CN207760742U - 一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，包括位移检测装置、张拉装置以及控制器，所述位移检测装置设于塔架顶部，所述张拉装置设于风缆地锚端，所述控制器根据位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加的张拉力大小。本实用新型当塔架发生位移时，张拉装置能对风缆施加张拉力，从而确保塔架处于垂直状态或小位移偏转状态，由于风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，因而无需采用大刚度大直径的风缆，该系统能够实现对塔架位移的主动控制，且能够根据塔架实际位移情况实现最优控制，确保塔架受力较好下的安全性，其控制效果好且节约施工材料，且避免拱肋的大位移反复变形。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统。
背景技术
在大跨拱桥施工过程中，经常采用缆索吊装系统吊运节段桁架及节段主梁、采用斜拉扣挂已拼装的拱肋悬臂段。在节段桁架及节段主梁吊运过程中，以及拱肋悬臂拼装过程中，因重物的重量会导致塔架向缆索吊塔架吊运侧及斜拉扣挂侧产生位移，从而影响塔架的安全性。目前施工中采用风缆进行控制塔架的位移量，即采用多根钢绞线一端与塔架相连，另一端与地面锚固，以实现对塔架的位移控制。
当塔架产生位移时，钢绞线则会被相应拉长，为了避免塔架发生较大位移，通常采用大刚度大直径的风缆进行控制，很明显这种塔架位移控制效果欠佳且比较浪费材料。因此，有必要对塔架位移主动控制进行研究，以达到根据塔架实际位移进行最优控制，确保塔架受力较好下的安全性。
实用新型内容
本实用新型目的在于：针对在大跨拱桥施工过程中，目前采用大刚度大直径的风缆进行塔架位移控制的方式，其存在塔架位移控制效果欠佳且比较浪费材料的问题，提供一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其能够对塔架位移进行主动控制，以达到根据实际需要的最优控制，确保塔架受力较好下的安全性，其控制效果好且节约施工材料。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，包括位移检测装置、张拉装置以及控制器，所述位移检测装置设于塔架顶部，所述张拉装置设于风缆地锚端，所述控制器与所述位移检测装置、张拉装置相连接，所述控制器根据所述位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制所述张拉装置对风缆施加的张拉力大小。
本实用新型通过设置位移检测装置、张拉装置以及控制器，使用时由控制器根据位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加张拉力，当塔架发生位移时，张拉装置能对风缆施加张拉力，从而确保塔架处于垂直状态或小位移偏转状态，由于风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，因而无需采用大刚度大直径的风缆，该系统能够实现对塔架位移的主动控制，且能够根据塔架实际位移情况实现最优控制，确保塔架受力较好下的安全性，其控制效果好且节约施工材料，且避免拱肋的大位移反复变形。
作为本实用新型的优选方案，所述位移检测装置为GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪中的一种。通过采用GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪能够实现对塔架位移数据的实时测量，其测量精度高且使用方便。
作为本实用新型的优选方案，所述张拉装置包括穿心式千斤顶、液压泵站以及千斤顶支撑架，所述千斤顶支撑架设于承台与穿心式千斤顶之间。通过采用液压泵站驱动穿心式千斤顶实现对风缆施加张拉力，使得风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，同时将千斤顶支撑架设于承台与穿心式千斤顶之间，实现对千斤顶的支撑作用，该张拉装置安装方便且操作简单，容易实现自动化控制。
作为本实用新型的优选方案，所述穿心式千斤顶上带有油缸夹持器。通过在穿心式千斤顶上带有油缸夹持器，当需要对风缆长时间施加一定张拉力时，则采用油缸夹持器使千斤顶活塞保持一定伸长量，该机械锁紧的方式更加可靠。
作为本实用新型的优选方案，还包括设于风缆上的力值传感器。通过在风缆上设置力值传感器，可以实现对风缆受力情况的实时监测，进而保证张拉装置工作的有效性以及安全性。
