本申请涉及建设领域，尤其涉及一种自爬升系统。
背景技术：
现有的自爬升系统通常包括锚锥、锚板、锚靴、爬头及下撑脚，导轨通过轨道撑脚固定，锚锥与埋件板整体置于砼体中，将承重销轴插入锚靴固定孔中，将预拼装好的部件挂在承重销轴上，插入安全销轴，锁定爬头位置，将爬头与承重架用销轴可靠连接，将下支撑与承重架用螺栓可靠连接，其中锚板固定在预埋锚锥位置，将锚靴挂在锚板上，并用限位销限位。
然而上述结构自爬升系统结构复杂，各个构件之间的连接关系较多，造成整体的刚度难以进一步提高，难以进行要求更高的负重爬升，且复杂的结构也容易出现松脱或失能的情况，容易发生坠落意外。
技术实现要素：
本申请的目的是，至少部分克服现有技术的不足，提供一种结构精简、承重能力提升以及使用灵活的自爬升系统。
为达到以上技术目的，本申请采用的技术方案如下：
一种自爬升系统，其包括预埋在构筑物表面的锚固座、附着在所述锚固座上的轨道，以及反钩在所述轨道上的爬升组件；所述爬升组件设有与所述轨道间隙配合的反钩部，所述爬升组件与所述轨道之间通过销接固定。
所述锚固座以预设的竖直间距预埋在构筑物的表面。
所述轨道的两端与所述锚固座附着，相邻的两个所述轨道首尾相接附着在同一个所述锚固座上。
优选地，所述自爬升系统包括至少3根所述轨道和2组所述爬升组件。
所述轨道与锚固座连接的一面定义为背面，所述轨道的两个侧面沿其纵长方向设有反钩槽，所述反钩槽的槽底与所述纵长方向平行，所述反钩槽的靠近轨道正面的第一槽壁与所述槽底垂直，靠近轨道背面的第二槽壁与所述槽底倾斜相交使得该反钩槽的槽底横截面宽度小于槽口的横截面宽度；所述爬升组件包括爬架顶升座、通过顶升油缸连接在所述爬架顶升座下方的油缸座以及设置在所述油缸座下方的爬架导向座。
优选地，与所述反钩槽间隙配合的爬升组件的反钩部包括横截面形状与所述反钩槽的横截面形状相近的滑块，以及连接滑块的端部与所述爬升组件主体的连接臂。
进一步地，所述反钩槽和轨道正面之间垂直所述纵长方向开设有贯穿轨道两个侧面的插拔销孔；所述爬架顶升座、油缸座和爬架导向座的连接臂分别设有与轨道的插拔销孔适配的插拔销孔。
可选择地，所述爬架顶升座的其中一个连接臂设有单销轴液压插拔销机构，对应地，爬架顶升座的一个连接臂开设有一个插拔销孔；所述油缸座的其中一个连接臂设有双销轴液压插拔销机构，对应地，油缸座的一个连接臂开设有两个插拔销孔，油缸座上同一连接臂的两个插拔销孔的间距与轨道的插拔销孔的间距适配；所述爬架导向座的一个连接臂开设有一个插拔销孔。
优选地，所述插拔销孔的间距为300～400mm。
进一步优选地，所述插拔销孔的内径比所述单销轴液压插拔销机构311的插拔销和双销轴液压插拔销机构321的插拔销的外径大0.5～1mm。
优选地，所述轨道的背面设有与所述锚固座抵靠的承重剪力块。
更优选地，所述轨道的正面设有防坠剪力块，对应地，所述爬架顶升座的顶部设有防坠锁舌。
具体地，所述爬架顶升座和爬架导向座的正面分别设置为栓接面。
与现有技术相比较，本申请具有如下优势：
(1)本申请通过锚固座附着轨道，减少了常规预埋件的施工量，也减少了预埋件对构筑物表面的破坏，进而减少了构筑物表面修复的工作量；
(2)本申请通过反钩槽和反钩部的配合，降低了爬升组件脱出轨道的风险，保证爬升安全；
(3)本申请基于反钩槽和反钩部的间隙配合，以及通过调整锚固座的安装方式，可以使该自爬升系统实现曲线式爬升，适用于在变截面的构筑物表面爬升；
(4)本申请的爬升组件结构简单，承重部位一体成型，承重力强；
(5)本申请在爬升组件的外部设置防坠锁舌，与轨道的防坠剪力块配合使，容易对防坠锁舌的状态进行观察并进行适当的调整，以适应爬升和下行的过程；
(6)本申请通过插拔销孔与插拔销的联接和解联接实现步进式爬升，不易发生机件故障，提升了爬升的安全性和可靠性；
(7)本申请的自爬升系统可以应用于爬模系统、起重系统和运输系统等，适用性广。
附图说明
图1为本申请自爬升系统的主视图。
