本技術涉及安裝支架,尤其涉及一種激光位移計的安裝支架及寬幅轉體橋梁的配重方法。
背景技術:
1、橋梁轉體施工是一種新興的架橋工藝,其具有可利用地形,方便預制,施工不影響交通,施工設備少,裝置簡單,節省施工用料等優點。目前很多跨鐵路及跨公路橋中都用到了橋梁轉體施工技術,它是在河流的兩岸或線路的兩邊,利用地形并使用簡便的支架先將半橋預制完成,之后以橋梁結構本身為轉動體,其采用下方轉體球鉸結構及后期連續千斤頂轉體施工使兩個處于交角或平行的半橋轉體到橋位軸線位置并合攏成橋。
2、在橋梁轉體施工過程中,轉體球鉸結構的位移監測對于轉體稱重和梁體撓度控制至關重要。目前轉體球鉸結構的位移監測,是將激光位移計粘貼在轉體球鉸結構處,然后人工調平激光位移計,調平速度慢且效果較差。該方式還受制于轉體過程中的振動和位置變化,會導致測量結果不穩定、不準確。而且激光位移計的高度調整也極其不方便。
3、另外,轉體橋梁在沿梁軸線的豎平面內,由于轉體支座體系的制作安裝誤差和梁體質量分布差異以及預應力張拉的程度差異,可能導致橋墩兩側懸臂梁段質量分布不同以及剛度不同,從而產生不平衡力矩。在轉體之前必須解決由于偏心帶來的不平衡力矩問題,使得在施工支架完全拆除后以及在轉體過程中,轉動體在自平衡或配重平衡下工作,這對施工過程的安全性起著至關重要的作用。為了保證橋梁轉體的順利進行,為大橋轉體階段的指揮和決策提供依據,有必要在轉體前進行轉動體稱重試驗,測試轉動體部分的不平衡參數,并據此進行平衡配重。但是由于現有激光位移計調平效果較差,導致配重不準確。
技術實現思路
1、本技術實施例提供了一種激光位移計的安裝支架及寬幅轉體橋梁的配重方法,能夠解決現有激光位移計調平速度慢、效果較差、不穩定、不準確且高度調整極其不方便的問題。
2、本發明實施例提供了一種激光位移計的安裝支架,包括抵板、伸縮架、調平板、轉動結構、固定結構和高度調整結構;所述抵板的一面與轉體球鉸結構的上轉盤的側面相適配;所述伸縮架的兩端分別與所述抵板和所述調平板連接;所述轉動結構分別固連調平板和所述高度調整結構,以使所述調平板和所述高度調整結構能夠相對自由轉動;激光位移計設置于所述高度調整結構上,所述高度調整結構被配置為調整所述激光位移計的高度,當所述高度調整結構受重力作用相對所述調平板自由轉動至所述激光位移計調平后,所述固定結構固定所述轉動結構。
3、第一方面,在一種可能的實現方式中,所述轉動結構包括軸承和主軸;所述軸承的內圈套固于所述主軸上;所述主軸固設于所述調平板上;所述軸承的外圈與所述高度調整結構固定。
4、第一方面,在一種可能的實現方式中,所述轉動結構還包括橡膠圈和凹槽圈;所述橡膠圈套設于所述軸承的外圈;所述凹槽圈套設于所述橡膠圈的外圈。
5、第一方面,在一種可能的實現方式中,所述固定結構包括螺栓;所述螺栓穿設于所述調平板的頂部,擰動所述螺栓,所述螺栓的前端能夠抵于或遠離所述凹槽圈。
6、第一方面,在一種可能的實現方式中,所述固定結構還包括套筒、扇環塊和墊塊;所述扇環塊卡設于所述凹槽圈內;所述套筒的一端設置于所述扇環塊的外弧面;所述墊塊設置于所述套筒內;所述螺栓的前端設置于所述套筒內。
7、第一方面,在一種可能的實現方式中,高度調整結構包括長板、導軌和滑板;長板的兩側分別設置導軌;滑板的兩側均設置有導槽,導槽滑動設置于對應位置處的導軌;轉動結構固連于滑板,激光位移計設置于長板上。
8、第一方面,在一種可能的實現方式中,所述伸縮架包括四根伸縮桿;四根所述伸縮桿的一端分別與所述調平板的四角固定,另一端分別與所述抵板固定。
9、第二方面,本發明另一實施例提供了一種寬幅轉橋梁的配重方法,基于上述任一項所述的激光位移計的安裝支架,包括:
10、在轉體球鉸結構的沿縱向和橫向的兩側分別選取兩個測點;
11、砂箱拆除之前,在每個所述測點的兩側分別設置頂升結構,在所述測點對應位置架設安裝支架以使所述安裝支架的抵板貼于轉體球鉸結構的上轉盤的側面,并在每個所述安裝支架的高度調整結構上設置激光位移計;
12、當砂箱拆除之后,啟動所述激光位移計并獲取示數,通過所述示數判斷半橋轉體為第一不平衡狀態或者第二不平衡狀態,其中,所述第一不平衡狀態為摩阻力矩大于不平衡力矩,所述激光位移計顯示示數均變化不大,第二不平衡狀態為摩阻力矩小于不平衡力矩,所述激光位移計顯示示數在重心所在一側變小,另一側變大;
