CN109306665A - 大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法，该系统包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构；该方法包括步骤：一、建立大跨度斜交异形钢箱梁的精确有限元模型；二、支设临时墩并安装三维千斤顶；三、异形钢箱梁和导梁的吊装及焊接；四、安装无线发射器和无线接收器；五、异形钢箱梁的顶推；六、建立大跨度斜交异形钢箱梁初始阶段异常条件下的有限元模型；七、建立大跨度斜交异形钢箱梁过渡阶段异常条件下的有限元模型；八、建立大跨度斜交异形钢箱梁到位阶段异常条件下的有限元模型。本发明采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形。
Description
技术领域
本发明属于斜交异形钢箱梁顶推施工技术领域，具体涉及一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法。
背景技术
顶推施工法适用于桥位区域通航或通车、地理环境复杂、不能采用全支架法施工的主梁成型施工。它指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时支座面就位的施工方法。当桥梁跨越深谷、不可间断的运输线、难以拆迁的建筑物以及对施工噪音有严格限制的地区时，采用顶推施工方法从空中完成跨越作业，无疑是一种比较理想的方法。大跨度斜交异形钢箱梁顶推，施工存在较高的安全风险和较大的技术难度，包括对异形钢箱梁中线位移偏移的观测、异形钢箱梁本身变形观测和千斤顶顶推力的动态调整，现有的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工中对异形钢箱梁中线位移偏移的观测和异形钢箱梁本身变形观测采用专人人工监测，施工效率低，或者利用价格昂贵的精密仪器进行专项检测，算法复杂，操作繁琐，不利于企业推广使用，给企业带来成本的增加。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其设计新颖合理，利用临时墩支撑异形钢箱梁，采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构，所述大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构包括设置在两个永久墩之间且沿异形钢箱梁推进方向依次设置的起始临时墩、过渡临时墩、承接临时墩和到位临时墩，两个永久墩之间斜交有高速公路，两个永久墩之间的中心连线与高速公路的中线夹角为α且0°＜α＜90°，起始临时墩、过渡临时墩、承接临时墩和到位临时墩均由第一临时墩柱和第二临时墩柱组成，多个第一临时墩柱的顶面几何中心点形成第一直线，多个第二临时墩柱的顶面几何中心点形成第二直线，所述第一直线与所述第二直线平行，承接临时墩位于高速公路的中线上，承接临时墩的第一临时墩柱和第二临时墩柱的顶面几何中心点连线与高速公路的中线平行且位于高速公路中线的正上方，第一临时墩柱上固定设置有第一分配梁，第二临时墩柱上固定设置有第二分配梁，第一分配梁和第二分配梁上均安装有三维千斤顶和两个对称设置在三维千斤顶两侧的调节垫块，三维千斤顶和两个调节垫块的连线与所述第一直线平行，第一分配梁上的三维千斤顶位于第一临时墩柱的顶面几何中心点正上方，第二分配梁上的三维千斤顶位于第二临时墩柱的顶面几何中心点正上方；
所述动态控制机构包括设置在地面监控站的控制主机、安装在第一分配梁上的第一无线发射器组和第二无线发射器组、安装在第二分配梁上的第三无线发射器组和第四无线发射器组，以及安装在异形钢箱梁底面上的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组；三维千斤顶由控制主机控制，第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组均与控制主机无线通信。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述过渡临时墩的数量为多个。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一分配梁和第二分配梁的结构尺寸均相同。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，所述第一无线发射器组包括多个安装在第一分配梁上且位于同一直线上的第一无线发射器，所述第二无线发射器组包括多个安装在第一分配梁上且位于同一直线上的第二无线发射器，所述第三无线发射器组包括多个安装在第二分配梁上且位于同一直线上的第三无线发射器，所述第四无线发射器组包括多个安装在第二分配梁上且位于同一直线上的第四无线发射器，多个第一无线发射器所在的直线与多个第二无线发射器所在的直线、多个第三无线发射器所在的直线、多个第四无线发射器所在的直线和所述第一直线均平行，多个第一无线发射器所在的直线和多个第二无线发射器所在的直线分别对称位于第一分配梁上三维千斤顶和两个调节垫块的连线的两侧，多个第一无线发射器所在的直线和多个第二无线发射器所在的直线之间的距离为a，单位为cm，
多个第三无线发射器所在的直线和多个第四无线发射器所在的直线分别对称位于第二分配梁上三维千斤顶和两个调节垫块的连线的两侧，多个第三无线发射器所在的直线和多个第四无线发射器所在的直线之间的距离为b，单位为cm；
所述第一无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁底面上且位于同一直线上的第一无线接收器，所述第二无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁底面上且位于同一直线上的第二无线接收器，所述第三无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁底面上且位于同一直线上的第三无线接收器，所述第四无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁底面上且位于同一直线上的第四无线接收器，多个第一无线接收器所在的直线与多个第二无线接收器所在的直线、多个第三无线接收器所在的直线、多个第四无线接收器所在的直线和所述第一直线均平行，所述第一直线在异形钢箱梁底面上的垂直投影为第三直线，所述第二直线在异形钢箱梁底面上的垂直投影为第四直线，多个第一无线接收器所在的直线和多个第二无线接收器所在的直线分别对称位于所述第三直线的两侧，多个第三无线接收器所在的直线和多个第四无线接收器所在的直线分别对称位于所述第四直线的两侧，多个第一无线接收器所在的直线和多个第二无线接收器所在的直线之间的距离为c且c＝a-2△，单位为cm，多个第三无线接收器所在的直线和多个第四无线接收器所在的直线之间的距离为d且d＝b-2△，单位为cm，其中，△为异形钢箱梁的中心偏移量阈值，单位为cm。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述a＞4cm，c＞0，b＞4cm，d＞0，0≤△≤2cm。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线接收器、第二无线接收器、第三无线接收器和第四无线接收器均与控制主机无线通信。