图2为本申请自爬升系统的爬架顶升座的结构示意图。
图3为本申请自爬升系统的爬架顶升座的横向剖视图。
图4为本申请自爬升系统的油缸座的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细描述。
参考图1，所述自爬升系统，包括预埋在构筑物表面的锚固座1、附着在所述锚固座1上的轨道2，以及反钩在所述轨道2上的爬升组件3；所述爬升组件3设有与所述轨道2间隙配合的反钩部，所述爬升组件3与所述轨道2之间通过销接固定。
所述锚固座1以预设的竖直间距预埋在构筑物的表面。所述轨道2的两端与所述锚固座1附着，相邻的两个所述轨道2首尾相接附着在同一个所述锚固座1上。本实施例中，使用了3m标准轨道，因此上下相邻的所述锚固座1的竖直间距d1也约为3m。进一步地，为满足承重要求，至少两组所述自爬升系统设置在构筑物同一个爬升表面上每组所述自爬升系统包括3根或4根所述轨道2和2组所述爬升组件3，可选择地，两组相邻的自爬升系统的轨道2中心距为1400mm，或者与被栓接的爬架的尺寸适配。每组自爬升系统上的2组所述爬升组件3为冗余设计，所述自爬升系统正常运行时只使用居上的一组爬升组件3，居下的一组爬升组件3是在居上的一组爬升组件3失能的情况下启用，或者是提升模架失稳下坠时实现制动防坠。
进一步地，参考图1～3，所述轨道2与锚固座1连接的一面定义为背面，所述轨道2的背面设有与所述锚固座1抵靠的承重剪力块21，附着在同一个锚固座1上的轨道2中，居上的轨道2的承重剪力块21抵靠在锚固座1的上方，居下的轨道2的承重剪力块21抵靠在锚固座1的内部，即同一个轨道2其上端和下端都分别设有承重剪力块21。
所述轨道2的正面设有防坠剪力块24，对应地，所述爬升组件3的其中之一设有防坠锁舌312。所述防坠剪力块24以300mm的间距布设在轨道2的正面，若要求实现快速制动，所述防坠剪力块24的间距要适当缩小。所述防坠锁舌312栓接在爬升组件3上，其制动原理是：所述自爬升系统爬升的过程中，防坠锁舌312的前端被防坠剪力块24下凸面顶推，所述防坠锁舌312的前端偏转向下，远离防坠剪力块24，此时，防坠锁舌312与防坠剪力块24不存在相互抵触的锁定关系，自爬升系统的爬升不受影响；所述自爬升系统逆向下降的过程中，防坠锁舌312的前端复位之后卡入上下相邻的两个防坠剪力块24之间，在提自爬升系统继续下降的过程中，防坠锁舌312的前端抵靠在居下的防坠剪力块24的上凸面，由于防坠锁舌312的后端被限位不能继续转动，此时，防坠锁舌312与防坠剪力块24发生相互抵触的锁定关系，自爬升系统的下降受到中止，从而实现防坠效果；若需要自爬升系统正常下降不受防坠锁舌312的影响，需要将防坠锁舌312的前端人为向下偏转并且锁定。
所述轨道2的两个侧面沿其纵长方向设有反钩槽22，所述反钩槽22的槽底221与所述纵长方向平行，所述反钩槽22的靠近轨道2正面的第一槽壁222与所述槽底221垂直，靠近轨道2背面的第二槽壁223与所述槽底221倾斜相交使得该反钩槽22的槽底221横截面宽度小于槽口的横截面宽度，如图3所示，所述反钩槽22的横截面呈直角梯形，开口大、槽底221小。与所述反钩槽22间隙配合的爬升组件3的反钩部包括横截面形状与所述反钩槽22的横截面形状相近的滑块3c，以及连接滑块3c的端部与所述爬升组件3主体3a的连接臂3b。所谓间隙配合，及所述滑块3c与反钩槽22的形状基本相近，但两者之间嵌合后留有间隙，如本实施例所示，反钩槽22的横截面形状为直角梯形，滑块3c的横截面形状也是直角梯形，另一种可能的实现方式是，所述滑块3c的横截面形状是三角形、喇叭形、长方形等。所述间隙配合的方式可以允许轨道2和滑块3c之间存在偏移距离，允许上下相邻的轨道2之间存在角度差，而不影响提升模架的安全爬升和下降。
