测量系统、张拉系统和测量方法技术方案

本发明专利技术涉及测量系统、张拉系统和测量方法。根据本发明专利技术的一个方面，提供一种测量系统。所述测量系统包括第一测量装置，所述第一测量装置包括用于确定所述致动机构作用在所述钢绞线上的作用力的力传感器和/或用于确定所述钢绞线的伸长量的位移传感器。所述测量系统还包括第二测量装置，所述第二测量装置适于测量用于辅助确定所述作用力和/或所述伸长量的下述参数中的至少一项参数：在所述预应力结构的张拉过程中所述结构本体的回缩量；在所述钢绞线的张拉过程中所述工具夹具相对于所述工具锚的回缩量；以及在所述钢绞线的张拉过程结束后对所述钢绞线进行锚固时所述钢绞线的回缩量。根据本发明专利技术，能够满足预应力结构张拉误差范围，保证预应力结构生产制造的质量要求。

Measurement system, tensioning system and measurement method

The invention relates to a measuring system, a tensioning system and a measuring method. According to one aspect of the invention, a measuring system is provided. The measuring system comprises a first measuring device, and the first measuring device comprises a force sensor and a displacement sensor for determining the acting force of the actuating mechanism acting on the steel strand and / or for determining the elongation of the steel strand. The measurement system includes second measuring device, the measuring device for measuring second for at least one of the following parameters determine the auxiliary parameters of the force and / or the elongation in the process: in the prestressed concrete structure in structure ontology shrinkage; in the process of drawing steel in the wire retraction tool holder relative to the anchor and anchor; the steel wire in the process of pulling steel wire after the steel strand shrinkage. According to the invention, the tensioning error range of the prestressed structure can be satisfied and the quality requirement of the production of the prestress structure can be ensured.

【技术实现步骤摘要】
测量系统、张拉系统和测量方法
本专利技术涉及与预应力结构的张拉有关的测量系统、张拉系统和测量方法，特别地，本专利技术公开了一种预应力桥梁张拉过程中钢绞线测量新方法，属于测量方法的

