本發(fā)明涉及橋梁施工，特別涉及一種快速拼裝拱肋的輔助裝置。

背景技術(shù)：

1、拱橋指的是在豎直平面內(nèi)以拱作為主要承重構(gòu)件的橋梁，拱橋一直是大跨徑橋梁的主要形式之一，拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是拱肋，用于承受軸向壓力為主。

2、授權(quán)公告號cn107524090b的發(fā)明專利公開了一種鋼管拱橋拱肋頂升拼裝施工方法，該施工方法包括以下步驟：1)在鋼管拱橋的主縱梁完成安裝后，安裝第一、第二拱肋段以及第一、第二液壓油頂；2)將第三拱肋段的一端鉸接在第一或第二拱肋段的另一端上，在第三拱肋段和與其鉸接的第一或第二拱肋段之間鉸接有處于鎖定狀態(tài)的第三液壓油頂；3)將第一、第二拱肋段旋轉(zhuǎn)頂起至設(shè)計(jì)位置；4)將第一、第二和第三拱肋段合攏；5)焊接第一、第二、第三拱肋段和拱腳，拆除第一、第二和第三液壓油頂。

3、該施工方法充分利用絞軸與液壓油頂完成拱肋的頂升、拼裝，在滿足拱肋拼裝精度的前提下，簡化了施工流程、減少了臨時(shí)設(shè)施投入、降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

4、但是上述方法經(jīng)過本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)仍舊存在一些缺點(diǎn)，較為明顯的就是在將被懸吊的第三拱肋段鉸接在第一拱肋段或第二拱肋段端部時(shí)，為保證順利鉸接，不可避免的需要操作人員攀爬到第一拱肋段或第二拱肋段頂部進(jìn)行高空輔助對準(zhǔn)，耗時(shí)較長的同時(shí)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

5、因此，發(fā)明一種快速拼裝拱肋的輔助裝置來解決上述問題很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種快速拼裝拱肋的輔助裝置，通過設(shè)置有殼體組件、第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)和鉸接機(jī)構(gòu)，以便于在側(cè)肋拱段與中肋拱段放置于地面時(shí)將鉸接機(jī)構(gòu)固定安裝于中肋拱段頂部，將殼體組件固定安裝于側(cè)肋拱段頂部，隨后利用第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移，第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移過程中對導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而使兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)向鉸接機(jī)構(gòu)靠近，在此過程中，導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)對鉸接機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向，使鉸接機(jī)構(gòu)完成對準(zhǔn)，隨后殼體組件對第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)則對兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖定，進(jìn)而完成兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)與鉸接機(jī)構(gòu)的加固連接，以解決上述背景技術(shù)中提出的在將被懸吊的第三拱肋段鉸接在第一拱肋段或第二拱肋段端部時(shí)，為保證順利鉸接，不可避免的需要操作人員攀爬到第一拱肋段或第二拱肋段頂部進(jìn)行高空輔助對準(zhǔn)，耗時(shí)較長的同時(shí)施工安全風(fēng)險(xiǎn)較高的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種快速拼裝拱肋的輔助裝置，包括兩個(gè)對稱設(shè)置的側(cè)肋拱段以及位于兩個(gè)側(cè)肋拱段之間的中肋拱段，任意一個(gè)所述側(cè)肋拱段頂部固定設(shè)置有殼體組件，所述殼體組件內(nèi)側(cè)右端設(shè)置有第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)左端設(shè)置有第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述殼體組件內(nèi)側(cè)左端設(shè)置有兩組相互對稱的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，兩組所述導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有固定于中肋拱段頂部的鉸接機(jī)構(gòu)；

3、所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移，所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移過程中對導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，所述導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)被驅(qū)動后對鉸接機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向，所述殼體組件對第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)對兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖定，以完成兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)與鉸接機(jī)構(gòu)的加固連接。

4、優(yōu)選的，所述殼體組件包括u形殼體、l形殼體和限位滑槽；

5、所述u形殼體固定設(shè)置于側(cè)肋拱段頂部，所述l形殼體設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述l形殼體相互對稱且均固定設(shè)置于u形殼體左側(cè)，所述l形殼體與側(cè)肋拱段固定連接，所述限位滑槽貫穿開設(shè)于l形殼體外表面。

