一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法技术

本发明专利技术公开了一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法，涉及路桥建造技术领域，具体步骤包括数字建模和仿真

【技术实现步骤摘要】
一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法


[0001]本专利技术涉及路桥建造
，尤其是涉及一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁分段安装的方法
。

技术介绍

[0002]混凝土桥梁长期以来在我国占据主导地位，法国
、
日本
、
美国等国家钢结构桥梁分别占比
85
％
、41
％
、35
％，我国的公路钢结构桥梁截至
2015
年年底还不足1％，钢结构的自重轻
、
材质均匀
、
尤其适用于工厂化制造和装配式施工，推进钢结构桥梁的建设已成为行业内的共识
。
钢桥梁的建造过程中，采用悬臂拼装法是一种常见选择，尤其对于桥梁下方已有路桥容易造成侵入
、
桥梁临水
、
临深沟
、
临深谷等环境中，应用更为广泛，悬臂拼装法指的是在桥墩两侧设置吊架，平衡地逐段向跨中悬臂拼装桥梁体预制件，并逐段施加预应力的施工方法
。
悬臂拼装施工包括块件的预制
、
运输
、
拼装及合龙
。
悬拼法搭建桥梁可以大大缩短工期，将桥体预制件的制作工期与桥体拼装的工期压缩在一起，并且由于桥体预制件在安全环境中制造，对于桥体安全性能有更高保证
。
[0003]在采用悬拼法建造钢梁桥体的过程中，处于应力平衡和桥体足重荷载的需要，经常的搭建过程中搭建临时支墩支撑钢梁桥体，待桥体搭建完成后再拆除
。
悬拼的施工过程需要控制要点包括钢梁的稳定性
、
各杆件应力和局部稳定性
、
悬拼时梁的挠度需在控制范围内，保证合拢顺利和梁体的线形优美
、
悬拼时的梁体振动
、
合拢控制等
。
而现有的技术中虽然建立了多种安全规范和建造规范进行了限制，依旧存在人力的限制与面对突发情况的不足，并且桥体建造和合龙过程中的精度控制需要进一步提高
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装方法，由临时支墩辅助钢梁预制件的拼接，在控制中心的自动化控制下提高桥体悬拼精度和突破人力限制，提高悬拼效率和安全性
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法，步骤如下：
[0006]S1
数字建模和仿真：在施工前，根据地形条件和桥梁设计要求使用数字建模软件创建
3D
模型，包括临时支墩
、
桥墩体
、
钢梁预制件，并设置建造参数和预规划悬拼顺序；
[0007]S2
自动化定位和悬挂：在现场，使用自动化系统辅助悬挂钢梁分段，自动化系统包括若干高精度的定位传感器
、
相机
、
激光测距设备和自动化起重设备，定位传感器安装在临时支墩和已安装分段上，自动化起重设备具备编程控制能力，根据
3D
模型和定位传感器的数据进行自动定位和悬挂；
[0008]S3
实时数据反馈：通过安装在钢梁分段上的定位传感器和相机监测钢梁分段的位置
、
角度和对齐情况，并将相应数据传输到控制中心，控制中心集成传感器数据
、3D
模型信息
、
建造参数和临时支墩建造计划，控制中心以远程控制台形式设置于工地的指挥中心；
[0009]S4
自动化操作和调整：自动化起重设备根据预定的指令，将待安装的钢梁分段悬挂到预定为止，控制中心根据传感器数据实时监测分段的实际位置和角度，监测过程中对精度做出预设，若精度不满足要求，则提示操作员人工介入；
[0010]S5
人工操作和调整：操作员根据控制中心提供的实时监控数据，使用控制台或控制面板对待安装分段进行微调，直到分段达到准确的安装位置；
[0011]S6
实时指导和反馈：控制中心的显示屏将显示分段的预定位置
、
角度和实际对齐情况，为操作员提供实时指导，当分段达到准确对齐时，发出声音或视觉提示；
[0012]S7
