CN109577210A - 转体桥辅助称重系统及称重方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转体桥辅助称重系统及称重方法，其中，系统包括：多个采集器(1)，与转体桥的临时支撑件(S)一一对应，用于实时采集转体桥的所述临时支撑件(S)承受的竖向力值；处理器(2)，与所述采集器(1)连接，用于根据所述竖向力值获得相应的力学参数；显示器(3)，与所述处理器(2)连接，用于实时显示所述力学参数。本发明实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

Description

转体桥辅助称重系统及称重方法

技术领域

本发明涉及桥梁转体施工技术领域，尤其涉及大曲线或大跨度或大吨位转体桥梁的有效称重系统及称重方法，具体来说就是一种转体桥辅助称重系统及称重方法。

背景技术

近年来，转体施工桥梁的数量持续快速增长，更重要的是转体质量大幅度提升，许多新型的转体装置也不断涌现。大量跨线桥的施工非常适合采用转体施工技术，同时转体桥梁也在朝着大曲线、大吨位、大跨度的方向发展。

转体桥梁的转体支座(球铰)以上的桥梁结构为现浇施工结构，由于转体支座(球铰)的制作安装误差和梁体质量分布差异以及预应力张拉的程度差异，梁体自重很难做到转动支座(球铰)两侧完全对称，由此存在的不平衡力矩，不平稳力矩对转体施工安全极其不利。为确保转体施工安全，需要严格控制最后转体时的姿态，因此在转动前需要测试不平衡力矩，进行合理配重。

转体桥称重是把拆除全部支架后的球铰上方整个T形结构体系作为一个刚体，通过施加逐步增大的转动力矩，使球铰发生转动位移，当位移发生突变时，认为体系克服了静摩擦力发生转动，这是一个临界状态。进而在这个临界状态下，根据T形结构体系的静力平稳关系，求解出需要的力学参数。

现有转体桥称重主要采用转体支座(球铰)转动测试不平衡力矩，这种称重方法采用测试刚体位移突变的方法进行测试，受力明确，而且只考虑刚体作用，不涉及挠度等影响因素较多的参数，结果比较准确。

然而，上述方法为转体施工常规称重方法，适用于小吨位、小跨度转体桥梁称重，但无法适用于大曲线桥梁或大跨度大吨位的转体桥梁，因为大曲线桥梁或大跨度大吨位的转体桥梁的设计或施工误差等原因，梁体偏心严重，此时如果仍然采用现有常规称重方法，则称重施工时容易出现顶升设备顶升力不足、无法称重，称重复杂、误差大或顶升力过大对混凝土结构造成破坏等问题。

因此，本领域技术人员亟需研发一种能够适应于大吨位大跨度转体桥梁的称重方案，以便简便、准确地完成大偏心梁体的称重，并保证转体桥梁的结构安全。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种转体桥辅助称重系统及称重方法，解决了现有转体桥梁称重方案无法适用于大曲线或大跨度、大吨位转体桥梁的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的具体实施方式提供一种转体桥辅助称重系统，包括：多个采集器，与转体桥的临时支撑件一一对应，用于实时采集转体桥的所述临时支撑件承受的竖向力值；处理器，与所述采集器连接，用于根据所述竖向力值获得相应的力学参数；显示器，与所述处理器连接，用于实时显示所述力学参数。

本发明的另一具体实施方式还提供一种转体桥辅助称重方法，包括：拆除转体桥的满堂支架，并消除转体桥的相关影响力；利用与临时支撑件相配合的采集器实时采集转体桥的所述临时支撑件承受的竖向力值。

根据本发明的上述具体实施方式可知，转体桥辅助称重系统及称重方法至少具有以下有益效果：预先在转体桥的每个临时支撑体上面或下面设置测力元件(采集器)，可以在转体桥施工过程中随时测量转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值，处理器根据转体桥的竖向力值实时获得相应的力学参数，显示器实时显示力学参数，从而可以合理布置顶升设备，解决了现有技术中大曲线或大跨度、大吨位转体桥梁称重施工时，顶升设备顶升力不足无法称重、称重复杂误差大或顶升力过大对混凝土结构造成破坏等问题，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

下面的所附附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本发明的原理。

图1为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的实施例一的结构示意图。

图2为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的实施例二的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的配重器的应用示意图。

