砼箱梁预应力自动张拉系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于后预应力张拉控制技术领域，更具体的说，属于一种砼箱梁预应力自动张拉系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中在后张法混凝土箱梁(即砼箱梁)制造过程中，先浇灌水泥箱梁，后在预留的孔道内穿入钢筋，在钢筋的两端用穿心千斤顶将其拉伸到预定的长度后再固定灌浆，即完成了一次预应力钢筋作业。在这个过程中需要有两台油泵车分别驱动固定在箱梁孔道两端的液压穿心千斤顶，用于拉伸孔道内的钢筋。按照施工规范，张拉过程分为三个阶段，即预张拉、初张拉和终张拉。前两次拉伸是为了使被拉钢筋受力平衡。在终张拉过程中需保持钢筋的拉伸长度一致，而且，需要同步进行对称两组、四组或更多组的拉伸，在拉伸的过程中，需保持钢筋拉伸量同步误差小于1%，其目的是为了使得混凝土箱梁各部分所受的应力均匀以减少龟裂现象，进而提高箱梁的使用寿命。
[0003]现有技术中的张拉工艺多为两名施工人员分别站在箱梁的两端，人工操作油泵车，依靠哨音、手势等同时控制张拉过程，这样很难保证张拉同步。在专利CN2010100570592和专利CN03111812.7中，均提到了采用电控操作油泵车来操作张拉过程，以降低人工操作带来的同步误差。但没有叙述如何控制油泵车实现同步拉伸。由于预应力张拉系统在多组钢筋对称张拉过程中，需实时同步采集多组钢筋伸长量、油压等信息，并实时处理控制同步拉伸，若采用复杂的PID调节模式，虽可以比较完美的进行同步调节，但考虑到各比例因子的自适应循环采样计算，整个过程需花费较长的时间，甚至必须降低拉伸速度，以适应同步调节过程使得拉伸效率降低。
[0004]CN2012102628251公开了一种砼箱梁预应力张拉系统自动控制方法，该专利采用一套箱梁预应力张拉系统，包括主控制器和两套分别位于箱梁两端的前端子系统，每套前端子系统包括一台带有变频驱动功能的前端控制器，一台油泵车、一个油压穿心千斤顶和一个用于检测钢筋拉伸量的位移传感器，张拉过程开始时，由主控制器发出开始张拉指令给两台前端控制器，两台前端控制器分别控制各自的油泵车上的油泵电机向油压穿心千斤顶注油加压，使得油压穿心千斤顶向外拉伸钢筋，主控制器通过两个前端控制器实时检测两端的位移传感器，得到钢筋拉伸量Xp χ2，并计算X1-X2的差值，得到A X ;当I Λ χ|< 0.2mm时，不进行任何调节；当八x^0.2mm时，则令a% = Λ x/xj,调节左端油泵电机的转速为-VP1= VP1X (l_2a% )，之后循环读取Xl、X2并相减，直到满足X1-X2< 0.2臟，则令左端油泵电机的转速为VP1= VP ! X (l+a% );若厶X ( -0.2mm，则调节右端的油泵电机，调节方法与调节左端油泵电机的相同；如此循环调节，直至钢筋拉伸量达到规定值为止。
[0005]图1是现有技术中砼箱梁预应力自动张拉系统的结构示意图；现有技术中的砼箱梁预应力张拉系统有一套预应力张拉系统，其硬件包括一台主控制器、两套张拉子系统。其中每套张拉子系统包括一个油压穿心千斤顶，一台油泵车，一台带有变频驱动功能的前端控制器和一个用于检测钢筋拉伸量的位移传感器。为了叙述方便，设一套张拉子系统为箱梁左端子系统，简称左端系统，其中各部件称为左端部件，另一套则简称为右端系统和右端部件。
[0006]现有技术的工作原理如下:由主控制器I向左两前端控制器2、右两前端控制器13同时发出开始张拉指令，各前端控制器分别控制左右两台油泵电机即左端油泵电机3和右端油泵电机12全速运行，使得左端油泵车4和右端油泵车11分别向左端油压穿心千斤顶5、右端油压穿心千斤顶10注油加压，使得左端油压穿心千斤顶5和右端油压穿心千斤顶10沿着箱梁8向外张拉钢筋6。
