本發(fā)明涉及橋梁轉(zhuǎn)體施工，特別涉及一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)的高速發(fā)展，鐵路、公路網(wǎng)已逐漸成型，因此跨越既有線路的橋梁也愈來愈多?？缭郊扔芯€路橋梁的設(shè)計(jì)以及施工方式得到國(guó)內(nèi)專家的廣泛關(guān)注。在跨越既有線路橋梁的施工方法中，轉(zhuǎn)體施工法以：(1)施工所需的機(jī)具設(shè)備少、工藝簡(jiǎn)單、操作安全；(2)具有結(jié)構(gòu)合理，受力明確，力學(xué)性能好；(3)轉(zhuǎn)體法能較好地克服在高山峽谷、水深急流或大跨度河道架設(shè)構(gòu)造物的困難，尤其是對(duì)修建處于交通運(yùn)輸繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋，其優(yōu)勢(shì)更加明顯；(4)施工速度快、造價(jià)低、節(jié)約投資等優(yōu)點(diǎn)在橋梁施工中得到廣泛應(yīng)用。

2、轉(zhuǎn)體施工作為一種特殊的施工方法，在施工過程中具有特殊性。轉(zhuǎn)體施工法的核心是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備與轉(zhuǎn)動(dòng)能力，在轉(zhuǎn)體施工過程中保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及體系的順利轉(zhuǎn)換是成功的標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)有的橋梁轉(zhuǎn)體施工裝置中，大多具備了轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和安全穩(wěn)定的特性，但是對(duì)于施工過程中的控制性卻不高。尤其在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，由于無(wú)法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力，使得上部結(jié)構(gòu)很難較為勻速的轉(zhuǎn)動(dòng)，影響施工安全性和可控性，另外，由于現(xiàn)有橋梁轉(zhuǎn)體施工裝置受制于單向牽引，當(dāng)轉(zhuǎn)盤存在超轉(zhuǎn)時(shí)，則需要手動(dòng)調(diào)整設(shè)備，降低施工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個(gè)重要目的是為了解決橋梁轉(zhuǎn)體施工中的精確化控制問題，提供了一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法。具體來講，是一種在上轉(zhuǎn)盤設(shè)置轉(zhuǎn)角儀，利用實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，利用主動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度、速度進(jìn)行精確控制的一種實(shí)用方法，尤其是轉(zhuǎn)盤上的齒輪軌道與鋼尺條的設(shè)置，能夠方便、快捷的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤的超轉(zhuǎn)調(diào)整。該裝置能夠較好適用于中大型橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)體施工。

2、為實(shí)現(xiàn)如上目的，本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下：

3、一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，包括如下步驟：

4、s1、設(shè)備安裝：在轉(zhuǎn)體橋梁的下方設(shè)置與上球鉸相匹配的轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤的外邊緣上設(shè)置有齒輪軌道，并在齒輪軌道兩側(cè)安裝帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼尺條，使鋼尺條與轉(zhuǎn)盤上的齒輪軌道充分接觸，便于增強(qiáng)咬合力，通過發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鋼尺條運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)；

5、s2、在轉(zhuǎn)盤的外邊緣處固定安裝測(cè)角儀，測(cè)角儀將測(cè)試到的轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至主動(dòng)控制系統(tǒng)；

6、s3、所述主動(dòng)控制系統(tǒng)接收測(cè)角儀反饋的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)目標(biāo)角度與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)的正負(fù)差額，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，控制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度：

7、s4、獲取主動(dòng)控制系統(tǒng)預(yù)設(shè)的目標(biāo)角度與實(shí)測(cè)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)的正負(fù)差額，并與設(shè)置的誤差閾值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)正負(fù)差額值低于誤差閾值時(shí)，停止發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成橋梁轉(zhuǎn)體施工，以確保轉(zhuǎn)盤的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)設(shè)目標(biāo)角度誤差控制在允許的閾值范圍內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的精確化轉(zhuǎn)體施工。

8、在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，步驟s3中發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整步驟如下：

9、s3.1、當(dāng)兩者的差額為正值，即實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)小于預(yù)設(shè)目標(biāo)角度，且兩者的差額值大于設(shè)定的第一閾值內(nèi)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增加，直至差額值低于第一閾值，發(fā)動(dòng)機(jī)停止加速并保持此時(shí)速度繼續(xù)運(yùn)行；

10、s3.2、當(dāng)兩者的差額為負(fù)值，即實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)目標(biāo)角度，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)，并根據(jù)差額值控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

11、進(jìn)一步地，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，以降低轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，確保轉(zhuǎn)盤精確就位。

12、更進(jìn)一步地，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)角儀同步監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速。

13、更進(jìn)一步地，所述實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度是指兩者差額值低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的第二閾值。

