【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及波形钢腹板组合梁桥施工领域，尤其涉及一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥智能建造施工方法。
技术介绍
1、桥梁作为连接枢纽在经济、军事等方面发挥重要作用。当跨径需求在100m～300m范围时，预应力混凝土连续刚构桥应用较多。但是该桥型随着运营时间增加，容易出现腹板裂缝和主梁下挠的问题。为解决上述问题，采用波形钢腹板代替混凝土腹板，该桥型优势包括：能够减小结构自重20％～30％；波折形状的钢腹板具有较高的竖向抗剪强度；波形腹板在纵向刚度几乎为零，大幅度提高了施加预应力的效率；腹板、顶底板相互不受到约束，收缩、徐变、温差等因素的影响较小；相对钢筋混凝土箱梁，腹板施工方便，时间短；腹板制作可以实现工厂化，单元件自重轻，便于装配式施工。因此，波形钢腹板组合梁桥发展迅速。
2、目前，波形钢腹板组合梁桥传统施工方法中，有的采用大型塔吊直接吊装，成本高；有的采用中、小型塔吊倒运至桥面，随后进行箱梁梁顶运输，采用挂篮或者门式吊装设备进行主梁施工，桥面吊机重量大，施工工艺较复杂，施工精度和质量控制较难。采用桥面吊机直接吊装主梁构件进行施工建造，配合智能运输设备进行全自动化智能施工，能够较好解决上述问题。因此，亟需研发一种新的波形钢腹板组合梁桥主梁施工方法。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，以解决上述
技术介绍
中存在的问题。
2、本专利技术提供如下技术方案：一种基于北斗系统的波形
3、在波形钢腹板单元件安装过程中，利用三维支撑架作为波形钢腹板单元件的稳定结构。
4、在一个优选的实施方式中，所述轻型化智能桥面吊机还包括吊钩，所述吊钩安装于吊臂的表面，所述吊臂的一端设置有立柱，且立柱的表面通过设置有后锚将其固定于顶板混凝土以及三维支撑架的表面。
5、在一个优选的实施方式中，所述智能运输设备还包括卷扬机，所述卷扬机安装于保护旋转装置的表面，所述保护旋转装置顶部的表面安装有护栏，所述卷扬机的表面设置有钢丝绳，且钢丝绳的一端设置有锚碇。
6、在一个优选的实施方式中，所述焊接机器人还包括焊头，所述焊头的一端通过设有焊丝存储箱用于焊丝输送作业，所述焊丝存储箱的一端贯穿固定连接有焊丝输送管，所述焊头的一端设置有焊机，焊机啮合连接于行走轨道内部，且焊机通过安装有电源线用于电源的输送作业，且焊机的底部设置有磁吸固定器。
7、在一个优选的实施方式中，一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥智能建造施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
8、s1、研发基于北斗系统的主梁施工智能控制系统；
9、s2、筑浇主梁0#块混凝土，随后进行波形钢腹板组合箱梁悬臂浇筑；
10、s3、智能控制系统将第n+1节段波形钢腹板通过智能运输设备自动运输至目标位置；
11、s4、智能控制系统通过计算发出指令，固定于主梁第n节段的轻型化智能吊机配合智能运输设备，自动起吊、提升主梁两侧的波形钢腹板单元；
12、s5、波形钢腹板单元件上升至设计位置后，利用智能焊接机器人自动完成焊接安装；
13、s6、同时浇筑第n-1节段顶板混凝土和第n节段的底板混凝土；
14、s7、智能吊机前移一个位置，重复上述s2-s6步骤，直至主梁合龙。
15、在一个优选的实施方式中，由于主梁拟安装的每节段左右波形钢腹板单元件的平面位置是固定的，且吊机吊点位置与其中心线一致，其平面位置可直接作为浮运船的目标坐标，提前汇总并导入智能控制系统的数据库。
16、在一个优选的实施方式中，在智能运输设备、波形钢腹板单元件、智能桥面吊机上安装北斗定位测点，将运输设备的实时位置信息传递到智能控制系统(主机)；控制系统根据实时接收到的位置信息，通过对比数据库中拟安装节段的目标坐标，综合考虑现场环境进行自动计算分析，得到运输设备行进的最佳路径。
17、在一个优选的实施方式中，智能控制系统对运输设备运行的最佳路径自动进行离散化分析，控制运输设备装载波形钢腹板到达目标位置(波形钢腹板对应位置主梁正下方)自动挺住停止，并调整好波形钢腹板姿态。
18、在一个优选的实施方式中，智能运输设备具备自动导航功能；陆上桥梁可采用智能自动平车，水上桥梁可采用智能运输船。
19、在一个优选的实施方式中，轻型化智能桥面吊机利用波形钢腹板的承载能力，将吊机、异部法挂篮与波形钢腹板作融合设计，波形钢腹板除了承受吊机和挂篮荷载，还部分参与吊机的抗倾作用，减小吊机结构用材。
20、在一个优选的实施方式中，智能控制系统控制轻型化智能桥面吊机吊钩自动下放，连接波形钢腹板单元件吊点后，运输设备自适应调整位置，保证钢丝绳起吊过程始终竖直，波形钢腹板单元件上升至设计位置后自动停止，随后进行焊接、栓接安装。
21、在一个优选的实施方式中，智能运输设备上设置保护旋转装置，起到运输过程中不滑移、起吊过程中自适应旋转的作用。
22、在一个优选的实施方式中，在波形钢腹板安装过程中，利用三维支撑架作为已安装未成箱的左右两侧波形钢腹板单元的稳定结构；
23、在一个优选的实施方式中，目标数据库中数据储存前需进行邻域平均法进行去燥，并采用拉普拉斯算子进行数据边缘处理，邻域平均法的计算公式为
24、式中f(i,j)为数据信号，h(i,j)为噪声信号，n为数据点的总数量，s为噪声点的数量，j为数据信号的当前值，i为数据信号的当前时间。
25、本专利技术的技术效果和优点：
26、1.本专利技术通过设有基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，有利于轻型化智能桥面吊机随主梁移动，在桥面直接吊装主梁构件，工艺简洁；智能运输设备自动寻位、精准定位，施工精度高；智能焊接机器人工作效率高、焊接质量好；智能控制系统协调整个施工过程，一键智能。基于北斗系统的智能建造施工方法能够实现波形钢腹板组合梁桥主梁的深入自动化、智能化施工。
