超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置及方法，属于智能化装配式建造技术领域。本发明专利技术利用基于集控平台控制的自动举升模块实现多立管智能化吊装施工作业，集控平台接收吊装单元上的第一激光扫描仪以及微型摄像头传递的数据并进行分析处理，对立管吊装过程进行动态调整，保证吊装效率和质量；同时接收智能限位器上第一激光定位器检测数据进行分析处理，控制智能限位器移动，保证从智能限位器出来的钢丝绳与定滑轮线槽中心始终对齐。本发明专利技术还通过遥控装置控制智能套管组装模块中各滑轨运动，对套管进行自动化定位，利用套管连接件将定位完成的套管连接为整体，保证各楼层套管中心处于同一垂线上，为后续立管顺利吊装奠定基础。管顺利吊装奠定基础。管顺利吊装奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置及方法


[0001]本专利技术属于智能化装配式建造
，尤其涉及一种超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置及方法。

技术介绍

[0002]立管是超高层建筑中机电系统的重要组成部分，一般设置立管管井，将立管在管井中集中布置，导致管井内立管数量众多、空间狭小、作业难度大、施工效率低。传统施工技术先进行立管、套管初步定位和安装，后进行立管、套管精准定位，最后进行楼板混凝土施工。随着一次直埋技术的发展，立管套管需要在楼板施工阶段配合土建专业进行预留预埋，但在混凝土浇筑时，受模板受力变形、混凝土冲击及人员误碰撞等多种因素影响，套管易发生偏移，导致上下两层套管中心不在一条中垂线上，立管穿套管困难、甚至无法穿管，只能通过返工返修加以解决。同时，管井处为狭小空间，作业空间受限，施工机械难以使用，传统做法多将一层立管截为三段，通过人工进行抬运和安装，作业难度大、施工效率低、安全风险高，且大幅增加了接口数量，提高了作业量及质量隐患。因此，亟需针对套管一次直埋定位精度低、立管安装效率低等问题进行技术创新，研发相关智能控制装置及成套技术，提高立管安装工艺品质及作业效率。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置及方法，解决了传统的人工安装作业所存在的施工效率低下、管道接口众多、工艺品质不高、安全风险严重等问题。
[0004]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0005]一种超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，包括集控平台、自动举升模块、智能套管组装模块、套管连接件、套管、立管、套筒；自动举升模块与集控平台信号连接，受其控制，进行多立管自动化同步吊装施工作业；智能套管组装模块采用遥控装置及可调式套管拼接装置对多根套管进行自动化定位；套管连接件用于将已定位完成的多根套管连接为整体，形成套管模块；超高层建筑每个吊装区间的每一楼层上均安装有套管模块，多根立管吊装后竖向连接形成立管模块，立管模块穿过套管模块并固定在楼层上；套筒安装在超高层建筑每个吊装区间首层的套管中，用于供立管放置，待立管吊装施工完成后取下。
[0006]进一步地，所述自动举升模块包括安装在固定基座上的第一驱动电机，卷筒单元、智能限位器，还包括定滑轮轨道单元、移动式定滑轮单元、吊装单元；第一驱动电机输出端连接的转轴上固定有多个卷筒单元，卷筒单元上的钢丝绳依次穿过智能限位器、移动式定滑轮单元后与吊装单元连接。
[0007]进一步地，所述定滑轮轨道单元包括工字钢，工字钢下翼缘板上设置滚动轨道，工字钢腹板下部两侧均沿长度方向开设有两条滑槽，工字钢一端采用钢板焊接封堵，另一端安装有可开启式钢板；
