多點(diǎn)同步智能張拉系統(tǒng)的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及索式橋梁的拉索索力調(diào)整的技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種多點(diǎn)同步智能張拉系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]斜拉橋(cable stayed bridge)包括索塔、主梁、斜拉索組成，是將主梁用許多斜拉索直接拉在索塔上的一種橋梁，是由承壓的索塔、受拉的斜拉索和承彎的梁體組合起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)體系，可看作是拉索代替支墩的多跨彈性支承連續(xù)梁。斜拉橋有獨(dú)塔、雙塔和三塔式，塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等，整橋跨徑一般為300?1100米，是大跨度橋梁的最主要橋型。已建成的有蘇通大橋、香港昂船洲大橋、武漢長(zhǎng)江二橋、汕頭晷石大橋、白沙洲長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋、上海楊浦大橋等。
[0003]以一個(gè)索塔的斜拉橋?yàn)槔治鍪芰?。索塔兩?cè)是對(duì)稱的斜拉索，通過(guò)斜拉索把索塔和主梁連接在一起。假設(shè)索塔兩側(cè)只有兩根斜拉索，左右對(duì)稱各一條，這兩根斜拉索受到主梁的重力作用，對(duì)索塔產(chǎn)生兩個(gè)對(duì)稱的沿著斜拉索方向的拉力，根據(jù)受力分析，左邊的力可以分解為水平向左的一個(gè)力和豎直向下的一個(gè)力；同樣的，右邊的力可以分解為水平向右的一個(gè)力和豎直向下的一個(gè)力。水平向左和水平向右的兩個(gè)力是對(duì)稱的，互相抵消。最終主梁的重力成為對(duì)索塔的豎直向下的兩個(gè)力，然后，力又傳給索塔下面的橋墩了。
[0004]斜拉橋成橋狀態(tài)時(shí)的斜拉索索力有多種計(jì)算方法，如剛性支承連續(xù)梁法、內(nèi)力平衡法、零初索力法、零支反力法、能量法等。成橋合理狀態(tài)的索力為一組相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)(數(shù)量與拉索數(shù)量相關(guān))，但因各點(diǎn)支座反力相互影響、拉索彈性和非彈性伸長(zhǎng)量、主梁變形上撓、溫度濕度等各方面原因，使得目前實(shí)際工程施工中的所有索式橋梁(系桿拱橋、斜拉橋、懸索橋)承橋索力的調(diào)整工期長(zhǎng)，任務(wù)繁重，往往需要二次或多次調(diào)整才能達(dá)到設(shè)計(jì)的橋梁線形。
[0005]并且，在傳統(tǒng)的調(diào)索過(guò)程中，吊索的張拉和調(diào)索基本采用人工和傳統(tǒng)張拉千斤頂進(jìn)行施工，施工精度和可靠性難以保證。最重要的是，吊索橋傳統(tǒng)張拉只能張拉一個(gè)點(diǎn)，張拉完成一個(gè)點(diǎn)后再?gòu)埨硗庖粋€(gè)點(diǎn)，但是張拉完成這個(gè)點(diǎn)后，另外一點(diǎn)的受力會(huì)變化，故需多次反復(fù)張拉至目標(biāo)值。也就是說(shuō)，每根吊索(桿)索力的每次單獨(dú)調(diào)整都會(huì)使得其他吊索(桿)的受力產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的變化，且不能直觀地看出調(diào)整后每根吊索(桿)的索力，需人工反復(fù)裝卸千斤頂，重復(fù)循環(huán)調(diào)整索力才能逼近設(shè)計(jì)的橋梁線形。
[0006]中國(guó)專利CN201310161898.6公開(kāi)了斜拉索整束智能張?jiān)O(shè)備，將多個(gè)千斤頂固定在同一個(gè)張拉墊板上，張拉墊板中間設(shè)置通孔用于錨索、錨頭穿過(guò)和張拉螺母的旋合，實(shí)現(xiàn)張拉工裝在豎直方向上的上升和下降。該設(shè)備可完成張拉施工中的供油、回油基本動(dòng)作，并實(shí)現(xiàn)張拉分段、保壓，但其沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)電子化的智能操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種多點(diǎn)同步智能張拉系統(tǒng)的控制方法，以解決索力調(diào)整過(guò)程沒(méi)有實(shí)現(xiàn)電子化標(biāo)準(zhǔn)操作的技術(shù)問(wèn)題。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多點(diǎn)同步智能張拉系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0009]A、讀取系統(tǒng)壓力值，判斷系統(tǒng)壓力值是否高于系統(tǒng)目標(biāo)壓力值2_3Mpa ;
