一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了預(yù)制梁施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，本發(fā)明的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)，自動(dòng)控制中心連接著監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括用于監(jiān)測(cè)鋼絞線(xiàn)張拉參數(shù)、動(dòng)力系統(tǒng)壓力的器件，自動(dòng)控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置接收原始數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)微處理模塊進(jìn)行分析處理，再轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)輸送至控制裝置，通過(guò)控制裝置對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的控制完成張拉過(guò)程，該自動(dòng)控制系統(tǒng)解決了人工控制存在的讀數(shù)不精確，難以準(zhǔn)確控制張拉應(yīng)力的問(wèn)題，使張拉應(yīng)力得到較好的控制，鋼絞線(xiàn)的張拉過(guò)程滿(mǎn)足工藝性要求，改善了預(yù)制梁的質(zhì)量，而且也促進(jìn)了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)制梁施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]先張法是為了提高鋼筋混凝土構(gòu)件的抗裂性能以及避免鋼筋混凝土構(gòu)件過(guò)早出現(xiàn)裂縫，而在混凝土構(gòu)件預(yù)制過(guò)程中對(duì)其預(yù)先施加應(yīng)力以提高構(gòu)件性能的一種方法。通常在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的制作方法也稱(chēng)為先張法，它在工程建設(shè)中起著重要作用。
[0003]在生產(chǎn)預(yù)制梁時(shí)，采用先張法預(yù)應(yīng)力的工藝方式對(duì)改善梁體結(jié)構(gòu)和性能具有較大作用，首先在澆筑混凝土前張拉固定鋼絞線(xiàn)，并將張拉的固定鋼絞線(xiàn)臨時(shí)錨固在臺(tái)座或鋼模上，然后澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，保證鋼絞線(xiàn)與混凝土有足夠的粘結(jié)時(shí)，放松鋼絞線(xiàn)，借助于混凝土與鋼絞線(xiàn)的粘結(jié)，對(duì)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的施工過(guò)程。
[0004]在采用先張法預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉過(guò)程中，使用的先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置為張拉臺(tái)座，張拉臺(tái)座是主要承力構(gòu)件，兩端布置有張拉橫梁，鋼絞線(xiàn)兩端錨固于張拉橫梁上，通過(guò)張拉裝置向兩側(cè)拉動(dòng)張拉橫梁，使鋼絞線(xiàn)達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力張拉狀態(tài)，張拉臺(tái)座需要承載較大的張拉載荷，必須具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，但是，由于施加的張拉應(yīng)力較大，張拉臺(tái)座始終存在一定的變形量，預(yù)應(yīng)力會(huì)有部分損失，傳統(tǒng)的先張法預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，主要采用人工監(jiān)測(cè)鋼絞線(xiàn)的張拉量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制預(yù)應(yīng)力大小，這種采取人工監(jiān)測(cè)和控制張拉應(yīng)力大小的方法比較粗糙，測(cè)量張拉量時(shí)存在較大誤差，而且對(duì)張拉應(yīng)力的控制也比較困難，不僅使張拉質(zhì)量受到影響，并最終影響到預(yù)制梁的質(zhì)量，而且每次施加的張拉應(yīng)力均存在差異，難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)在先張法預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中，由于采用人工監(jiān)測(cè)張拉量和手動(dòng)控制預(yù)應(yīng)力大小的方法比較粗糙，每次張拉過(guò)程中，均存在讀數(shù)不精確，難以準(zhǔn)確控制張拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致發(fā)生無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、張拉鋼絞線(xiàn)不到位、影響預(yù)制梁質(zhì)量的問(wèn)題，提供一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制方法，該方法通過(guò)在張拉過(guò)程中引入自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)本先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)及方法，準(zhǔn)確有效地監(jiān)測(cè)到鋼絞線(xiàn)的張拉量等相關(guān)張拉參數(shù)，施加