申请/专利权人：广西路桥工程集团有限公司

申请日：2019-09-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110512533B

主分类号：E01D21/00

分类号：E01D21/00;E01D4/00;G01D21/02;G01L5/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.12.24#实质审查的生效;2019.11.29#公开

摘要：本发明涉及桥梁建设技术领域，尤其是一种钢管混凝土拱桥初应力自动化监测与控制系统，包括钢管拱桥、扣索、塔架、千斤顶及控制装置，所述塔架设有两个，所述塔架背向所述钢管拱桥一侧设有锚碇，所述锚碇背向所述塔架的一侧设有撑脚，所述扣索一端布设在所述钢管拱桥上，另一端依次滑动穿设过对应的所述塔架、所述锚碇及所述撑脚，所述扣索位于所述撑脚与所述锚碇之间套设有锚具；所述千斤顶用于所述扣索的夹持固定，且一端与所述撑脚抵接，能够对所述扣索进行牵拉，以调节所述钢管拱桥的初应力；控制装置用于控制扣索的牵拉。本发明能够实时获取钢管拱桥初应力状态，并且能够实时调节钢管拱桥的初应力，保证钢管拱桥的安全性。

主权项：1.一种钢管混凝土拱桥初应力自动化监测与控制系统，其特征在于，包括钢管拱桥（1）、扣索（11）、塔架（12）、千斤顶（2）及控制装置，所述塔架（12）设有两个，且分别位于所述钢管拱桥（1）的两端，所述塔架（12）背向所述钢管拱桥（1）一侧设有锚碇（13），所述锚碇（13）背向所述塔架（12）的一侧设有撑脚（14），所述扣索（11）设有多根，且沿所述钢管拱桥（1）的拱轴线均匀分布，所述扣索（11）一端布设在所述钢管拱桥（1）上，另一端依次滑动穿设过对应的所述塔架（12）、所述锚碇（13）及所述撑脚（14），所述扣索（11）位于所述撑脚（14）与所述锚碇（13）之间套设有锚具（15），所述锚具（15）与所述锚碇（13）固定链接，并设置有用于夹紧所述扣索（11）的夹具（151）；所述千斤顶（2）设置有多个，其一端固定在所述撑脚（14）上，另一端一一与所述扣索（11）配合夹紧，以能够对夹紧的所述扣索（11）进行牵拉，从而调节所述钢管拱桥（1）的初应力；所述塔架（12）设有扣索座，所述扣索座包括引导轮（18）、连接轴（180）、固定板（181）及底板（182），所述固定板（181）设有两个，且分别与所述底板（182）的两侧固定连接，所述底板（182）通过螺栓（185）固定在所述塔架（12）上；所述连接轴（180）设有若干个，若干所述连接轴（180）两端分别与两所述固定板（181）固定连接，且沿弧型结构排列，每一所述连接轴（180）上均可转动的安装有所述引导轮（18），所述引导轮（18）的周壁具有凹向圆心的滑槽（184），以使所述扣索（11）能够通过所述引导轮（18）的滑槽穿设过所述塔架（12）；所述扣索（11）的数量、所述扣索（11）安装在所述钢管拱桥（1）和所述塔架（12）的位置、所述控制截面（10）在所述钢管拱桥（1）的位置通过有限元分析确定；所述控制装置包括应变计（3）、数据获取模块（4）、预警值设置模块（5）、分析处理模块（6）及油泵模块（7），所述应变计（3）设置在所述钢管拱桥（1）的控制截面（10）上，以用于所述钢管拱桥（1）初应力的测量；所述数据获取模块（4）包括数据采集子模块（41）及数据传输子模块（42），所述数据采集子模块（41）用于设定所述应变计（3）测量的频次，且能够获取所述应变计（3）测量的数值；所述数据传输子模块（42）用于将所述数据采集子模块（41）获取所述应变计（3）的测量数值发送到所述分析处理模块（6）；所述预警值设置模块（5）用于所述钢管拱桥（1）不同控制截面（10）预警初应力值的设定，所述分析处理模块（6）用于将所述应变计（3）测量的数值与所述预警值设置模块（5）设定的预警初应力值进行比较，当所述应变计（3）测量的数值大于所述预警值设置模块（5）设定的预警初应力值时，所述分析处理模块（6）根据所述应变计（3）测量的数值与所述预警值设置模块（5）的数值之差生成牵拉量，并通过所述油泵模块（7）控制所述千斤顶（2）对所述扣索（11）进行牵拉；所述控制装置还包括加密测量模块（8），所述加密测量模块（8）包括传感器子模块（81）、历史环境量获取子模块（82）及环境量对比子模块（83），所述传感器子模块（81）包括温度传感器及风速传感器，且分别用于所述钢管拱桥（1）所在位置温度及风速的测量，并能够生成每日温度及风速的平均值；所述历史环境量获取子模块（82）用于获取所述钢管拱桥（1）所在位置的历年中每日温度及风速的平均值；所述环境量对比子模块（83）用于将所述传感器子模块（81）与所述历史环境量获取子模块（82）相对应时间的数值进行比较，当所述传感器子模块（81）与所述历史环境量获取子模块（82）的差值大于设定值时，所述环境量对比子模块（83）控制所述数据采集子模块（41）对所述应变计（3）进行数据采集，当所述应变计（3）测量的数值大于所述预警值设置模块（5）设定的预警初应力值时，所述分析处理模块（6）根据所述应变计（3）测量的数值与所述预警值设置模块（5）的数值之差生成牵拉量，并通过所述油泵模块（7）控制所述千斤顶（2）对所述扣索（11）进行牵拉。

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