上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线发射器、第二无线发射器、第三无线发射器和第四无线发射器均为红外发射器，所述第一无线接收器、第二无线接收器、第三无线接收器和第四无线接收器均为红外接收器。
同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理、大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工工程设计参数，控制主机利用MIDAS Civil有限元分析软件建立在没有外界干扰情况下的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型，获取异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶的顶升力；
步骤二、支设临时墩并安装三维千斤顶，过程如下：
步骤201、根据工程设计参数，在高速公路的中线上支设承接临时墩，承接临时墩的第一临时墩柱和第二临时墩柱的顶面几何中心点连线与高速公路的中线平行且位于高速公路中线的正上方；
步骤202、根据工程设计参数，沿异形钢箱梁推进方向，在承接临时墩的后方靠近永久墩的位置处支设到位临时墩，使到位临时墩的第一临时墩柱的顶面几何中心点和承接临时墩的第一临时墩柱的顶面几何中心点的连线与高速公路的中线夹角为α，到位临时墩的第二临时墩柱的顶面几何中心点和承接临时墩的第二临时墩柱的顶面几何中心点的连线与高速公路的中线夹角为α；
步骤203、根据异形钢箱梁的长度和大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型支设起始临时墩和所述过渡临时墩，确保异形钢箱梁的尾端搭在起始临时墩上，起始临时墩和所述过渡临时墩的第一临时墩柱的顶面几何中心点均与承接临时墩和到位临时墩的第一临时墩柱的顶面几何中心点共线，起始临时墩和所述过渡临时墩的第二临时墩柱的顶面几何中心点均与承接临时墩和到位临时墩的第二临时墩柱的顶面几何中心点共线；
步骤204、将第一分配梁固定安装在第一临时墩柱上，将第二分配梁固定安装在第二临时墩柱上，并在第一分配梁和第二分配梁上分别安装三维千斤顶和调节垫块，三维千斤顶不工作时，三维千斤顶的顶推端低于调节垫块的上表面；
步骤三、异形钢箱梁和导梁的吊装及焊接：利用汽车吊吊装异形钢箱梁和导梁，将导梁后端与异形钢箱梁前端焊接，根据工程设计参数，使异形钢箱梁支撑在起始临时墩和所述过渡临时墩的调节垫块上，导梁后端前端支撑在承接临时墩的调节垫块上；
步骤四、安装无线发射器和无线接收器：在异形钢箱梁底面上安装的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组，在第一分配梁上安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，在第二分配梁上安装第三无线发射器组和第四无线发射器组；
步骤五、异形钢箱梁的顶推，过程如下：
步骤501、控制主机根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中初始阶段起始临时墩和所述过渡临时墩上各个三维千斤顶对异形钢箱梁的顶升力数据、以及承接临时墩上各个三维千斤顶对导梁的顶升力数据，控制各个三维千斤顶工作，实现对异形钢箱梁和导梁的顶升力和位移初始阶段的双控；
步骤502、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁向承接临时墩顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤503；否则，控制各个三维千斤顶缩缸回程，使异形钢箱梁落在调节垫块上，并执行步骤六；
步骤503、控制主机根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中过渡阶段所述过渡临时墩和承接临时墩上各个三维千斤顶对异形钢箱梁的顶升力数据、以及到位临时墩上各个三维千斤顶对导梁的顶升力数据，控制各个三维千斤顶工作，当导梁接近永久墩时，对导梁进行阶段性切割，导梁每次切割长度为5m，实现对异形钢箱梁和导梁的顶升力和位移过渡阶段的双控；
步骤504、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁向到位临时墩顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤505；否则，控制各个三维千斤顶缩缸回程，使异形钢箱梁落在调节垫块上，并执行步骤七；
步骤505、控制主机根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中到位阶段所述承接临时墩和到位临时墩上各个三维千斤顶对异形钢箱梁的顶升力数据，控制各个三维千斤顶工作，且将导梁完全拆除，实现对异形钢箱梁的顶升力和位移到位阶段的双控；
步骤506、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁向永久墩顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤507；否则，控制各个三维千斤顶缩缸回程，使异形钢箱梁落在调节垫块上，并执行步骤八；
步骤507、将异形钢箱梁落至永久墩上；
步骤六、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的参数，控制主机利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型，获取初始阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶的顶升力，利用三维千斤顶对初始阶段异常条件下异形钢箱梁位置复原，并循环步骤501；
步骤七、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的参数，控制主机利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型，获取过渡阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶的顶升力，利用三维千斤顶对过渡阶段异常条件下异形钢箱梁位置复原，并循环步骤503；
步骤八、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的参数，控制主机利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型，获取到位阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶的顶升力，利用三维千斤顶对到位阶段异常条件下异形钢箱梁位置复原，并循环步骤505。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用的系统设置大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构，根据异形钢箱梁长度设置起始临时墩和过渡临时墩，其中，起始临时墩用于确定异形钢箱梁大跨度斜交施工的起始位置，过渡临时墩便于实现异形钢箱梁顶推过程中初始阶段向过渡阶段过渡时支撑、传递异形钢箱梁，为异形钢箱梁大跨度斜交施工做好充足的准备工作；根据高速公路宽度确定高速公路的中线，进而确定承接临时墩的位置，使承接临时墩的第一临时墩柱和第二临时墩柱的顶面几何中心点连线与高速公路的中线平行且位于高速公路中线的正上方，保证高速公路正常通车不受影响；在靠近永久墩的旁侧支设到位临时墩，便于异形钢箱梁顶推到位后快速支撑起异形钢箱梁前段，使异形钢箱梁落到永久墩上，便于推广使用。