的張拉應(yīng)力得到較好的控制，使鋼絞線(xiàn)的張拉過(guò)程滿(mǎn)足工藝性要求，改善了預(yù)制梁的質(zhì)量，而且也促進(jìn)了產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)，所述自動(dòng)控制中心連接有用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的控制裝置，動(dòng)力系統(tǒng)連接至先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置，施工裝置上設(shè)置有監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括用于監(jiān)測(cè)鋼絞線(xiàn)張拉參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器和用于監(jiān)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)壓力的壓力傳感器，所述自動(dòng)控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置接收到從監(jiān)測(cè)裝置反饋回來(lái)的原始數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)微處理模塊進(jìn)行分析處理，再轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)輸送至控制裝置，通過(guò)控制裝置對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的控制完成張拉過(guò)程。
[0007]采用先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)先張法張拉過(guò)程，避免了采用人工監(jiān)測(cè)手動(dòng)控制的方式所遇到的問(wèn)題。安裝電阻應(yīng)變式傳感器和壓力傳感器等監(jiān)測(cè)裝置并連接到自動(dòng)控制中心，可以將張拉時(shí)鋼絞線(xiàn)的張拉量、受到的扭力，以及對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)施加的動(dòng)力大小等參數(shù)直觀(guān)無(wú)誤地被監(jiān)測(cè)、接收到，避免了采取人工讀數(shù)存在的誤差問(wèn)題，控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置使監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)同步反饋至自動(dòng)控制中心，再通過(guò)微處理模塊的分析處理轉(zhuǎn)換成直觀(guān)有用的調(diào)整控制數(shù)值，避免了繁瑣的查表?yè)Q算，提高了施工效率，同時(shí)將這些調(diào)整控制數(shù)值及時(shí)轉(zhuǎn)換成調(diào)整的參數(shù)，使控制裝置馬上完成對(duì)輸入?yún)?shù)的調(diào)整和控制，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了張拉過(guò)程的工藝要求和預(yù)制梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。并且，每次的張拉過(guò)程相同，施加的張拉應(yīng)力也一樣，保證了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0008]優(yōu)選的，所述微處理模塊包括多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的預(yù)制梁進(jìn)行分析處理的模塊。微處理模塊包括多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的模塊，可以針對(duì)不同的需求快速換用不同的微處理模塊，從而在保證質(zhì)量可靠的前提下，迅速生產(chǎn)出不同參數(shù)的預(yù)制梁，并且采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0009]優(yōu)選的，所述監(jiān)測(cè)裝置還包括安裝于張拉裝置上的位移傳感器，所述位移傳感器連接至信號(hào)接收裝置。根據(jù)位移傳感器所監(jiān)測(cè)到的張拉裝置移動(dòng)的距離，反饋至控制中心，控制中心根據(jù)張拉裝置移動(dòng)距離的大小，輸出控制信號(hào)至控制裝置，從而調(diào)整每個(gè)張拉裝置的移動(dòng)速度，使得幾個(gè)張拉裝置移動(dòng)的距離均是相同的，從而實(shí)現(xiàn)同步張拉。
[0010]優(yōu)選的，所述控制中心還設(shè)置有人機(jī)交互界面，在張拉臺(tái)座上還設(shè)置有遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。通過(guò)人機(jī)交互界面，在控制中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以對(duì)張拉設(shè)備和張拉過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，確保張拉設(shè)備處于正常、安全的工作狀態(tài)，同時(shí)，保證張拉過(guò)程有序?qū)嵤?br>[0011]優(yōu)選的，所述動(dòng)力系統(tǒng)為連接于穿心式千斤頂上的栗站，每個(gè)栗站設(shè)置有控制穿心式千斤頂?shù)耐焦ぷ髯诱?，用于同步控制連接著鋼絞線(xiàn)的多個(gè)穿心式千斤頂。在張拉鋼絞線(xiàn)的過(guò)程中，由于一個(gè)穿心式千斤頂所提供的張拉力非常有限，連接著鋼絞線(xiàn)的張拉橫梁上一般同時(shí)設(shè)置有多臺(tái)穿心式千斤頂，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)張拉，需要通過(guò)多臺(tái)穿心式千斤頂對(duì)張拉橫梁進(jìn)行張拉，在栗站設(shè)置同步工作子站，即可用于同時(shí)控制多臺(tái)穿心式千斤頂，完成鋼絞線(xiàn)的張拉或放張過(guò)程。