13、當半橋轉體為所述第一不平衡狀態,依次向第一方向上的第一測點和第二測點的兩側的頂升結構同時分級施加頂升力,擬合p1-△1曲線、p2-△2曲線,拾取△1和△2突變點處的p1值為p1變、p2值為p2變,其中,第一方向為縱向或橫向,p1、p2分別為第一測點、第二測點兩側的頂升機構的總頂升力,△1、△2分別為向第一測點、第二測點的兩側的頂升結構同時分級施加頂升力時的激光位移計的示數;
14、當半橋轉體為所述第二不平衡狀態,第一方向上的靠近傾倒點的測點的兩側的頂升結構同時分級施加頂升力,擬合p升-△升曲線,拾取△升突變點處的p升值為p升變,其中p升為該測點兩側的頂升機構的總頂升力,△升為向該測點兩側的頂升結構同時分級施加頂升力時的激光位移計的示數;之后該測點的兩側的頂升結構同時分級落頂,擬合p落-△落曲線,拾取突變點處的p落值為p落變,其中p落為該測點兩側的頂升機構的總落頂力,△落為向該測點兩側的頂升結構同時分級落頂時的激光位移計的示數;
15、當半橋轉體為所述第一不平衡狀態時,通過p1變、p2變計算不平衡力矩,摩阻力矩、靜摩擦系數、偏心距和配重重量;當半橋轉體為所述第二不平衡狀態時,通過p升變、p落變計算不平衡力矩,摩阻力矩、靜摩擦系數、偏心距和配重重量;
16、根據配重重量進行配重。
17、第二方面,在一種可能的實現方式中,所述通過p1變、p2變計算不平衡力矩,摩阻力矩、偏心距、靜摩擦系數和配重重量的公式為:
18、mz=(p2變×l2+p1變×l1)/2,
19、mg=(p2變×l2-p1變×l1)/2,
20、e=mg/n,
21、μz=mz/0.98rn,
22、n1=(n×e)/l,
23、其中,mz為第一方向的不平衡力矩,mg為第一方向的摩阻力矩,e為第一方向的偏心距,μz為第一方向的靜摩擦系數,n1為第一方向的配重重量,l2為第二測點的兩側的頂升結構的合力中心距離與第一方向平行的橋梁橫軸線的距離,l1為第一測點的兩側的頂升結構的合力中心距離與第一方向平行的橋梁橫軸線的距離,n為半橋轉體的重量,r為轉體球鉸結構的球面半徑,l為第一方向配重中心距轉動中心的距離。
24、第二方面,在一種可能的實現方式中,所述通過p升變、p落變計算不平衡力矩,摩阻力矩、偏心距、靜摩擦系數和配重重量的公式為:
25、mz=(p升變×l3+p落變×l3)/2,
26、mg=(p升變×l3-p落變×l3)/2,
27、e=mg/n,
28、μz=mz/0.98rn,
29、n1=(n×e)/l,
30、其中,mz為第一方向的不平衡力矩,mg為第一方向的摩阻力矩,e為第一方向的偏心距,μz為第一方向的靜摩擦系數,n1為第一方向的配重重量,l3為第一方向上的靠近傾倒點的測點的兩側的頂升結構的合力中心距離與第一方向平行的橋梁橫軸線的距離,n為半橋轉體的重量,r為轉體球鉸結構的球面半徑,l為第一方向配重中心距轉動中心的距離。
31、本發明實施例中提供的一個或多個技術方案,至少具有如下技術效果或優點:
32、本技術實施例提供的激光位移計的安裝支架,抵板的一面與轉體球鉸結構的上轉盤表面相適配,在安裝激光位移計時,將抵板與轉體球鉸結構的上轉盤表面相適配的一面粘接于轉體球鉸結構上,伸縮架的兩端分別與抵板和調平板連接,轉動結構分別固定調平板和高度調整結構,而激光位移計設置于高度調整結構上,從而伸縮架能夠調整激光位移計與抵板之間的相對距離,使實際測量時,激光位移計能夠測量轉體球鉸結構的上轉盤的位移變化。由于轉動結構分別連接調平板和高度調整結構,使調平板和高度調整結構能夠相對自由轉動,當抵板與轉體球鉸結構粘接后,高度調整結構受重力作用,相對調平板轉動,使設置于高度調整結構上的激光位移計能夠自動調平,使得激光位移計與轉體球鉸結構保持垂直狀態,提高測量的精確性,之后固定結構固定轉動結構即可。本技術能夠根據重力作用調平激光位移計,調平速度快且效果較好。而激光位移計位于高度調整結構上,能夠根據實際激光位移計的高度需求及時調整激光位移計的高度,使激光位移計能夠保持在合適高度進行有效測量和監測,高度調整方便化。伸縮架和高度調整結構的設置,能夠使激光位移計在不同位置和地形條件下實現自動校準和調平,以確保位移測量的精準性和準確性,不受制于轉體過程中的振動和位置變化,測量結果穩定且準確。由于激光位移計的調平效果較好,從而使配重準確化。