进一步地，所述反钩槽22和轨道2正面之间垂直所述纵长方向开设有贯穿轨道2两个侧面的插拔销孔23；所述插拔销孔23的间距d2为300～400mm，对应地，该自爬升系统单个移动行程为所述插拔销孔23间距d2的整数倍。
所述爬升组件3包括爬架顶升座31、通过顶升油缸34连接在所述爬架顶升座31下方的油缸座32以及设置在所述油缸座32下方的爬架导向座33。所述爬升组件3的每个构件均包括本体3a、从本体3a延伸出的连接臂3b，以及设置在所述连接臂末端的所述滑块3c，所述连接臂3b和滑块3c构成所述反钩部。
具体地，参考图1～3，所述爬架顶升座包括顶升座本体、由连接臂和滑块构成的反钩部，以及其中一个连接臂上设置的单销轴液压插拔销机构311，对应地，爬架顶升座的一个连接臂开设有一个插拔销孔，该插拔销孔与轨道2的插拔销孔23适配，即两者内径相近且可相互贯通。所述单销轴液压插拔销结构包括单根销轴、设置在所述销轴外露端的液压推拉装置，以及固定在所述连接臂上的限位架。所述限位架提供所述单根销轴解联接状态下的附着位点，也提供所述液压推拉装置的固定场所，同时限定了所述单根销轴的平移轨迹。当所述单根销轴被推进插入相互贯通的连接臂上的插拔销孔和轨道2上的插拔销孔23时，实现了所述爬架顶升座与轨道2的联接，此时，爬架顶升座31不能沿轨道2纵向移动；当所述单根销轴被牵拉抽出插拔销孔之后，实现了所述爬架顶升座31与轨道2的解联接，此时，爬架顶升座31可以沿轨道2纵向移动。优选地，所述防坠锁舌312栓接在所述爬架顶升座的顶部。进一步地，所述爬架顶升座的底部设有与所述顶升油缸34栓接的连接耳。
参考图1和图4，所述油缸座32包括油缸座32本体、由连接臂和滑块构成的反钩部，以及其中一个连接臂上设置的双销轴液压插拔销机构321，对应地，油缸座32的一个连接臂开设有两个插拔销孔，油缸座32上同一连接臂的两个插拔销孔的间距与轨道2的插拔销孔23的间距适配，两者的插拔销孔同样是内径相近且可相互贯通。所述双销轴液压插拔销结构包括两根上下平行的销轴组、设置在所述销轴组外露端的液压推拉装置，以及固定在所述连接臂上的限位架。所述限位架提供所述销轴组解联接状态下的附着位点，也提供所述液压推拉装置的固定场所，同时限定了所述销轴组的平移轨迹。当所述销轴组被推进插入相互贯通的连接臂上的插拔销孔和轨道2上的插拔销孔23时，实现了所述油缸座32与轨道2的联接，此时，油缸座32不能沿轨道2纵向移动；当所述销轴组被牵拉抽出插拔销孔之后，实现了所述油缸座32与轨道2的解联接，此时，油缸座32可以沿轨道2纵向移动。所述油缸座32的顶部设有与所述顶升油缸34栓接的连接耳。所述油缸座32通过销轴组与轨道2实现了更稳固的联接，为提升模架的爬升提供更稳定的助推反力。
参考图1所述爬架导向座33包括导向座本体、有连接臂和滑块构成的反钩部，其一个连接臂开设有一个插拔销孔，该插拔销孔与轨道2的插拔销孔23适配。所述爬架导向座33相对于锚固座1的厚度与所述爬架顶升座31相对于锚固座1的厚度相近，所述油缸座32相对于锚固座1的厚度较小，该爬架导向座33与所述爬架顶升座31的正面分别设置为栓接面，两者同时与爬架栓接以配合支撑爬架，并且避免爬架与油缸座32发生干涉，导致油缸座32的爬升受到阻碍。
优选地，为了提高所述自爬升系统应用的灵活性，所述插拔销孔的内径比所述单根销轴和销轴组的外径大0.5～1mm。
所述自爬升系统通常栓接在有爬升要求的设备上，以提升模架为例，所述自爬升系统带动提升模架整体爬升的过程如下：
1)初始状态：油缸座32和轨道2联接，爬架顶升座31与轨道2解联接；
2)顶升油缸34活塞杆升出一个行程600mm，爬架上移600mm，所述一个行程约为2倍的插拔销孔23间距；
3)爬架顶升座31与轨道2联接，油缸座32和轨道2解联接；
4)顶升油缸34活塞杆缩回一个行程600mm，油缸座32上移600mm。
5)油缸座32和轨道2联接，爬架顶升座31与轨道2解联接，以准备进入下一个顶升行程。