[0012]優(yōu)選的，所述自動(dòng)控制中心還預(yù)留有單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備壓力控制接口，且施工裝置上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)單束鋼絞線(xiàn)張拉應(yīng)力的數(shù)顯傳感器。在采用二次張拉的工藝方法生產(chǎn)預(yù)制梁體時(shí)，通過(guò)預(yù)留的接口，將單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備的自動(dòng)控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，再使用張拉設(shè)備對(duì)單束鋼絞線(xiàn)進(jìn)行首次張拉過(guò)程中，通過(guò)數(shù)顯傳感器傳遞反饋的信號(hào)，分析計(jì)算出需要施加的張拉力大小，然后通過(guò)自動(dòng)控制中心對(duì)自動(dòng)控制裝置傳輸?shù)男盘?hào)，完成遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)初步張拉，應(yīng)力控制精度高。
[0013]優(yōu)選的，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)中還設(shè)置有系統(tǒng)報(bào)警器和用于關(guān)閉系統(tǒng)電源的臨停系統(tǒng)，所述系統(tǒng)報(bào)警器為聲光報(bào)警器且安裝于監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置上。當(dāng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的某個(gè)監(jiān)測(cè)裝置或控制裝置出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警器會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并根據(jù)故障情況的嚴(yán)重程度，自動(dòng)啟動(dòng)臨停系統(tǒng)，關(guān)閉自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證工作設(shè)備和工作人員的安全性。
[0014]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制方法，該方法包括以下步驟:
a、將需要批次生產(chǎn)的預(yù)制梁的張拉預(yù)應(yīng)力和張拉量等參數(shù)輸入至微處理模塊，并將微處理模塊接入自動(dòng)控制中心；
b、在張拉橫梁的預(yù)留孔道內(nèi)穿鋼絞線(xiàn)，使用錨具將鋼絞線(xiàn)錨固在張拉橫梁上，同時(shí)安裝千斤頂，并將動(dòng)力栗接入千斤頂；
c、安裝、調(diào)整好監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置，并將監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，檢測(cè)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的是否接入到位并處于正常狀態(tài)；
d、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，并通過(guò)步驟a中的微處理模塊控制程序完成張拉；
e、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷完成后，進(jìn)行混凝土澆筑；
f、混凝土澆筑完成后，自動(dòng)控制中心根據(jù)電阻應(yīng)變式傳感器所檢測(cè)到的鋼絞線(xiàn)的受力狀態(tài)來(lái)分析計(jì)算出鋼絞線(xiàn)與混凝土之間粘接力的大小，當(dāng)粘接力滿(mǎn)足要求時(shí)，自動(dòng)控制中心即進(jìn)行卸荷階段；
g、逐步卸荷完成后，自動(dòng)控制中心會(huì)自動(dòng)關(guān)閉張拉系統(tǒng)，從而完成整個(gè)先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制過(guò)程。
[0015]采取上述方式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)正常、有序、高效地運(yùn)行和工作，使整個(gè)鋼絞線(xiàn)張拉過(guò)程滿(mǎn)足工藝性要求，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了預(yù)制梁的質(zhì)量要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，也促進(jìn)了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提升了生產(chǎn)效率。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟c中，在安裝、調(diào)整監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置的同時(shí)，檢查動(dòng)力系統(tǒng)、自動(dòng)控制中心等全部裝置是否處于良好的工作狀態(tài)。對(duì)所有裝置進(jìn)行檢查，保證設(shè)備安全，使設(shè)備正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)在運(yùn)行過(guò)程中由于前期檢查不足而出現(xiàn)的運(yùn)行故障，提高施工效率。同時(shí)，保障設(shè)備運(yùn)行正常，對(duì)人員安全也起到了積極作用。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟d包括以下步驟:
