一种桥梁转体后的姿态调整系统及姿态调整方法技术方案

本申请涉及一种桥梁转体后的姿态调整系统及姿态调整方法，涉及桥梁施工领域。本系统先通过控制模块采集的位置数据计算得到梁体的总调整值，并判断总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则梁体的姿态调整过程结束，若是，则控制模块控制调整组件进行调整，然后在预设时间内判断梁体的调整量是否大于等于第二预设临界值，若否，则控制模块控制调整组件继续调整，直至调整量大于等于第二预设临界值，若是，则控制调整组件停止调整并根据监测的梁体的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于第一预设临界。本申请提供的系统和方法解决了相关技术中调整效率低、准确率低及调整时安全风险大的问题。

A bridge attitude adjustment system and method after turning

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁转体后的姿态调整系统及姿态调整方法
本申请涉及桥梁施工领域，特别涉及一种桥梁转体后的姿态调整系统及姿态调整方法。
技术介绍
目前，随着国家基础建设的大力投资和交通网络建设的基本完善，越来越多的新建桥梁需要跨越运营线路，特别是跨越运营铁路和高速公路，为了不影响这些运营线路的正常运营，采用平转施工方法的桥梁越来越多，也越来越普遍。相关技术中，近几年国内的转体桥施工总吨位和跨径得到了突破式的发展和提高，转体桥施工控制研究技术也越来越成熟和可靠，但绝大部分转体桥研究的是关于在转体的过程中控制研究，对转体后的桥梁姿态轴线、姿态高程调整的研究很少，智能化精确调整的更少。一般在桥梁转体完成后，梁体姿态与目标控制状态存在较大偏差，不能满足施工控制要求，必须通过梁体姿态的调整，使得偏差被调整至规范允许的范围内后，才能进行下一阶段的合龙施工，否则这种差值产生的不利影响将会永久存在结构中，造成桥梁扭转受力和线形不平顺，最终成桥线形和内力不符合设计要求，带病运营，给后期养护和使用带来风险。但是，转体后梁体的姿态调整已有的方法主要是依靠人工加载、测试数据、分析数据、再次加载、测试数据、分析数据，反复试调整以达到目标姿态，这种调整方式受人为因素影响大，不能够实现标准化作业，过程中记录的数据不能实时快速处理并反馈到控制力的加载，随机性大，不能实现智能化控制，较难调整到目标控制状态，调整时间久，做不到快速施工。而且在调整过程中，由于不能智能化控制，可能导致过转即梁体轴线平转多了，使得梁体轴线再也无法调整，也可能导致过顶即竖向顶升力大了，使得梁体存在倾覆危险。总而言之，现已有的调整过程原始，理念比较落后，控制手段少，调整时结构的安全风险大，已无法适应目前日益增长的需求。
技术实现思路
本申请实施例提供一种桥梁转体后的姿态调整系统及姿态调整方法，以解决相关技术中调整效率低、准确率低及调整时安全风险大的问题。第一方面，提供了一种桥梁转体后的姿态调整系统，其包括：基台，其上方设有球铰，所述球铰的上方设有梁体；调整组件，其设于所述球铰与基台之间，所述调整组件用于对所述球铰进行调整以调节所述梁体的姿态；传感模块，其包括第一位移传感单元，所述第一位移传感单元设于所述梁体上并用于监测所述梁体的位移数据；控制模块，其与所述第一位移传感单元和调整组件均相连，所述控制模块用于采集所述第一位移传感单元监测的位置数据以计算得到所述梁体的总调整值，并判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则所述梁体的姿态调整过程结束，若是，则所述控制模块控制所述调整组件进行调整，所述控制模块在预设时间内判断所述梁体的调整量是否大于等于第二预设临界值，若否，则所述控制模块控制所述调整组件继续调整，直至调整量大于等于所述第二预设临界值，若是，则所述控制模块控制所述调整组件停止调整并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界。一些实施例中，所述传感模块还包括与所述控制模块相连的第二位移传感单元，所述第二位移传感单元设于所述球铰的底部并用于监测所述球铰的位移数据，所述控制模块用于采集第二位移传感单元监测的位移数据后进行线性拟合，并判断线性拟合的相关系数是否大于预设预警值，若是，则所述控制模块控制所述调整组件继续调整，若否，则所述控制模块发出警告信号。一些实施例中，所述第一位移传感单元包括至少两个大里程位移传感器和至少两个小里程位移传感器，所有所述大里程位移传感器沿所述梁体大里程侧的宽度方向的边沿间隔设置并用于监测所述梁体大里程侧的位移数据，所有所述小里程位移传感器沿所述梁体小里程侧的宽度方向的边沿间隔设置并用于监测所述梁体小里程侧的位移数据。一些实施例中，所述控制模块包括：第一控制单元，其与所述大里程位移传感器和小里程位移传感器均相连，所述第一控制单元包括第一计算组件和第一判断组件，所述第一计算组件用于采集所述大里程位移传感器和小里程位移传感器监测的数据并计算得到所述梁体的总调整值，并判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则所述第一判断组件发送结束信号，若是，则所述第一判断组件发送继续调整信号，所述第一计算组件在预设时间内判断所述梁体的调整量是否大于等于所述第二预设临界值，若否，则所述第一判断组件发送继续调整信号，直至调整量大于等于所述第二预设临界值，若是，则所述第一判断组件发送停止调整信号并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界值；第二控制单元，其与所述第二位移传感单元相连，所述第二控制单元包括第二计算组件和第二判断组件，所述第二计算组件用于采集第二位移传感单元监测的位移数据后进行线性拟合，所述第二判断组件用于判断线性拟合的相关系数是否大于所述预设预警值，若是，则所述第二判断组件发送继续调整信号，若否，则所述第二判断组件发出警告信号。