一种带应力传感器的塔吊安装结构的制作方法 专利技术说明

包装,储藏,运输设备的制造及其应用技术1.本技术涉及建筑施工安全的领域，尤其是涉及一种塔吊安装结构和塔吊垂直度监测方法。背景技术：2.塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，又名“塔式起重机”，以一节一节的接长（高）（简称“标准节”），用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料，塔吊是工地上一种必不可少的设备，塔吊使用时需要有平台桩基础进行支撑。3.相关技术中，塔吊使用时，需要对塔吊的垂直度进行监控，以控制工程风险。常规的监控方式是通过经纬仪，工人目测，周期性的进行检查。但人工检测存在滞后性，并不能及时发现塔吊的垂直度问题。4.针对上述中的相关技术，为了能够实时监控塔吊的垂直度状态，发明人希望通过电子设备对塔吊的垂直度进行实时监控。比较直接的自动监测塔吊垂直度的方法，是利用角度传感器检测塔吊的角度变化，将角度传感器直接固定在塔吊，直接反馈塔吊的垂直度变化，但这种方式，会受到塔吊自转、施工现场风速、吊钩摆动等因素的影响，在这些情况下，塔吊自身会发生一定幅度的摆动，这会干扰到角度传感器，角度传感器无法准确的反馈塔吊的倾斜状况。为此，发明人设计了一种带应力传感器的塔吊安装结构。技术实现要素：5.为了对塔吊的垂直度相关数据进行实时监控，并减少环境因素造成的干扰，本技术提供一种带应力传感器的塔吊安装结构,通过对塔吊的重心偏移进行监测，间接判断塔吊垂直度变化，不需要对塔吊进行直接监测，规避并降低了塔吊震动造成的干扰，还能实现对塔吊的实时监控。6.本技术提供的一种塔吊安装结构采用如下的技术方案：一种塔吊安装结构，包括固定在地面上的安装平台、安装在所述安装平台上的塔吊基础节，所述安装平台包括固定在地面上的支撑柱和固定在所述支撑柱上端的水平设置的支撑梁，所述支撑梁设置多根组成安装塔吊的平台，所述塔吊基础节安装在所述支撑梁组成的支撑平台上，所述支撑梁的竖直侧壁上设置有梁应变传感器。7.通过采用上述技术方案，以支撑柱和支撑梁组成安装塔吊的安装平台，塔吊基础节下端固定在多根支撑梁上，当塔吊的塔身发生倾斜，塔吊的重心会发生偏移，此时不同的支撑梁受力是存在差异的，通过应变传感器检测各支撑梁内的应力变化，对照各应变传感器的数值差，可以间接判断塔吊重心偏移的幅度，进而可以推导塔吊的垂直度变化，实现对塔吊垂直度的检测，在塔吊垂直偏差过大，塔吊重心偏移过大时，及时发出警报，预防安全隐患。若是因风速变化、塔吊自转和吊钩摆动等因素，造成塔吊自身发生摆动，这并不会令塔吊的重心发生大幅变化，对支撑梁的受力影响很小；塔吊震动对支撑梁主要产生水平向的干扰力，这对设置在支撑梁外表面长高方向侧壁上的梁应变传感器影响较小，将梁应变传感器安装在支撑梁的竖直侧壁上，应变传感器主要测量支撑梁的竖向方向上的受力变化，能够进一步降低塔吊正常振动对传感器检测的影响，提高传感器检测的数据准确度。8.可选的，所述塔吊基础节的底部设置有多根支撑脚，所述支撑梁对应所述支撑脚设置有多根，每根所述支撑梁上仅固定一根所述支撑脚，每根所述支撑梁上的所述应变传感器临近对应的支撑脚设置。9.通过采用上述技术方案，塔吊底部的支撑脚与支撑梁一一对应，每根支撑梁的应力变化仅受一个支撑脚的影响，根据各支撑梁的应力变化，可以直接得到各支撑脚的受力大小，可以更方便的分析出塔吊的重心偏移幅度和偏移方向，以便做出相应应对。10.可选的，所述塔吊基础节的支撑脚位于对应支撑梁的中间位置。11.通过采用上述技术方案，支撑梁中间位置竖直向压力后，其应变变化更为明显，便于通过应变传感器收集支撑梁的应变数据，进而做出相应判断，应变传感器的数据反馈更为灵敏，有助于及时发现塔吊的安全隐患，保障施工安全。12.可选的，所述支撑梁设置有两层，分别为下层梁和上层梁，所述下层梁固定在所述支撑柱上，所述上层梁固定在所述下层梁上；所述下层梁的上安装面固定有垫块，所述垫块的上安装面与所述上层梁的上安装面平齐；所述上层梁的下安装面固定有配重块，所述配重块与所述垫块的形状、大小、重量均相同，所述配重块位于对应支撑梁的支撑脚的正下方。13.通过采用上述技术方案，支撑梁设置为双层，便于安装施工；在下层梁上安装垫块，有助于塔吊基础节的顺利安装；在上层梁下侧安装配重块，有助于统一上层梁和下层梁的受力环境，有助于减少干扰因素，在得到应变传感器反馈的数据后，可以直接进行分析。14.可选的，所述支撑梁组合成的框架为正方形。15.通过采用上述技术方案，各支撑梁的长度一直，进一步统一各支撑梁的受力环境，提高数据的准确度，有助于准确反馈塔吊的倾斜状态。16.可选的，所述梁应变传感器为安装在所述支撑梁侧壁上的电阻应变片通过采用上述技术方案，通过应变片检测支撑梁的应力变化，并反馈到计算机。17.