dl、啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)后，動(dòng)力栗向千斤頂輸送動(dòng)力，千斤頂開(kāi)始工作帶動(dòng)張拉橫梁張拉；d2、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)鋼絞線(xiàn)的張拉量和張拉設(shè)備的壓力來(lái)及時(shí)調(diào)整張拉的速度和施加的動(dòng)力，使鋼絞線(xiàn)以設(shè)計(jì)的張拉速度和張拉量來(lái)完成第一階段的張拉；
d3、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷后，控制裝置再次啟動(dòng)同步工作子站，帶動(dòng)穿心式千斤頂同步移動(dòng)，使張拉橫梁帶動(dòng)所有的鋼絞線(xiàn)進(jìn)行張拉；
d4、根據(jù)位移傳感器和壓力傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)值，施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)定預(yù)應(yīng)力的一定百分比范圍；
d5、重復(fù)d3步驟，當(dāng)張拉到設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)停止張拉。
[0018]采取上述方式，對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行二次張拉，有效地改善了張拉質(zhì)量的工藝性要求，并且通過(guò)自動(dòng)控制的方法，使張拉過(guò)程在各個(gè)階段的預(yù)應(yīng)力控制更加準(zhǔn)確，對(duì)提高預(yù)制梁的質(zhì)量具有較大幫助。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1、采用先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)先張法張拉過(guò)程，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了張拉過(guò)程的工藝要求和預(yù)制梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且，每次的張拉過(guò)程相同，施加的張拉應(yīng)力也一樣，保證了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；
2、在自動(dòng)控制中心設(shè)置多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的微處理模塊，可以針對(duì)不同的需求快速換用不同的微處理模塊，從而在保證質(zhì)量可靠的前提下，迅速生產(chǎn)出不同參數(shù)和類(lèi)型的預(yù)制梁，并且采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；
3、在張拉裝置上安裝位移傳感器，位移傳感器連接至信號(hào)接收裝置，可以根據(jù)位移傳感器所監(jiān)測(cè)到的張拉裝置移動(dòng)的距離，反饋至控制中心，控制中心根據(jù)張拉裝置移動(dòng)距離的大小，輸出控制信號(hào)至控制裝置，從而調(diào)整每個(gè)張拉裝置的移動(dòng)速度，使得幾個(gè)張拉裝置移動(dòng)的距離均是相同的，從而實(shí)現(xiàn)同步張拉；
4、在自動(dòng)控制中心預(yù)留單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備壓力控制接口，可以在采用二次張拉的工藝方法生產(chǎn)預(yù)制梁體時(shí)，通過(guò)預(yù)留的接口，將單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備的自動(dòng)控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，再使用張拉設(shè)備對(duì)單束鋼絞線(xiàn)進(jìn)行首次張拉過(guò)程中，通過(guò)數(shù)顯傳感器傳遞反饋的信號(hào)，分析計(jì)算出需要施加的張拉力大小，然后通過(guò)自動(dòng)控制中心對(duì)自動(dòng)控制裝置傳輸控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，初步張拉的應(yīng)力控制精度較高。
[0020]【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合試驗(yàn)例及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例
[0022]如圖1所示，先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)，自動(dòng)控制中心連接有用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的控制裝置，動(dòng)力系統(tǒng)連接至先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置，施工裝置上設(shè)置有監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括用于監(jiān)測(cè)鋼絞線(xiàn)張拉參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器和用于監(jiān)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)壓力的壓力傳感器，所述控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置接收到從監(jiān)測(cè)裝置反饋回來(lái)的原始數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)微處理模塊進(jìn)行分析處理，再轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)輸送至控制裝置，通過(guò)控制裝置對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的控制完成張拉過(guò)程。
