Подъемная стрела для подъема бетонных изделий и способ подъема бетонных изделий с помощью подъемной стрелы
Изобретение относится к устройствам для подъема бетонных изделий. Для подъема бетонных изделий с помощью подъемной стрелы ее устанавливают при помощи крана над бетонным изделием, подлежащим подъему, подъемные крюки (8, 8') подъемной стрелы вводят в монтажные петли, предусмотренные в бетонном изделии, подлежащем подъему, и при помощи крана осуществляют подъем подъемной стрелы вместе с бетонным изделием. Местоположение по меньшей мере одной монтажной петли в бетонном изделии, подлежащем подъему, определяется системой (15) управления подъемной стрелой (1), которая перемещает по меньшей мере один подъемный крюк (8, 8') вдоль подъемной стрелы к местоположению монтажной петли. Достигается увеличение безопасности и уменьшение трудоемкости. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к подъему бетонных изделий с помощью подъемной стрелы. Точнее, изобретение относится к способу подъема бетонных изделий с помощью подъемной стрелы, при этом бетонное изделие, подлежащее подъему, соединяется с подъемными крюками подъемной стрелы при помощи монтажных петель бетонного изделия. Изобретение относится также к подъемной стреле, содержащей по меньшей мере два подъемных крюка.
Уровень техники
Бетонные стеновые блоки обычно поднимают при помощи монтажных петель, расположенных на верхней поверхности элемента. Местоположения монтажных петель на элементах позволяют осуществлять хранение элементов в вертикальном положении с целью минимизации пространства, необходимого для хранения, и упростить установку стеновых блоков на строительной площадке. Подъем стеновых блоков обычно выполняется при помощи подъемных крюков, которые вставляются в монтажные петли элемента, при этом указанные подъемные крюки соединяются с подъемной стрелой цепями. Местоположения цепей и крюков относительно подъемной стрелы обычно можно регулировать в соответствии различной шириной стеновых блоков и, следовательно, для различных местоположений монтажных петель.
Когда требуется поднять стеновые блоки, в частности, на складе, регулирование цепей и подъемных крюков относительно подъемной стрелы и ввод подъемных крюков в монтажные петли стеновых блоков обычно выполняют вручную. В частности, ввод подъемных крюков обычно требует, чтобы стропальщик поднимался на верхнюю часть стенового блока. Это создает проблемы для безопасности труда, поскольку высота стеновых блоков может достигать трех метров или более. Кроме того, подъем наверх стенового блока и ввод подъемных крюков в монтажные петли представляет собой трудоемкую процедуру.
Раскрытие изобретения
Для преодоления вышеуказанных недостатков разработаны новый способ подъема бетонных изделий с помощью подъемной стрелы и подъемная стрела.
В способе согласно изобретению подъемную стрелу вначале устанавливают над бетонным изделием, подлежащим подъему, затем задействуют автоматическую систему управления подъемной стрелой, которая вначале или одновременно определяет местоположение по меньшей мере одной монтажной петли в бетонном элементе, подлежащем подъему, и перемещает по меньшей мере один подъемный крюк подъемной стрелы вдоль подъемной стрелы к местоположению монтажной петли. После того как подъемные крюки будут расположены над монтажными петлями, подъемные крюки присоединяют к монтажным петлям изделия, подлежащего подъему, что может содержать ручные или частично ручные операции или может выполняться полностью автоматически автоматической системой управления.
В способе согласно настоящему изобретению система управления предпочтительно перемещает пару подъемных крюков одновременно на одинаковые расстояния вдоль подъемной стрелы в противоположных направлениях, таким образом, подъемные крюки устанавливаются на одинаковых расстояниях от центра подъемной стрелы, что требуется для уравновешенного подъема бетонного изделия подъемной стрелой.
В способе согласно изобретению система управления подъемной стрелой может предпочтительно также управлять подъемом при помощи крана и перемещением подъемной стрелы или указывать оператору подъемного крана, в каком направлении следует переместить подъемную стрелу для того, чтобы после определения местоположения первой монтажной петли бетонного изделия, подлежащего подъему, можно было переместить всю подъемную стрелу относительно указанного бетонного изделия с целью правильного определения местоположения второго или всех остальных монтажных петель. Это позволяет ориентировать подъемную стрелу относительно изделия, подлежащего подъему, в тех случаях, когда исходное положение подъемной стрелы относительно бетонного изделия, подлежащего подъему, было неправильным или местоположение монтажных петель в бетонном изделии является несимметричным.