可选的，所述支撑梁的侧壁的上下两端各安装所述电阻应变片通过采用上述技术方案，更好地检测支撑梁三管的应力变化。18.可选的，所述支撑梁为工字钢梁，所述支撑梁的腹板与翼缘之间设置有三角板作为加强板，连接上下翼缘的所述三角板均不相连。19.通过采用上述技术方案，采用工字钢梁作为支撑梁，应变传感器安装在工字钢梁的腹板上，为电阻应变片提供了较好的安装环境，有助于电阻应变片精准反馈支撑梁的受力变化；设置三角板加强翼缘的结构强度，翼缘不易弯曲，令工字钢梁能够更好的承载塔吊；上下翼缘的三角板分开设置，能够避免三角板过多干扰腹板的受力，降低对电阻应变片的数据反馈的影响。20.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过用支撑柱和支撑梁搭建安装塔吊的安装平台，并在支撑梁的侧壁上安装应变传感器检测支撑梁的受力变化，通过各支撑梁的受力不同，判断塔吊重心的偏移幅度，进一步推导塔吊整体的倾斜幅度，主要通过支撑梁的竖向受力来间接判断塔吊的垂直度变化，这可以规避塔吊自身摆动（水平向的干扰力）造成的干扰；2.通过设置垫块和配重块，配合支撑梁组成正方形，统一各支撑梁的受力环境，减少干扰因素，便于分析、对比应变传感器传输来的数据；3.通过在工字钢梁的腹板与翼缘之间设置不相连的三角板作为加强板，在加强工字钢梁强度的同时，降低加强结构对腹板受力的影响，以便于电阻应变片较为灵敏的反馈各支撑梁的受力变化。附图说明21.图1是本技术实施例的整体结构示意图；图2是本技术实施例中支撑梁的结构示意图。22.附图标记：1、支撑柱；2、支撑梁；21、三角板；3、电阻应变片；4、支撑脚；5、垫块；6、配重块。具体实施方式23.以下结合附图1-2对本技术作进一步详细说明。24.本技术实施例公开了一种带应力传感器的塔吊安装结构，包括固定在地面上的安装平台和塔吊基础节，塔吊基础节安装固定在安装平台上。25.参照图1，安装平台包括预埋在地面内的支撑柱1和固定在支撑柱1上端面的水平设置的支撑梁2，支撑梁2为工字钢梁，支撑梁2通过螺栓固定在支撑柱1的上端；支撑梁2设置有两层，分别为两根平行的下层梁和两根平行的上层梁，上层梁和下层梁交叉设置且夹角为直角，下层梁直接固定在支撑柱1上，上层梁通过螺栓固定在下层梁的上安装面；下层梁的上安装面固定有垫块5，垫块5的上安装面与上层梁的上安装面平齐，上层梁和垫块5组成安装塔吊基础节的平台；上层梁的下安装面固定有配重块6，配重块6与垫块5的形状、大小、重量均相同。上层梁和下层梁组成正方形的框架结构，垫块5和配重块6均位于对应梁的中间位置。26.塔吊基础节的为设置有四根支撑脚4，支撑梁2与支撑脚4一一对应，四根支撑脚4用螺栓分别固定在两根上层梁和垫块5上；支撑脚4固定在上层梁的中间位置，正对下方的配重块6；垫块5为一长方体立柱，垫块5的端面与支撑脚4的下端面完全重合，垫块5通过螺栓与垫块5和支撑梁2连接固定。27.每根支撑梁2的长高方向的侧壁上安装有梁应变传感器，即支撑梁2的腹板上安装梁应变传感器，梁应变传感器为电阻应变片3，电阻应变片3安装在支撑脚4的正下方。支撑脚4固定在支撑梁2的中间位置，塔吊的竖向载荷作用在支撑梁2上后，能够产生较为明显的变化，电阻应变片3安装在支撑脚4正下方，能够较为灵敏的检测到支撑梁2的应力变化，数据较为准确。28.参考图2，支撑梁2侧壁的上下两端各安装电阻应变片3，以更好的检测支撑梁2内的应变，更为准确的反馈支撑梁2的负载情况。支撑梁2的腹板与翼缘之间设置有三角板21作为加强板，三角板21焊接固定在支撑梁2上，提高支撑梁2的强度，预防翼缘发生变形；连接上下翼缘的三角板21均不相连，这样能够避免加强板结构直接承受竖向负载，影响腹板的应变，影响电阻应变片3的数据监测；三角板21沿支撑梁2的长度方向均匀设置多个。29.本技术实施例公开的一种带应力传感器的塔吊安装结构的实施原理为：首先，通过对各个支撑梁2的应变进行监测，进而检测塔吊各个支撑脚4的负载，而通过塔吊各个支撑脚4的负载变化可以判断出塔吊的重心偏移幅度和方向，若塔吊的垂直度发生变化，则重心会发生大幅偏移，各支撑脚4的负载也会有明显变化，以塔吊这场垂直度内的受力情况建立模型，并设定相应的负载极限值，若某一侧支撑脚4的负载超过极限，则发出警报；借此，可以通过对安装平台的应变监测，间接实现对塔吊垂直度的检测。30.其次，当塔吊因风力变化、塔身转动、吊钩摆动等因素，塔吊塔身发生摆动时，主要对支撑梁2产生水平向的负载，而这对安装在腹板上的电阻应变片3影响很小，有助于减小环境因素造成的干扰，避免误报，保障施工效率。31.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。









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