[0023]在使用先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行張拉時(shí)，不僅需要控制向施工裝置提供動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)的壓力，而且需要對(duì)鋼絞線(xiàn)上的張拉力進(jìn)行控制，這樣才能更好地保證所施加的張拉應(yīng)力大小準(zhǔn)確的，同時(shí)鋼絞線(xiàn)在拉伸的過(guò)程中，還會(huì)存在扭矩，在施工裝置上設(shè)置電阻應(yīng)變式傳感器，可以對(duì)鋼絞線(xiàn)張拉參數(shù)如張拉應(yīng)力、扭矩進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而根據(jù)監(jiān)測(cè)到的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)更好地控制張拉過(guò)程。
[0024]采用先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)先張法張拉過(guò)程，避免了采用人工監(jiān)測(cè)手動(dòng)控制的方式所遇到的問(wèn)題。安裝電阻應(yīng)變式傳感器和壓力傳感器等監(jiān)測(cè)裝置并連接到自動(dòng)控制中心，可以將張拉時(shí)鋼絞線(xiàn)的張拉量、受到的扭力，以及對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)施加的動(dòng)力大小等參數(shù)直觀(guān)無(wú)誤地被監(jiān)測(cè)、接收到，避免了采取人工讀數(shù)存在的誤差問(wèn)題，控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置使監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)同步反饋至自動(dòng)控制中心，再通過(guò)微處理模塊的分析處理轉(zhuǎn)換成直觀(guān)有用的調(diào)整控制數(shù)值，避免了繁瑣的查表?yè)Q算，提高了施工效率，同時(shí)將這些調(diào)整控制數(shù)值及時(shí)轉(zhuǎn)換成調(diào)整的參數(shù)，使控制裝置馬上完成對(duì)輸入?yún)?shù)的調(diào)整和控制，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了張拉過(guò)程的工藝要求和預(yù)制梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。并且，每次的張拉過(guò)程相同，施加的張拉應(yīng)力也一樣，保證了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0025]微處理模塊包括多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的預(yù)制梁進(jìn)行分析處理的模塊。每種規(guī)格的預(yù)制梁，使用的鋼絞線(xiàn)是不同的，同時(shí)各種張拉參數(shù)也是有區(qū)別的，但各種規(guī)格的預(yù)制梁可以共用同一個(gè)施工裝置，在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制過(guò)程中，就需要針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的預(yù)制梁實(shí)現(xiàn)不同張拉參數(shù)的控制，微處理模塊包括多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的模塊，可以針對(duì)不同的需求快速換用不同的微處理模塊，從而在保證質(zhì)量可靠的前提下，迅速生產(chǎn)出不同參數(shù)的預(yù)制梁，并且采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
[0026]監(jiān)測(cè)裝置還包括安裝于張拉裝置上的位移傳感器，所述位移傳感器連接至信號(hào)接收裝置。根據(jù)位移傳感器所監(jiān)測(cè)到的張拉裝置移動(dòng)的距離，反饋至控制中心，控制中心根據(jù)張拉裝置移動(dòng)距離的大小，輸出控制信號(hào)至控制裝置，從而調(diào)整每個(gè)張拉裝置的移動(dòng)速度，使得幾個(gè)張拉裝置移動(dòng)的距離均是相同的，從而實(shí)現(xiàn)同步張拉。
[0027]控制中心還設(shè)置有人機(jī)交互界面，在張拉臺(tái)座上還設(shè)置有遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。通過(guò)人機(jī)交互界面，在控制中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以對(duì)張拉設(shè)備和張拉過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，確保張拉設(shè)備處于正常、安全的工作狀態(tài)，保證張拉過(guò)程有序?qū)嵤?，同時(shí)通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，也可以與控制中心進(jìn)行信息溝通，向控制中心發(fā)布現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)命令，更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制過(guò)程。
