[發明專利]拱橋塔架自平衡控制方法

有效

• 申請號: 201710829192.0
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN108239937B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 張勝林;趙偉;肖云;譚繼光;羅意鐘;龔興生;唐祖文;歐陽斌;王福舉;張乙彬;任達勇;盧天階;鄭鵬鵬;孔余江;陳竹;劉斌;吳松霖;馮達康;唐亞奇;吳承遠;曾世榮;玉進勇
• 申請（專利權）人: 貴州橋梁建設集團有限責任公司;柳州黔橋技術有限公司
• 主分類號: E01D21/10
• 分類號: E01D21/10
• 代理公司: 柳州市集智專利商標事務所 45102
• 代理人: 陳希

一種拱橋塔架自平衡控制方法，設置實時監測塔架的偏移情況的塔架偏移監測機構、對塔架的偏移進行糾偏的糾偏機構，將塔架偏移監測機構、糾偏機構與總控中心建立聯系，形成由塔架偏移監測機構將實時監測的數據傳送到總控中心系統，由總控中心根據控制策略實時控制糾偏機構對塔架進行糾偏的總控中心系統，以控制扣索索力與錨索索力的水平合力趨向于零的策略來實現，動態控制千斤頂使得扣索索力與錨索索力的水平合力趨向于零和控制塔架偏移量的雙控策略實時控制千斤頂的動作對塔架進行實時糾偏。可實時監測塔架偏移情況，可自動計算扣索、錨索所需索力并動態調整索力，實現水平力合力為零，控制精度高，同步性好，可有效實現塔架施工中的自平衡。

技術領域

本發明涉及橋梁施工技術領域，特別涉及一種拱橋塔架自平衡控制方法。

背景技術

在拱橋施工中，扣塔是承擔扣索、錨索傳力作用的載體；其原理是將拱圈澆注過程中由混凝土及掛藍等產生的重力，通過扣塔上扣索與安裝的錨索將力傳遞至錨碇，只有扣索與錨索相互產生的水平合力為零時，扣塔始終保持垂直狀態，才能確保拱橋澆注過程中拱圈保持線性且混凝土不受拉應力的影響，這樣可以保證施工安全，由于拱圈澆注過程中扣索拉力會隨混凝土重量的增加而增加，塔架會隨橋拱圈中心縱向偏移，扣塔偏移過大將影響拱圈標高和應力控制，因此塔架在施工過程中保持自平衡是拱橋施工的關鍵性控制工藝。

傳統的施工方法中，一是采用卷揚機對扣錨索進行施力，該方法不能精確控制力；二是利用千斤頂對扣索和錨索進行單根、分級張拉的，或不同的人操作不同的設備分別張拉，人工操作，人工讀數，效率低，同步性控制不準確；特別是錨索、扣索與水平面的夾角通常是不一致的，很難保證張拉過程水平合力為零。

發明內容

本發明的目的就是提供一種可實時監測塔架偏移情況，可自動計算扣索、錨索所需索力并動態調整索力，實現水平力合力為零，控制精度高，同步性好，可有效實現塔架施工中的自平衡的拱橋塔架自平衡控制方法。

本發明的解決方案是這樣的：

一種拱橋塔架自平衡控制方法，包括步驟：

（1）總控中心系統搭建步驟：設置實時監測塔架的偏移情況的塔架偏移監測機構、對塔架的偏移進行糾偏的糾偏機構，將塔架偏移監測機構、糾偏機構與總控中心建立聯系，形成由塔架偏移監測機構將實時監測的數據傳送到總控中心，由總控中心根據控制策略實時控制糾偏機構對塔架進行糾偏的總控中心系統；

（2）總控中心的控制參數設定步驟：

1）1） 設定塔架最大偏移允許值s，以及偏移控制理想值范圍0－s₁，其中s₁是偏移控制理想值的最大值；

2）設定扣索與錨索索力的比值Ｆ_扣/Ｆ_錨控制允許值范圍，包括最大允許值N_max和最小允許值N_min；

3）設定扣索與錨索索力的比值Ｆ_扣/Ｆ_錨控制理想值范圍:Ｎ_１－Ｎ_２ （Ｎ_１cosβ/cosαＮ₂）；其中N₁為扣索力和錨索力比值理想范圍的最小值，N₂為扣索力和錨索力比值理想范圍的最大值；α為扣索與水平面的夾角，β為錨索與水平面的夾角；

（3） 扣錨索預張拉步驟：在拱圈澆注前，將扣索、錨索張拉到設計的要求的索力，并使

（4）Ｆ_扣/Ｆ_錨＝cosβ/cosα，該比值的允許誤差范圍與工程設計精度要求一致；

（5）監測步驟：在拱圈澆注過程中，塔架偏移監測機構實時對塔架偏移情況進行實時監測，并將監測到的數據實時傳輸到總控中心；同時壓力傳感器實時監測扣索和錨索的索力并傳輸到總控中心；