6、優(yōu)選的，所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括往復(fù)螺桿、驅(qū)動電機(jī)、外套管、復(fù)位彈簧、內(nèi)套管、外套板和鎖定銷；

7、所述往復(fù)螺桿貫穿u形殼體且通過軸承與u形殼體轉(zhuǎn)動連接，所述驅(qū)動電機(jī)固定設(shè)置于u形殼體右側(cè)且與往復(fù)螺桿傳動連接，所述外套管、復(fù)位彈簧和內(nèi)套管由右向左依次套接設(shè)置于往復(fù)螺桿外側(cè)，所述外套管與往復(fù)螺桿傳動連接，所述復(fù)位彈簧固定連接于外套管與內(nèi)套管之間，所述內(nèi)套管與往復(fù)螺桿滑動連接且沿水平方向滑動嵌套設(shè)置于外套管內(nèi)側(cè)，所述外套板固定套接設(shè)置于外套管外側(cè)且沿水平方向滑動設(shè)置于l形殼體內(nèi)側(cè)，所述鎖定銷設(shè)置有兩個(gè)，所述鎖定銷滑動貫穿移動板且固定設(shè)置于外套板左側(cè)。

8、優(yōu)選的，所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括移動板、l形連接臂和齒條；

9、所述移動板固定設(shè)置于內(nèi)套管左端，所述l形連接臂滑動設(shè)置于限位滑槽內(nèi)側(cè)且與移動板固定連接，所述齒條滑動貼合于l形殼體外側(cè)且與l形連接臂固定連接。

10、優(yōu)選的，所述導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)包括螺紋套管、齒輪、單向螺桿、端板和鎖定通道；

11、所述螺紋套管貫穿l形殼體且通過軸承與l形殼體轉(zhuǎn)動連接，所述齒輪固定套接設(shè)置于螺紋套管外側(cè)且與相鄰的齒條嚙合，所述單向螺桿螺紋連接于螺紋套管內(nèi)側(cè)，所述端板固定設(shè)置于單向螺桿內(nèi)端，所述鎖定通道沿水平方向貫穿開設(shè)于端板側(cè)面。

12、優(yōu)選的，所述導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)還包括限位套管、導(dǎo)流罩、加固環(huán)和l形導(dǎo)向桿；

13、所述限位套管固定設(shè)置于端板內(nèi)側(cè)，所述導(dǎo)流罩固定設(shè)置于限位套管內(nèi)端，所述加固環(huán)固定設(shè)置于導(dǎo)流罩內(nèi)端，所述l形導(dǎo)向桿滑動貫穿l形殼體且與限位套管固定連接。

14、優(yōu)選的，所述鉸接機(jī)構(gòu)包括固定座與鉸接軸；

15、所述固定座固定設(shè)置于中肋拱段頂部，所述鉸接軸通過軸承轉(zhuǎn)動設(shè)置于固定座內(nèi)側(cè)。

16、本發(fā)明還公開了一種快速拼裝拱肋的輔助裝置的使用方法，所述方法具體包括以下步驟：

17、s1、側(cè)肋拱段與中肋拱段安裝前均放置于地面，將鉸接機(jī)構(gòu)固定安裝于中肋拱段頂部，將殼體組件固定安裝于側(cè)肋拱段頂部，使用吊裝設(shè)備對兩個(gè)側(cè)肋拱段進(jìn)行懸吊并完成固定操作，隨后使用吊裝設(shè)備對中肋拱段進(jìn)行懸吊，使中肋拱段抵達(dá)兩個(gè)側(cè)肋拱段之間的預(yù)設(shè)工位；

18、s2、此時(shí)鉸接機(jī)構(gòu)位于兩個(gè)導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)之間，啟動驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)啟動后帶動往復(fù)螺桿旋轉(zhuǎn)，往復(fù)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動外套管左移，外套管左移時(shí)通過復(fù)位彈簧帶動內(nèi)套管左移，通過外套板帶動鎖定銷左移，內(nèi)套管左移時(shí)通過移動板帶動l形連接臂與齒條同步左移；

