一种悬索桥主缆快速定位方法技术

本发明专利技术提供了一种悬索桥主缆快速定位方法，属于悬索桥施工技术领域。本方法包括一种碳纤维基准索股的安装定位，以及基于碳纤维基准索股的一般索股线形定位调整方法，其中一种碳纤维基准索股需要安装测量棱镜和配重装置，一般索股需要安装温度传感器作为附属设施辅助调整。本发明专利技术引入了一种碳纤维基准索股作为悬索桥主缆架设过程中一般索股的定位基准线，可以大大减弱温度变化对基准索股线形的影响，克服温度限制而在任意时刻进行一般索股的调整，大大加快主缆线形定位效率，使得线形调整更加方便和精确。更加方便和精确。更加方便和精确。

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥主缆快速定位方法


[0001]本专利技术属于悬索桥施工
，特别涉及一种悬索桥主缆快速定位方法。

技术介绍

[0002]悬索桥主缆的安装质量关键在于对主缆线形的控制，主缆的成桥线形质量取决于对索股垂度的调控。主缆索股架设分为基准索股架设和一般索股架设两类，一般规定编号为1号的索股为基准索股，其余一般索股均以基准索股为基准调整高差，基准索股的架设精度决定了整个主缆的架设精度。
[0003]主缆架设期间，索股不断受到阳光辐射、环境温度变化等多重自然因素的影响，导致基准索股在调整定位期间的线形变化极大，需要进行长期观测校验；一般索股架设期间，主缆截面内的温度常呈现不均匀分布，此时的基准索股将无法起到准确参照作用，主缆的安装状态将与设计基准温度下的主缆状态产生较大偏差，因而不得不选择在温度较为稳定的凌晨进行架设。
[0004]钢材变形受温度影响较大，而碳纤维材料具有良好的温度变形性能，此处以1860级钢绞线材料和T300碳纤维材料为例进行力学性能对比：1860级钢绞线的线膨胀系数为1.2e
‑
5/℃，密度为8005kg/m，弹性模量为195Gpa，抗拉强度为1860Mpa；T300碳纤维材料的线膨胀系数为7.4e
‑
7/℃，密度为1600～2000kg/m，弹性模量为230Gpa，抗拉强度为3000Mpa。经对比可知碳纤维材料受温度变化的变形量为钢材的1/16，质量为钢材的1/4～1/5，弹性模量为钢材的1.18倍，抗拉强度为钢材的1.6倍，非常适合用作基准索股材料。
[0005]基于上述问题，本专利技术将从以下角度提出解决方案：(1)优化基准索股的制造材质，减小温度变化对基准线形的影响；(2)在安装与整形时考虑一般索股的实际温度；(3)从温度修正的角度优化一般索股的线形调整计算。