技术介绍
随着高速铁路和公路的发展，预应力桥梁的质量直接影响行车安全，而预应力桥梁的质量/强度主要由预应力的大小决定，同时预应力的大小不仅影响桥梁质量还影响列车乘坐的舒适性。传统的预应力桥梁张拉时，钢绞线伸长过程中没有考虑桥梁压缩量、钢绞线的回缩量和工具夹片回缩量或者对这些压缩量/回缩量的测量不准，这造成钢绞线的伸长量与预应力不满足胡克定律(即，未能够建立合适的伸长量与预应力的关系式)，因此根据预应力桥梁的预应力值和钢绞线伸长值的关系式基于钢绞线伸长值，很难判断预应力桥梁的预应力是否达到设计值，造成预应力桥梁存在安全隐患。这里，应当指出的是，本部分中所提供的
技术实现思路
旨在有助于本领域技术人员对本专利技术的理解，而不一定构成现有技术。
技术实现思路
为了解决或部分地解决相关技术中所存在的上述问题中的至少一个问题，本专利技术提供一种测量系统、一种包括该测量系统的张拉系统以及一种利用该测量系统的测量方法，以便满足预应力结构(桥梁)张拉误差范围，保证预应力结构生产制造的质量要求。根据本专利技术的一个方面，提供一种在通过张拉设备对预应力结构进行张拉的张拉过程中使用的测量系统。所述预应力结构包括结构本体和钢绞线，所述张拉设备包括工具锚、适于在形成于所述工具锚的孔中夹紧所述钢绞线的工具夹具以及适于驱动所述工具锚的致动机构，使得所述钢绞线在所述致动机构的驱动下经由所述工具锚而被张拉。所述测量系统包括第一测量装置，所述第一测量装置包括用于确定所述致动机构作用在所述钢绞线上的作用力的力传感器和/或用于确定所述钢绞线的伸长量的位移传感器。所述测量系统还包括第二测量装置，所述第二测量装置适于测量用于辅助确定所述作用力和/或所述伸长量的下述参数中的至少一项参数：在所述预应力结构的张拉过程中所述结构本体的回缩量；在所述钢绞线的张拉过程中所述工具夹具相对于所述工具锚的回缩量；以及在所述钢绞线的张拉过程结束后对所述钢绞线进行锚固时所述钢绞线的回缩量。优选地，在上述测量系统中，所述第二测量装置包括适于测量结构本体回缩量的第一百分表和适于测量工具夹具回缩量和钢绞线回缩量两者的第二百分表。优选地，在上述测量系统中，所述第二测量装置还包括钢绞线伸长杆，所述的一端联接至所述钢绞线的自由外端而所述钢绞线伸长杆的另一端联接至所述第二百分表。优选地，在上述测量系统中，所述第二测量装置还包括支撑梁，所述支撑梁连接至所述张拉设备的对应部件以便在张拉过程中随着该对应部件的移动而移动，所述支撑梁用于支撑所述第二百分表、所述钢绞线伸长杆和/或所述第二百分表与所述钢绞线伸长杆的联接。优选地，在上述测量系统中，从通过所述致动机构经由所述工具锚开始张拉所述钢绞线至停止张拉所述钢绞线，所述第二百分表的测量值为工具夹具回缩量并且所述第二百分表将测量得到的工具夹具回缩量输出至所述测量系统的控制部，以及，在停止张拉所述钢绞线之后从通过所述张拉设备的工作锚和工作夹具开始对已伸长的所述钢绞线进行锚固至锚固完成，所述第二百分表的测量值为钢绞线回缩量并且所述第二百分表将测量得到的钢绞线回缩量输出至所述测量系统的控制部。优选地，在上述测量系统中，所述致动机构包括油缸内壁管和油缸外壁管，以及，所述第一测量装置包括所述力传感器和所述位移传感器两者，所述力传感器为适于测量所述油缸外壁管与所述油缸内壁管之间的相互作用力的轮辐式力传感器，所述位移传感器适于测量所述油缸外壁管与所述油缸内壁管之间的相对位移。优选地，在上述测量系统中，所述测量系统还包括控制部，所述控制部配置成：利用测量得到的结构本体回缩量、工具夹具回缩量和/或钢绞线回缩量来校正通过所述第一测量装置的测量结果而确定的所述作用力和/或所述伸长量。优选地，在上述测量系统中，所述测量系统还包括控制部，所述控制部配置成：建立测量得到的结构本体回缩量、工具夹具回缩量和/或钢绞线回缩量与对应于所述作用力的预应力结构张拉力的关系式，进而建立对应于所述预应力结构张拉力的预应力结构预应力与所述伸长量的关系式。根据本专利技术的另一方面，提供一种张拉系统。所述张拉系统包括张拉设备。所述张拉系统还包括如上所述的测量系统。优选地，在上述张拉系统中，所述张拉设备包括内卡套和内卡套管，所述内卡套钩住所述张拉设备的工具锚，所述内卡套管用作所述张拉设备的适于连接所述第二测量装置的支撑梁的对应部件，所述内卡套与所述内卡套管借助设置在其间的弹簧和定位销而实现卡扣配合，由此所述张拉设备的致动机构能够依次地经由所述内卡套管和所述内卡套而驱动所述工具锚。优选地，在上述张拉系统中，所述张拉系统包括中心控制系统，所述测量系统的控制部集成在所述中心控制系统中，或者，所述测量系统的控制部与所述中心控制系统分开但是与所述中心控制系统通信，所述中心控制系统配置成基于所接收到的测量数据和/或所建立的关系式来控制所述张拉系统对所述预应力结构的张拉。根据本专利技术的又一方面，提供一种测量方法。所述测量方法利用如上所述的测量系统来在通过张拉设备对预应力结构进行张拉的张拉过程中测量相关参数。优选地，在上述测量方法中，对于相同或相似预应力结构型号以及相同或相似施工规程，在对预定数目的预应力结构孔进行张拉并且测量结构本体回缩量、工具夹具回缩量和/或钢绞线回缩量之后，即建立测量得到的结构本体回缩量、工具夹具回缩量和/或钢绞线回缩量与对应于所述作用力的预应力结构张拉力的关系式以及建立对应于所述预应力结构张拉力的预应力结构预应力与所述伸长量的关系式，以便用于指导后续的预应力结构孔的张拉操作而无需再次测量结构本体回缩量、工具夹具回缩量和/或钢绞线回缩量。根据本专利技术，在预应力桥梁张拉时，考虑了钢绞线在张拉过程中影响其伸长的因素、优化测量方法、减少人为测量的误差并提高了测量精度。同时，利用在张拉过程中实测的桥梁梁体压缩变形量、钢绞线回缩量和工具夹片的回缩量，建立预应力桥梁张拉力与梁体压缩变形量、钢绞线回缩量和工具夹片的回缩量的函数式，进而结合这些函数式，计算预应力桥梁张拉过程中张拉力和钢绞线伸长量之间的关系式进而计算预应力与钢绞线伸长量之间的关系式。也就是说，考虑了梁体的回缩量、工具夹片的回缩量和钢绞线的回缩量，使得钢绞线在张拉过程中满足胡克定律(即，建立合适的伸长量与预应力的关系式或者说更准确地计算和建立预应力桥梁张拉过程中钢绞线伸长量和张拉力/预应力之间的线性关系)。由此，满足桥梁张拉误差范围，保证桥梁生产制造的质量要求。另外，根据本专利技术，钢绞线伸长测量系统的结构简单，并且在预应力桥梁张拉过程中可以将钢绞线伸长测量系统一次安装调试而完成整个预应力桥梁张拉过程中钢绞线伸长量的测量，因此操作简便并且避免了由于多次拆装和人为测量带来的精度误差。另外，根据本专利技术的测量系统和测量方法可应用于不同型号不同长度预应力桥梁张拉过程中的钢绞线的测量。附图说明通过以下参照附图对本专利技术示例性实施方式的详细描述，本专利技术的上述以及其它的目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1为根据本专利技术的示例性张拉系统的端视图；图2为根据本专利技术的示例性张拉系统的纵剖图；图3为根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在通过张拉设备对预应力结构进行张拉的张拉过程中使用的测量系统，所述预应力结构包括结构本体和钢绞线(4)，所述张拉设备包括工具锚(7)、适于在形成于所述工具锚(7)的孔中夹紧所述钢绞线(4)的工具夹具(8)以及适于驱动所述工具锚(7)的致动机构，使得所述钢绞线(4)在所述致动机构的驱动下经由所述工具锚(7)而被张拉，所述测量系统包括第一测量装置，所述第一测量装置包括用于确定所述致动机构作用在所述钢绞线(4)上的作用力的力传感器(13)和/或用于确定所述钢绞线(4)的伸长量的位移传感器(18)，其特征在于，所述测量系统还包括第二测量装置，所述第二测量装置适于测量用于辅助确定所述作用力和/或所述伸长量的下述参数中的至少一项参数：在所述预应力结构的张拉过程中所述结构本体的回缩量；在所述钢绞线(4)的张拉过程中所述工具夹具(8)相对于所述工具锚(7)的回缩量；以及在所述钢绞线(4)的张拉过程结束后对所述钢绞线(4)进行锚固时所述钢绞线(4)的回缩量。