[0028]動(dòng)力系統(tǒng)為連接于穿心式千斤頂上的栗站，每個(gè)栗站設(shè)置有控制穿心式千斤頂?shù)耐焦ぷ髯诱荆糜谕娇刂七B接著鋼絞線(xiàn)的多個(gè)穿心式千斤頂。在張拉鋼絞線(xiàn)的過(guò)程中，由于一個(gè)穿心式千斤頂所提供的張拉力非常有限，連接著鋼絞線(xiàn)的張拉橫梁上一般同時(shí)設(shè)置有多臺(tái)穿心式千斤頂，為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)張拉，需要通過(guò)多臺(tái)穿心式千斤頂對(duì)張拉橫梁進(jìn)行張拉，在栗站設(shè)置同步工作子站，即可用于同時(shí)控制多臺(tái)穿心式千斤頂，完成鋼絞線(xiàn)的張拉或放張過(guò)程。
[0029]自動(dòng)控制中心還預(yù)留有單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備壓力控制接口，且施工裝置上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)單束鋼絞線(xiàn)張拉應(yīng)力的數(shù)顯傳感器。在采用二次張拉的工藝方法生產(chǎn)預(yù)制梁體時(shí)，通過(guò)預(yù)留的接口，將單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備的自動(dòng)控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，再使用張拉設(shè)備對(duì)單束鋼絞線(xiàn)進(jìn)行首次張拉過(guò)程中，通過(guò)數(shù)顯傳感器傳遞反饋的信號(hào)，分析計(jì)算出需要施加的張拉力大小，然后通過(guò)自動(dòng)控制中心對(duì)自動(dòng)控制裝置傳輸?shù)男盘?hào)，完成遠(yuǎn)程操作，實(shí)現(xiàn)初步張拉，應(yīng)力控制精度高。
[0030]自動(dòng)控制系統(tǒng)中還設(shè)置有系統(tǒng)報(bào)警器和用于關(guān)閉系統(tǒng)電源的臨停系統(tǒng)，所述系統(tǒng)報(bào)警器為聲光報(bào)警器且安裝于監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置上。當(dāng)監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到所有部件均處于正常狀態(tài)，信號(hào)接收裝置接收到的信號(hào)就會(huì)傳輸?shù)轿⑻幚砟K，然后進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和輸出，使控制裝置進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，通過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)控制施工裝置進(jìn)行施工，而如果監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)到自動(dòng)控制系統(tǒng)中的某個(gè)部件出現(xiàn)故障，不能正常實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制過(guò)程時(shí)，則啟動(dòng)臨停系統(tǒng)，關(guān)閉系統(tǒng)電源，等待故障解除，并且觸發(fā)連接在監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置上的系統(tǒng)報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警，直至故障排除，設(shè)置臨停系統(tǒng)，自動(dòng)關(guān)閉電源，保證工作設(shè)備和工作人員的安全性。
[0031]在實(shí)際應(yīng)用本先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，參照以下步驟進(jìn)行:
a、將需要批次生產(chǎn)的預(yù)制梁的張拉預(yù)應(yīng)力和張拉量等參數(shù)輸入至微處理模塊，并將微處理模塊接入自動(dòng)控制中心；
b、安裝好先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置，在張拉橫梁的預(yù)留孔道內(nèi)穿鋼絞線(xiàn)，使用錨具將鋼絞線(xiàn)錨固在張拉橫梁上，同時(shí)安裝千斤頂，并將動(dòng)力栗接入千斤頂；
c、安裝、調(diào)整好監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置，并將監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，檢測(cè)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的是否接入到位并處于正常狀態(tài)；
d、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，并通過(guò)步驟a中的微處理模塊控制程序完成張拉；
e、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷完成后，進(jìn)行混凝土澆筑；
f、混凝土澆筑完成后，自動(dòng)控制中心根據(jù)電阻應(yīng)變式傳感器所檢測(cè)到的鋼絞線(xiàn)的受力狀態(tài)來(lái)分析計(jì)算出鋼絞線(xiàn)與混凝土之間粘接力的大小，當(dāng)粘接力滿(mǎn)足要求時(shí)，自動(dòng)控制中心即進(jìn)行卸荷階段；