判断和建造临时支墩：在控制中心设置算法计算分段钢梁需要的支撑力，当判断支撑不足时，控制中心启动临时支墩建造计划，临时支墩的形式包括自治临时支墩
、
钢结构支墩
、
砂筒支墩
、
木悬架支墩；
[0013]S8
接缝处理：在拼装过程中对钢梁桥体预制件的接缝进行拼接处理，处理方式包括焊接连接
、
螺栓连接
、
锁定连接
、
精密机械连接
、
环板连接
、
胶合连接
、
激光精密焊接；
[0014]S9
合龙处理：在完成悬拼后，检查钢梁桥体各部分的状态，通过激光定位和测量出钢梁桥体的位置和偏差，通过定位传感器采集钢梁预制件的变形
、
位移
、
荷载数据，由控制中心模拟合龙过程并针对合龙的突发情况做出预案，然后在控制中心的指导下使用液压千斤顶
、
吊车和钢丝绳索控制桥体形态，完成合龙
。
[0015]优选的，建造参数包括悬拼顺序参数
、
自动调整力度参数
、
自动化日志记录参数，还包括：
[0016]定位精度参数，定位精度参数为定位传感器的精度阈值；
[0017]角度对齐参数，角度对齐参数为角度误差的容许值；
[0018]临时支墩建造参数，临时支墩建造参数为临时支墩的标准
、
高度和位置；
[0019]监测频率参数，监测频率参数为定位传感器和相机的实时监测频率，考虑数据传输带来的延迟；
[0020]异常处理参数，异常处理参数为设定的异常情况的报警阈值，以及对应异常情况下的报警方式和紧急停止操作；
[0021]实时反馈界面参数，实时反馈界面参数为控制中心显示界面的布局和数据呈现方式；
[0022]自动对齐算法参数，自动对齐算法参数为钢梁预制件对齐过程中输入控制中心的对齐算法数据要求
。
[0023]因此，本专利技术采用上述步骤的一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法，具有以下有益效果：
[0024](1)
精确度提升：自动化系统可以利用高精度的传感器和定位技术，确保钢梁分段在悬挂和连接过程中达到更高的精确度，这可以减少人为误差，提高对齐准确性
。
[0025](2)
自动对齐：自动化系统可以使用控制算法和精确的执行器，自动对齐钢梁分段，这可以节省人工调整的时间，并减少调整误差
。
[0026](3)
优化流程规划：可以根据
3D...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种临时支墩与悬拼相结合的钢梁路桥分段安装的方法，其特征在于：步骤如下：
S1
数字建模和仿真：在施工前，根据地形条件和桥梁设计要求使用数字建模软件创建
3D
模型，包括临时支墩
、
桥墩体
、
钢梁预制件，并设置建造参数和预规划悬拼顺序；
S2
自动化定位和悬挂：在现场，使用自动化系统辅助悬挂钢梁分段，自动化系统包括若干高精度的定位传感器
、
相机
、
激光测距设备和自动化起重设备，定位传感器安装在临时支墩和已安装分段上，自动化起重设备具备编程控制能力，根据
3D
模型和定位传感器的数据进行自动定位和悬挂；
S3
实时数据反馈：通过安装在钢梁分段上的定位传感器和相机监测钢梁分段的位置
、
角度和对齐情况，并将相应数据传输到控制中心，控制中心集成传感器数据
、3D
模型信息
、
建造参数和临时支墩建造计划，控制中心以远程控制台形式设置于工地的指挥中心；
S4
自动化操作和调整：自动化起重设备根据预定的指令，将待安装的钢梁分段悬挂到预定为止，控制中心根据传感器数据实时监测分段的实际位置和角度，监测过程中对精度做出预设，若精度不满足要求，则提示操作员人工介入；
S5
人工操作和调整：操作员根据控制中心提供的实时监控数据，使用控制台或控制面板对待安装分段进行微调，直到分段达到准确的安装位置；
S6
实时指导和反馈：控制中心的显示屏将显示分段的预定位置
、
角度和实际对齐情况，为操作员提供实时指导，当分段达到准确对齐时，发出声音或视觉提示；
S7
判断和建造临时支墩：在控制中心设置算法计算分段钢梁需要的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许营，伍树华，吕小龙，程咏春，陈光海，
申请(专利权)人：中交路桥建设有限公司，
类型：发明
国别省市：