一种用于斜拉索更换工程的索力确定方法技术

一种用于斜拉索更换工程的索力确定方法属于斜拉索换索工程的施工领域。斜拉索更换工程，一般采用等索力替换的原则，新索安装的目标索力就是旧索的索力。然而这种常规方法确定的索力值并不准确，受人为因素以及油压表精度的影响大，使得新索张拉的目标索力不明确，给斜拉索的更换带来不确定因素，等索力替换难以实现。本发明专利技术具体方法为：在张拉端锚圈位置安装位移传感器，在张拉端千斤顶安装油压压力传感器，通过一个自动采集设备，采集张拉过程的锚圈移动量与油压压力的关系，分析所采集的数据，得出出斜拉索索力。本发明专利技术可快速准确的确定斜拉索索力，避免人为因素的影响，适应性强，操作简单，节省人工和工期。

A cable force determination method for cable replacement Engineering

A cable tension determination method for cable replacement engineering belongs to the construction field of cable replacement engineering. In the replacement of stay cables, the principle of equal cable force is generally adopted. The target cable force of new cable installation is the old cable force. However, the value of cable tension determined by this conventional method is not accurate, which is greatly influenced by human factors and the accuracy of hydraulic gauge, making the target cable tension unclear, bringing uncertainties to the replacement of cable, and so the replacement of cable tension is difficult to achieve. The specific method of the invention is to install a displacement sensor at the anchor ring position of the tension end, install an oil pressure sensor on the jack of the tension end, collect the relationship between the anchor ring movement and the oil pressure during the tension process through an automatic acquisition device, analyze the collected data, and obtain the cable force of the stay cable. The invention can quickly and accurately determine the cable force of the stay cable, avoid the influence of human factors, has strong adaptability, simple operation, and saves labor and time.