В способе согласно настоящему изобретению присоединение подъемных крюков к монтажным петлям бетонного изделия, подлежащего подъему, предпочтительно обеспечивается при помощи вертикального перемещения подъемных крюков относительно подъемной стрелы, которое осуществляется при помощи системы управления. Кроме того, подъемные крюки предпочтительно имеют такую конструкцию, что при вертикальном перемещении подъемных крюков вниз в область монтажной петли подъемные крюки автоматически закрепляются на монтажных петлях. Альтернативно этому вертикальное перемещение вниз подъемных крюков может быть обеспечено перемещением вниз всей подъемной стрелы.
В способе согласно настоящему изобретению отсоединение подъемных крюков от монтажных петель бетонного изделия предпочтительно обеспечивается системой управления после окончания подъема бетонного изделия. Это отсоединение можно обеспечить, например, соответствующим вертикальным перемещением подъемных крюков или освобождением элемента, вызывающего закрепление.
Для операций присоединения и отсоединения могут быть использованы соответствующие датчики, определяющие расстояние подъемных крюков от поверхности бетонного изделия, а также датчики, определяющие разомкнутую и замкнутую/закрепленную позицию самих подъемных крюков.
Способ согласно настоящему изобретению не ограничен применением одной подъемной стрелы, но может быть также выгодно использован с подъемным оборудованием, содержащим две или более подъемных стрел, соединенных друг с другом соединительной балкой, проходящей в перпендикулярном горизонтальном направлении относительно длины подъемных стрел. Альтернативно этому подъемные крюки могут быть также установлены с возможностью перемещения в перпендикулярном горизонтальном направлении кроме указанного вертикального направления относительно длины подъемной стрелы в случае устройства с одной подъемной стрелой.
Подъемная стрела согласно настоящему изобретению, которая обеспечивает соединение с крюком крана и содержит по меньшей мере два подъемных крюка, также содержит средства для определения местоположения по меньшей мере одной монтажной петли в бетонном изделии, подлежащем подъему, средства для перемещения по меньшей мере одного подъемного крюка вдоль подъемной стрелы и автоматическую систему управления для управления этими средствами.
При помощи системы управления подъемной стрелой согласно изобретению местоположение монтажных петель в бетонном изделии можно определить по положению даже одной монтажной петли в бетонном изделии, например, на основании информации о конструкции бетонного изделия или соответствующего расположения и центрирования подъемной стрелы над бетонным изделием.
Средства для определения местоположения по меньшей мере одной монтажной петли бетонного изделия или всех монтажных петель, предусмотренных в бетонном изделии, можно предпочтительно использовать, например, с компьютерными видеокамерами, датчиками расстояния, датчиками меток радиочастотной идентификации, реагирующими на метки радиочастотной идентификации, присоединенные к монтажным петлям, индукционными датчиками или с другими соответствующими датчиками.
Средства для перемещения подъемного крюка вдоль подъемной стрелы могут предпочтительно содержать салазки для каждого подъемного крюка, которые соединяются с возможностью перемещения с подъемной стрелой и с которыми подъемный крюк соединяется с возможностью вертикального перемещения, а также гидравлический или электрический двигатель для одновременного перемещения пары салазок в противоположных направлениях вдоль стрелы.
В подъемной стреле согласно изобретению подъемные крюки предпочтительно содержат две крюкообразные части, предназначенные для присоединения к монтажной петле с ее противоположных сторон. Такой вариант осуществления обеспечивает надежное прикрепление монтажной петли к подъемному крюку.
Подъемная стрела согласно изобретению может также содержать соответствующие датчики для определения расстояния от подъемных крюков до поверхности бетонного изделия, а также датчики для определения разомкнутой и замкнутой/закрепленной позиции самих подъемных крюков.
Подъемная стрела согласно изобретению также может предпочтительно представлять собой часть подъемного оборудования, содержащего две или более подъемные стрелы, которые соединяются друг с другом соответствующей соединительной балкой, расположенной, по существу, горизонтально между подъемными стрелами и предпочтительно перпендикулярно длине подъемных стрел, которые соединяются с указанной соединительной балкой с возможностью перемещения. Такой вариант осуществления позволяет выполнять подъем бетонных изделий, например, многопустотных и монолитных плит, в горизонтальном положении.
Подъемная стрела согласно изобретению может также предпочтительно содержать средства для управления подъемным краном и перемещения подъемной стрелы или средства для указания направления, в котором следует перемещать подъемную стрелу относительно бетонного изделия, подлежащего подъему. Таким образом, подъемную стрелу можно правильно центрировать над двумя или более монтажными петлями, которые предусмотрены в бетонном изделии, подлежащем подъему.