作为本实用新型的优选方案，所述力值传感器包括应变式传感器或磁通量传感器。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过设置位移检测装置、张拉装置以及控制器，使用时由控制器根据位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加张拉力，当塔架发生位移时，张拉装置能对风缆施加张拉力，从而确保塔架处于垂直状态或小位移偏转状态，由于风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，因而无需采用大刚度大直径的风缆，该系统能够实现对塔架位移的主动控制，且能够根据塔架实际位移情况实现最优控制，确保塔架受力较好下的安全性，其控制效果好且节约施工材料，且避免拱肋的大位移反复变形；
2、本实用新型通过采用GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪能够实现对塔架位移数据的实时测量，其测量精度高且使用方便；
3、本实用新型通过采用液压泵站驱动穿心式千斤顶实现对风缆施加张拉力，使得风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，同时采用千斤顶支撑架实现对千斤顶的支撑作用，该张拉装置安装方便且操作简单，容易实现自动化控制；
4、本实用新型通过在穿心式千斤顶上带有油缸夹持器，当需要对风缆长时间施加一定张拉力时，则采用油缸夹持器使千斤顶活塞保持一定伸长量，该机械锁紧的方式更加可靠；
5、本实用新型通过在风缆上设置力值传感器，可以实现对风缆受力情况的实时监测，进而保证张拉装置工作的有效性以及安全性。
附图说明
图1为本实用新型拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统布置示意图。
图2为图1中千斤顶安装示意图。
图3为本实用新型拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统控制流程图。
图中标记：1-塔架，2-位移检测装置，3-顶部风缆，4-中间风缆，5-穿心式千斤顶，6-液压泵站，7-控制器，8-承台，9-工作锚板，10-工具锚板，11-千斤顶支撑架，12-钢绞线。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例
本实施例提供一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统；
如图1-图3所示，本实施例中的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，包括位移检测装置2、张拉装置以及控制器，所述位移检测装置2设于塔架1顶部，所述张拉装置设于风缆地锚端，所述控制器与所述位移检测装置、张拉装置相连接，所述控制器7根据所述位移检测装置2反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加的张拉力大小。
本实施例中，所述位移检测装置2为GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪中的一种。通过采用GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪能够实现对塔架位移数据的实时测量，其测量精度高且使用方便。
本实施例中，所述张拉装置包括穿心式千斤顶5、液压泵站6以及千斤顶支撑架11，所述千斤顶支撑架11设于承台8与穿心式千斤顶5之间。通过采用液压泵站驱动穿心式千斤顶实现对风缆施加张拉力，使得风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，同时采用千斤顶支撑架实现对千斤顶的支撑作用，该张拉装置安装方便且操作简单，易实现自动化控制。风缆常采用多根钢绞线12。
本实施例中，所述穿心式千斤顶上带有油缸夹持器。通过在穿心式千斤顶上带有油缸夹持器，当需要对风缆长时间施加一定张拉力时，则采用油缸夹持器使千斤顶活塞保持一定伸长量，该机械锁紧的方式更加可靠。
本实施例中，还包括设于风缆上的力值传感器。通过在风缆上设置力值传感器，可以实现对风缆受力情况的实时监测，进而保证张拉装置工作的有效性以及安全性。本实施例中，所述力值传感器包括应变式传感器或磁通量传感器。
本实用新型通过设置位移检测装置、张拉装置以及控制器，使用时由控制器根据位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加张拉力，当塔架发生位移时，张拉装置能对风缆施加张拉力，从而确保塔架处于垂直状态或小位移偏转状态，由于风缆能根据塔架位移进行及时拉紧，因而无需采用大刚度大直径的风缆，该系统能够实现对塔架位移的主动控制，且能够根据塔架实际位移情况实现最优控制，确保塔架受力较好下的安全性，其控制效果好且节约施工材料，且避免拱肋的大位移反复变形。