移动式定滑轮单元包括位于滚动轨道上的主动滚轮和随动滚轮，主动滚轮连接的连接轴一端嵌入工字钢腹板上的滑槽内，另一端与第三驱动电机相连，随动滚轮连接的连接轴两端分别嵌入工字钢腹板上的的滑槽内以及夹紧装置内壁开设的滑槽中；第三驱动电机安装在夹紧装置壳体外壁上，通过无线信号传输装置与集控平台信号连接，集控平台通过控制第三驱动电机调整移动式定滑轮单元位置；夹紧装置为顶部开口的方钢结构，夹紧装置与工字钢腹板两侧的滑槽卡接固定，夹紧装置底部安装有定滑轮。
[0008]进一步地，所述智能限位器包括与卷筒单元平行且焊接在固定基座上的导轨，导轨上安装有滑块，滑块上开设有供钢丝绳穿过的贯通孔，滑块外侧安装有第二驱动电机；导轨中部沿长度方向开有滚轮槽和轴槽，滚轮槽中安装有第一滚轮，第一滚轮连接滚轮轴，滚轮轴穿过轴槽以及滑块后与第二驱动电机连接，第二驱动电机通过无线信号传输装置与集控平台信号连接；滑块上部安装有第一激光定位器，用于检测智能限位器与定滑轮线槽之间的相对位置，并将检测数据传输至集控平台，集控平台进行分析处理，通过控制第二驱动电机将智能限位器移动至与定滑轮线槽中心对齐的位置。
[0009]进一步地，所述吊装单元包括吊环，吊环与钢丝绳末端的吊钩连接，吊环下端焊接有用于与立管对接的连接段，连接段剖面为倒U形，连接段内壁设置有内螺纹；吊环内侧还安装有第一激光扫描仪和微型摄像头，分别用于对吊环与套管之间的相对位置进行动态扫描、对吊装过程进行拍摄，扫描以及拍摄数据均通过内置无线通信模块传递至集控平台，集控平台基于PLC对吊环与套管之间的相对位置进行分析计算，对立管吊装过程进行动态调整。
[0010]进一步地，所述套筒为底部封堵、顶端开口的空心圆柱状结构，套筒内固定安装有第一液压杆，第一液压杆配置有无线信号传输装置，与集控平台信号连接，第一液压杆顶部伸缩端焊接有一块与套筒尺寸相匹配的圆形钢板，用于放置立管；套管为两端开口的空心圆柱状结构，套管底部边缘设置有圆弧形边缘板，圆弧形边缘板上开设有安装孔，圆弧形边缘板上还焊接有薄钢板作为翅片。
[0011]进一步地，所述智能套管组装模块包括遥控装置、可调式套管拼接装置，可调式套管拼接装置包括底板、外框、纵向滑轨、横向滑轨、智能移动装置；底板上焊接外框，外框表面设置x、y轴刻度线，外框上的坐标原点位置处安装有第二激光扫描仪，用于对可调式套管拼接装置整体进行场景扫描，并将扫描数据传递至遥控装置进行分析处理；纵向滑轨用于调整套管在x轴方向上的位置，两两成组，每组的两个纵向滑轨分为主动纵向滑轨和从动纵向滑轨，其中，与外框成组的纵向滑轨为从动纵向滑轨，纵向滑轨两端均伸入外框内侧面开设的T型槽中，可沿T型槽自由滑动；纵向滑轨内侧面也开设有T型槽，成组的两个纵向滑轨之间、纵向滑轨与外框之间均滑动安装有多根横向滑轨，横向滑轨两端伸入外框或纵向滑轨内侧面开设的T型槽中，可沿T型槽自由滑动；横向滑轨用于调整套管在y轴方向上的位置，两两成组，成组的两个横向滑轨分为主动横向滑轨和从动横向滑轨，且横向滑轨为可伸缩的拼接式结构；主动横向滑轨一端、主动纵向滑轨一端均连接有智能移动装置，智能移动装置通过信号传输模块与遥控装置进行信息交互，包括位于外框或纵向滑轨内部的第四驱动电机第四驱动电机输出端与滚轴连接，滚轴上安装第三滚轮且滚轴另一端与相应的滑轨连接；
成组的横向滑轨之间、成组的纵向滑轨之间、成组的纵向滑轨与外框之间均安装第二液压杆，第二液压杆内部安装有压力传感器，压力传感器检测到的压力信号通过信号传输模块传递至遥控装置进行分析处理。
[0012]进一步地，所述套管连接件包括定位套箍以及对拉螺杆，定位套箍端口设计为L型，定位套箍的L型端口以及背部均开设有螺栓孔，定位套箍套设在定位完成的套管上部外表面，相邻定位套箍之间通过对拉螺杆连接，对拉螺杆两端均拧入螺栓孔中。