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1.一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，包括0#块混凝土(1)，其特征在于：所述0#块混凝土(1)的一端设置有波形钢腹板组合箱梁(2)的一端设有顶板混凝土(9)，所述顶板混凝土(9)的外部设置有轻型化智能桥面吊机(6)，所述轻型化智能桥面吊机(6)安装于三维支撑架(7)的表面，三维支撑架(7)设置于底板混凝土(10)的顶部，所述轻型化智能桥面吊机(6)的一端设有波形钢腹板单元件(5)，所述波形钢腹板单元件(5)安装于保护旋转装置(4)的表面,所述保护旋转装置(4)的顶部设有智能运输设备(3)，所述波形钢腹板单元件(5)的表面设置有焊接机器人(8)；
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述轻型化智能桥面吊机(6)还包括吊钩(61)，所述吊钩(61)安装于吊臂(63)的表面，所述吊臂(63)的一端设置有立柱(62)，且立柱(62)的表面通过设置有后锚(64)将其固定于顶板混凝土(9)以及三维支撑架(7)的表面。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述焊接机器人(8)还包括焊头(81)，所述焊头(81)的一端通过设有焊丝存储箱(83)用于焊丝输送作业，所述焊丝存储箱(83)的一端贯穿固定连接有焊丝输送管(82)，所述焊头(81)的一端设置有焊机(86)，焊机(86)啮合连接于行走轨道(84)内部，且焊机(86)通过安装有电源线(85)用于电源的输送作业，且焊机(86)的底部设置有磁吸固定器(87)。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述主梁拟安装的每节段左右波形钢腹板单元件(5)的平面位置是固定的，且吊机吊点位置与其中心线一致，其平面位置可直接作为浮运船的目标坐标，提前汇总并导入智能控制系统的目标数据库；
7.根据权利要求5所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述轻型化智能桥面吊机(6)下放吊钩(61)，挂好吊点后，智能控制系统控制智能起吊波形钢腹板单元件(5)，系统控制智能运输设备(3)运动，配合保护旋转装置(4)，使波形钢腹板单元件(5)尾端往吊点方向进行自适应补偿运动，使吊机吊点始终垂直，直至波形钢腹板单元件(5)脱离智能运输设备(3)，其中智能运输设备包括水上智能运输船、陆上智能运输车。
8.根据权利要求5所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述智能焊接机器人(8)在波形钢腹板单元件(5)固定至目标位置后，自动焊接安装；如有需要也可调整至半自动模式，由工人手持进行焊接；
9.根据权利要求5所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述顶板混凝土(9)以及底板混凝土(10)浇筑时，吊臂(63)调至与桥轴线一致并锁死，保证左右波形钢腹板受力一致，并持续至混凝土达到设计强度；吊机前移方式可以采用千斤顶顶推方式。
10.根据权利要求5所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述目标数据库中数据储存前需进行邻域平均法进行去燥，并采用拉普拉斯算子进行数据边缘处理，邻域平均法的计算公式为
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1.一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，包括0#块混凝土(1)，其特征在于：所述0#块混凝土(1)的一端设置有波形钢腹板组合箱梁(2)的一端设有顶板混凝土(9)，所述顶板混凝土(9)的外部设置有轻型化智能桥面吊机(6)，所述轻型化智能桥面吊机(6)安装于三维支撑架(7)的表面，三维支撑架(7)设置于底板混凝土(10)的顶部，所述轻型化智能桥面吊机(6)的一端设有波形钢腹板单元件(5)，所述波形钢腹板单元件(5)安装于保护旋转装置(4)的表面,所述保护旋转装置(4)的顶部设有智能运输设备(3)，所述波形钢腹板单元件(5)的表面设置有焊接机器人(8)；
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述轻型化智能桥面吊机(6)还包括吊钩(61)，所述吊钩(61)安装于吊臂(63)的表面，所述吊臂(63)的一端设置有立柱(62)，且立柱(62)的表面通过设置有后锚(64)将其固定于顶板混凝土(9)以及三维支撑架(7)的表面。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述智能运输设备(3)还包括卷扬机(31)，所述卷扬机(31)安装于保护旋转装置(4)的表面，所述保护旋转装置(4)顶部的表面安装有护栏(34)，所述卷扬机(31)的表面设置有钢丝绳(32)，且钢丝绳(32)的一端设置有锚碇(33)。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗系统的波形钢腹板组合梁桥主梁智能建造施工方法，其特征在于：所述焊接机器人(8)还包括焊头(81)，所述焊头(81)的一端通过设有焊丝存储箱(83)用于焊丝输送作业，所述焊丝存储箱(83)的一端贯穿固定连接有焊丝输送管(82)，所述焊头(81)的一端设置有焊机(86)，焊机(86)啮合连接于行走轨道(84)内部，且焊机(86)通过安装有电源线(85)用于电源的...
【专利技术属性】
技术研发人员：石拓，张坤球，李臣光，李志刚，陈家海，耿嘉庆，谭海涛，何磊祖，农左，陶小磊，韦龙华，
申请(专利权)人：广西路建工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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