2、本发明采用的系统设置大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构，通过在每个临时墩上安装三维千斤顶，使各个千斤顶同步不同顶推力工作，实现异形钢箱梁的顶起和推进双控，可靠稳定，使用效果好。
3、本发明采用的系统在第一分配梁上安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，在第二分配梁上安装的第三无线发射器组和第四无线发射器组，在异形钢箱梁底面上安装与第一无线发射器组配合的第一无线接收器组、与第二无线发射器组配合的第二无线接收器组、与第三无线发射器组配合的第三无线接收器组和与第四无线发射器组配合的第四无线接收器组，可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，投入成本低，控制简单，操作快捷，精度高。
4、本发明采用的方法，步骤简单，建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型，获取异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶的顶升力，以异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶的顶升力为标准实时控制异形钢箱梁推进过程中各个阶段中三维千斤顶的顶升力输出，同时利用第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁顶推过程中是否出现形变或中线偏移，若异形钢箱梁顶推过程中无形变或中线偏移，则根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型将异形钢箱梁顶推到位；若异形钢箱梁顶推过程中出现形变或中线偏移，则控制各个三维千斤顶缩缸回程，使异形钢箱梁落在调节垫块上，重新建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在异常条件下的有限元模型，式异形钢箱梁位置复原，再利用大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型指导异形钢箱梁动态顶推，便于推广使用。
综上所述，本发明设计新颖合理，利用临时墩支撑异形钢箱梁，采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明采用的系统中大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构的平面位置布设图。
图2为本发明采用的系统中异形钢箱梁与起始临时墩、过渡临时墩或到位临时墩的安装结构示意图。
图3为图2的右视图。
图4为本发明采用的系统的电路原理框图。
图5为本发明异形钢箱梁向承接临时墩顶推施工示意图。
图6为本发明异形钢箱梁向到位临时墩顶推施工示意图。
图7为本发明异形钢箱梁施工到位状态示意图。
图8为本发明方法的方法流程框图。
附图标记说明:
1—起始临时墩； 2-1—过渡临时墩一； 2-2—过渡临时墩二；
2-3—过渡临时墩三； 3—承接临时墩； 4—到位临时墩；
5—永久墩； 6—高速公路； 7—异形钢箱梁；
8—导梁； 9—第一临时墩柱； 10—第二临时墩柱；
11—第一分配梁； 12—第二分配梁； 13—调节垫块；
14—三维千斤顶； 15—第一无线发射器； 16—第二无线发射器；
17—第三无线发射器； 18—第四无线发射器； 19—第一无线接收器；
20—第二无线接收器； 21—第三无线接收器； 22—第四无线接收器；
23—控制主机。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构，所述大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构包括设置在两个永久墩5之间且沿异形钢箱梁7推进方向依次设置的起始临时墩1、过渡临时墩、承接临时墩3和到位临时墩4，两个永久墩5之间斜交有高速公路6，两个永久墩5之间的中心连线与高速公路6的中线夹角为α且0°＜α＜90°，起始临时墩1、过渡临时墩、承接临时墩3和到位临时墩4均由第一临时墩柱9和第二临时墩柱10组成，多个第一临时墩柱9的顶面几何中心点形成第一直线，多个第二临时墩柱10的顶面几何中心点形成第二直线，所述第一直线与所述第二直线平行，承接临时墩3位于高速公路6的中线上，承接临时墩3的第一临时墩柱9和第二临时墩柱10的顶面几何中心点连线与高速公路6的中线平行且位于高速公路6中线的正上方，第一临时墩柱9上固定设置有第一分配梁11，第二临时墩柱10上固定设置有第二分配梁12，第一分配梁11和第二分配梁12上均安装有三维千斤顶14和两个对称设置在三维千斤顶14两侧的调节垫块13，三维千斤顶14和两个调节垫块13的连线与所述第一直线平行，第一分配梁11上的三维千斤顶14位于第一临时墩柱9的顶面几何中心点正上方，第二分配梁12上的三维千斤顶14位于第二临时墩柱10的顶面几何中心点正上方；
所述动态控制机构包括设置在地面监控站的控制主机23、安装在第一分配梁11上的第一无线发射器组和第二无线发射器组、安装在第二分配梁12上的第三无线发射器组和第四无线发射器组，以及安装在异形钢箱梁7底面上的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组；三维千斤顶14由控制主机23控制，第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组均与控制主机23无线通信。
需要说明的是，根据异形钢箱梁7长度设置起始临时墩1和过渡临时墩，其中，起始临时墩1用于确定异形钢箱梁大跨度斜交施工的起始位置，过渡临时墩便于实现异形钢箱梁顶推过程中初始阶段向过渡阶段过渡时支撑、传递异形钢箱梁7，为异形钢箱梁7大跨度斜交施工做好充足的准备工作；根据高速公路6宽度确定高速公路的中线，进而确定承接临时墩3的位置，使承接临时墩3的第一临时墩柱9和第二临时墩柱10的顶面几何中心点连线与高速公路6的中线平行且位于高速公路6中线的正上方，保证高速公路6正常通车不受影响；在靠近永久墩5的旁侧支设到位临时墩4，便于异形钢箱梁7顶推到位后快速支撑起异形钢箱梁7前段，使异形钢箱梁7落到永久墩5上；通过在每个临时墩上安装三维千斤顶14，使各个千斤顶同步不同顶推力工作，实现异形钢箱梁7的顶起和推进双控，可靠稳定，使用效果好；在第一分配梁上安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，在第二分配梁上安装的第三无线发射器组和第四无线发射器组，在异形钢箱梁7底面上安装与第一无线发射器组配合的第一无线接收器组、与第二无线发射器组配合的第二无线接收器组、与第三无线发射器组配合的第三无线接收器组和与第四无线发射器组配合的第四无线接收器组，可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，投入成本低，控制简单，操作快捷，精度高。
本实施例中，所述过渡临时墩的数量为多个。
实际使用时，根据异形钢箱梁7的长度和三维千斤顶14对异形钢箱梁7的顶推力确定过渡临时墩的数量，本实施例中，异形钢箱梁7的长度为50m，采用规格为500T的三维千斤顶对异形钢箱梁7进行顶推，优选的过渡临时墩的数量为三个，分别为过渡临时墩一2-1、过渡临时墩二2-2和过渡临时墩三2-3，三个过渡临时墩之间的间距为14m～15m，过渡临时墩一2-1和起始临时墩1的间距为15m～20m。