[0013]一种利用上述超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工方法，包括如下过程：步骤1：首先通过智能套管组装模块完成同一楼层上的各个套管之间的自动定位，然后利用套管连接件将定位完成的各套管连接起来，组成套管模块，运输至施工现场；步骤2：在施工现场，自下而上依次定位安装各楼层上所需的套管模块，其中，第一层楼层上的套管模块定位安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，包括集控平台、自动举升模块、智能套管组装模块、套管连接件、套管（8）、立管（9）、套筒（14）；自动举升模块与集控平台信号连接，受其控制，进行多立管（9）自动化同步吊装施工作业；智能套管组装模块采用遥控装置及可调式套管拼接装置对多根套管（8）进行自动化定位；套管连接件用于将已定位完成的多根套管（8）连接为整体，形成套管模块；超高层建筑每个吊装区间的每一楼层上均安装有套管模块，多根立管（9）吊装后竖向连接形成立管模块，立管模块穿过套管模块并固定在楼层上；套筒（14）安装在超高层建筑每个吊装区间首层的套管（8）中，用于供立管（9）放置，待立管吊装施工完成后取下。2.根据权利要求1所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述自动举升模块包括安装在固定基座（2）上的第一驱动电机（1），卷筒单元（3）、智能限位器（4），还包括定滑轮轨道单元（5）、移动式定滑轮单元（6）、吊装单元（7）；第一驱动电机（1）输出端连接的转轴上固定有多个卷筒单元（3），卷筒单元（3）上的钢丝绳（301）依次穿过智能限位器（4）、移动式定滑轮单元（6）后与吊装单元（7）连接。3.根据权利要求2所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述定滑轮轨道单元（5）包括工字钢（500），工字钢（500）下翼缘板上设置滚动轨道（507），工字钢（500）腹板下部两侧均沿长度方向开设有两条滑槽，工字钢（500）一端采用钢板焊接封堵，另一端安装有可开启式钢板（503）；移动式定滑轮单元（6）包括位于滚动轨道（507）上的主动滚轮和随动滚轮，主动滚轮连接的连接轴（602）一端嵌入工字钢（500）腹板上的滑槽内，另一端与第三驱动电机（603）相连，随动滚轮连接的连接轴（602）两端分别嵌入工字钢（500）腹板上的的滑槽内以及夹紧装置（601）内壁开设的滑槽中；第三驱动电机（603）安装在夹紧装置（601）壳体外壁上，通过无线信号传输装置与集控平台信号连接，集控平台通过控制第三驱动电机（603）调整移动式定滑轮单元（6）位置；夹紧装置（601）为顶部开口的方钢结构，夹紧装置（601）与工字钢（500）腹板两侧的滑槽卡接固定，夹紧装置（601）底部安装有定滑轮（604）。4.根据权利要求3所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述智能限位器（4）包括与卷筒单元（3）平行且焊接在固定基座（2）上的导轨（400），导轨（400）上安装有滑块（401），滑块（401）上开设有供钢丝绳（301）穿过的贯通孔，滑块（401）外侧安装有第二驱动电机（403）；导轨（400）中部沿长度方向开有滚轮槽和轴槽，滚轮槽中安装有第一滚轮（402），第一滚轮（402）连接滚轮轴，滚轮轴穿过轴槽以及滑块后与第二驱动电机（403）连接，第二驱动电机（403）通过无线信号传输装置与集控平台信号连接；滑块（401）上部安装有第一激光定位器（404），用于检测智能限位器（4）与定滑轮（604）线槽之间的相对位置，并将检测数据传输至集控平台，集控平台进行分析处理，通过控制第二驱动电机（403）将智能限位器（4）移动至与定滑轮（604）线槽中心对齐的位置。