在某些施工情况下，所述提升模架完成施工后，通过所述自爬升系统完成整机下移，直至回到塔底。下行步骤如下：
1)将油缸座32与轨道2进行联接，爬架顶升座31与轨道2解联接；
2)顶升油缸34活塞杆缩回一个行程600mm，爬架往下移动600mm；
3)爬架顶升座31与轨道2联接，油缸座32和轨道2解联接；
4)顶升油缸34活塞杆升出一个行程600mm，爬架下移600mm，
5)将油缸座32与轨道2进行联接，爬架顶升座31与轨道2解联接，以准备进入下一个下行行程；循环往复10次，共下降6m；
6)将顶端的轨道2拆除后并起吊，下移动到轨道2末端安装连接；
7)重复步骤(1)-步骤(6)，直到提升模架下降至初始安装位置；
8)用其他吊机将提升模架和自爬升系统以安装顺序的逆顺序拆卸。
所述自爬升系统使用了液压设备，自爬升系统的液压设备与提升模架的其他各个液压设备可以通过电气系统进行统一控制。
一种可能的实施方式，本申请中使用的液压系统为开式系统，即液压泵从油箱吸出液压油后，输出到各执行机构，各执行机构的回油直接返回油箱，其构成简单，散热和滤油条件好。液压站安装在合适的工作平台上，为各个油缸提供压力油。
所述电气系统包括整机机构电气控制系统、安全监控系统和远程视频监控系统三大系统。
整机机构电气控制系统：控制对象为整机各工作机构，具备较高的安全性、可靠性及完备的防止误操作功能，能够满足所述提升模架大范围平稳调速的要求，也能满足其爬架升降过程的高精度同步控制。系统的控制部分采用西门子可编程控制器来实现，具有控制先进，可靠性高，编程和修改方便等特点。plc是整个调速系统的核心，负责对系统所有的输入,输出控制点的逻辑控制。plc采用ac220v供电。plc主要用于接受主令信号，发出各机构控制信号，控制各机构动作。
安全监控系统：除起重量限制器以及前述各机构内设置的传感器、限位开关、检测开关外，系统还设有风速传感器(可在环境风速超限时发出声光报警信号，并限制各机构操作)，应力监控装置(在整机各监测点安装应力传感器，当出现应力异常情况时自动限制各机构操作，并发出报警信号)。
安全监控系统主机设置于操作室内，通过通讯总线连接至机上主控制器，采集、显示并记录整机各机构、传感器和安全保护装置的实时状态。
安全监控主机通过无线通讯模块将运行数据上传至云端，可通过互联网实时查询。
还设有视频监控系统，摄像头分别拍摄各个监控点的实时画面。主机(硬盘录像机)及监视器安装于操作室内。
使用本申请的自爬升系统进行反对称钢塔钢箱梁斜拉桥项目中倾斜钢索塔的安装时，采用了以下步骤：
(1)区分倾斜独柱式钢索塔的倾斜仰面和倾斜俯面；
所述倾斜仰面是指倾斜钢塔与地面形成最大夹角的一个侧表面；所述倾斜俯面是指倾斜钢塔与地面形成最小夹角的一个侧表面，通常，倾斜仰面的对侧为倾斜俯面。所述倾斜钢塔在地面的投影面大于钢塔底部的横截面。
(2)在满足高度要求的已安装钢塔节段顶部安装自升式提升模架，使得所述自升式提升模架从所述倾斜俯面伸出起重臂；
所述自升式提升模架通过本申请的自爬升系统固定在已安装钢塔节段的顶部。所述已安装钢塔节段预先通过吊车在地面完成对接，该已安装钢塔节段的高度需要满足所述自爬升系统的轨道2安装要求，即该已安装钢塔节段的高度大于构成所述自爬升系统的轨道2的总长度，具体地，本实例的轨道2的总长度在9～12m的范围内。进一步地，所述轨道2安装在所述倾斜钢塔的倾斜仰面上，对应地，从倾斜俯面侧伸出起重臂，所述起重臂的下方将作为续接钢塔节段的起吊位置。
(3)利用所述自升式提升模架从所述倾斜俯面的一侧吊装续接钢塔节段到所述已安装钢塔节段顶部进行安装；
具体地，所述续接钢塔节段的吊装过程如下：
转运续接钢塔节段在所述起重臂正下方就位；
通过起重臂竖直起吊续接钢塔节段至已安装钢塔节段顶部以上的预设高度；为了后续的对接工作，续接钢塔节段先提升至比已安装钢塔节段顶部略高的高度，因此，所述自升式提升模架内部供续接钢塔节段平移的通道的高度大于续接钢塔节段的高度，所述通道的高度满足容纳一个续接钢塔节段和起重吊钩的工作高度。