一些实施例中，所述调整组件包括四个分别位于所述球铰底部顶角处的千斤顶，且四个所述千斤顶的顶部与所述球铰的底部之间存在间隙，所述控制模块还包括与四个所述千斤顶均相连的第三控制单元，所述第三控制单元包括第三计算组件和第三判断组件，在调整时，与所需调整方向对应的两个相邻的所述千斤顶用于对所述球铰进行调整，所述第三计算组件用于监测并采集剩余两个所述千斤顶与球铰之间的实际间距h，所述第三判断组件用于根据h来控制剩余两个所述千斤顶顶升或下降以保证h的取值始终为3mm。一些实施例中，所述姿态调整系统还包括移动设备端，所述移动设备端通过无线网桥与所述第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元均相连，所述移动设备端用于接收所述第一控制单元和第二控制单元发送的信号并根据接收的信号向所述第三判断模块发送对应的指令以控制所述调整组件对所述球铰的调整。一些实施例中，所述第一计算组件对所述大里程位移传感器和小里程位移传感器的数据采集频率为10s/次，所述千斤顶的调整速度为2kN/s。第二方面，提供了一种用于桥梁转体后的姿态调整方法，其步骤包括：S1、利用控制模块采集第一位移传感单元监测的位移数据以计算得到梁体的总调整值；S2、判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则结束所述梁体的姿态调整，若是，执行步骤S3；S3、利用所述控制模块控制所述调整组件进行调整，并利用所述控制模块在预设时间内判断所述梁体的调整量是否大于等于第二预设临界值，若否，执行步骤S4，若是，执行步骤S5；S4、利用所述控制模块控制所述调整组件继续调整，并返回步骤S3；S5、利用所述控制模块控制所述调整组件停止调整，并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体的当前位置重新计算新的总调整值，重复步骤S2至S4，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界。一些实施例中，所述传感模块还包括与所述控制模块相连的第二位移传感单元，将所述第二位移传感单元设于所述球铰的底部，利用所述第二位移传感单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁转体后的姿态调整系统，其特征在于，其包括：/n基台(10)，其上方设有球铰(11)，所述球铰(11)的上方设有梁体(12)；/n调整组件，其设于所述球铰(11)与基台(10)之间，所述调整组件用于对所述球铰(11)进行调整以调节所述梁体(12)的姿态；/n传感模块，其包括第一位移传感单元，所述第一位移传感单元设于所述梁体(12)上并用于监测所述梁体(12)的位移数据；/n控制模块，其与所述第一位移传感单元和调整组件均相连，所述控制模块用于采集所述第一位移传感单元监测的位置数据以计算得到所述梁体(12)的总调整值，并判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则所述梁体(12)的姿态调整过程结束，若是，则所述控制模块控制所述调整组件进行调整，所述控制模块在预设时间内判断所述梁体(12)的调整量是否大于等于第二预设临界值，若否，则所述控制模块控制所述调整组件继续调整，直至调整量大于等于所述第二预设临界值，若是，则所述控制模块控制所述调整组件停止调整并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体(12)的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界。/n...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁转体后的姿态调整系统，其特征在于，其包括：
基台(10)，其上方设有球铰(11)，所述球铰(11)的上方设有梁体(12)；
调整组件，其设于所述球铰(11)与基台(10)之间，所述调整组件用于对所述球铰(11)进行调整以调节所述梁体(12)的姿态；
传感模块，其包括第一位移传感单元，所述第一位移传感单元设于所述梁体(12)上并用于监测所述梁体(12)的位移数据；
控制模块，其与所述第一位移传感单元和调整组件均相连，所述控制模块用于采集所述第一位移传感单元监测的位置数据以计算得到所述梁体(12)的总调整值，并判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则所述梁体(12)的姿态调整过程结束，若是，则所述控制模块控制所述调整组件进行调整，所述控制模块在预设时间内判断所述梁体(12)的调整量是否大于等于第二预设临界值，若否，则所述控制模块控制所述调整组件继续调整，直至调整量大于等于所述第二预设临界值，若是，则所述控制模块控制所述调整组件停止调整并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体(12)的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界。