本实施例中，所述第一分配梁11和第二分配梁12的结构尺寸均相同。
本实施例中，所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，所述第一无线发射器组包括多个安装在第一分配梁11上且位于同一直线上的第一无线发射器15，所述第二无线发射器组包括多个安装在第一分配梁11上且位于同一直线上的第二无线发射器16，所述第三无线发射器组包括多个安装在第二分配梁12上且位于同一直线上的第三无线发射器17，所述第四无线发射器组包括多个安装在第二分配梁12上且位于同一直线上的第四无线发射器18，多个第一无线发射器15所在的直线与多个第二无线发射器16所在的直线、多个第三无线发射器17所在的直线、多个第四无线发射器18所在的直线和所述第一直线均平行，多个第一无线发射器15所在的直线和多个第二无线发射器16所在的直线分别对称位于第一分配梁11上三维千斤顶14和两个调节垫块13的连线的两侧，多个第一无线发射器15所在的直线和多个第二无线发射器16所在的直线之间的距离为a，单位为cm，多个第三无线发射器17所在的直线和多个第四无线发射器18所在的直线分别对称位于第二分配梁12上三维千斤顶14和两个调节垫块13的连线的两侧，多个第三无线发射器17所在的直线和多个第四无线发射器18所在的直线之间的距离为b，单位为cm；
需要说明的是，每个第一分配梁11上均安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，每个第二分配梁12上均安装第三无线发射器组和第四无线发射器组，每个所述第一无线发射器组包括多个第一无线发射器15，每个所述第二无线发射器组包括多个第二无线发射器16，每个所述第三无线发射器组包括多个第三无线发射器17，每个所述第四无线发射器组包括多个第四无线发射器18，由于两点确定一条直线，因此，利用任何一个临时墩均可检测出异形钢箱梁7是否偏移，本发明测量异形钢箱梁7偏移不受临时墩的数量影响，多个第一无线发射器15所在的直线和多个第二无线发射器16所在的直线分别对称位于第一分配梁11上三维千斤顶14和两个调节垫块13的连线的两侧是为了与对应的接收器配合检测异形钢箱梁7是否偏移以及发生偏移的方向；多个第三无线发射器17所在的直线和多个第四无线发射器18所在的直线分别对称位于第二分配梁12上三维千斤顶14和两个调节垫块13的连线的两侧，实现的功能作用与多个第一无线发射器15和多个第二无线发射器16实现的功能作用一样，可作为备用检测，对多个第一无线发射器15和多个第二无线发射器16形成对比，更精准的确定异形钢箱梁7是否偏移以及发生偏移的方向。
所述第一无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁7底面上且位于同一直线上的第一无线接收器19，所述第二无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁7底面上且位于同一直线上的第二无线接收器20，所述第三无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁7底面上且位于同一直线上的第三无线接收器21，所述第四无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁7底面上且位于同一直线上的第四无线接收器22，多个第一无线接收器19所在的直线与多个第二无线接收器20所在的直线、多个第三无线接收器21所在的直线、多个第四无线接收器22所在的直线和所述第一直线均平行，所述第一直线在异形钢箱梁7底面上的垂直投影为第三直线，所述第二直线在异形钢箱梁7底面上的垂直投影为第四直线，多个第一无线接收器19所在的直线和多个第二无线接收器20所在的直线分别对称位于所述第三直线的两侧，多个第三无线接收器21所在的直线和多个第四无线接收器22所在的直线分别对称位于所述第四直线的两侧，多个第一无线接收器19所在的直线和多个第二无线接收器20所在的直线之间的距离为c且c＝a-2△，单位为cm，多个第三无线接收器21所在的直线和多个第四无线接收器22所在的直线之间的距离为d且d＝b-2△，单位为cm，其中，△为异形钢箱梁7的中心偏移量阈值，单位为cm。
需要说明的是，第一无线接收器19的数量与第一无线发射器15的数量一致且一一对应，第二无线接收器20的数量与第二无线发射器16的数量一致且一一对应，第三无线接收器21的数量与第三无线发射器17的数量一致且一一对应，第四无线接收器22的数量与第四无线发射器18的数量一致且一一对应，确定异形钢箱梁7是否偏移以及发生偏移的方向；多个第一无线接收器19所在的直线和多个第二无线接收器20所在的直线之间的距离为c且c＝a-2△，多个第三无线接收器21所在的直线和多个第四无线接收器22所在的直线之间的距离为d且d＝b-2△，实现发射器和接收器的上下错位安装，当异形钢箱梁7的推进位于异形钢箱梁7的中心偏移量阈值△范围内时，发射器和接收器没有接通的现象，认为异形钢箱梁7的推进正常，异形钢箱梁7中线未发生偏移；当异形钢箱梁7的推进超过异形钢箱梁7的中心偏移量阈值△范围时，发射器和接收器存在接通的现象，信号接通，认为异形钢箱梁7的推进异常，异形钢箱梁7中线发生偏移，此时控制主机23可清楚的看到何处位置的发射器和接收器接通，停止三维千斤顶14的顶推进程，待调整纠正后在继续施工，使用效果好。
实际使用时，当第一无线接收器组接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号且当第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号，而第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，说明异形钢箱梁7顶推过程中出现中线整体左偏；
当第二无线接收器组接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号且当第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号，而第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号且第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号时，说明异形钢箱梁7顶推过程中出现中线整体右偏；
当第一无线接收器组中多个第一无线发射器15和第三无线接收器组中多个第三无线发射器17同时同位置的发射器从前至后被接通，且第二无线接收器组中多个第二无线发射器16和第四无线接收器组中多个第四无线发射器18同时同位置的发射器从后至前被接通时，说明异形钢箱梁7顶推过程中出现中线逆时针左偏；
当第一无线接收器组中多个第一无线发射器15和第三无线接收器组中多个第三无线发射器17同时同位置的发射器从后至前被接通，且第二无线接收器组中多个第二无线发射器16和第四无线接收器组中多个第四无线发射器18同时同位置的发射器从前至后被接通时，说明异形钢箱梁7顶推过程中出现中线顺时针右偏；
