大跨度钢桁拱桥施工监控方法技术

本发明专利技术涉及拱桥施工技术领域，具体公开了大跨度钢桁拱桥施工监控方法，包括如下内容：

【技术实现步骤摘要】
大跨度钢桁拱桥施工监控方法


[0001]本专利技术涉及拱桥施工
，特别涉及大跨度钢桁拱桥施工监控方法
。

技术介绍

[0002]在大跨度钢桁拱桥施工中，通常包括拱座基坑开挖及边坡防护
、
拱座基础施工
、
交界墩施工
、
扣塔施工
、
钢拱圈安装
、
拱脚砼浇筑
、
拆除扣索及扣塔
、
引桥
T
梁架设
、
拱上立柱安装
、
组合梁架设
、
桥面板及湿接缝浇筑和附属工程施工等步骤
。
[0003]其中，钢拱圈安装时，需要使用缆索吊机吊装拱肋进行拼装
。
由于在施工现场通常在河谷峡谷地貌，天气环境恶劣，拼装过程中受风力影响大，如何实时对施工过程进行监测，保证钢拱圈安装的施工安全成了急需解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了大跨度钢桁拱桥施工监控方法，能够实时监测钢拱圈安装的施工过程，保证施工安全
。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
[0006]大跨度钢桁拱桥施工监控方法，包括如下内容：
[0007]S1、
将拱肋在拼装场拼装成拱肋桁片，在拱肋桁片上安装数据采集模块；
[0008]S2、
将拱肋桁片依次移动到缆索吊机起吊范围；
[0009]S3、
实时采集环境风速，判断当前风速是否小于风速阈值，若小于风速阈值，根据当前风速设定拱肋桁片的移动速度；
[0010]S4、
通过缆索吊机将拱肋桁片翻转
90
°
，从交界墩正面起吊，起吊后翻越交界墩；
[0011]S5、
按照设定的速度向安装位置移动拱肋桁片；
[0012]S6、
从数据采集模块采集吊装拱肋桁片晃动的加速度，判断加速度是否在预设区间内，若在，保持当前移动速度；
[0013]S7、
吊装拱肋桁片就位；
[0014]S8、
重复步骤
S4
‑
S7
，采用扣索
、
背索斜拉锚固定位的施工方法，左右分幅安装，两岸对称悬拼拱肋桁片；
[0015]S9、
按设计规定合龙温度，安装合龙段拱肋桁片，完成钢拱圈合龙
。
[0016]基础方案原理及有益效果如下：
[0017]本方案中，通过实时采集环境风速，从而判断当前的风速是否符合施工，在符合施工条件时，可以根据当前的风速保守确定一个拱肋桁片的移动速度
。
在后续的吊装过程中，通过安装在拱肋桁片上的数据采集模块实时采集晃动的加速度，从而可以判断拱肋桁片吊装过程中的晃动幅度，保证拱肋桁片的吊装安全
。
[0018]综上，本方案能够对每一段拱肋桁片的吊装过程进行监测，从而保证钢拱圈安装的施工安全
。
[0019]进一步，所述步骤
S6
中，当加速度小于预设区间时，提高当前移动速度；
[0020]当加速度大于预设区间时，判断当前的风速是否小于风速阈值；若小于风速阈值，降低移动速度的值；若风速大于或等于风速阈值，将移动速度降为
0。
[0021]本优选方案能在保证施工安全的情况下，实现移动速度的动态调整，实现施工效率与施工安全的平衡
。
[0022]进一步，所述步骤
S8
中，将上一次拱肋桁片的移动速度作为本次吊装拱肋桁片的移动速度
。
[0023]实现移动速度的自动优化调整，有助于提高施工效率
。
[0024]进一步，还包括步骤
S0
，建立钢桁拱桥的
BIM
完整模型，以及待拼装拱肋桁片的
BIM
实景模型；
[0025]步骤
S5
中，还实时采集吊装中拱肋桁片的空间位置，基于吊装中拱肋桁片的空间位置同步更新
BIM
实景模型中的拱肋桁片位置
。
[0026]通过同步更新的
BIM
实景模型，可以实时监控当前的施工进度
。
通过
BIM
完整模型，可以了解拱肋桁片安装完成后的状态
。
[0027]进一步，所述步骤
S0
中，对