图4A为本发明具体实施方式提供的一种采集器与临时支撑件位置关系的实施例一的示意图。

图4B为本发明具体实施方式提供的一种采集器与临时支撑件位置关系的实施例二的示意图。

图5为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例一的流程图。

图6为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例二的流程图。

图7为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例三的流程图。

图8为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例四的流程图。

附图标记说明：

1采集器 2处理器

3显示器 S临时支撑件

P滑道(下转盘) T上转盘

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

图1为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的实施例一的结构示意图，如图1所示，采集器设置在临时支撑件的上面或下面，即采集器与临时支撑件一起设置在上转盘和下转盘(滑道)之间，采集器实时采集转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值，处理器根据采集器采集的竖向力值计算对应的力学参数，显示器实时显示处理器计算出来的力学参数。

该附图所示的具体实施方式中，转体桥辅助称重系统包括：多个采集器1、处理器2和显示器3。其中，采集器1与转体桥的临时支撑件S一一对应，采集器1用于实时采集转体桥的所述临时支撑件S承受的竖向力值；处理器2与所述采集器1连接，处理器2用于根据所述竖向力值获得相应的力学参数；显示器3与所述处理器2连接，显示器3用于实时显示所述力学参数。本发明的具体实施例中，采集器1可以设置在临时支撑件S的上面或下面，采集器1还可以设置在临时支撑件S的内部；采集器1可以为测力计、重力传感器等；力学参数为偏心力矩；所述临时支撑件S可以为沙箱等；临时支撑件S的形状可以为圆柱、方柱等。

参见图1，采集器1可以实时采集转体桥的临时支撑件S所承受的竖向力值；处理器2根据转体桥的临时支撑件S所承受的竖向力值计算相应的力学参数，从而可以合理布置顶升设备，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的实时有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

图2为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的实施例二的结构示意图，图3为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重系统的配重器的应用示意图，如图2、图3所示，根据力学参数对转体桥进行配重，从而可以合理布置顶升设备。

该附图所示的具体实施方式中，转体桥辅助称重系统还包括配重器4。其中，配重器4与所述处理器2连接，配重器4用于所述处理器2根据所述力学参数控制所述配重器4对所述转体桥进行配重。本发明的具体实施例中，配重器4具体包括配重41和滑杆42，根据力学参数，处理器2控制配重41沿滑杆42左右移动，从而调节转体桥桥墩两侧桥梁的偏心力矩。

参见图2、图3，在处理器2的控制下，配重器4根据力学参数对转体桥进行自动配重，从而可以合理布置顶升设备，解决了现有技术中大曲线或大跨度、大吨位转体桥梁称重施工时，顶升设备顶升力不足无法称重、称重复杂误差大或顶升力过大对混凝土结构造成破坏等问题，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

图4A为本发明具体实施方式提供的一种采集器与临时支撑件位置关系的实施例一的示意图，图4B为本发明具体实施方式提供的一种采集器与临时支撑件位置关系的实施例二的示意图，如图4A、图4B所示，采集器1可以设置在临时支撑件S的上面或下面，从而实时采集转体桥的临时支撑件S承受的竖向力值，图4A中，采集器1位于临时支撑件S的下方(下面)，图4B中，采集器1位于临时支撑件S的上方(上面)，临时支撑件S可以为沙箱等，采集器1可以为测力计、传感器等。

图5为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例一的流程图，如图5所示，消除转体桥的相关影响力后，利用采集器实时采集转体桥的重量。

该附图所示的具体实施方式中，转体桥辅助称重方法包括：

步骤101：拆除转体桥的满堂支架，并消除转体桥的相关影响力。本发明的具体实施例中，拆除转体桥的满堂支架后，转体桥的临时支撑件承受的竖向力值能够全部施加到采集器上。

步骤102：利用与临时支撑件相配合的采集器实时采集转体桥的所述临时支撑件承受的竖向力值。本发明的具体实施例中，采集器与临时支撑件相配合，临时支撑件所承受的竖向力值可以实时传送至采集器。

参见图5，采集器可以实时采集转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值，为合理配重及合理布置顶升设备提供依据，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的实时有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

图6为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例二的流程图，如图6所示，处理器根据竖向力值计算出相应的力学参数，向转体桥配重提供了依据。

该附图所示的具体实施方式中，转体桥辅助称重方法还包括：

步骤103：根据所述竖向力值获得相应的力学参数。本发明的具体实施例中，力学参数可以为偏心力矩，处理器根据竖向力值以及临时支撑件与球铰之间的距离计算出相应的偏心力矩。

参见图6，实时采集转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值，再根据转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值计算相应的力学参数，从而可以合理布置顶升设备，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的实时有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

图7为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例三的流程图，为了便于工作人员观察，利用显示器实时显示力学参数。