g、逐步卸荷完成后，自動(dòng)控制中心會(huì)自動(dòng)關(guān)閉張拉系統(tǒng)，從而完成整個(gè)先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制過(guò)程。
[0032]采取上述方式，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制系統(tǒng)正常、有序、高效地運(yùn)行和工作，使整個(gè)鋼絞線(xiàn)張拉過(guò)程滿(mǎn)足工藝性要求，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了預(yù)制梁的質(zhì)量要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，也促進(jìn)了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提升了生產(chǎn)效率。
[0033]步驟c中，在安裝、調(diào)整監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置的同時(shí)，檢查動(dòng)力系統(tǒng)、自動(dòng)控制中心等全部裝置是否處于良好的工作狀態(tài)。對(duì)所有裝置進(jìn)行檢查，保證設(shè)備安全，使設(shè)備正常運(yùn)行，避免出現(xiàn)在運(yùn)行過(guò)程中由于前期檢查不足而出現(xiàn)的運(yùn)行故障，提高施工效率。同時(shí)，保障設(shè)備運(yùn)行正常，對(duì)人員安全也起到了積極作用。
[0034]步驟d具體包括以下步驟:
dl、啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)后，動(dòng)力栗向千斤頂輸送動(dòng)力，千斤頂開(kāi)始工作帶動(dòng)張拉橫梁張拉；d2、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)鋼絞線(xiàn)的張拉量和張拉設(shè)備的壓力來(lái)及時(shí)調(diào)整張拉的速度和施加的動(dòng)力，使鋼絞線(xiàn)以設(shè)計(jì)的張拉速度和張拉量來(lái)完成第一階段的張拉；
d3、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷后，控制裝置再次啟動(dòng)同步工作子站，帶動(dòng)穿心式千斤頂同步移動(dòng)，使張拉橫梁帶動(dòng)所有的鋼絞線(xiàn)進(jìn)行張拉；
d4、根據(jù)位移傳感器和壓力傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)值，施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)定預(yù)應(yīng)力的一定百分比范圍；
d5、重復(fù)d3步驟，當(dāng)張拉到設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)停止張拉。
[0035]采取上述方式，對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行二次張拉，有效地改善了張拉質(zhì)量的工藝性要求，并且通過(guò)自動(dòng)控制的方法，使張拉過(guò)程在各個(gè)階段的預(yù)應(yīng)力控制更加準(zhǔn)確，對(duì)提高預(yù)制梁的質(zhì)量具有較大幫助。
[0036]采用先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)來(lái)完成整個(gè)先張法張拉過(guò)程，使張拉應(yīng)力得到精確的控制，保證了張拉過(guò)程的工藝要求和預(yù)制梁的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保證了預(yù)制梁的質(zhì)量穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并且，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，節(jié)約了大量人力成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括自動(dòng)控制中心和動(dòng)力系統(tǒng)，所述自動(dòng)控制中心連接有用于控制動(dòng)力系統(tǒng)的控制裝置，動(dòng)力系統(tǒng)連接至先張法預(yù)應(yīng)力施工裝置，施工裝置上設(shè)置有監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)裝置包括用于監(jiān)測(cè)鋼絞線(xiàn)張拉參數(shù)的電阻應(yīng)變式傳感器和用于監(jiān)測(cè)動(dòng)力系統(tǒng)壓力的壓力傳感器，所述自動(dòng)控制中心還配置有信號(hào)接收裝置和微處理模塊，信號(hào)接收裝置接收到從監(jiān)測(cè)裝置反饋回來(lái)的原始數(shù)據(jù)信號(hào)后通過(guò)微處理模塊進(jìn)行分析處理，再轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)輸送至控制裝置，通過(guò)控制裝置對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的控制完成張拉過(guò)程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理模塊包括多個(gè)針對(duì)不同設(shè)計(jì)參數(shù)的預(yù)制梁進(jìn)行分析處理的模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)裝置還包括安裝于張拉裝置上的位移傳感器，所述位移傳感器連接至信號(hào)接收裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心還設(shè)置有人機(jī)交互界面，在張拉臺(tái)座上還設(shè)置有遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力系統(tǒng)為連接于穿心式千斤頂上的栗站，每個(gè)栗站設(shè)置有控制穿心式千斤頂?shù)耐焦ぷ髯诱?