2.如权利要求1所述的一种桥梁转体后的姿态调整系统，其特征在于：所述传感模块还包括与所述控制模块相连的第二位移传感单元，所述第二位移传感单元设于所述球铰(11)的底部并用于监测所述球铰(11)的位移数据，所述控制模块用于采集第二位移传感单元监测的位移数据后进行线性拟合，并判断线性拟合的相关系数是否大于预设预警值，若是，则所述控制模块控制所述调整组件继续调整，若否，则所述控制模块发出警告信号。


3.如权利要求2所述的一种桥梁转体后的姿态调整系统，其特征在于：所述第一位移传感单元包括至少两个大里程位移传感器(30)和至少两个小里程位移传感器(31)，所有所述大里程位移传感器(30)沿所述梁体(12)大里程侧的宽度方向的边沿间隔设置并用于监测所述梁体(12)大里程侧的位移数据，所有所述小里程位移传感器(31)沿所述梁体(12)小里程侧的宽度方向的边沿间隔设置并用于监测所述梁体(12)小里程侧的位移数据。


4.如权利要求3所述的一种桥梁转体后的姿态调整系统，其特征在于，所述控制模块包括：
第一控制单元(40)，其与所述大里程位移传感器(30)和小里程位移传感器(31)均相连，所述第一控制单元(40)包括第一计算组件和第一判断组件，所述第一计算组件用于采集所述大里程位移传感器(30)和小里程位移传感器(31)监测的数据并计算得到所述梁体(12)的总调整值，并判断所述总调整值是否大于第一预设临界值，若否，则所述第一判断组件发送结束信号，若是，则所述第一判断组件发送继续调整信号，所述第一计算组件在预设时间内判断所述梁体(12)的调整量是否大于等于所述第二预设临界值，若否，则所述第一判断组件发送继续调整信号，直至调整量大于等于所述第二预设临界值，若是，则所述第一判断组件发送停止调整信号并根据所述第一位移传感单元监测的所述梁体(12)的当前位置重新计算以确定新的总调整值，直至计算的新的总调整值小于所述第一预设临界值；
第二控制单元(41)，其与所述第二位移传感单元相连，所述第二控制单元(41)包括第二计算组件和第二判断组件，所述第二计算组件用于采集第二位移传感单元监测的位移数据后进行线性拟合，所述第二判断组件用于判断线性拟合的相关系数是否大于所述预设预警值，若是，则所述第二判断组件发送继续调整信号，若否，则所述第二判断组件发出警告信号。


5.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗力军，李成，余昆，满粟，吴何，柳静，唐家睿，周雄，李苏洋，阮希贤，邵英帅，王文洋，张美玲，任虹昌，杨靖，王云，
申请(专利权)人：中铁大桥科学研究院有限公司，中建三局集团有限公司，中铁大桥局第七工程有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42