本發(fā)明涉及橋梁加固技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種加熱精度高、施工難度低,有效提高施工效率的預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置及控制方法。
背景技術(shù):在進(jìn)行橋梁板加固時(shí),通常是將用于加固橋梁板的預(yù)應(yīng)力鋼板預(yù)先加熱,然后將加熱好的預(yù)應(yīng)力鋼板放置到橋梁板下部安裝,由于在安裝的過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力鋼板的溫度會(huì)快速下降,提高了施工的難度,并且存在需要多次反復(fù)加熱才能滿足施工要求的問(wèn)題,降低了施工效率。中國(guó)專利授權(quán)公開(kāi)號(hào):CN104314014A,授權(quán)公開(kāi)日2015年1月28日,公開(kāi)了一種預(yù)應(yīng)力鋼板加固混凝土橋梁的方法,依照以下步驟進(jìn)行:混凝土表面處理對(duì)橋梁兩個(gè)相鄰梁板上需固定鋼板的區(qū)域進(jìn)行清理,剔除表層疏松物,清除表面浮漿,除去表面粉塵;鉆孔植埋螺桿根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定螺桿孔位置并進(jìn)行鉆孔;接著采用結(jié)構(gòu)膠植埋螺桿,直至結(jié)構(gòu)膠凝固穩(wěn)定;根據(jù)植埋的螺桿位置以及膨脹系數(shù)的計(jì)算,對(duì)待粘貼的鋼板進(jìn)行配套打孔,然后對(duì)鋼板的粘貼面除銹和粗糙處理;鋼板加熱、固定對(duì)鋼板加熱至50至60℃,然后立即穿套在前述螺桿中;粘貼鋼板在混凝土表面與粘貼鋼板之間涂灌結(jié)構(gòu)膠,保證兩者之間填充緊密;然后用螺母擰緊固定;鋼板表面防腐處理。該發(fā)明的不足之處是,加熱精度低、施工難度高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼板的加熱方法導(dǎo)致施工難度高、施工效率低的不足,提供了一種可用于現(xiàn)場(chǎng)加熱的預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置,包括橫截面呈凹字形的長(zhǎng)條形箱體,設(shè)于箱體的底板上表面上的若干條加熱電纜,設(shè)于各條加熱電纜上的導(dǎo)熱隔板,控制器,與預(yù)應(yīng)力鋼板自由端接觸的百分表和與預(yù)應(yīng)力鋼板接觸的溫度傳感器;長(zhǎng)條形箱體兩端開(kāi)口,各條加熱電纜沿箱體的長(zhǎng)度方向延伸;控制器分別與百分表、溫度傳感器和各條加熱電纜電連接。長(zhǎng)條形箱體用于容納預(yù)應(yīng)力鋼板,各條加熱電纜用于給預(yù)應(yīng)力鋼板加熱,導(dǎo)熱隔板將預(yù)應(yīng)力鋼板和各條加熱電纜隔離并傳導(dǎo)熱量。將本發(fā)明運(yùn)輸至橋梁板加固現(xiàn)場(chǎng),使預(yù)應(yīng)力鋼板與導(dǎo)熱隔板相接觸,控制器中設(shè)有長(zhǎng)度閾值W,使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板相接觸,用支架將箱體穩(wěn)定支撐;控制器控制各條加熱電纜加熱,溫度傳感器檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板的溫度,百分表檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度w′,當(dāng)w′≥W時(shí),控制器控制各條加熱電纜停止加熱;使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板分離,將預(yù)應(yīng)力鋼板安裝到橋梁板上,使導(dǎo)熱隔板與預(yù)應(yīng)力鋼板分離。使用本發(fā)明后,可以在對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼板進(jìn)行加熱的過(guò)程中,將預(yù)應(yīng)力鋼板安裝到橋梁板上,有效保證預(yù)應(yīng)力鋼板的長(zhǎng)度達(dá)到施工要求,不需多次反復(fù)加熱預(yù)應(yīng)力鋼板,降低了施工的難度,提高了施工效率。因此,本發(fā)明具有可用于現(xiàn)場(chǎng)加熱,有效降低了施工難度,提高了施工效率的特點(diǎn)。作為優(yōu)選,所述箱體內(nèi)設(shè)有橫截面呈凹字形的空腔,空腔內(nèi)填充有玻璃纖維棉。