当发射器和接收器存在接通的现象，且与上述四种情况不同时，说明异形钢箱梁7发生局部变形情况，改变了多个第一无线接收器19形成的直线、或多个第二无线接收器20形成的直线、或多个第三无线接收器21形成的直线、或多个第四无线接收器22形成的直线，因此，安装在异形钢箱梁7底面上的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组还可实现对异形钢箱梁7变形的检测，精度高，投入成本低。
本实施例中，所述a＞4cm，c＞0，b＞4cm，d＞0，0≤△≤2cm。
需要说明的是，0≤△≤2cm代表异形钢箱梁7顶推过程中偏移精度，当异形钢箱梁7顶推过程中偏移量超过△时，会影响桥梁的线形，日积月累影响主墩支座受力，造成主墩支座偏压，影响桥梁的使用寿命。
本实施例中，所述第一无线接收器19、第二无线接收器20、第三无线接收器21和第四无线接收器22均与控制主机23无线通信。
本实施例中，所述第一无线发射器15、第二无线发射器16、第三无线发射器17和第四无线发射器18均为红外发射器，所述第一无线接收器19、第二无线接收器20、第三无线接收器21和第四无线接收器22均为红外接收器。
实际使用时，第一无线发射器15、第二无线发射器16、第三无线发射器17和第四无线发射器18还可采用激光发射器，第一无线接收器19、第二无线接收器20、第三无线接收器21和第四无线接收器22还可采用与激光发射器配合的激光接收器。
如图8所示的一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制的方法，包括以下步骤：
步骤一、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工工程设计参数，控制主机23利用MIDAS Civil有限元分析软件建立在没有外界干扰情况下的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型，获取异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶14的顶升力；
本实施例中，异形钢箱梁7为50m异形锚跨钢箱梁，异形钢箱梁7的宽由27m逐渐变宽至39.5m，自重达16t/m，异形钢箱梁7的重量远大于顶推施工的钢混组合梁的钢主梁重量；异形钢箱梁顶推过程中各阶段包括初始阶段、过渡阶段和到位阶段，利用MIDAS Civil有限元分析软件建立在没有外界干扰情况下的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型，异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶14的顶升力如表1所示。
表1
实际操作中，顶升力在每个阶段之间线性变化。
步骤二、支设临时墩并安装三维千斤顶，过程如下：
步骤201、根据工程设计参数，在高速公路6的中线上支设承接临时墩3，承接临时墩3的第一临时墩柱9和第二临时墩柱10的顶面几何中心点连线与高速公路6的中线平行且位于高速公路6中线的正上方；
步骤202、根据工程设计参数，沿异形钢箱梁7推进方向，在承接临时墩3的后方靠近永久墩5的位置处支设到位临时墩4，使到位临时墩4的第一临时墩柱9的顶面几何中心点和承接临时墩3的第一临时墩柱9的顶面几何中心点的连线与高速公路6的中线夹角为α，到位临时墩4的第二临时墩柱10的顶面几何中心点和承接临时墩3的第二临时墩柱10的顶面几何中心点的连线与高速公路6的中线夹角为α；
步骤203、根据异形钢箱梁7的长度和大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型支设起始临时墩1和所述过渡临时墩，确保异形钢箱梁7的尾端搭在起始临时墩1上，起始临时墩1和所述过渡临时墩的第一临时墩柱9的顶面几何中心点均与承接临时墩3和到位临时墩4的第一临时墩柱9的顶面几何中心点共线，起始临时墩1和所述过渡临时墩的第二临时墩柱10的顶面几何中心点均与承接临时墩3和到位临时墩4的第二临时墩柱10的顶面几何中心点共线；
步骤204、将第一分配梁11固定安装在第一临时墩柱9上，将第二分配梁12固定安装在第二临时墩柱10上，并在第一分配梁11和第二分配梁12上分别安装三维千斤顶14和调节垫块13，三维千斤顶14不工作时，三维千斤顶14的顶推端低于调节垫块13的上表面；
步骤三、异形钢箱梁和导梁的吊装及焊接：利用汽车吊吊装异形钢箱梁7和导梁8，将导梁8后端与异形钢箱梁7前端焊接，根据工程设计参数，使异形钢箱梁7支撑在起始临时墩1和所述过渡临时墩的调节垫块13上，导梁8后端前端支撑在承接临时墩3的调节垫块13上；
步骤四、安装无线发射器和无线接收器：在异形钢箱梁7底面上安装的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组，在第一分配梁11上安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，在第二分配梁12上安装第三无线发射器组和第四无线发射器组；
步骤五、异形钢箱梁的顶推，过程如下：
步骤501、控制主机23根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中初始阶段起始临时墩1和所述过渡临时墩上各个三维千斤顶14对异形钢箱梁7的顶升力数据、以及承接临时墩3上各个三维千斤顶14对导梁8的顶升力数据，控制各个三维千斤顶14工作，实现对异形钢箱梁7和导梁8的顶升力和位移初始阶段的双控，如图5所示，异形钢箱梁7位于起始临时墩1和所述过渡临时墩上，导梁8搭在承接临时墩3上；
步骤502、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁7向承接临时墩3顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤503，说明发射器和接收器没有接通的现象，认为异形钢箱梁7的推进正常，异形钢箱梁7中线未发生偏移；否则，控制各个三维千斤顶14缩缸回程，使异形钢箱梁7落在调节垫块13上，并执行步骤六；
步骤503、控制主机23根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中过渡阶段所述过渡临时墩和承接临时墩3上各个三维千斤顶14对异形钢箱梁7的顶升力数据、以及到位临时墩4上各个三维千斤顶14对导梁8的顶升力数据，控制各个三维千斤顶14工作，当导梁8接近永久墩5时，对导梁8进行阶段性切割，导梁8每次切割长度为5m，实现对异形钢箱梁7和导梁8的顶升力和位移过渡阶段的双控，如图6所示，异形钢箱梁7位于过渡临时墩和承接临时墩3上，导梁8搭在到位临时墩4上，且接近永久墩5，将到达永久墩5的导梁8切割，避免对永久墩5造成影响且减少导梁8的剪力影响；
步骤504、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁7向到位临时墩4顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤505；否则，控制各个三维千斤顶14缩缸回程，使异形钢箱梁7落在调节垫块13上，并执行步骤七；
步骤505、控制主机23根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中到位阶段所述承接临时墩3和到位临时墩4上各个三维千斤顶14对异形钢箱梁7的顶升力数据，控制各个三维千斤顶14工作，且将导梁8完全拆除，实现对异形钢箱梁7的顶升力和位移到位阶段的双控，如图7所示，异形钢箱梁7位于承接临时墩3和到位临时墩4上上，导梁8完全拆除；