[0007]本发明的张拉控制过程是这样的:在张拉过程开始后，由左前端控制器2和右前端控制器13分别采集左端位移传感器7和右端位移传感器9的钢筋拉伸量信号χι、χ2，并将这两个信号数字化后传输给主控制器。主控制器将4、&相减得到Λ X，若I Λχ| <0.2mm,则不对左端油泵电机3、右端油泵电机12的转速进行任何调节。若Λ X多+0.2mm，则说明左端拉伸速度高于右端，令百分表误差3% =厶1八1，调节左端油泵电机3的转速为=VP1 =VP1X (l-2a% )，之后循环读取XpX2并相减，直到满足X 1-X2< 0.2mm，则令左端油泵电机3的转速为VP1= VP1X (l+a% )。若Λ X ( -0.2mm，则调节右端的油泵电机12的转速，调节原理与调节左端的相同。完成一次调节后，返回调节起点，再次采样调节。如此循环控制调节，直到达到要求的最大拉伸量。
[0008]根据实测，钢筋的拉伸速率约为1.5mm/s，而采样调节的速率约为每秒20次，即在一次调节过程中，左右两端钢筋拉伸量为0.075mm,拉伸量差Λ χ肯定小于0.075mm,而调节的最小量差为0.2_。故采用上述方法可以满足实时调节的要求。该专利的技术方案适合于对长度较短的砼箱梁进行张拉，由于位移传感器自身存在一定的误差、以及钢筋本身存在一定的挠度，如果砼箱梁长度较大则不会获得非常好的技术效果。
【发明内容】
[0009]本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种砼箱梁预应力自动张拉系统。
[0010]本发明的一种砼箱梁预应力自动张拉系统，包括主控制器、左前端控制器、左端油泵电机、左端油泵车、左端油压穿心千斤顶、被拉伸钢筋、左端位移传感器、右端位移传感器、右端油压穿心千斤顶、右端油泵车、右端油泵电机、右前端控制器、其特征在于，还包括对称设置的激光发射装置和激光接收装置，激光发射装置设置在左端油压穿心千斤顶上、相应地激光接收装置设置在右端油压穿心千斤顶上，激光发射装置与左前端控制器电性相连，激光接收装置与右前端控制器电性相连，激光发射装置和激光接收装置之间的距离变化值体现了被拉伸钢筋的长度变化值，激光发射装置和激光接收装置之间的距离变化值会通过左前端控制器和右前端控制器、以及与左前端控制器和右前端控制器进行同步无线通讯的主控制器彼此之间的相互配合获得。
[0011]本发明的一种砼箱梁预应力自动张拉系统，包括主控制器、左前端控制器、左端油泵电机、左端油泵车、左端油压穿心千斤顶、被拉伸钢筋、左端位移传感器、右端位移传感器、右端油压穿心千斤顶、右端油泵车、右端油泵电机、右前端控制器、其特征在于，还包括对称设置的激光发射装置和激光接收装置，激光发射装置设置在右端油压穿心千斤顶上、相应地激光接收装置设置在左端油压穿心千斤顶上，激光发射装置与右前端控制器电性相连，激光接收装置与左前端控制器电性相连，激光发射装置和激光接收装置之间的距离变化值体现了被拉伸钢筋的长度变化值，激光发射装置和激光接收装置之间的距离变化值会通过右前端控制器和左前端控制器、以及与前端控制器和左前端控制器进行同步无线通讯的主控制器彼此之间的相互配合获得。
[0012]根据以上所述的砼箱梁预应力自动张拉系统，优选，激光发射装置与激光接收装置之间的激光光线与被拉伸钢筋两个拉伸点所形成的轴线平行。
[0013]根据以上所述的砼箱梁预应力自动张拉系统，优选，激光发射装置与激光接收装置之间的激光光线与被拉伸钢筋两个拉伸点所形成的轴线不平行。
[0014