具体的，本实施例中的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统使用时可以按照以下步骤进行：
a、安装位移检测装置2于塔架1顶部；
b、安装张拉装置于风缆地锚端；
c、将控制器7与位移检测装置2、张拉装置进行连接；
d、根据塔架位移检测数据对风缆施加张拉力。
本实施例中，所述步骤a中位移检测装置2安装在塔架1顶部的两端位置。由于塔架两端是塔架受力较大的地方，即塔架两端是塔架受力发生位移最敏感的位置，通过将位移检测装置安装在塔架顶部的两端位置，以实现对塔架顶部最大位移情况进行检测，从而确保对风缆施加的张拉力能够满足对塔架位移控制的需要；当然也可以将位移检测装置安装在塔架顶部的中部位置，使其可以监测塔架整体的位移情况。本实施例中的位移检测装置包括GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪中的一种。
本实施例中，所述步骤b中张拉装置安装在顶部风缆3地锚端和中间风缆4地锚端。通过在顶部风缆地锚端和中间风缆地锚端安装张拉装置，即可实现对塔架顶部风缆和塔架中部风缆进行施加张拉力，从而实现对塔架顶部和塔架中部位移进行同时控制，有利于改善塔架整体的受力情况，保证塔架整体结构的安全性。本实施例中的张拉装置包括穿心式千斤顶5、液压泵站6以及千斤顶支撑架11，安装时将钢绞线12穿过承台8、工作锚板9、穿心式千斤顶5、工具锚板10，在穿心式千斤顶5与承台8之间安装千斤顶支撑架11，同时将液压泵站与穿心式千斤顶上的油口进行连接。
本实施例中，所述步骤c中将控制器与位移检测装置、张拉装置进行连接，控制器与位移检测装置之间可以采用无线连接，以实现将检测到的塔架位移数据无线传输至控制器，控制器与张拉装置之间可以采用有线连接，即将位移检测装置反馈的塔架位移数据传输至控制器中，再由控制器控制液压泵站驱动穿心式千斤顶对风缆进行施加张拉力。
本实施例中，风缆的张拉方式为风缆中的部分钢绞线张拉或全部钢绞线张拉。采用这样的方案可以根据现场实际施工情况决定风缆的张拉方式，可以提高对风缆张拉施工的灵活性。
本实施例中，该系统在使用时为了对工况进行实时响应和进行结构安全控制，还可以在风缆上设置力值传感器，通过在风缆上设置力值传感器，可以实现对风缆受力情况的实时监测，进而保证张拉装置工作的有效性以及安全性，本实施例中的力值传感器包括应变式传感器或磁通量传感器。
该拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统使用时通过在塔架顶部安装位移检测装置，在塔架风缆地锚端安装张拉装置，同时将控制器与位移检测装置、张拉装置进行连接后，则可以由控制器根据位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制张拉装置对风缆施加张拉力，从而实现对塔架位移的控制，确保塔架处于垂直状态或小位移偏转状态，该系统安装施工方便，使用操作简单且容易实现自动化控制，进而实现对塔架位移进行主动实时控制。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，包括位移检测装置、张拉装置以及控制器，所述位移检测装置设于塔架顶部，所述张拉装置设于风缆地锚端，所述控制器与所述位移检测装置、张拉装置相连接，所述控制器根据所述位移检测装置反馈的塔架位移数据来控制所述张拉装置对风缆施加的张拉力大小。
2.根据权利要求1所述的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，所述位移检测装置为GPS测量仪、北斗测量仪或自动全站仪中的一种。
3.根据权利要求1所述的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，所述张拉装置包括穿心式千斤顶、液压泵站以及千斤顶支撑架，所述千斤顶支撑架设于承台与穿心式千斤顶之间。
4.根据权利要求3所述的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，所述穿心式千斤顶上带有油缸夹持器。
5.根据权利要求1-4之一所述的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，还包括设于风缆上的力值传感器。
6.根据权利要求5所述的拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统，其特征在于，所述力值传感器包括应变式传感器或磁通量传感器。
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