【技术实现步骤摘要】
一种用于斜拉索更换工程的索力确定方法
本专利技术为斜拉索更换工程索力确定的施工技术，具体涉及一种准确得出旧索索力以及新索索力精准张拉的方法。
技术介绍
对于需要进行斜拉索更换的斜拉桥，一般设计的换索原则为等索力替换，即新索索力与旧索索力一致。在进行具体的斜拉索更换时，首先需要对旧索的索力进行确定，然后在新索安装时，将新索索力拉至旧索索力，实现等索力替换。而对于索力的确定方法，常规方法为油压表读数法，即读取张拉端锚圈脱离锚垫板时的油压表读数，根据检定证书换算出力值，得出斜拉索索力。然而这种方法受人为因素和油压表精度的影响大，往往在具体实施过程中，很难判断出锚圈脱离锚垫板时状态，以及所对应的油表读数，使得常规方法难以精确的得出实际索力值，换索的等索力替换原则就难以实现。常规方法中，首先确定测度出张拉端锚圈脱离锚垫板1mm时索对应的油压表读数，新索安装时，以旧索索力作为目标索力，直接将新索张拉至旧索对应的油压表读数位置，并拧紧张拉端锚圈，认为新索张拉到位。此时对应的主梁线形、主梁应力理论上应恢复至换索前状态；但实际监测数据表明，所谓的新索张拉到位后，所对应的主梁线形、主梁应力均未恢复，说明常规方法所确定的索力值并不准确，未真正实现等索力替换。采用本专利技术的索力确定方法，是通过锚头外露量来控制新索索力，同时无需人工区分锚圈脱离锚垫板和油表读数，规避了人为因素的影响，索力测读精确，准确率可达99％，真正实现等索力替换。采用本专利技术的索力确定方法，在单塔2根索的索力确认时，5个人操作的工作要求，减少为可以由1个人控制，2小时以上的完成时间缩短为15分钟，快速高效完成索力的确认。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种斜拉索更换过程中，旧索索力精准确认，新索准确张拉，全过程的数据采集由程序自动采集，避免了人为因素和油压表精度不够的影响，真正实现等索力替换。本专利技术的技术方案为：一种斜拉索更换工程索力确定的方法，仍然利用千斤顶张拉斜拉索，读取张拉端锚圈脱离锚垫板时油压值，根据千斤顶的检定证书，换算成实际斜拉索索力。具体操作时，首先需要开发一套张拉采集设备，该设备包含位移传感器、油压传感器，数据采集系统，并与千斤顶一起标定。数据采集前，需要将位移传感器安装在张拉端锚圈上，传感器位移杆抵触锚垫板，油压传感器安装在千斤顶进油管上，位移、油压传感器通过数据线连接在数据采集系统上。数据采集时，给千斤顶进行缓慢的供油，供油后开始采集位移传感器和油压传感器的读数，此时在数据采集系统的屏幕上显示位移-索力曲线。张拉过程中，不要对锚圈施加外力，当锚圈向张拉方向移动50mm以上时，可以停止张拉数据的采集。实际索力计算时，在位移-索力曲线上，当位移数据开始发生变化时，该时刻所对应的索力值，即为斜拉索当前阶段的实际索力。对于新索初张，首先将新索张拉到与旧索索力油压读数基本一致，并量测出新索初张的张拉端锚头状态量。对于新索的目标索力张拉，还需分析新索所确定的弹性伸长量与索力的比例关系，并根据张拉端锚头外露量来控制新索目标索力是否张拉到位。本专利技术的优点在于：旧索索力快速准确的确定，新索安装目标索力的快速定位，索力确定的全过程受人为因素影响小，数据可靠，适应性强，操作简单，同时减少了人工和时间的投入。附图说明下面结合附图及具体实例对本专利技术做出详细说明。图1示出了本专利技术的张拉采集设备安装图。图2示出了本专利技术的锚头外露量示意图。图3示出了本专利技术的旧索索力确认的位移-索力曲线图。图4示出了本专利技术的新索初张的位移-索力曲线图。具体实施方式实施例1，以旧索索力确认为例：如图1所示的张拉采集设备安装图，将位移传感器安装在张拉端锚圈上，将油压传感器安装在千斤顶进油管口上，用数据线将传感器均连接在采集箱上。开始对油压千斤顶缓慢供油，同时观测数据采集箱上的显示器，当锚圈位移量达到50mm时，停止供油，形成图3。如图3所示的旧索索力确认的位移-索力曲线图，当位移开始发生的变化时，该时刻所对应的索力值为旧索索力F0，并反算出油压表读数A0。实施例2，以新索索力张拉为例：新索安装时，将新索直接张拉至旧索索力，使得该时刻的油压表读数约为A0，并量测出张拉端锚杯端部到锚垫板的距离H1。参照[0022]进行传感器的安装和设备连接。开始对油压千斤顶缓慢供油，同时观测数据采集箱上的显示器，当锚圈位移量达到50mm时，停止供油，形成图4。如图4所示的新索初张的位移-索力曲线图，读出当前时刻的实际索力值F1。根据如图4，分析出曲线斜率k。新索张拉时，目标索力F2所对应的新索锚头外露量为H2＝H1+(F2-F1)/k。新索目标索力F2张拉时，直接将张拉端锚头外露量调至H2。当新索目标索力与旧索索力完全一致时，即等索力替换，则F2＝F0。以上所述仅为本专利技术的实例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于斜拉索更换工程的索力确定方法，其特征在于，利用斜拉索张拉过程中索力与锚头外露量为线性的关系，现场标定出弹性伸长量与索力的比例关系；具体操作时，在张拉端锚圈位置安装位移传感器，在张拉端千斤顶上安装油压压力传感器，通过一个自动采集设备，采集张拉过程的锚圈移动量与油压压力的关系，现场标定出斜拉索弹性伸长量与索力的比例关系，整理出位移‑索力曲线；在旧索测定时，在位移‑索力曲线上，当位移开始发生的变化时，该时刻所对应的索力值即为旧索索力；新索安装时，首先应标定出新索的弹性伸长量与索力的比例关系，并量测出新索初张的张拉端锚头状态量；新索初张的张拉端状态量包括斜拉索的初张力和张拉端锚杯外露量；锚杯外露量指的是锚杯端部与锚垫板的距离；新索目标索力张拉时，利用位移‑索力曲线的斜率和初始状态量，换算出新索目标索力所对应的锚头外露量，最终新索的张拉，以所计算的锚头外露量来进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于斜拉索更换工程的索力确定方法，其特征在于，利用斜拉索张拉过程中索力与锚头外露量为线性的关系，现场标定出弹性伸长量与索力的比例关系；具体操作时，在张拉端锚圈位置安装位移传感器，在张拉端千斤顶上安装油压压力传感器，通过一个自动采集设备，采集张拉过程的锚圈移动量与油压压力的关系，现场标定出斜拉索弹性伸长量与索力的比例关系，整理出位移-索力曲线；在旧索测定时，在位移-索力曲线上，当位移开始发生的变化时，该时刻所对应的索力值即为旧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾振华，张彬彬，曾振中，
申请(专利权)人：中国建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11