倾角传感器在桥梁转体施工中的应用

在桥梁转体过程中,要实现转体装置的精准对接,需要将角度的误差降至最低,并在转体过程中实时监测,以实现对整个过程的严格控制。这其中,倾角传感器的监测必不可少。

  转体架桥法,是桥梁施工方法中的一种,简称转体桥(转体梁或拱),主要用于跨越河流、深谷、铁路、高速公路等不能做支撑的情况,或不适于在上方长时间作业的情况。在桥梁转体过程中,要实现转体装置的精准对接,需要将角度的误差降至最低,并在转体过程中实时监测,以实现对整个过程的严格控制。这其中,倾角传感器的监测必不可少。今天,沃感科技便为大家介绍一下国内大桥转体施工过程中的倾角传感器监测技术。

倾角传感器在桥梁转体施工中的应用

大桥转体合龙,资料图

  桥梁转体施工简介

  桥梁转体施工,是20世纪世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。起初,它是在河流的两岸或适当的位置,利用地形使用简便的支架先将半桥预制完成。之后以桥梁结构本身为转动体,使用机具设备,分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。

  该施工方法适合于单跨和三跨桥梁,可在深水、峡谷中建桥采用,同时也适应在平原区及城市跨线桥。目前,被越来越多地用在城市跨铁路高架桥、自然保护区、山谷、深水或其立交桥分段等施工受限制的现场。

倾角传感器在桥梁转体施工中的应用

澜沧江大桥,资料图

  桥梁转体施工案例与其中的倾角传感器技术

  2016年,在云南大瑞铁路澜沧江特大桥的二次竖转施工过程中,前拉索与后扣索动态同步操作是该方案成功的关键,因此需要精确的计算机控制技术。对此,现场采用采用索力与位移双控的控制策略。

  其中,每一次竖转都需要技术人员对竖转进行实时动态监测。每转动2.5度进行一次数据采集与评估,并上报指挥中心,经专家组认可后再进行下一个“2.5度”的转体施工。

倾角传感器在桥梁转体施工中的应用

高精度倾角传感器,资料图

  为此,在竖转角度的动态监测过程中,为及时、准确控制转体角度,技术人员采用数显式高精度高灵敏度的倾角传感器,测试精度达0.001度,可实时测出拱肋的倾斜角度,并将数据传给主控计算机。

  主控计算机根据角度测量值计算出当前各束索的索力,并将结果传给各相应的现场控制器。现场控制器则通过反馈值与主控计算机传来的控制量进行比较、解算后,调整比例阀的流量大小驱动千斤顶,最终实现索力与位移双控。

  2017年10月10日,沪通长江大桥天生港专用航道桥拱肋成功完成竖向转体,两侧拱肋完美实现了转体对接。

  为确保转体施工顺利进行,项目部将倾角等传感器安装至拱肋,并进行数据无线传输,云端将获取的监测数据,传送至APP及电脑端的转体实时监控平台上,供平台动态分析转体施工中拱肋各个测点高程差数据,为项目部及时掌握、研判拱肋转动姿态和构件受力、转体施工进度等,提供了有效的数据支撑。

  2018年10月,在河南郑万铁路转体斜拉桥转体施工过程中,为确保大桥在转体中保持桥体稳定,承建方研发了基于互联网+技术的智能化控制系统。

  通过在全桥8个关键位置安装了GPS、倾角传感器等6类智能监测设备,实现了自动采集、实时显示、自动分析转体情况。同时,实施预警提醒,进而实时监测梁体转动速度、倾斜角度以及梁体震动等关键参数,确保了毫米级的转体精度。

倾角传感器在桥梁转体施工中的应用

Woosens超高精度数字输出倾角传感器,资料图

  沃感科技(WOOSENS)倾角传感器

  目前,针对大桥转体施工这一应用场景,深圳市沃感科技有限公司自主研发的Woosens超高精度数字输出倾角传感器,通过采用先进的MEMS高精度核心传感部件,具备超高分辨率、单双轴输出可选、IP67防护等级等诸多优势。

  此外,该系列双轴倾角传感器尺寸小巧,可适应各种恶劣环境,还可提供多种数字接口供选择,外形尺寸、通信接口及通信协议可接受定制。目前,被广泛用于桥梁施工监测、高空平台安全保护、高精度激光仪器水平、工程机械设备调平、定向卫星通讯天线的俯仰角测量、船舶航行姿态测量、盾构顶管应用、大坝检测、地质设备倾斜监测、火炮炮管初射角度测量、雷达车辆平台检测、卫星通讯车姿态检测等各类应用中。

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