该附图所示的具体实施方式中，转体桥辅助称重方法还包括：

步骤104：实时显示所述力学参数。其中，在显示器上实时显示力学参数(例如，偏心力矩)，可以让工作人员直观了解转体桥的偏心情况。

参见图7，在显示器上实时显示力学参数，便于工作人员直观观察，有利于梁体有效配重及安全施工，进一步保障了转体桥梁施工的安全性。

图8为本发明具体实施方式提供的一种转体桥辅助称重方法的实施例四的流程图，如图8所示，根据力学参数可以对转体桥有效配重，从而可以合理布置顶升设备(例如，千斤顶)。

该附图所示的具体实施方式中，在步骤104之前或之后，转体桥辅助称重方法还包括：

步骤105：根据所述力学参数对所述转体桥进行配重。本发明的具体实施例中，可以采用配重器给转体桥进行配重，配重器具体包括配重和滑杆，处理器根据力学参数控制配重沿滑杆左右移动，从而调节转体桥桥梁的偏心力矩。

参见图8，处理器根据力学参数控制配重器对转体桥有效配重，可以合理布置顶升设备，解决了现有技术中大曲线或大跨度、大吨位转体桥梁称重施工时，顶升设备顶升力不足无法称重、称重复杂误差大或顶升力过大对混凝土结构造成破坏等问题，保障了转体桥梁施工的安全。

本发明具体实施例提供一种转体桥辅助称重系统及称重方法，预先在转体桥的每个临时支撑体上面或下面设置测力元件(例如，采集器)，可以在转体桥施工过程中随时测量转体桥的临时支撑件所承受的竖向力值，处理器根据转体桥的竖向力值实时获得相应的力学参数，显示器实时显示力学参数，从而可以合理布置顶升设备，解决了现有技术中大曲线或大跨度、大吨位转体桥梁称重施工时，顶升设备顶升力不足无法称重、称重复杂误差大或顶升力过大对混凝土结构造成破坏等问题，实现了大曲线或大跨度大吨位转体桥梁的有效称重，保障了转体桥梁施工的安全。

上述的本发明实施例可在各种硬件、软件编码或两者组合中进行实施。例如，本发明的实施例也可为在数据信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)中执行上述方法的程序代码。本发明也可涉及计算机处理器、数字信号处理器、微处理器或现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)执行的多种功能。可根据本发明配置上述处理器执行特定任务，其通过执行定义了本发明揭示的特定方法的机器可读软件代码或固件代码来完成。可将软件代码或固件代码发展为不同的程序语言与不同的格式或形式。也可为不同的目标平台编译软件代码。然而，根据本发明执行任务的软件代码与其他类型配置代码的不同代码样式、类型与语言不脱离本发明的精神与范围。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和原则的前提下，任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种转体桥辅助称重系统，其特征在于，该系统包括：

多个采集器(1)，与转体桥的临时支撑件(S)一一对应，用于实时采集转体桥的所述临时支撑件(S)承受的竖向力值；

处理器(2)，与所述采集器(1)连接，用于根据所述竖向力值获得相应的力学参数；以及

显示器(3)，与所述处理器(2)连接，用于实时显示所述力学参数。

2.如权利要求1所述的转体桥辅助称重系统，其特征在于，该系统还包括：

配重器(4)，与所述处理器(2)连接，用于所述处理器(2)根据所述力学参数控制所述配重器(4)对所述转体桥进行配重。

3.如权利要求1所述的转体桥辅助称重系统，其特征在于，所述采集器(1)为测力计。

4.如权利要求1所述的转体桥辅助称重系统，其特征在于，所述力学参数为偏心力矩。

5.如权利要求1所述的转体桥辅助称重系统，其特征在于，所述临时支撑件(S)为沙箱。

6.一种转体桥辅助称重方法，其特征在于，该方法包括：

拆除转体桥的满堂支架，并消除转体桥的相关影响力；以及

利用与临时支撑件相配合的采集器实时采集转体桥的所述临时支撑件承受的竖向力值。

7.如权利要求6所述的转体桥辅助称重方法，其特征在于，该方法还包括：

根据所述竖向力值获得相应的力学参数。

8.如权利要求7所述的转体桥辅助称重方法，其特征在于，该方法还包括：

实时显示所述力学参数。

9.如权利要求7所述的转体桥辅助称重方法，其特征在于，该方法还包括：

根据所述力学参数对所述转体桥进行配重。

10.如权利要求7所述的转体桥辅助称重方法，其特征在于，所述力学参数为偏心力矩。