技术实现思路

[0006]为了克服悬索桥主缆架设过程中，索股安装受温差影响难以控制的问题，本专利技术提供一种悬索桥主缆快速定位方法，旨在实现对任意温度场下进行主缆索股的线形调整定位，以碳纤维基准索股为参照基准，充分考虑索股间温度差异，对一般索股线形进行快速、精确调整定位。
[0007]本专利技术的技术方案在于：一种悬索桥主缆快速定位方法，包括：
[0008]步骤1)碳纤维基准索股的安装定位；
[0009]步骤2)基于碳纤维基准索股的一般索股线形定位调整方法；
[0010]所述的碳纤维基准索股上安装有测量棱镜和配重装置；所述一般索股上安装有温度传感器。
[0011]进一步，所述碳纤维基准索股由碳纤维材料或者碳纤维复合材料制成。
[0012]所述测量棱镜为多个，根据测控需要分别设置于碳纤维基准索股的标高关键控制点位处。
[0013]进一步，所述的测量棱镜两个为一组，两个测量棱镜通过各自的连接杆和棱镜夹设置在碳纤维基准索股上下方，其中，每个连接杆的两端分别与测量棱镜和棱镜夹固定连接；两个棱镜夹对称设置在碳纤维基准索股上下侧，并位于两个测量棱镜之间的中心位置，两个棱镜夹的两侧通过螺栓紧固，所构成的形状与碳纤维基准索股一致；在两个为一组测量棱镜所组成的双棱镜模式下进行测量，测量结果取两测量棱镜所测标高的平均值。
[0014]进一步，所述的配重装置为多个，根据测控需要分别设置于碳纤维基准索股的标高关键控制点位处以及标高关键控制点位附近位置，配重量根据安装现场抗风条件进行确定。
[0015]进一步，所述的标高关键控制点位包括桥跨跨中、桥跨的四分点处。
[0016]进一步，所述温度传感器为多个，分别布设在一般索股的标高关键控制点位处，测量结果按各点位温度均值计；所述的标高关键控制点位包括桥跨跨中、桥跨的四分点处。
[0017]进一步，所述的步骤1)中碳纤维基准索股的安装定位采用绝对高程控制方法，具体是：首先根据基准索股目标线形的加载条件反推无应力长度作为碳纤维基准索股的初始牵引量，完成所述碳纤维基准索股的初步安装；随后通过标高关键控制点位安装的测量棱镜测量绝对高程，以实测绝对高程同基准索股目标线形绝对高程的差值作为下一次线形调整的控制参数，通过调整碳纤维基准索股长度的方式进行调整标高关键控制点位高程，经多次测量反复调整，最终保证标高关键控制点位标高满足高度误差要求，完成所述碳纤维基准索股的安装。
[0018]进一步，所述一般索股在碳纤维基准索股安装完成后进行安装，一般索股为多根，所述的步骤2)中基于碳纤维基准索股的一般索股线形定位调整方法采用相对距离控制方法，以一般索股之间紧贴架设为辅、相对距离控制为主，利用大型卡尺测量待调整一般索股同碳纤维基准索股之间的垂度距离作为实测值，以考虑温度影响的垂度距离为控制目标值进行调整定位，调整过程中可以不考虑碳纤维基准索股的温度变形影响，仅需对一般索股的温度变形进行控制；具体控制如下：
[0019]首先根据施工温度得到温度修正后的一般索股目标线形根据设计加载情况对一般索股目标线形反推无应力索长，作为一般索股的初始牵引量，将待安装一般索股向已安装一般索股贴靠，完成初步安装；随后复测一般索股的温度，若检测时温度发生变化则重新修正一般索股目标线形，若未发生变化则按前次一般索股目标线形进行控制；以标高关键控制点位处一般索股目标线形相对于基准索股目标线形的目标垂度距离作为实际安装过程中一般索股的控制指标，对碳纤维基准索股与一般索股之间对应标高关键控制点位的实测垂度距离进行测量，目标垂度距离与实测垂度距离的差值即为索股垂度偏差值，通过调整一般索股长度的方式，多次进行校核调整索股垂度偏差值，经多次测量反复调整，当此偏差值满足控制高度误差，即认为调索完成，否则需要继续前述调整过程，直至满足偏差容许范围。
[0020]进一步，所述基准索股目标线形为设计图纸提供的基准索股空缆线形整体下移一段安全距离后得到的索股线形，所述一般索股目标线形为在设计图纸提供的一般索股空缆线形的基础上考虑实际施工温度后进行修正的索股线形。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]基于碳纤维类材料具有良好温度变形性的特点，保证当温度发生变化时产生的变
形可以忽略不计，本专利技术引入了一种碳纤维基准索股作为悬索桥主缆架设过程中一般索股的定位基准线，可以大大减弱温度变化对基准索股线形的影响，克服温度限制而在任意时刻进行一般索股的调整，大大加快主缆线形定位效率，使得线形调整更加方便和精确。
[0023]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0025]图1是本专利技术一种悬索桥主缆快速定位方法的碳纤维基准索本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，包括：步骤1)碳纤维基准索股(1)的安装定位；步骤2)基于碳纤维基准索股(1)的一般索股(2)线形定位调整方法；所述的碳纤维基准索股(1)上安装有测量棱镜(3)和配重装置(4)；所述一般索股(2)上安装有温度传感器(5)。2.根据权利要求1所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述碳纤维基准索股(1)由碳纤维材料或者碳纤维复合材料制成。3.根据权利要求1所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述测量棱镜(3)为多个，根据测控需要分别设置于碳纤维基准索股(1)的标高关键控制点位处。4.根据权利要求3所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述的测量棱镜(3)两个为一组，两个测量棱镜(3)通过各自的连接杆(3
‑
2)和棱镜夹(3
‑
1)设置在碳纤维基准索股(1)上下方，其中，每个连接杆(3
‑
2)的两端分别与测量棱镜(3)和棱镜夹(3
‑
1)固定连接；两个棱镜夹(3
‑
1)对称设置在碳纤维基准索股(1)上下侧，并位于两个测量棱镜(3)之间的中心位置，两个棱镜夹(3
‑
1)的两侧通过螺栓紧固，所构成的形状与碳纤维基准索股(1)一致；在两个为一组测量棱镜(3)所组成的双棱镜模式下进行测量，测量结果取两测量棱镜(3)所测标高的平均值。5.根据权利要求3所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述的配重装置(4)为多个，根据测控需要分别设置于碳纤维基准索股(1)的标高关键控制点位处以及标高关键控制点位附近位置，配重量根据安装现场抗风条件进行确定。6.根据权利要求3或5所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述的标高关键控制点位包括桥跨跨中、桥跨的四分点处。7.根据权利要求1所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述温度传感器(5)为多个，分别布设在一般索股(2)的标高关键控制点位处，测量结果按各点位温度均值计；所述的标高关键控制点位包括桥跨跨中、桥跨的分点处。8.根据权利要求1所述的一种悬索桥主缆快速定位方法，其特征在于，所述的步骤1)中碳纤维基准索股(1)的安装定位采用绝对高程控制方法，具体是：首先根据基准索股目标线形(6)的加载条件反推无应力长度作...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖军，霰建平，田璐超，马建勇，葛国库，
申请(专利权)人：中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：