[发明专利]一种用于连续梁施工的线形控制智能管理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工领域，具体涉及一种用于连续梁施工的线形控制智能管理系统及其方法。

背景技术

随着高速铁路建设的迅猛发展，连续梁由于跨度较大及行车平稳等优点，已成为预应力混凝土大跨度桥梁的优先选择，然而，大跨度连续梁施工工艺复杂，施工过程中经过多次体系转换，必然引起连续梁结构及其复杂的内力与位移变化，为了保证连续梁结构安全、确保其顺利合拢及成桥线形、内力符合设计要求，其各节段有效的线形监控是尤为关键；在连续梁合拢后、无砟轨道铺设前的一段时间内，梁体受温度、自重、荷载等因素影响，混凝土将会产生一定程度的徐变，从而引起桥梁上拱或下挠，如果不按要求对连续梁体进行徐变监测及其徐变数据有效分析，势必影响桥梁上铺设无砟轨道精度，导致铺设后的轨道发生不平顺，影响行车速度、降低乘车的舒适度，因此连续梁施工完成后的徐变监测也是极其重要的。

对于连续梁施工过程中的线形监控，传统的测量方法是采用全站仪三角高程测量法或水准仪几何水准测量法，人工测量操作繁琐，现场计算工作量大、数据反馈周期长，且受施工干扰影响较大，从而导致工作效率低下，测量精度偏低。对于连续梁合拢后的徐变监测，因监测周期长、监测频率大，而常规的测量方法受阳光、温度等环境影响较大，且施工单位为了节约成本，会及时地将已合拢的连续梁桥墩的爬梯或脚手架等设施拆除，导致监测人员上桥测量时需要通过简易塔吊等提升设备上桥，因此给监测人员工作带来极大不便，同时也存在较大的安全风险。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种用于连续梁施工的线形控制智能管理系统。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于连续梁施工的线形控制智能管理系统，包括布置在连续梁各节段箱梁内腹板上的对各节段的高程变化进行测量的静力水准仪、与连续梁各节段的钢筋绑扎同时安装的测量连续梁应力应变值的钢弦式应变计、对完成各节段进行跟踪测量的测量机器人以及对连续梁施工进行智能控制的后台控制中心，所述后台控制中心与静力水准仪、钢弦式应变计以及测量机器人之间通过无线传输进行连接，对静力水准仪、钢弦式应变计以及测量机器人测量的数据进行处理分析，并向测量机器人发送指令。

进一步地，所述测量机器人包括通讯模块、组合棱镜、脚架以及全站仪，所述组合棱镜采用后方交会法通过脚架布置在连续梁完成节段顶板上，所述通讯模块接收后台控制中心发送的指令并将测量的数据传输到后台控制中心，所述全站仪根据通讯模块接收的指令通过组合棱镜对顶板上埋设的监测标志进行跟踪测量。

进一步地，所述测量机器人上设有用于对全站仪测量数据进行储存管理的电子手簿。

进一步地，所述静力水准仪包括贮液容器、传感器、通液管以及通讯模块，所述静力水准仪根据测点分布在各节段箱梁的内腹板的两侧上，所述贮液容器之间通过通液管串联并通过传感器进行数据测量，所述通讯模块将传感器测量数据传输至后台控制中心。

进一步地，所述后台控制中心包括服务器、分析系统以及客户端，所述分析系统接收静力水准仪、钢弦式应变计以及测量机器人发送的测量数据并进行分析处理，所述客户端对分析处理的测量数据进行可视化查看并对异常数据发出动态预警处理。

进一步地，所述客户端通过无线传输实现外部设备实时查看测量数据与动态预警。

进一步地，提供一种使用上面所述的线形控制智能管理系统的线形控制智能管理方法，包括以下步骤，

S1：将连续梁施工过程按节段进行划分，设定为0#块、1#块、2#块，并按施工情况依次类推设定；S2：在对0#块节段施工完成后，测量机器人采用后方交会法完成对0#块的定位，测量0#块节段的高程基础数据并实时传输至后台控制中心，通过埋设在0#块节段箱梁的内腹板的两侧的静力水准仪测量0#块节段的高程变化数据并实时传输至后台控制中心；S3：通过埋设在钢筋绑扎处的钢弦式应变计测量0#块节段的应力应变数据，并实时传输至后台控制中心；S4：后台控制中心根据设计线形和挂篮配重以及接收的高程变化数据与应力应变数据计算1#块段施工需要的立模标高数据和中线位置数据，并根据立模标高数据和中线位置向测量机器人发出的施工放样指令；S5：测量机器人接收后台控制中心发出的指令后，对1#块节段重复步骤S2到S4，并以此循环测量，直至完成各节段的施工。

进一步地，步骤S2中，后台控制中心通过测量机器人的高程基础数据对静力水准仪的高程变化数据的准确性进行评估。