[发明专利]拱桥塔架自平衡控制方法

说明书

一种拱桥塔架自平衡控制方法，设置实时监测塔架的偏移情况的塔架偏移监测机构、对塔架的偏移进行纠偏的纠偏机构，将塔架偏移监测机构、纠偏机构与总控中心建立联系，形成由塔架偏移监测机构将实时监测的数据传送到总控中心系统，由总控中心根据控制策略实时控制纠偏机构对塔架进行纠偏的总控中心系统，以控制扣索索力与锚索索力的水平合力趋向于零的策略来实现，动态控制千斤顶使得扣索索力与锚索索力的水平合力趋向于零和控制塔架偏移量的双控策略实时控制千斤顶的动作对塔架进行实时纠偏。可实时监测塔架偏移情况，可自动计算扣索、锚索所需索力并动态调整索力，实现水平力合力为零，控制精度高，同步性好，可有效实现塔架施工中的自平衡。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种拱桥塔架自平衡控制方法。

背景技术

在拱桥施工中，扣塔是承担扣索、锚索传力作用的载体；其原理是将拱圈浇注过程中由混凝土及挂蓝等产生的重力，通过扣塔上扣索与安装的锚索将力传递至锚碇，只有扣索与锚索相互产生的水平合力为零时，扣塔始终保持垂直状态，才能确保拱桥浇注过程中拱圈保持线性且混凝土不受拉应力的影响，这样可以保证施工安全，由于拱圈浇注过程中扣索拉力会随混凝土重量的增加而增加，塔架会随桥拱圈中心纵向偏移，扣塔偏移过大将影响拱圈标高和应力控制，因此塔架在施工过程中保持自平衡是拱桥施工的关键性控制工艺。

传统的施工方法中，一是采用卷扬机对扣锚索进行施力，该方法不能精确控制力；二是利用千斤顶对扣索和锚索进行单根、分级张拉的，或不同的人操作不同的设备分别张拉，人工操作，人工读数，效率低，同步性控制不准确；特别是锚索、扣索与水平面的夹角通常是不一致的，很难保证张拉过程水平合力为零。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可实时监测塔架偏移情况，可自动计算扣索、锚索所需索力并动态调整索力，实现水平力合力为零，控制精度高，同步性好，可有效实现塔架施工中的自平衡的拱桥塔架自平衡控制方法。

本发明的解决方案是这样的：

一种拱桥塔架自平衡控制方法，包括步骤：

（1）总控中心系统搭建步骤：设置实时监测塔架的偏移情况的塔架偏移监测机构、对塔架的偏移进行纠偏的纠偏机构，将塔架偏移监测机构、纠偏机构与总控中心建立联系，形成由塔架偏移监测机构将实时监测的数据传送到总控中心，由总控中心根据控制策略实时控制纠偏机构对塔架进行纠偏的总控中心系统；

（2）总控中心的控制参数设定步骤：

1）1） 设定塔架最大偏移允许值s，以及偏移控制理想值范围0－s₁，其中s₁是偏移控制理想值的最大值；

2）设定扣索与锚索索力的比值Ｆ_扣/Ｆ_锚控制允许值范围，包括最大允许值N_max和最小允许值N_min；

3）设定扣索与锚索索力的比值Ｆ_扣/Ｆ_锚控制理想值范围:Ｎ_１－Ｎ_２ （Ｎ_１cosβ/cosαＮ₂）；其中N₁为扣索力和锚索力比值理想范围的最小值，N₂为扣索力和锚索力比值理想范围的最大值；α为扣索与水平面的夹角，β为锚索与水平面的夹角；

（3） 扣锚索预张拉步骤：在拱圈浇注前，将扣索、锚索张拉到设计的要求的索力，并使

（4）Ｆ_扣/Ｆ_锚＝cosβ/cosα，该比值的允许误差范围与工程设计精度要求一致；

（5）监测步骤：在拱圈浇注过程中，塔架偏移监测机构实时对塔架偏移情况进行实时监测，并将监测到的数据实时传输到总控中心；同时压力传感器实时监测扣索和锚索的索力并传输到总控中心；