作為優(yōu)選,所述導(dǎo)熱隔板兩側(cè)邊緣與箱體內(nèi)側(cè)壁相接觸,導(dǎo)熱隔板采用鐵材料制成。作為優(yōu)選,所述加熱電纜為3至5條,各條加熱電纜等間隔排列,條加熱電纜均為礦物絕緣電纜。作為優(yōu)選,箱體外側(cè)壁上設(shè)有若干對(duì)把手。一種預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置的控制方法,包括如下步驟:(6-1)控制器中設(shè)有長(zhǎng)度閾值W,將預(yù)應(yīng)力鋼板下表面和導(dǎo)熱隔板上表面接觸,使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板相接觸,用支架將箱體穩(wěn)定支撐;(6-2)控制器控制各條加熱電纜加熱,溫度傳感器檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板的溫度,百分表檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度w′,當(dāng)w′≥W時(shí),控制器控制各條加熱電纜停止加熱;(6-3)使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板分離,將預(yù)應(yīng)力鋼板安裝到橋梁板上,使導(dǎo)熱隔板與預(yù)應(yīng)力鋼板分離。作為優(yōu)選,還包括報(bào)警器和存儲(chǔ)器,報(bào)警器和存儲(chǔ)器均與控制器電連接;在步驟(6-1)之前還包括溫度傳感器故障檢測(cè)步驟:存儲(chǔ)器中設(shè)有溫度傳感器的標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線;(7-1)控制器獲得溫度傳感器的溫度信號(hào)曲線S(t),控制器提取S(t)中與各個(gè)時(shí)間間隔相對(duì)應(yīng)的溫度信號(hào)值M1,…,Mn;設(shè)定溫度信號(hào)值的序號(hào)為i,i=1,…,n;(7-2)控制器利用公式計(jì)算每個(gè)溫度信號(hào)值Mi的平穩(wěn)率ratioi;當(dāng)S(t)和標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線無(wú)交點(diǎn)并且各個(gè)溫度信號(hào)值的ratioi均位于[1-A1,1+A1]范圍之外,則控制器控制報(bào)警器發(fā)出溫度傳感器異常的報(bào)警信息。作為優(yōu)選,鋼帶兩端的上下邊緣均通過(guò)焊縫分別與2塊翼板連接,設(shè)定焊縫抗剪強(qiáng)度為鋼帶的抗拉強(qiáng)度為f,鋼帶與各個(gè)翼板連接部位的軸心靜力荷載均為M,M=fA,A為鋼帶的橫截面積;當(dāng)w′≥W時(shí)替換為:當(dāng)w′≥W并且時(shí),H1為焊縫長(zhǎng)度,H2為焊縫高度。因此,本發(fā)明具有如下有益效果:可用于在橋梁加固現(xiàn)場(chǎng)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼板加熱,有效降低了施工難度,提高了施工效率。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的一種流程圖;圖3是本發(fā)明的一種原理框圖。圖中:長(zhǎng)條形箱體1、加熱電纜2、導(dǎo)熱隔板3、控制器4、百分表5、溫度傳感器6、報(bào)警器7、存儲(chǔ)器8、預(yù)應(yīng)力鋼板9、空腔11、把手12。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1如圖1所示的實(shí)施例是一種預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置,包括橫截面呈凹字形的長(zhǎng)條形箱體1,設(shè)于箱體的底板上表面上的3條加熱電纜2,設(shè)于各條加熱電纜上的導(dǎo)熱隔板3,控制器4,與預(yù)應(yīng)力鋼板自由端接觸的百分表5和與預(yù)應(yīng)力鋼板接觸的溫度傳感器6;長(zhǎng)條形箱體兩端開(kāi)口,各條加熱電纜沿箱體的長(zhǎng)度方向延伸;如圖3所示,控制器分別與百分表、溫度傳感器和各條加熱電纜電連接。還包括報(bào)警器7和存儲(chǔ)器8,報(bào)警器和存儲(chǔ)器均與控制器電連接。箱體內(nèi)設(shè)有橫截面呈凹字形的空腔11,空腔內(nèi)填充有玻璃纖維棉。導(dǎo)熱隔板兩側(cè)邊緣與箱體內(nèi)側(cè)壁相接觸,導(dǎo)熱隔板采用鐵材料制成。