[发明专利]大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法，该系统包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构；该方法包括步骤：一、建立大跨度斜交异形钢箱梁的精确有限元模型；二、支设临时墩并安装三维千斤顶；三、异形钢箱梁和导梁的吊装及焊接；四、安装无线发射器和无线接收器；五、异形钢箱梁的顶推；六、建立大跨度斜交异形钢箱梁初始阶段异常条件下的有限元模型；七、建立大跨度斜交异形钢箱梁过渡阶段异常条件下的有限元模型；八、建立大跨度斜交异形钢箱梁到位阶段异常条件下的有限元模型。本发明采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形。

技术领域

本发明属于斜交异形钢箱梁顶推施工技术领域，具体涉及一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统及方法。

背景技术

顶推施工法适用于桥位区域通航或通车、地理环境复杂、不能采用全支架法施工的主梁成型施工。它指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装，用千斤顶纵向顶推，使梁体通过各墩顶的临时支座面就位的施工方法。当桥梁跨越深谷、不可间断的运输线、难以拆迁的建筑物以及对施工噪音有严格限制的地区时，采用顶推施工方法从空中完成跨越作业，无疑是一种比较理想的方法。大跨度斜交异形钢箱梁顶推，施工存在较高的安全风险和较大的技术难度，包括对异形钢箱梁中线位移偏移的观测、异形钢箱梁本身变形观测和千斤顶顶推力的动态调整，现有的大跨度斜交异形钢箱梁顶推施工中对异形钢箱梁中线位移偏移的观测和异形钢箱梁本身变形观测采用专人人工监测，施工效率低，或者利用价格昂贵的精密仪器进行专项检测，算法复杂，操作繁琐，不利于企业推广使用，给企业带来成本的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其设计新颖合理，利用临时墩支撑异形钢箱梁，采用三维千斤顶对异形钢箱梁进行同步支撑和推进，利用动态控制机构可实时检测异形钢箱梁顶推过程中的中线偏移和局部变形，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：包括大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构和动态控制机构，所述大跨度斜交异形钢箱梁顶推机构包括设置在两个永久墩之间且沿异形钢箱梁推进方向依次设置的起始临时墩、过渡临时墩、承接临时墩和到位临时墩，两个永久墩之间斜交有高速公路，两个永久墩之间的中心连线与高速公路的中线夹角为α且0°＜α＜90°，起始临时墩、过渡临时墩、承接临时墩和到位临时墩均由第一临时墩柱和第二临时墩柱组成，多个第一临时墩柱的顶面几何中心点形成第一直线，多个第二临时墩柱的顶面几何中心点形成第二直线，所述第一直线与所述第二直线平行，承接临时墩位于高速公路的中线上，承接临时墩的第一临时墩柱和第二临时墩柱的顶面几何中心点连线与高速公路的中线平行且位于高速公路中线的正上方，第一临时墩柱上固定设置有第一分配梁，第二临时墩柱上固定设置有第二分配梁，第一分配梁和第二分配梁上均安装有三维千斤顶和两个对称设置在三维千斤顶两侧的调节垫块，三维千斤顶和两个调节垫块的连线与所述第一直线平行，第一分配梁上的三维千斤顶位于第一临时墩柱的顶面几何中心点正上方，第二分配梁上的三维千斤顶位于第二临时墩柱的顶面几何中心点正上方；

所述动态控制机构包括设置在地面监控站的控制主机、安装在第一分配梁上的第一无线发射器组和第二无线发射器组、安装在第二分配梁上的第三无线发射器组和第四无线发射器组，以及安装在异形钢箱梁底面上的第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组；三维千斤顶由控制主机控制，第一无线接收器组、第二无线接收器组、第三无线接收器组和第四无线接收器组均与控制主机无线通信。

上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述过渡临时墩的数量为多个。

上述的大跨度斜交异形钢箱梁顶推动态控制系统，其特征在于：所述第一分配梁和第二分配梁的结构尺寸均相同。