿弧形轨道74的轨迹设置，弹簧75内侧设置有呈弧形设置的导向杆组件76，导向杆组件76包括外套管761和滑移连接于外套管761中的内滑杆762，外套管761和内滑杆762相背的两端分别固定连接于外固定块741和内固定块742相对的两侧壁。

待定位拱肋节段22在两个纵向千斤顶6的作用下倾斜时，两个连接座71及连接件72随待定位拱肋节段22一同倾斜，滚轮722底端沿弧形轨道74滚动，弹簧75对连接件72施加背向其移动方向的作用力，作用力传导至待定位拱肋节段22上，对待定位拱肋节段22起到了缓冲及支撑作用，防止待定位拱肋节段22位移过快失去稳定性。

本申请还公开了一种拱梁安装定位方法，结合图1至图5，包括如下步骤：

S1、吊装拱肋节段之前，将第一码板222焊接于待定位拱肋节段22，第二码板212焊接于已定位拱肋节段21后，将横向千斤顶5的缸部和杆部分别固定于第二码板212和第一码板222上，将固定架211焊接于已定位拱肋节段21，将固定座221焊接于待定位拱肋节段22，上述焊接方式均为点焊，焊接第二码板212时，从已定位拱肋节段21的端部向中部依次点焊固定；

S2、通过吊装装置将待定位拱肋节段22起吊，并通过监控系统监测待定位拱肋节段22的落点位置，下放待定位拱肋节段22，使待定位拱肋节段22的下表面与标高立柱12顶端接触，对待定位拱肋节段22进行标高及初步定位；

S3、吊装装置下放时，引导轮4进入于引导轨3中，在引导轨3的作用下带动待定位拱肋节段22移动，对待定位拱肋节段22进行横向的定位；

S4、同时启动两个横向千斤顶5使两个千斤顶同步方向动作，对待定位拱肋节段22的横向位置进行进一步的调整；

S5、同时启动两个纵向千斤顶6使两个纵向千斤顶6进行同向同步动作，从而驱动待定位拱肋节段22纵向的移动，实现对待定位拱肋节段22的纵向位置的调节定位；

S6、将连接座71固定于待定位拱肋节段22上，使滚轮722与弧形轨道74抵接，两个内固定块742抵接于两个连接杆721底端的两侧；

S7、同时启动两个纵向千斤顶6使二者同步反向动作，待定位拱肋节段22在两个纵向千斤顶6的作用下倾斜，实现对待定位拱肋节段22沿水平轴线方向的角度的调整，待定位拱肋节段22在纵向千斤顶6的作用下倾斜时，两个连接座71及连接件72随待定位拱肋节段22一同倾斜，滚轮722底端沿弧形轨道74滚动，弹簧75对连接件72施加背向其移动方向的作用力，作用力传导至待定位拱肋节段22上，对待定位拱肋节段22起到了缓冲及支撑作用；

S8、完成待拱肋节段的定位后，将待定位拱肋节段22与已定位拱肋节段21焊接固定；

S9、将第一码板222、第二码板212、横向千斤顶5、固定架211、固定座221以及连接座71等临时定位件于拱肋节段上拆除。

本申请实施例一种拱梁安装定位装置及定位方法的实施原理为：

待定位拱肋节段22在吊装装置的作用下下放时，引导轮4进入于引导轨3中，在引导轨3的作用下带动待定位拱肋节段22移动，对待定位拱肋节段22进行横向的定位；待定位拱肋节段22完全放置于支架1上后，同时启动两个横向千斤顶5，使其中一个横向千斤顶5的杆部伸长时，另一个横向千斤顶5的杆部缩短，对待定位拱肋节段22的横向位置进行调整；同时启动两个纵向千斤顶6，使两个纵向千斤顶6进行同向同步动作，对待定位拱肋节段22的纵向位置进行调整；完成对待定位拱肋节段22的横向定位和纵向定位后，启动两个纵向千斤顶6使二者同步反向动作，待定位拱肋节段22在两个纵向千斤顶6的作用下倾斜，实现对待定位拱肋节段22沿水平轴线方向的角度的调整，完成对待定位拱肋节段22的对中定位，使相邻的拱肋节段对中并连接，提高了待定位拱肋节段22的定位精度，进而保证了施工精度，提升了拱梁的整体强度；

同时，待定位拱肋节段22在两个纵向千斤顶6的作用下倾斜时，两个连接座71及连接件72随待定位拱肋节段22一同倾斜，滚轮722底端沿弧形轨道74滚动，弹簧75对连接件72施加背向其移动方向的作用力，作用力传导至待定位拱肋节段22上，对待定位拱肋节段22起到了缓冲及支撑作用，防止待定位拱肋节段22位移过快失去稳定性。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。