[发明专利]一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统及使用方法，其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。本发明当塔架发生位移时，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。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种拱桥施工缆索吊塔架位移控制系统及使用方法。

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。

发明内容

本发明目的在于：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，本发明采用的技术方案为：

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。

本发明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。

作为本发明的优选方案，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。

作为本发明的优选方案，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。

作为本发明的优选方案，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。

作为本发明的优选方案，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。