步骤506、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁7向永久墩5顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤507；否则，控制各个三维千斤顶14缩缸回程，使异形钢箱梁7落在调节垫块13上，并执行步骤八；
步骤507、将异形钢箱梁7落至永久墩5上；
步骤六、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的参数，控制主机23利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型，获取初始阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶14的顶升力，利用三维千斤顶14对初始阶段异常条件下异形钢箱梁7位置复原，并循环步骤501；
步骤七、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的参数，控制主机23利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型，获取过渡阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶14的顶升力，利用三维千斤顶14对过渡阶段异常条件下异形钢箱梁7位置复原，并循环步骤503；
步骤八、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的参数，控制主机23利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型，获取到位阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶14的顶升力，利用三维千斤顶14对到位阶段异常条件下异形钢箱梁7位置复原，并循环步骤505。
本发明利用临时墩支撑异形钢箱梁，采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，动态施工效果好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构，所述大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构包括设置在两个永久墩(5)之间且沿异形钢箱梁(7)推进方向依次设置的起始临时墩(1)、过渡临时墩、承接临时墩(3)和到位临时墩(4)，两个永久墩(5)之间斜交有高速公路(6)，两个永久墩(5)之间的中心连线与高速公路(6)的中线夹角为α且0°＜α＜90°，起始临时墩(1)、过渡临时墩、承接临时墩(3)和到位临时墩(4)均由第一临时墩柱(9)和第二临时墩柱(10)组成，多个第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点形成第一直线，多个第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点形成第二直线，所述第一直线与所述第二直线平行，承接临时墩(3)位于高速公路(6)的中线上，承接临时墩(3)的第一临时墩柱(9)和第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点连线与高速公路(6)的中线平行且位于高速公路(6)中线的正上方，第一临时墩柱(9)上固定设置有第一分配梁(11)，第二临时墩柱(10)上固定设置有第二分配梁(12)，第一分配梁(11)和第二分配梁(12)上均安装有三维千斤顶(14)和两个对称设置在三维千斤顶(14)两侧的调节垫块(13)，三维千斤顶(14)和两个调节垫块(13)的连线与所述第一直线平行，第一分配梁(11)上的三维千斤顶(14)位于第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点正上方，第二分配梁(12)上的三维千斤顶(14)位于第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点正上方；
所述动态控制机构包括设置在地面监控站的控制主机(23)、安装在第一分配梁(11)上的第一无线发射器组和第二无线发射器组、安装在第二分配梁(12)上的第三无线发射器组和第四无线发射器组，以及安装在异形钢箱梁(7)底面上的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组；三维千斤顶(14)由控制主机(23)控制，第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组均与控制主机(23)无线通信。
2.按照权利要求1所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述过渡临时墩的数量为多个。
3.按照权利要求1所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一分配梁(11)和第二分配梁(12)的结构尺寸均相同。
4.按照权利要求1所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，所述第一无线发射器组包括多个安装在第一分配梁(11)上且位于同一直线上的第一无线发射器(15)，所述第二无线发射器组包括多个安装在第一分配梁(11)上且位于同一直线上的第二无线发射器(16)，所述第三无线发射器组包括多个安装在第二分配梁(12)上且位于同一直线上的第三无线发射器(17)，所述第四无线发射器组包括多个安装在第二分配梁(12)上且位于同一直线上的第四无线发射器(18)，多个第一无线发射器(15)所在的直线与多个第二无线发射器(16)所在的直线、多个第三无线发射器(17)所在的直线、多个第四无线发射器(18)所在的直线和所述第一直线均平行，多个第一无线发射器(15)所在的直线和多个第二无线发射器(16)所在的直线分别对称位于第一分配梁(11)上三维千斤顶(14)和两个调节垫块(13)的连线的两侧，多个第一无线发射器(15)所在的直线和多个第二无线发射器(16)所在的直线之间的距离为a，单位为cm，多个第三无线发射器(17)所在的直线和多个第四无线发射器(18)所在的直线分别对称位于第二分配梁(12)上三维千斤顶(14)和两个调节垫块(13)的连线的两侧，多个第三无线发射器(17)所在的直线和多个第四无线发射器(18)所在的直线之间的距离为b，单位为cm；
所述第一无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁(7)底面上且位于同一直线上的第一无线接收器(19)，所述第二无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁(7)底面上且位于同一直线上的第二无线接收器(20)，所述第三无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁(7)底面上且位于同一直线上的第三无线接收器(21)，所述第四无线接收器组包括多个安装在异形钢箱梁(7)底面上且位于同一直线上的第四无线接收器(22)，多个第一无线接收器(19)所在的直线与多个第二无线接收器(20)所在的直线、多个第三无线接收器(21)所在的直线、多个第四无线接收器(22)所在的直线和所述第一直线均平行，所述第一直线在异形钢箱梁(7)底面上的垂直投影为第三直线，所述第二直线在异形钢箱梁(7)底面上的垂直投影为第四直线，多个第一无线接收器(19)所在的直线和多个第二无线接收器(20)所在的直线分别对称位于所述第三直线的两侧，多个第三无线接收器(21)所在的直线和多个第四无线接收器(22)所在的直线分别对称位于所述第四直线的两侧，多个第一无线接收器(19)所在的直线和多个第二无线接收器(20)所在的直线之间的距离为c且c＝a-2△，单位为cm，多个第三无线接收器(21)所在的直线和多个第四无线接收器(22)所在的直线之间的距离为d且d＝b-2△，单位为cm，其中，△为异形钢箱梁(7)的中心偏移量阈值，单位为cm。