，用于同步控制連接著鋼絞線(xiàn)的多個(gè)穿心式千斤頂。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制中心還預(yù)留有單束鋼絞線(xiàn)張拉設(shè)備壓力控制接口，且施工裝置上設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)單束鋼絞線(xiàn)張拉應(yīng)力的數(shù)顯傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)中還設(shè)置有系統(tǒng)報(bào)警器和用于關(guān)閉系統(tǒng)電源的臨停系統(tǒng)，所述系統(tǒng)報(bào)警器為聲光報(bào)警器且安裝于監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置上。8.一種先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制方法，其特征在于，如權(quán)利要求6或7所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制方法，包括以下步驟: a、將需要批次生產(chǎn)的預(yù)制梁的張拉預(yù)應(yīng)力和張拉量等參數(shù)輸入至微處理模塊，并將微處理模塊接入自動(dòng)控制中心； b、在張拉橫梁的預(yù)留孔道內(nèi)穿鋼絞線(xiàn)，使用錨具將鋼絞線(xiàn)錨固在張拉橫梁上，同時(shí)安裝千斤頂，并將動(dòng)力栗接入千斤頂； C、安裝、調(diào)整好監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置，并將監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置連接至自動(dòng)控制中心，檢測(cè)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的是否接入到位并處于正常狀態(tài)； d、通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程控制啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，并通過(guò)步驟a中的微處理模塊控制程序完成張拉； e、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷完成后，進(jìn)行混凝土澆筑； f、混凝土澆筑完成后，自動(dòng)控制中心根據(jù)電阻應(yīng)變式傳感器所檢測(cè)到的鋼絞線(xiàn)的受力狀態(tài)來(lái)分析計(jì)算出鋼絞線(xiàn)與混凝土之間粘接力的大小，當(dāng)粘接力滿(mǎn)足要求時(shí)，自動(dòng)控制中心即進(jìn)行卸荷階段； g、逐步卸荷完成后，自動(dòng)控制中心會(huì)自動(dòng)關(guān)閉張拉系統(tǒng)，從而完成整個(gè)先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制過(guò)程。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟c中，在安裝、調(diào)整監(jiān)測(cè)裝置和控制裝置的同時(shí)，檢查動(dòng)力系統(tǒng)、自動(dòng)控制中心等全部裝置是否處于良好的工作狀態(tài)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的先張法預(yù)應(yīng)力施工自動(dòng)控制方法，其特征在于，所述步驟d包括以下步驟: dl、啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)后，動(dòng)力栗向千斤頂輸送動(dòng)力，千斤頂開(kāi)始工作帶動(dòng)張拉橫梁向兩側(cè)張拉； d2、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)鋼絞線(xiàn)的張拉量和張拉設(shè)備的壓力來(lái)及時(shí)調(diào)整張拉的速度和施加的動(dòng)力，使鋼絞線(xiàn)以設(shè)計(jì)的張拉速度和張拉量來(lái)完成第一階段的張拉； d3、自動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的時(shí)間持荷后，控制裝置再次啟動(dòng)同步工作子站，帶動(dòng)所有的穿心式千斤頂同步移動(dòng)，使張拉橫梁帶動(dòng)所有的鋼絞線(xiàn)進(jìn)行張拉； d4、根據(jù)位移傳感器和壓力傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)值，施加預(yù)應(yīng)力達(dá)到設(shè)定預(yù)應(yīng)力的一定百分比范圍； d5、重復(fù)d3步驟，當(dāng)張拉到設(shè)計(jì)要求的狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)停止張拉。
【文檔編號(hào)】E04G21/12GK106049880SQ201610358085
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】黃靜, 羅曉明, 秦小三, 汪正銀, 黃力平, 孫波, 方東明, 林茂德, 崔愛(ài)軍, 孫漢貴, 蔣漢祥, 何志勇, 李良才, 張召, 徐闖, 王俊和, 孫施健, 劉智
【申請(qǐng)人】中鐵二十三局集團(tuán)軌道交通工程有限公司, 深圳市地鐵集團(tuán)有限公司