[0010]若否，通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)字溢流閥，將系統(tǒng)壓力值調(diào)節(jié)至此范圍；
[0011]若是，轉(zhuǎn)至步驟B;
[0012]B、打開(kāi)球閥，啟動(dòng)進(jìn)油；
[0013]C、讀取各點(diǎn)千斤頂壓力值，判斷各點(diǎn)千斤頂壓力值的最大差值是否在設(shè)定范圍內(nèi)；在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)停止加壓后轉(zhuǎn)步驟D，不在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)啟動(dòng)加壓轉(zhuǎn)步驟D ;
[0014]D、繼續(xù)頂升，進(jìn)入下一輪判斷直到各點(diǎn)壓力值達(dá)到目標(biāo)壓力值，轉(zhuǎn)步驟E ;
[0015]E、關(guān)閉球閥，停止進(jìn)油，張拉結(jié)束。
[0016]優(yōu)選的，步驟C判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫χ档淖畲蟛钪凳欠裨谠O(shè)定范圍的方法具體為:
[0017]Cl、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠癯^(guò)當(dāng)前拉索目標(biāo)壓力值的3% ;若是，轉(zhuǎn)步驟C2，若否，轉(zhuǎn)步驟C3 ；
[0018]C2、檢測(cè)各點(diǎn)是否異常；若是，轉(zhuǎn)步驟E ;若否，降低泵油流量后轉(zhuǎn)步驟D ;
[0019]C3、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠癯^(guò)當(dāng)前拉索目標(biāo)壓力值的2% ;若是，降低泵油流量后轉(zhuǎn)步驟Cl，若否，轉(zhuǎn)步驟C4 ;
[0020]C4、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠癯^(guò)當(dāng)前拉索目標(biāo)壓力值的1.2% ;若是，轉(zhuǎn)步驟C5，若否，轉(zhuǎn)步驟D ；
[0021]C5、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠癯^(guò)當(dāng)前拉索目標(biāo)壓力值的1.6% ;若是，轉(zhuǎn)步驟C7，若否，轉(zhuǎn)步驟C6 ；
[0022]C6、打開(kāi)球閥，啟動(dòng)加壓；轉(zhuǎn)步驟C8 ；
[0023]C7、關(guān)閉球閥，停止加壓；轉(zhuǎn)步驟C8 ；
[0024]CS、判斷各點(diǎn)是否達(dá)到目標(biāo)力值，若是，轉(zhuǎn)步驟E，若否，轉(zhuǎn)步驟Cl。
[0025]優(yōu)選的，步驟C2檢測(cè)各點(diǎn)是否異常包括:檢查設(shè)備是否存在漏油情況、千斤頂是否頂住障礙物、是否存在壓力傳感器故障或其他故障。
[0026]優(yōu)選的，在步驟A之前，設(shè)定各個(gè)拉索的目標(biāo)壓力值和系統(tǒng)目標(biāo)壓力值。
[0027]優(yōu)選的，在步驟E之后還包括放張過(guò)程，放張過(guò)程包括以下步驟:
[0028]1、打開(kāi)泄荷球閥，啟動(dòng)泄荷；
[0029]I1、調(diào)節(jié)數(shù)字溢流閥；
[0030]II1、讀取各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫χ?，判斷各點(diǎn)是否泄荷至預(yù)緊壓力值以下；
[0031]若各點(diǎn)均泄荷至預(yù)緊壓力值以下，則轉(zhuǎn)步驟IV ;若未泄荷至預(yù)緊壓力值以下，則繼續(xù)泄荷直至預(yù)緊壓力值以下；
[0032]IV、關(guān)閉所有球閥，停止泄荷；
[0033]V、啟動(dòng)回縮模塊，調(diào)節(jié)數(shù)字閥；
[0034]V1、讀取各點(diǎn)千斤頂位移，判斷是否回縮至目標(biāo)位置；
[0035]若各點(diǎn)均回縮至目標(biāo)位置，則轉(zhuǎn)步驟VE ;若未回縮至目標(biāo)位置，則繼續(xù)回縮直至回縮至目標(biāo)位置；
[0036]VI1、關(guān)閉回縮模塊，放張結(jié)束。
[0037]優(yōu)選的，步驟III判斷各點(diǎn)是否泄荷至預(yù)緊壓力以下的方法具體為:
[0038]①、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠翊笥诳刂凭龋蝗羰?，轉(zhuǎn)步驟②；若否，轉(zhuǎn)步驟③；所述控制精度為壓力值；
[0039]②、降低數(shù)字閥調(diào)節(jié)速率；轉(zhuǎn)步驟①；
[0040]③、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠翊笥诳刂凭鹊?.6倍；若是，轉(zhuǎn)步驟
④；若否，轉(zhuǎn)步驟⑦；
[0041]④、判斷各點(diǎn)千斤頂?shù)膲毫ψ畲蟛钪凳欠翊笥诳刂凭鹊?.8倍；若是，轉(zhuǎn)步驟