各條加熱電纜等間隔排列,條加熱電纜均為礦物絕緣電纜。箱體外側(cè)壁上設(shè)有2對(duì)把手12。如圖1、圖2所示,一種預(yù)應(yīng)力鋼板加熱裝置的控制方法,包括如下步驟:步驟90,溫度傳感器故障檢測(cè)存儲(chǔ)器中設(shè)有溫度傳感器的標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線;步驟91,控制器獲得溫度傳感器的溫度信號(hào)曲線S(t),控制器提取S(t)中與各個(gè)時(shí)間間隔相對(duì)應(yīng)的溫度信號(hào)值M1,…,Mn;設(shè)定溫度信號(hào)值的序號(hào)為i,i=1,…,n;步驟92,控制器利用公式計(jì)算每個(gè)溫度信號(hào)值Mi的平穩(wěn)率ratioi;當(dāng)S(t)和標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線無(wú)交點(diǎn)并且各個(gè)溫度信號(hào)值的ratioi均位于[1-A1,1+A1]范圍之外,則控制器控制報(bào)警器發(fā)出溫度傳感器異常的報(bào)警信息,A1為0.2;步驟100,預(yù)應(yīng)力鋼板加熱前的準(zhǔn)備工作控制器中設(shè)有長(zhǎng)度閾值W和焊縫抗剪強(qiáng)度將預(yù)應(yīng)力鋼板9下表面和導(dǎo)熱隔板上表面接觸,使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板相接觸,用支架將箱體穩(wěn)定支撐;步驟200,預(yù)應(yīng)力鋼板加熱控制控制器控制各條加熱電纜加熱,溫度傳感器檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板的溫度,百分表檢測(cè)預(yù)應(yīng)力鋼板伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度w′,鋼帶兩端的上下邊緣均通過(guò)焊縫分別與2塊翼板連接,設(shè)定焊縫抗剪強(qiáng)度為鋼帶的抗拉強(qiáng)度為f,鋼帶與各個(gè)翼板連接部位的軸心靜力荷載均為M,M=fA,A為鋼帶的橫截面積;當(dāng)w′≥W并且時(shí),控制器控制各條加熱電纜停止加熱;其中,H1為焊縫長(zhǎng)度,H2為焊縫高度;步驟300,安裝預(yù)應(yīng)力鋼板使溫度傳感器與預(yù)應(yīng)力鋼板分離,將預(yù)應(yīng)力鋼板安裝到橋梁板上,使導(dǎo)熱隔板與預(yù)應(yīng)力鋼板分離。本發(fā)明中,f=310N/mm2,M=fA=310×1000=310kN,f是設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度,A為1000mm2,M/(2×H1×H2)=310KN/(2×500×10)=31N/mm2,H1為500mm,H2為10mm。鋼帶的尺寸為640cm×10cm×1cm,預(yù)埋板和翼板的厚度均為1cm,M16的化學(xué)螺栓22個(gè),直徑1.6cm,長(zhǎng)度19cm,配套螺帽厚度為1.2cm。實(shí)施例2實(shí)施例2包括實(shí)施例1中的所有結(jié)構(gòu)和步驟部分,在實(shí)施例1的步驟100之前還包括溫度傳感器故障檢測(cè)步驟:存儲(chǔ)器中設(shè)有溫度傳感器的標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線;(7-1)控制器獲得溫度傳感器的溫度信號(hào)曲線S(t),控制器提取S(t)中與各個(gè)時(shí)間間隔相對(duì)應(yīng)的溫度信號(hào)值M1,…,Mn;設(shè)定溫度信號(hào)值的序號(hào)為i,i=1,…,n;(7-2)控制器利用公式計(jì)算每個(gè)溫度信號(hào)值Mi的平穩(wěn)率ratioi;當(dāng)S(t)和標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)曲線無(wú)交點(diǎn)并且各個(gè)溫度信號(hào)值的ratioi均位于[1-A1,1+A1]范圍之外,則控制器控制報(bào)警器發(fā)出溫度傳感器異常的報(bào)警信息。應(yīng)理解,本實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解,在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改,這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。