19、s3、齒條左移時(shí)帶動相鄰的齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動螺紋套管同步旋轉(zhuǎn)，由于限位套管被相鄰的l形導(dǎo)向桿所導(dǎo)向，因此螺紋套管旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動端板內(nèi)移，端板內(nèi)移時(shí)通過限位套管帶動導(dǎo)流罩與加固環(huán)內(nèi)移；

20、s4、隨著導(dǎo)流罩的不斷內(nèi)移，鉸接軸端部與導(dǎo)流罩內(nèi)壁發(fā)生接觸，后續(xù)隨著導(dǎo)流罩的繼續(xù)內(nèi)移，導(dǎo)流罩對鉸接軸進(jìn)行導(dǎo)向，進(jìn)而使鉸接軸向限位套管內(nèi)側(cè)移動，外套管左移距離達(dá)到第一閾值時(shí)，鉸接軸在導(dǎo)流罩的導(dǎo)向下進(jìn)入到限位套管內(nèi)側(cè)，后續(xù)隨著外套管的繼續(xù)左移，鉸接軸繼續(xù)向限位套管內(nèi)側(cè)深處移動；

21、s5、外套管左移距離達(dá)到第二閾值時(shí)，l形連接臂運(yùn)動至限位滑槽內(nèi)側(cè)最左端，加固環(huán)貼合于固定座外表面，此時(shí)由于限位滑槽的阻擋，移動板與齒條均無法繼續(xù)左移，后續(xù)隨著外套管的繼續(xù)左移，復(fù)位彈簧被持續(xù)壓縮，同時(shí)外套板繼續(xù)帶動鎖定銷左移；

22、s6、外套管左移距離達(dá)到第三閾值時(shí)，鎖定銷進(jìn)入到鎖定通道內(nèi)側(cè)并通過鎖定通道對端板進(jìn)行加固，外套管左移距離達(dá)到第四閾值時(shí)，外套管運(yùn)動至往復(fù)螺桿外側(cè)往復(fù)螺紋最左端，此時(shí)對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行停機(jī)；

23、s7、利用吊裝設(shè)備逐漸對中肋拱段進(jìn)行下放，中肋拱段在固定座的限制下以鉸接軸為軸心發(fā)生旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而完成與兩個(gè)側(cè)肋拱段的拼裝，將中肋拱段與兩個(gè)側(cè)肋拱段彼此焊接固定，然后將兩個(gè)側(cè)肋拱段的拱腳焊接固定在主縱梁上；

24、s8、再次啟動驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)啟動后再次帶動往復(fù)螺桿旋轉(zhuǎn)，往復(fù)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動外套管右移復(fù)位，外套管右移距離達(dá)到第五閾值時(shí)，外套管抵達(dá)初始工位，即往復(fù)螺桿外側(cè)往復(fù)螺紋最右端，此時(shí)對驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行停機(jī)，隨后將鉸接機(jī)構(gòu)由中肋拱段頂部拆下，將殼體組件由側(cè)肋拱段頂部拆下。

25、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

26、本發(fā)明通過設(shè)置有殼體組件、第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)、第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)和鉸接機(jī)構(gòu)，以便于在側(cè)肋拱段與中肋拱段放置于地面時(shí)將鉸接機(jī)構(gòu)固定安裝于中肋拱段頂部，將殼體組件固定安裝于側(cè)肋拱段頂部，隨后利用第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)帶動第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移，第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)左移過程中對導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而使兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)向鉸接機(jī)構(gòu)靠近，在此過程中，導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)對鉸接機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向，使鉸接機(jī)構(gòu)完成對準(zhǔn)，隨后殼體組件對第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)則對兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)進(jìn)行鎖定，進(jìn)而完成兩組導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)與鉸接機(jī)構(gòu)的加固連接，相較于現(xiàn)有技術(shù)中同類型裝置以及方法，本發(fā)明在進(jìn)行側(cè)肋拱段與中肋拱段的鉸接時(shí)，無需人工攀爬到高位進(jìn)行高空輔助對準(zhǔn)，另外自動化程度較高，可以更快完成鉸接的同時(shí)可以有效降低施工風(fēng)險(xiǎn)。