BIM
完整模型中的拱肋桁片进行虚拟编号，根据拱肋桁片的所在位置分配数据采集模块和中继端；
[0028]步骤
S1
中，完成拱肋桁片拼装后，基于拱肋桁片的实际安装位置对拱肋桁片进行实际编号，使实际编号与虚拟编号一致；基于实际编号安装对应的数据采集模块以及中继端；在拼装场一侧设置网关；
[0029]步骤
S6
中
、
将数据采集模块采集的加速度发送至中继端，由中继端回传至网关
。
[0030]通过设置中继端，可以进行信号的放大，保证数据的实时传输
。
[0031]进一步，所述步骤
S1
中，数据采集模块包括加速度采集单元，微处理单元和
LoRa
通信单元，加速度采集单元和
LoRa
通信单元与微处理单元电连接
。
[0032]LoRa
通信单元功耗低，能够在桥梁建设完成后的很长一段时间里，持续工作
。
[0033]进一步，所述步骤
S7
中
、
吊装拱肋桁片就位，挂扣
、
背索，测量确认拱肋高程和轴线至满足预设条件，锚固扣
、
背索
。
[0034]进一步，所述步骤
S3
中，还根据环境风速确定
LoRa
通信单元的回传频率，其中，风速越大，回传频率越高
。
附图说明
[0035]图1为实施例一拱肋合龙前的示意图；
[0036]图2为实施例一大跨度钢桁拱桥施工监控系统的逻辑框图
。
具体实施方式
[0037]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0038]实施例一
[0039]本实施例的大跨度钢桁拱桥施工监控方法，包括如下步骤：
[0040]S0、
建立钢桁拱桥的
BIM
完整模型，以及待拼装拱肋桁片的
BIM
实景模型；对
BIM
完整模型中的拱肋桁片进行虚拟编号，根据拱肋桁片的所在位置分配数据采集模块和中继端，本实施例中，中继端的数量至少为2个；
[0041]S1、
将拱肋在拼装场拼装成拱肋桁片，即吊装节段，本实施例中，单幅拱肋桁片包括
11
个对称节段
(
即
22
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
大跨度钢桁拱桥施工监控方法，其特征在于，包括如下内容：
S1、
将拱肋在拼装场拼装成拱肋桁片，在拱肋桁片上安装数据采集模块；
S2、
将拱肋桁片依次移动到缆索吊机起吊范围；
S3、
实时采集环境风速，判断当前风速是否小于风速阈值，若小于风速阈值，根据当前风速设定拱肋桁片的移动速度；
S4、
通过缆索吊机将拱肋桁片翻转
90
°
，从交界墩正面起吊，起吊后翻越交界墩；
S5、
按照设定的速度向安装位置移动拱肋桁片；
S6、
从数据采集模块采集吊装拱肋桁片晃动的加速度，判断加速度是否在预设区间内，若在，保持当前移动速度；
S7、
吊装拱肋桁片就位；
S8、
重复步骤
S4
‑
S7
，采用扣索
、
背索斜拉锚固定位的施工方法，左右分幅安装，两岸对称悬拼拱肋桁片；
S9、
按设计规定合龙温度，安装合龙段拱肋桁片，完成钢拱圈合龙
。2.
根据权利要求1所述的大跨度钢桁拱桥施工监控方法，其特征在于：所述步骤
S6
中，当加速度小于预设区间时，提高当前移动速度；当加速度大于预设区间时，判断当前的风速是否小于风速阈值；若小于风速阈值，降低移动速度的值；若风速大于或等于风速阈值，将移动速度降为
0。3.
根据权利要求2所述的大跨度钢桁拱桥施工监控方法，其特征在于：所述步骤
S8
中，将上一次拱肋桁片的移动速度作为本次吊装拱肋桁片的移动速度
。4.
根据权利要求3所述的大跨度钢桁拱桥施工监控方法，其特征在于：还包括步骤
S0
，建立钢桁拱桥的

【专利技术属性】
技术研发人员：付位勇，朱张毅，黄忠，邓浩宇，黎勇，马文荣，徐鑫，徐春明，王聪，赵代强，田德彬，
申请(专利权)人：中铁八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：