5.根据权利要求4所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述吊装单元（7）包括吊环（700），吊环（700）与钢丝绳（301）末端的吊钩连接，吊环（700）下端焊接有用于与立管（9）对接的连接段（701），连接段（701）剖面为倒U形，连接段（701）内壁设置有内螺纹；吊环（700）内侧还安装有第一激光扫描仪（702）和微型摄像头（703），分别用于对吊环（700）与套管之间的相对位置进行动态扫描、对吊装过程进行拍摄，扫描以及拍摄数据均通过内置无线通信模块传递至集控平台，集控平台基于PLC对吊环（700）与套管（8）之
间的相对位置进行分析计算，对立管（9）吊装过程进行动态调整。6.根据权利要求5所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述套筒（14）为底部封堵、顶端开口的空心圆柱状结构，套筒（14）内固定安装有第一液压杆（1400），第一液压杆（1400）配置有无线信号传输装置，与集控平台信号连接，第一液压杆（1400）顶部伸缩端焊接有一块与套筒（14）尺寸相匹配的圆形钢板（1401），用于放置立管（9）；套管（8）为两端开口的空心圆柱状结构，套管（8）底部边缘设置有圆弧形边缘板（800），圆弧形边缘板（800）上开设有安装孔，圆弧形边缘板（800）上还焊接有薄钢板作为翅片（801）。7.根据权利要求6所述的超高层建筑狭小空间多立管智能化施工装置，其特征在于，所述智能套管组装模块包括遥控装置、可调式套管拼接装置，可调式套管拼接装置包括底板（1000）、外框（1001）、纵向滑轨（1002）、横向滑轨（1003）、智能移动装置；底板（1000）上焊接外框（1001），外框（1001）表面设置x、y轴刻度线，外框（1001）上的坐标原点位置处安装有第二激光扫描仪（1010），用于对可调式套管拼接装置整体进行场景扫描，并将扫描数据传递至遥控装置进行分析处理；纵向滑轨（1002）用于调整套管（8）在x轴方向上的位置，两两成组，每组的两个纵向滑轨（1002）分为主动纵向滑轨和从动纵向滑轨，其中，与外框（1001）成组的纵向滑轨（1002）为从动纵向滑轨，纵向滑轨（1002）两端均伸入外框（1001）内侧面开设的T型槽中，可沿T型槽自由滑动；纵向滑轨（1002）内侧面也开设有T型槽，成组的两个纵向滑轨（1002）之间、纵向滑轨（1002）与外框（1001）之间均滑动安装有多根横向滑轨（1003），横向滑轨（1003）两端伸入外框（1001）或纵向滑轨（1002）内侧面开设的T型槽中，可沿T型槽自由滑动；横向滑轨（1003）用于调整套管（8）在y轴方向上的位置，两两成组，成组的两个横向滑轨（1003）分为主动横向滑轨和从动横向滑轨，且横向滑轨（1003）为可伸缩的拼接式结构；主动横向滑轨一端、主动纵向滑轨一端均连接有智能移动装置，智能移动装置通过信号传输模块与遥控装置进行信息交互，包括位于外框（1001）或纵向滑轨（1002）内部的第四驱动电机（1005），第四驱动电机（1005）输出端与滚轴（1008）连接，滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：许庆江，黄应广，郑锦海，冯胜权，周宝贵，顾海飞，钟华斌，郑丽丽，潘春宇，冯德明，
申请(专利权)人：中建安装集团有限公司，
类型：发明
国别省市：