⑤；若否，轉(zhuǎn)步驟⑥；
[0042]⑤、關(guān)閉球閥，停止泄壓；轉(zhuǎn)步驟⑦；
[0043]⑥、打開(kāi)球閥，啟動(dòng)泄壓；轉(zhuǎn)步驟⑦；
[0044]⑦、判斷各點(diǎn)是否泄荷至預(yù)緊壓力值以下，若否，轉(zhuǎn)步驟①；若是，轉(zhuǎn)步驟IV。
[0045]優(yōu)選的，在步驟I之前，設(shè)定系統(tǒng)的控制精度值和預(yù)緊壓力值。
[0046]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0047]本發(fā)明涉及一種索式橋梁(系桿拱橋、斜拉橋、懸索橋)吊索的張拉與調(diào)索施工的智能化設(shè)備，可以對(duì)橋梁所有吊索進(jìn)行“同步”或“異步”張拉，即本設(shè)備連接的各張拉點(diǎn)可單獨(dú)控制，亦可同步控制，同步控制點(diǎn)數(shù)可選。本發(fā)明簡(jiǎn)化了吊索施工工序和工藝，提高工作效率，縮短施工工期70%以上，節(jié)約施工成本30%以上。
[0048]本申請(qǐng)通過(guò)電腦控制平臺(tái)和新型智能張拉千斤頂對(duì)全橋吊索精確施加張拉力，排除了人為因素影響，保證張拉力精度在±5kN以內(nèi)，使得張拉過(guò)程全程完全可控，提高了吊索索力的精確度和可靠性；在全橋吊索張拉完成后，主站對(duì)各個(gè)從站實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制，可根據(jù)整橋的線型要求對(duì)全橋吊索中的任意一根特定拉索進(jìn)行個(gè)別的智能化調(diào)索。并且，在判斷各點(diǎn)千斤頂壓力值的最大差值是否在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)定多個(gè)階梯差值進(jìn)行步步判斷，逐漸調(diào)整各個(gè)拉索的索力，從而使得各拉索逐漸達(dá)到目標(biāo)力值，省時(shí)省力。
[0049]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照?qǐng)D，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0050]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0051]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例張拉過(guò)程的流程示意圖之一；
[0052]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例張拉過(guò)程的流程示意圖之二 ；
[0053]圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例放張過(guò)程的流程示意圖之三；
[0054]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例放張過(guò)程的流程示意圖之四。
【具體實(shí)施方式】
[0055]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
[0056]參見(jiàn)圖1，一種多點(diǎn)同步智能張拉系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0057]A、讀取系統(tǒng)壓力值，判斷系統(tǒng)壓力值是否高于系統(tǒng)目標(biāo)壓力值的2_3Mpa ;
[0058]若否，將系統(tǒng)壓力值調(diào)節(jié)至此范圍；根據(jù)目標(biāo)值調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溢流壓力，即正式張拉時(shí)，千斤頂內(nèi)壓力不至于超過(guò)系統(tǒng)壓力，即使在出現(xiàn)壓力傳感器故障時(shí)亦不至于將拉索拉斷，起安全保護(hù)作用。
[0059]若是，轉(zhuǎn)至步驟B ；
[0060]B、打開(kāi)球閥，啟動(dòng)進(jìn)油；
[0061]C、讀取各點(diǎn)千斤頂壓力值，判斷各點(diǎn)千斤頂壓力值的最大差值是否在設(shè)定范圍內(nèi)；在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)則停止加壓后繼續(xù)頂升，進(jìn)入下一輪判斷直到各點(diǎn)壓力值達(dá)到目標(biāo)壓力值，達(dá)到目標(biāo)壓力值則說(shuō)明所有拉索達(dá)到施工目標(biāo)，可以關(guān)閉球閥，停止進(jìn)油，結(jié)束張拉。
[0062]不在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)，則需要繼續(xù)調(diào)整，采取降低泵油流量或者啟動(dòng)加壓的措施，然后再重新讀取各點(diǎn)千斤頂壓力值進(jìn)行判斷。
[0063]具體實(shí)施例過(guò)程可參見(jiàn)以下實(shí)施例。