沿起重臂纵长方向平移续接钢塔节段至已安装钢塔节段上方；所述续接钢塔节段沿所述平移的通道到达已安装钢塔节段的上方。
根据倾斜塔段的线型对接续接钢塔节段；精准调整起重吊钩的位置，从而使得续接钢塔节段能在预设的对接位置实现落架和焊接，以完成一个续接钢塔节段的安装工序。
(4)所述续接钢塔节段安装到位之后，所述自升式提升模架利用其自爬升系统爬升到下一个工位对下一个续接钢塔节段进行安装；参考上文叙述的自爬升系统的爬升方法，驱动自升式提升模架沿钢塔爬升，循环执行步骤(3)，直至完成所有续接钢塔节段的吊装与对接。
(5)钢塔安装完成之后，参考上文叙述的自爬升系统的下行方法，驱动自升式提升模架沿钢塔下降到初始安装位置，以便于对该提升模架进行拆除；
综上所述，本申请的自爬升系统通过轨道和爬升组件的优化，实现结构精简、承重能力提升以及使用灵活，满足高空作业的各项要求。
上述实施例为本申请较佳的实施方式，但并不仅仅受上述实施例的限制，其他的任何未背离本申请的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，均包含在本申请的保护范围之内。
1.一种自爬升系统，其特征在于，其包括预埋在构筑物表面的锚固座、附着在所述锚固座上的轨道，以及反钩在所述轨道上的爬升组件；所述爬升组件设有与所述轨道间隙配合的反钩部，所述爬升组件与所述轨道之间通过销接固定。
2.如权利要求1所述的自爬升系统，其特征在于，所述锚固座以预设的竖直间距预埋在构筑物的表面。
3.如权利要求1所述的自爬升系统，其特征在于，所述轨道的两端与所述锚固座附着，相邻的两个所述轨道首尾相接附着在同一个所述锚固座上。
4.如权利要求3所述的自爬升系统，其特征在于，所述自爬升系统包括至少3根所述轨道和2组所述爬升组件。
5.如权利要求1所述的自爬升系统，其特征在于，所述轨道与锚固座连接的一面定义为背面，所述轨道的两个侧面沿其纵长方向设有反钩槽，所述反钩槽的槽底与所述纵长方向平行，所述反钩槽的靠近轨道正面的第一槽壁与所述槽底垂直，靠近轨道背面的第二槽壁与所述槽底倾斜相交使得该反钩槽的槽底横截面宽度小于槽口的横截面宽度；所述爬升组件包括爬架顶升座、通过顶升油缸连接在所述爬架顶升座下方的油缸座以及设置在所述油缸座下方的爬架导向座。
6.如权利要求5所述的自爬升系统，其特征在于，与所述反钩槽间隙配合的爬升组件的反钩部包括横截面形状与所述反钩槽的横截面形状相近的滑块，以及连接滑块的端部与所述爬升组件主体的连接臂。
7.如权利要求6所述的自爬升系统，其特征在于，所述反钩槽和轨道正面之间垂直所述纵长方向开设有贯穿轨道两个侧面的插拔销孔；所述爬架顶升座、油缸座和爬架导向座的连接臂分别设有与轨道的插拔销孔适配的插拔销孔。
8.如权利要求7所述的自爬升系统，其特征在于，所述爬架顶升座的其中一个连接臂设有单销轴液压插拔销机构，对应地，爬架顶升座的一个连接臂开设有一个插拔销孔；所述油缸座的其中一个连接臂设有双销轴液压插拔销机构，对应地，油缸座的一个连接臂开设有两个插拔销孔，油缸座上同一连接臂的两个插拔销孔的间距与轨道的插拔销孔的间距适配；所述爬架导向座的一个连接臂开设有一个插拔销孔。
9.如权利要求8所述的自爬升系统，其特征在于，所述插拔销孔的间距为300～400mm。
10.如权利要求8所述的自爬升系统，其特征在于，所述插拔销孔的内径比所述单销轴液压插拔销机构的插拔销和双销轴液压插拔销机构的插拔销的外径大0.5～1mm。
11.如权利要求5所述的自爬升系统，其特征在于，所述轨道的背面设有与所述锚固座抵靠的承重剪力块。
12.如权利要求5所述的自爬升系统，其特征在于，所述轨道的正面设有防坠剪力块，对应地，所述爬架顶升座的顶部设有防坠锁舌。
13.如权利要求5所述的自爬升系统，其特征在于，所述爬架顶升座和爬架导向座的正面分别设置为栓接面。
技术总结