Признаки, определяющие способ согласно настоящему изобретению, более точно представлены в пункте 1 формулы изобретения, а признаки, определяющие подъемную стрелу согласно настоящему изобретению, более точно представлены в пункте 8 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения раскрывают предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения и их достоинства поясняются ниже более подробно в виде примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны
фигуры 1А и 1В - схематическое изображение подъемной стрелы согласно варианту осуществления изобретения в двух различных позициях, и
фигуры 2А и 2В - схематическое изображение варианта осуществления конструкции подъемного крюка для подъемной стрелы согласно изобретению в двух различных позициях.
Осуществление изобретения
Подъемная стрела 1, схематически показанная на фигурах 1А и 1В, изготовлена из стальной двутавровой балки, содержащей горизонтальные верхнюю полку 2 и нижнюю полку 3, которые соединены стенкой 4. На концах двутавровой балки приварены пластины 5, 5', которые закрывают ширину полок 2, 3 и проходят вертикально от верхней полки до нижней полки.
К верхней поверхности верхней полки 2, по существу, в той же самой плоскости, что и стенка 4, приварена вертикально расположенная пластина 6, содержащая отверстие, в котором установлена стальная петля 7, предназначенная для подъема подъемной стрелы 1. Петля 7 для подъема подъемной стрелы 1 расположена в центральной части подъемной стрелы, поэтому подъемная стрела во время подъема может сохранять свою, по существу, горизонтальную позицию.
В нижней части подъемной стрелы 1, на нижней полке 3 установлены с возможностью перемещения два узла 8, 8' подъемных крюков, которые содержат салазки 9, 9' и подъемные крюки 10, 10', расположенные внизу от нижней поверхности салазок.
Салазки 9, 9' частично огибают нижнюю полку 3, таким образом, края салазок расположены выше нижней полки. Верхние части салазок 9, 9' снабжены колесами 11, 11', которые установлены на верхней поверхности нижней полки 3 и которые позволяют салазкам скользить вдоль нижней полки. Колеса 11, 11' предпочтительно смонтированы в салазках 9, 9' таким образом, что, когда вес поднятого бетонного элемента передается на салазки, колеса оседают соответствующим образом, при этом колеса не воспринимают указанный вес, но соответствующие опорные конструктивные элементы в салазках 9, 9' опираются на верхнюю поверхность нижней полки 3 вследствие такого оседания колес, и вес бетонного изделия передается непосредственно от салазок на нижнюю полку 3 подъемной стрелы.
Пример пригодных крюков 10, 10' и их конфигурации рассматриваются ниже подробно применительно к фигурам 2А и 2В.
Салазки 9, 9' и, следовательно, целые узлы 8, 8' подъемных крюков перемещаются вдоль нижней полки 3 электрическим двигателем 12 при помощи цепи 13, которая проходит вокруг цепных колес 14, 14', расположенных на концевых участках стенки 4. Конфигурация цепи 13 и крепление салазок 9, 9' к цепи выполнены таким образом, что во время перемещения цепи салазки перемещаются в противоположных направлениях относительно друг друга вдоль нижней полки 3.
Подъемная стрела 1 содержит также автоматическую систему 15 управления, которая получает информацию отдатчика 16, прикрепленного по меньшей мере к одному из узлов 8, 8' подъемных крюков, при этом указанный датчик может представлять собой, например, компьютерную видеокамеру или соответствующий датчик расстояния и обеспечивает управление электрическим двигателем 12 для перемещения узлов 8, 8' подъемных крюков вдоль нижней полки 3.
Когда подъемная стрела 1 используется для подъема бетонного изделия, подъемная стрела вначале устанавливается при помощи крана над соответствующей поверхностью бетонного изделия, подлежащего подъему, на которой расположены монтажные петли, в частности, над верхней поверхностью стенового блока. При этом подъемная стрела 1 ориентируется, по существу, в том же самом направлении, что и указанная поверхность и центрируется относительно указанной поверхности.
После соответствующего позиционирования подъемной стрелы 1 производится ручное или автоматическое включение автоматической системы 15 управления. После включения системы 15 управления в ситуации, показанной на фигуре 1А, система управления при помощи электрического двигателя 12 начинает перемещать узлы 8, 8' подъемных крюков от центрального участка подъемной стрелы 1 к концевым участкам подъемной стрелы, как показано стрелками на фигуре 1. Во время этого перемещения система 15 управления использует информацию, поступающую от датчика 16.
После получения системой 15 управления информации от датчика 16 об обнаружении монтажной петли система управления либо прекращает перемещение узлов 8, 8' подъемных крюков, либо продолжает перемещение узлов подъемных крюков, чтобы соответствующим образом центрировать эти узлы над монтажными петлями изделия, подлежащего подъему.