5.按照权利要求4所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述a＞4cm，c＞0，b＞4cm，d＞0，0≤△≤2cm。
6.按照权利要求4所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线接收器(19)、第二无线接收器(20)、第三无线接收器(21)和第四无线接收器(22)均与控制主机(23)无线通信。
7.按照权利要求4所述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一无线发射器(15)、第二无线发射器(16)、第三无线发射器(17)和第四无线发射器(18)均为红外发射器，所述第一无线接收器(19)、第二无线接收器(20)、第三无线接收器(21)和第四无线接收器(22)均为红外接收器。
8.一种利用如权利要求4所述系统进行大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在正常施工条件下施工的精确有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工工程设计参数，控制主机(23)利用MIDAS Civil有限元分析软件建立在没有外界干扰情况下的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型，获取异形钢箱梁顶推过程中各阶段各个三维千斤顶(14)的顶升力；
步骤二、支设临时墩并安装三维千斤顶，过程如下：
步骤201、根据工程设计参数，在高速公路(6)的中线上支设承接临时墩(3)，承接临时墩(3)的第一临时墩柱(9)和第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点连线与高速公路(6)的中线平行且位于高速公路(6)中线的正上方；
步骤202、根据工程设计参数，沿异形钢箱梁(7)推进方向，在承接临时墩(3)的后方靠近永久墩(5)的位置处支设到位临时墩(4)，使到位临时墩(4)的第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点和承接临时墩(3)的第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点的连线与高速公路(6)的中线夹角为α，到位临时墩(4)的第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点和承接临时墩(3)的第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点的连线与高速公路(6)的中线夹角为α；
步骤203、根据异形钢箱梁(7)的长度和大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型支设起始临时墩(1)和所述过渡临时墩，确保异形钢箱梁(7)的尾端搭在起始临时墩(1)上，起始临时墩(1)和所述过渡临时墩的第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点均与承接临时墩(3)和到位临时墩(4)的第一临时墩柱(9)的顶面几何中心点共线，起始临时墩(1)和所述过渡临时墩的第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点均与承接临时墩(3)和到位临时墩(4)的第二临时墩柱(10)的顶面几何中心点共线；
步骤204、将第一分配梁(11)固定安装在第一临时墩柱(9)上，将第二分配梁(12)固定安装在第二临时墩柱(10)上，并在第一分配梁(11)和第二分配梁(12)上分别安装三维千斤顶(14)和调节垫块(13)，三维千斤顶(14)不工作时，三维千斤顶(14)的顶推端低于调节垫块(13)的上表面；
步骤三、异形钢箱梁和导梁的吊装及焊接：利用汽车吊吊装异形钢箱梁(7)和导梁(8)，将导梁(8)后端与异形钢箱梁(7)前端焊接，根据工程设计参数，使异形钢箱梁(7)支撑在起始临时墩(1)和所述过渡临时墩的调节垫块(13)上，导梁(8)后端前端支撑在承接临时墩(3)的调节垫块(13)上；
步骤四、安装无线发射器和无线接收器：在异形钢箱梁(7)底面上安装的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组，在第一分配梁(11)上安装第一无线发射器组和第二无线发射器组，在第二分配梁(12)上安装第三无线发射器组和第四无线发射器组；
步骤五、异形钢箱梁的顶推，过程如下：
步骤501、控制主机(23)根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中初始阶段起始临时墩(1)和所述过渡临时墩上各个三维千斤顶(14)对异形钢箱梁(7)的顶升力数据、以及承接临时墩(3)上各个三维千斤顶(14)对导梁(8)的顶升力数据，控制各个三维千斤顶(14)工作，实现对异形钢箱梁(7)和导梁(8)的顶升力和位移初始阶段的双控；
步骤502、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁(7)向承接临时墩(3)顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤503；否则，控制各个三维千斤顶(14)缩缸回程，使异形钢箱梁(7)落在调节垫块(13)上，并执行步骤六；
步骤503、控制主机(23)根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中过渡阶段所述过渡临时墩和承接临时墩(3)上各个三维千斤顶(14)对异形钢箱梁(7)的顶升力数据、以及到位临时墩(4)上各个三维千斤顶(14)对导梁(8)的顶升力数据，控制各个三维千斤顶(14)工作，当导梁(8)接近永久墩(5)时，对导梁(8)进行阶段性切割，导梁(8)每次切割长度为5m，实现对异形钢箱梁(7)和导梁(8)的顶升力和位移过渡阶段的双控；
步骤504、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁(7)向到位临时墩(4)顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤505；否则，控制各个三维千斤顶(14)缩缸回程，使异形钢箱梁(7)落在调节垫块(13)上，并执行步骤七；
步骤505、控制主机(23)根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工的精确有限元模型得到的异形钢箱梁顶推过程中到位阶段所述承接临时墩(3)和到位临时墩(4)上各个三维千斤顶(14)对异形钢箱梁(7)的顶升力数据，控制各个三维千斤顶(14)工作，且将导梁(8)完全拆除，实现对异形钢箱梁(7)的顶升力和位移到位阶段的双控；
