[发明专利]一种用于变截面连续箱梁防倾覆施工监控预警系统

说明书

本发明公开了一种用于变截面连续箱梁防倾覆施工监控预警系统，用于临时固接结构，所述临时固结结构包括主箱梁块、永久支座、主墩体以及支撑柱，所述监控预警系统包括监测模块、处理模块以及预警模块；所述监测模块用以监测支撑柱的应力和/或应变数据；所述处理模块包括数据采集单元、数据处理单元以及信号发送单元，所述数据处理单元包含设定的应力和/或应变标准数据值，所述数据采集单元用以接收来自监控模块的监控数据，并将接收的监控数据与标准数据值进行比较，获得相应的预警信号，所述预警模块用以接收预警信号并做出相应的预警动作。本发明可以实时监测施工的倾斜情况，便于及时调整，降低风险。

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别涉及一种用于变截面连续箱梁防倾覆施工监控预警系统。

背景技术

目前，变截面连续箱梁的施工过程如图1所示，由钢管或者钢管混凝土柱与预应力钢筋组成固结系统对主梁进行临时固结，在主箱梁块中心线两侧设置钢管，钢管下端与承台预埋钢筋焊接，管内可浇筑混凝土，通过张拉预紧力使钢管与箱梁进行连接。该结构承受不平衡载荷能力较强，拆除方便以及材料利用率高，但是，该结构在每个阶段不断往前浇筑的过程中，由于施工环境的荷载、施工机械的荷载、混凝土浇筑不均衡，会导致两侧受力不均，即主箱梁块的两侧端头中一侧端头会生下沉，而另一侧端头会上翘，若监察不及时，容易发生倾覆的危险情况，严重影响人民群众的生命安全，但是，监测端头位移量难以实现，且难以进行预警操作，无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于变截面连续箱梁防倾覆施工监控预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于变截面连续箱梁防倾覆施工监控预警系统，用于临时固接结构，所述临时固结结构包括主箱梁块、永久支座、主墩体以及支撑柱，所述主墩体设置在地面上，所述永久支座设置在主墩体上方，所述主箱梁块设置在主墩体上方，两个所述支撑柱设置在主墩体两侧且与主箱梁块相连接，所述监控预警系统包括监测模块、处理模块以及预警模块；所述监测模块用以监测支撑柱的应力和/或应变数据；所述处理模块包括数据采集单元、数据处理单元以及信号发送单元，所述数据处理单元包含设定的应力和/或应变标准数据值，所述数据采集单元用以接收来自监控模块的监控数据，并将接收的监控数据与标准数据值进行比较，获得相应的预警信号，所述信号发送单元用以将预警信号发送至预警模块；所述预警模块用以接收预警信号并做出相应的预警动作。

在数个实施方式中，包括以下步骤：S100，先设定主箱梁块一侧端头的下沉距离数值，结合公式，计算出应力和/或应变的标准数据值D0，并录入数据处理单元；S200,由监测模块监测支撑柱的应力和/或应变的实时数据值D1，并实时传输至处理模块，传输频率为每次/1-10min；S300，由数据处理模块将获得的应力和/或应变实时数据值D0，并与标准数据值D1进行比较，当0≤D0≤0.5×D1时，发出第一预警信号，预警模块接收第一预警信号并做出第一预警动作，当0.5×D1＜D0≤0.8×D1时，发出第二预警信号，预警模块接收第二预警信号并做出第二预警动作，当0.8×D1＜D0≤1×D1时，发出第三预警信号，预警模块接收第三预警信号并做出第三预警动作。

在数个实施方式中，上述计算公式如下：

其中，σ为应力值，E为弹性模量，ε为应变值，L₀为支撑柱的长度值，L₁为支撑柱与主墩体之间的垂直距离，L₂为主箱梁块一侧端头与主墩体之间的垂直距离，L₃为主箱梁块一侧端头的下沉距离。

在数个实施方式中，第一预警动作包括控制预警灯亮绿灯，所述第二预警动作包括控制预警灯亮黄灯，所述第三预警动作包括控制预警灯亮红灯并控制蜂鸣器工作。

在数个实施方式中，支撑柱为钢管或者钢管混凝土墩。