Альтернативно или дополнительно один или более датчиков 16 могут быть также расположены, например, на части двутавровой балки подъемной стрелы 1, чтобы местоположение монтажных петель в бетонном изделии можно было определить при помощи системы 15 управления до начала перемещения узлов 8, 8' подъемных крюков.
Кроме того, в вариантах осуществления, в которых оба узла 8, 8' подъемных крюков снабжены своими собственными датчиками 16 для определения местоположения монтажной петли в бетонном изделии, после того как один из узлов подъемных крюков определит местоположение первой монтажной петли, подъемная стрела 1 может быть отведена от обнаруженного местоположения первой монтажной петли и одновременно узлы 8, 8' подъемных крюков отводятся друг от друга. Таким образом, первый узел подъемного крюка сохраняет свою позицию над первой монтажной петлей, а второй узел подъемного крюка может перемещаться гораздо быстрее, чтобы определить местоположение второй монтажной петли и расположиться над ней. Такой вариант осуществления позволяет также в случае необходимости изменять положение подъемной стрелы 1 относительно бетонного изделия, подлежащего подъему. Такой тип процесса изменения положения подъемной стрелы 1 может быть использован либо в том случае, когда автоматическая система 15 управления может также управлять подъемом при помощи крана и перемещением подъемной стрелы, либо при оснащении автоматической системы управления соответствующими средствами, которые указывают оператору крана направления, в которых следует перемещать кран.
После соответствующего позиционирования узлов 8, 8' подъемных крюков над монтажными петлями система 15 управления информирует оператора крана о надлежащем расположении или дает команду системе управления крана, к крюку которого присоединена подъемная стрела 1, на опускание подъемной стрелы, как показано стрелкой на фигуре 1В, при этом подъемные крюки узлов 8, 8' могут автоматически присоединяться к монтажным петлям бетонного изделия, подлежащего подъему.
Присоединением и отсоединением крюков узлов 8, 8' подъемных крюков предпочтительно также управляет система 15 управления. Процессы присоединения и отсоединения могут осуществляться при помощи соответствующих датчиков определения расстояния узлов 8, 8' подъемных крюков от поверхности бетонного изделия, а также датчиков определения разомкнутой и замкнутой/закрепленной позиции самих подъемных крюков.
На фигурах 2А и 2В схематически показан вариант осуществления подъемных крюков 10, 10', который содержит корпус 17, показанный в поперечном разрезе, поэтому хорошо видны элементы, расположенные внутри корпуса, который имеет открытую нижнюю часть. Корпус 17 содержит выемки 18, выполненные в его нижней части, а также стержни 19, предназначенные для соответствующего регулирования перемещения узла 8 подъемного крюка в двух перпендикулярных направлениях в монтажной петле изделия, подлежащего подъему. В корпусе 17 к верхней поверхности прикреплен механизм 20 линейного перемещения, в частности, линейный двигатель или гидравлический цилиндр. К нижней части корпуса 17 присоединены части 21, 21' крюка, которые, фактически, образуют подъемный крюк и соединяются друг с другом и со стенками корпуса с возможностью поворота при помощи крепежного штифта 22. Верхние концы частей 21, 21' крюка при помощи рычагов 24, 24' соединяются с осью 23 механизма 20 линейного перемещения, установленной с возможностью линейного перемещения.
На фигуре 2А показана позиция подъемных крюков 10, 10', в которой подъемные крюки могут быть опущены на монтажную петлю бетонного изделия, подлежащего подъему. В этой позиции ось 23 механизма 20 линейного перемещения выдвигается в крайнюю наружную позицию, отодвигая верхние концы частей 21, 21' крюка друг от друга и заставляя нижние концы частей крюка также отодвигаться друг от друга, при этом монтажная петля бетонного изделия, подлежащего подъему, может входить в область, расположенную между нижними концами частей крюка.
После того как монтажная петля бетонного изделия, подлежащего подъему, будет расположена в выемке 18 корпуса 17 и между нижними концами частей 21, 21' крюка, ось 23 механизма 20 линейного перемещения передвигается во внутреннюю позицию, в результате чего нижние концы крюка сближаются друг с другом и оказываются в частично перекрывающейся позиции, показанной на фигуре 2В. В этой позиции монтажная петля надежно прикрепляется к подъемному крюку 10, 10', после чего может быть начат подъем бетонного изделия.