【技术特征摘要】
1.一种在通过张拉设备对预应力结构进行张拉的张拉过程中使用的测量系统，所述预应力结构包括结构本体和钢绞线(4)，所述张拉设备包括工具锚(7)、适于在形成于所述工具锚(7)的孔中夹紧所述钢绞线(4)的工具夹具(8)以及适于驱动所述工具锚(7)的致动机构，使得所述钢绞线(4)在所述致动机构的驱动下经由所述工具锚(7)而被张拉，所述测量系统包括第一测量装置，所述第一测量装置包括用于确定所述致动机构作用在所述钢绞线(4)上的作用力的力传感器(13)和/或用于确定所述钢绞线(4)的伸长量的位移传感器(18)，其特征在于，所述测量系统还包括第二测量装置，所述第二测量装置适于测量用于辅助确定所述作用力和/或所述伸长量的下述参数中的至少一项参数：在所述预应力结构的张拉过程中所述结构本体的回缩量；在所述钢绞线(4)的张拉过程中所述工具夹具(8)相对于所述工具锚(7)的回缩量；以及在所述钢绞线(4)的张拉过程结束后对所述钢绞线(4)进行锚固时所述钢绞线(4)的回缩量。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述第二测量装置包括适于测量结构本体回缩量的第一百分表(19)和适于测量工具夹具回缩量和钢绞线回缩量两者的第二百分表(15)。3.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，所述第二测量装置还包括钢绞线伸长杆(9)，所述(9)的一端联接至所述钢绞线(4)的自由外端而所述钢绞线伸长杆(9)的另一端联接至所述第二百分表(15)。4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述第二测量装置还包括支撑梁(14)，所述支撑梁(14)连接至所述张拉设备的对应部件以便在张拉过程中随着该对应部件的移动而移动，所述支撑梁(14)用于支撑所述第二百分表(15)、所述钢绞线伸长杆(9)和/或所述第二百分表(15)与所述钢绞线伸长杆(9)的联接。5.根据权利要求2所述的测量系统，其特征在于，从通过所述致动机构经由所述工具锚(7)开始张拉所述钢绞线(4)至停止张拉所述钢绞线(4)，所述第二百分表(15)的测量值为工具夹具回缩量并且所述第二百分表(15)将测量得到的工具夹具回缩量输出至所述测量系统的控制部，以及，在停止张拉所述钢绞线(4)之后从通过所述张拉设备的工作锚(1)和工作夹具(2)开始对已伸长的所述钢绞线(4)进行锚固至锚固完成，所述第二百分表(15)的测量值为钢绞线回缩量并且所述第二百分表(15)将测量得到的钢绞线回缩量输出至所述测量系统的控制部。6.根据权利要求1至5中任一项所述的测量系统，其特征在于，所述致动机构包括油缸内壁管(11)和油缸外壁管(12)，以及，所述第一测量装置包括所述力传感器(13)和所述位移传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德顺，姜会增，李世林，周永贵，张保华，徐江亭，尚景华，
申请(专利权)人：北京华横新技术开发公司，
类型：发明
国别省市：北京,11