步骤506、利用所述第一无线发射器组与第一无线接收器组配合，所述第二无线发射器组与第二无线接收器组配合，所述第三无线发射器组与第三无线接收器组配合，所述第四无线发射器组与第四无线接收器组配合，检测异形钢箱梁(7)向永久墩(5)顶推过程中是否出现形变或中线偏移，当第一无线接收器组未接收到所述第一无线发射器组发射的无线信号、第二无线接收器组未接收到所述第二无线发射器组发射的无线信号、第三无线接收器组未接收到所述第三无线发射器组发射的无线信号且第四无线接收器组未接收到所述第四无线发射器组发射的无线信号时，执行步骤507；否则，控制各个三维千斤顶(14)缩缸回程，使异形钢箱梁(7)落在调节垫块(13)上，并执行步骤八；
步骤507、将异形钢箱梁(7)落至永久墩(5)上；
步骤六、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的参数，控制主机(23)利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在初始阶段异常条件下的有限元模型，获取初始阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶(14)的顶升力，利用三维千斤顶(14)对初始阶段异常条件下异形钢箱梁(7)位置复原，并循环步骤501；
步骤七、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的参数，控制主机(23)利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在过渡阶段异常条件下的有限元模型，获取过渡阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶(14)的顶升力，利用三维千斤顶(14)对过渡阶段异常条件下异形钢箱梁(7)位置复原，并循环步骤503；
步骤八、建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型：根据大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的参数，控制主机(23)利用MIDASCivil有限元分析软件建立大跨度斜交异形钢箱梁顶推在到位阶段异常条件下的有限元模型，获取到位阶段异常条件下异形钢箱梁复原过程中各个三维千斤顶(14)的顶升力，利用三维千斤顶(14)对到位阶段异常条件下异形钢箱梁(7)位置复原，并循环步骤505。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113774813A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-10 | 中国建筑土木建设有限公司 | 便于安装大节段钢桁架箱梁的牵引纠偏设备 |
| CN114525727A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-24 | 长沙理工大学 | 一种钢箱梁斜拉桥临时墩上锁定装置及施工方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120049201A (ko) * | 2012-04-03 | 2012-05-16 | 원대연 | 복합트러스 거더교 가설을 위한 압출공법 및 이를 위한 교각부 임시지지구조 |
| CN105696469A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-06-22 | 中铁四局集团有限公司 | 一种特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施工方法 |
| CN107130524A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-05 | 中铁二十二局集团第四工程有限公司 | 钢箱拱桥临跨预拼后锚顶推系统和方法 |
| CN107724251A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 广西南宁胜祺安科技开发有限公司 | 连续桥梁采用顶推梁体的施工方法 |
| CN108867383A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 中铁三局集团有限公司 | 一种双塔五跨钢箱桁梁斜拉桥快速施工方法 |
| CN209178836U (zh) * | 2018-11-26 | 2019-07-30 | 中铁二十局集团第四工程有限公司 | 大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统 |
-
2018
- 2018-11-26 CN CN201811414731.5A patent/CN109306665A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120049201A (ko) * | 2012-04-03 | 2012-05-16 | 원대연 | 복합트러스 거더교 가설을 위한 압출공법 및 이를 위한 교각부 임시지지구조 |
| CN105696469A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-06-22 | 中铁四局集团有限公司 | 一种特大桥大跨度双向纵坡钢箱梁顶推安装施工方法 |
| CN107130524A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-09-05 | 中铁二十二局集团第四工程有限公司 | 钢箱拱桥临跨预拼后锚顶推系统和方法 |
| CN107724251A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 广西南宁胜祺安科技开发有限公司 | 连续桥梁采用顶推梁体的施工方法 |
| CN108867383A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-23 | 中铁三局集团有限公司 | 一种双塔五跨钢箱桁梁斜拉桥快速施工方法 |
| CN209178836U (zh) * | 2018-11-26 | 2019-07-30 | 中铁二十局集团第四工程有限公司 | 大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 秦沈客运专线工程总结编委会: "秦沈客运专线工程总结 上册", 中国铁道出版社, pages: 528 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113774813A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-10 | 中国建筑土木建设有限公司 | 便于安装大节段钢桁架箱梁的牵引纠偏设备 |
| CN114525727A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-24 | 长沙理工大学 | 一种钢箱梁斜拉桥临时墩上锁定装置及施工方法 |
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