14、進(jìn)一步地，所述測(cè)角儀設(shè)置有三個(gè)，并分別固定在轉(zhuǎn)盤的三個(gè)不同位置處，測(cè)角儀分別測(cè)試轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，反饋給所述主動(dòng)控制系統(tǒng)，并取測(cè)試結(jié)果的平均值作為所述轉(zhuǎn)盤的實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。

15、進(jìn)一步地，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)由調(diào)速控制盒、驅(qū)動(dòng)器、操作指示面板、轉(zhuǎn)動(dòng)角度顯示面板、直流電流和保護(hù)開關(guān)組成。

16、進(jìn)一步地，步驟s1中首先完成上下球鉸、銷軸以及轉(zhuǎn)盤的安裝，并在轉(zhuǎn)體裝置的上球鉸、下底面、下球鉸上頂面以及銷軸表面涂抹機(jī)油或黃油進(jìn)行防護(hù)，其余表面均進(jìn)行噴砂和防腐涂裝。

17、與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

18、本發(fā)明主動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制原理為：測(cè)角儀將轉(zhuǎn)體實(shí)測(cè)角度傳輸給主動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)體角度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。與此同時(shí)，主動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)設(shè)目標(biāo)角度的差值和第一閾值、第二閾值進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)對(duì)比結(jié)果，主動(dòng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)牽引力的大小，保證調(diào)速系統(tǒng)精確高效地對(duì)轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

19、本發(fā)明轉(zhuǎn)體施工方法的核心是利用主動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)轉(zhuǎn)角儀實(shí)時(shí)反饋的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行主動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確化控制，提高橋梁轉(zhuǎn)體施工過程的機(jī)動(dòng)性。

20、該技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：在不改變轉(zhuǎn)體施工技術(shù)原理和施工方法的前提下，通過在轉(zhuǎn)盤上安裝轉(zhuǎn)角儀對(duì)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)控制，然后利用轉(zhuǎn)角儀反饋的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)角對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)監(jiān)測(cè)的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)越接近目標(biāo)轉(zhuǎn)角時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，逐漸降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)橋梁的轉(zhuǎn)體施工；另外，當(dāng)轉(zhuǎn)盤出現(xiàn)超轉(zhuǎn)時(shí)，計(jì)算機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)角超限數(shù)據(jù)，發(fā)出指令調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體施工的精確化控制。

技術(shù)特征：

1.一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，步驟s3中發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整步驟如下：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速，以降低轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，確保轉(zhuǎn)盤精確就位。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)角儀同步監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度時(shí)，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)控制發(fā)動(dòng)機(jī)降低轉(zhuǎn)速。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，所述實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)接近預(yù)設(shè)目標(biāo)角度是指兩者差額值低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)的第二閾值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，所述測(cè)角儀設(shè)置有三個(gè)，并分別固定在轉(zhuǎn)盤的三個(gè)不同位置處，測(cè)角儀分別測(cè)試轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，反饋給所述主動(dòng)控制系統(tǒng)，并取測(cè)試結(jié)果的平均值作為所述轉(zhuǎn)盤的實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，所述主動(dòng)控制系統(tǒng)由調(diào)速控制盒、驅(qū)動(dòng)器、操作指示面板、轉(zhuǎn)動(dòng)角度顯示面板、直流電流和保護(hù)開關(guān)組成。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，其特征在于，步驟s1中首先完成上下球鉸、銷軸以及轉(zhuǎn)盤的安裝，并在轉(zhuǎn)體裝置的上球鉸、下底面、下球鉸上頂面以及銷軸表面涂抹機(jī)油或黃油進(jìn)行防護(hù)，其余表面均進(jìn)行噴砂和防腐涂裝。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于主動(dòng)控制系統(tǒng)的橋梁精確化轉(zhuǎn)體施工方法，通過主動(dòng)控制系統(tǒng)指導(dǎo)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，加裝的主動(dòng)控制系統(tǒng)可以在轉(zhuǎn)體施工過程中根據(jù)測(cè)角儀測(cè)得的角度和目標(biāo)角度之間的關(guān)系向驅(qū)動(dòng)器發(fā)送指令，驅(qū)動(dòng)器接收到指令后會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，主動(dòng)地增大或減小牽引力，從而將轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)速度控制在合適的允許范圍內(nèi)。若轉(zhuǎn)體過程中轉(zhuǎn)動(dòng)角度超限，可利用控制系統(tǒng)的反饋機(jī)制控制發(fā)動(dòng)機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，確保實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度與預(yù)設(shè)目標(biāo)角度誤差控制在允許范圍以內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體施工的精確化控制。該裝置不僅顯著提高轉(zhuǎn)體施工的可控性和安全性，同時(shí)克服了單向牽引的短板，具有較強(qiáng)的施工友好性。

技術(shù)研發(fā)人員：吳洪錦,石巖,江學(xué)全,翟云峰,胡曉龍,劉保文,崔斌,王松,李路,徐作林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵四局集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9