В вышеуказанных вариантах осуществления вертикальные перемещения узлов и частей подъемных крюков и обеспечивается за счет вертикального перемещения всей подъемной стрелы с отдельным краном. Это вертикальное перемещение можно также осуществлять при помощи соединения частей или узлов подъемных крюков с подъемной стрелой с возможностью регулирования положения в вертикальном направлении, таким образом, при соединении частей или узлов подъемных крюков с монтажными петлями не вся подъемная стрела, а только части или узлы подъемных крюков перемещаются в вертикальном направлении. Такой тип соединения между балкой и подъемным крюком или узлом подъемного крюка с возможностью регулирования положения в вертикальном направлении известен специалистам в данной области техники, при этом существует несколько различных типов известных конструктивных исполнений, в которых он используется.
Относительно вариантов осуществления, показанных на чертежах и описанных выше, следует отметить, что эти варианты осуществления представляют собой только примеры, в которые могут быть внесены различные видоизменения, очевидные для специалистов в данной области техники. Поэтому объем изобретения ограничен не представленными вариантами осуществления, а только прилагаемой формулой изобретения.
1. Способ подъема бетонных изделий с помощью подъемной стрелы (1), согласно которому подъемную стрелу при помощи крана устанавливают над бетонным изделием, подлежащим подъему, подъемные крюки (8, 8') подъемной стрелы вводят в монтажные петли, предусмотренные в бетонном изделии, подлежащем подъему, и осуществляют подъем краном путем подъема подъемной стрелы вместе с бетонным изделием, отличающийся тем, что подъемную стрелу вначале устанавливают над бетонным изделием, подлежащим подъему, затем задействуют автоматическую систему управления подъемной стрелой, при этом местоположение по меньшей мере одной монтажной петли в бетонном изделии, подлежащем подъему, определяют автоматической системой (15) управления подъемной стрелой (1), при этом указанная система управления перемещает по меньшей мере один подъемный крюк (8, 8') вдоль подъемной стрелы к местоположению указанной монтажной петли, причем система (15) управления перемещает подъемную стрелу (1) относительно бетонного изделия, подлежащего подъему, после определения местоположения первой монтажной петли, чтобы определить местоположение второй монтажной петли и установить подъемные крюки (8, 8') над указанными монтажными петлями.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что система (15) управления перемещает подъемные крюки (8, 8') одновременно и на одинаковое расстояние от центра подъемной стрелы (1) в противоположных направлениях в соответствии с установленным местоположением по меньшей мере одной монтажной петли.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что вертикальные позиции подъемных крюков (8, 8') относительно подъемной стрелы (1) регулируют системой (15) управления.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что ввод подъемных крюков (8, 8') в монтажные петли приводит к запиранию подъемных крюков в указанных монтажных петлях.
5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что система (15) управления отсоединяет подъемные крюки (8, 8') от монтажных петель после окончания подъема бетонного изделия.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что система (15) управления регулирует перпендикулярное горизонтальное расстояние между подъемными крюками и длину подъемной стрелы (1).
7. Подъемная стрела (1) для подъема бетонного изделия, предназначенная для соединения с крюком крана и содержащая по меньшей мере два подъемных крюка (8, 8'), отличающаяся тем, что подъемная стрела (1) содержит средства (16) для определения местоположения по меньшей мере одной монтажной петли в бетонном изделии, подлежащем подъему, средства (9, 9', 11, 11', 12, 13, 14, 14') для перемещения по меньшей мере одного подъемного крюка (8, 8') вдоль подъемной стрелы и автоматическую систему (15) управления, которая обеспечивает управление этими средствами, причем система управления подъемной стрелы содержит средства для управления подъемом при помощи крана и перемещением подъемной стрелы.
8. Подъемная стрела (1) по п. 7, отличающаяся тем, что средства (16) для определения местоположения по меньшей мере одной монтажной петли содержат компьютерную видеокамеру, датчик расстояния, датчик меток радиочастотной идентификации и/или индукционный датчик.
9. Подъемная стрела (1) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что средства для перемещения подъемных крюков вдоль подъемной стрелы содержат салазки (9, 9') для каждого подъемного крюка (8, 8'), которые соединены с подъемной стрелой с возможностью перемещения и с которыми подъемный крюк соединен с возможностью регулировки в вертикальном направлении, а также гидравлический или электрический двигатель (12) для одновременного перемещения пары салазок в противоположных направлениях вдоль подъемной стрелы.
10. Подъемная стрела (1) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что подъемный крюк (8, 8') содержит две крюкообразные части (21, 21'), которые предназначены для присоединения к монтажной петле с ее противоположных сторон.
11. Подъемная стрела (1) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что две или более подъемные стрелы соединены друг с другом соединительной балкой, проходящей, по существу, горизонтально между подъемными стрелами, при этом указанные подъемные стрелы соединены с указанной соединительной балкой с возможностью перемещения.
