一种智能监控的下弦增强系统的架设机构及其架设方法与流程

本发明涉及公路运输的技术领域，具体涉及一种智能监控的下弦增强系统的架设机构及其架设方法。

背景技术：

我国现有的大跨度应急桥梁存在自重大、拼装架设时间长等不足，为进一步适应应急保障任务不断增强的苛刻需求，在桥梁下方采用弦系统对桥梁主体进行外增强，可降低桥梁主体重量，增强桥梁的承载能力。

一般对弦系统的架设安装需要拖车、吊车或卡车等专用设备，占用大量空间，且在桥梁架设完成后独立架设弦系统效率低下。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种智能监控的下弦增强系统的架设机构及其架设方法，可人工拼装，并与桥梁同步架设安装，效率高。

一种智能监控的下弦增强系统的架设机构，所述下弦增强系统包括沿桥梁的纵向中轴线对称设置的两组下弦增强组件，每组下弦增强组件包括顺序对接的第一旋进连接件、第一链杆组、第二链杆组、第三链杆组和第二旋进连接件；所述第一链杆组、第二链杆组和第三链杆组均由顺序对接的两个以上链杆组成；其中第一旋进连接件和第二旋进连接件分别与桥梁纵向两端的过渡单元相连；在第一链杆组与第二链杆组的连接处以及第二链杆组与第三链杆组的连接处分别设置竖直方向的撑杆；横向两个撑杆之间通过横杆及斜杆连接；所述架设机构包括：张紧机构、工作平台、智能监控系统和链杆提环；

所述链杆提环与第一链杆组、第二链杆组和第三链杆组中的链杆一一对应，其一端与桥梁连接，另一端和与之对应的链杆连接，通过链杆提环将链杆悬挂在桥梁下端；所述张紧机构与撑杆一一对应，撑杆的顶部通过与之对应的张紧机构连接在桥梁下方，所述撑杆的顶部能够通过所述张紧机构沿桥梁的纵向移动，调整撑杆顶部与桥梁连接点的位置，以张紧下弦增强系统；所述工作平台安装在张紧机构外侧，用于为工作人员操作张紧机构提供作业空间；

所述智能监控系统用于监测下弦增强组件中的压力，当其监测的压力超出内部预设压力阈值时示警。

进一步地，所述张紧机构包括滑轮组件、滑块组件、滑道、手扳葫芦及挂钩；

挂钩固定连接在滑道上端面，滑轮组件与滑道水平移动，能够沿滑道水平移动；滑块组件一端与滑轮组件相连，另一端与所述撑杆铰接，手扳葫芦固定在滑道上，通过手扳葫芦带动滑轮组件沿滑道移动。

进一步地，所述智能监控系统包括光纤光栅应变计、光纤光栅调解器、无线传输模块及声光报警器；

所述光纤光栅应变计设置在所述第一链杆组或第三链杆组上，将监测到的第一链杆组或第三链杆组的应变通过无线传输模块传输给光纤光栅调解器，由光纤光栅调解器解析计算后得到压力值，若超出其内部预设的压力阈值则启动声光报警器发出声光报警。

进一步地，所述智能监控系统进一步包括光纤光栅温度传感器，光纤光栅温度传感器将监测到的下弦增强组件中部温度通过无线传输模块传输给光纤光栅调解器，光纤光栅调解器结合所述光纤光栅应变计监测的应变和所述光纤光栅温度传感器监测的温度解析计算下弦增强组件中的压力值。

进一步地，所述链杆提环由板钩、缆绳、滑轮吊钩和吊装带组成；

吊装带捆绑下弦增强系统中与之对应的链杆后与滑轮吊钩固定连接，缆绳绕过滑轮吊钩后通过缆绳上的板钩与桥梁固定连接，板钩限位在缆绳两个绳结内，通过调整缆绳绳结的位置调节链杆距桥梁底端的距离。

进一步地，所述第一旋进连接件和第二旋进连接件均包括两根不同长度的杆件、链接块、t型拉杆、双头螺杆及螺母；

链接块为三角形，两根杆件平行设置，两根杆件一端铰接在桥梁底端，另一端分别与链接块的两个角铰接，t型拉杆的横杆部分与链接块的另一个角铰接，t型拉杆的竖杆部分与双头螺杆一端螺纹连接，所述螺母与第一链杆组固定连接同时与双头螺杆另一端螺纹连接。

一种智能监控的下弦增强系统的架设方法，所述下弦增强系统安装在桥梁下方，采用上述的下弦增强系统的架设机构，两组下弦增强组件沿桥梁的纵向中轴线对称安装，与桥梁同步架设，以一组下弦增强组件为例进行说明，所述架设安装方法步骤如下：

步骤一，在我岸设置两个以上滚轮梁，将桥梁放置在滚轮梁上并向对岸方向推进，当桥梁的过渡单元通过距离岸边最近的滚轮梁后，锁紧桥梁制动装置；

步骤二，在桥梁的过渡单元端部安装下弦增强系统的第一旋进连接件，并在桥梁上安装声光报警器和光纤光栅调解器，解锁所述桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤三，推进设定距离后锁紧桥梁制动装置，在桥梁下方安装第一链杆组，第一链杆组一端与第一旋进连接件连接，并在第一链杆组上安装光纤光栅应变计和无线传输模块；第一链杆组中的每个链杆通过链杆提环与桥梁连接，安装时，将链杆提环一端与桥梁连接，另一端与第一链杆组连接；通过链杆提环将第一链杆组悬挂拉近桥梁下端，解锁桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤四，推进设定距离后锁紧桥梁制动装置，将张紧机构安装在桥梁下方，撑杆一端铰接在张紧机构底端，另一端与第一链杆组端部铰接，横向左右两个撑杆底端通过横杆铰接，并通过斜杆连接一个撑杆的上端与另一个撑杆的下端；将工作平台安装在张紧机构外侧；解锁桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤五，推进过程中依次安装第二链杆组中的链杆，第二链杆组端部与第一链杆组固定连接，第二链杆组中的每个链杆通过链杆提环与桥梁连接，安装时，将链杆提环一端与桥梁连接，另一端与第二链杆组连接；通过链杆提环将第二链杆组悬挂拉近桥梁下端，并在第二链杆组中部上安装光纤光栅温度传感器和无线传输模块；

步骤六，第二链杆组安装完成后，在桥梁下方按照步骤四的方法安装另一组张紧机构、撑杆及工作平台；然后将第三链杆组端部与第二链杆组固定连接，第三链杆组中的每个链杆通过链杆提环与桥梁连接，安装时，将链杆提环一端与桥梁连接，另一端与第三链杆组连接；通过链杆提环将第三链杆组悬挂拉近桥梁下端；

步骤七，当桥梁另一端的过渡单元通过距离岸边最近的滚轮梁后，安装桥梁另一端的第二旋进连接件；

步骤八，桥梁落桥后，放松链杆提环使第二链杆组保持水平；工作人员从桥面到达工作平台后，通过张紧机构将撑杆拉到预定位置，从而张紧下弦增强系统；通过调节第一旋进连接件和第二旋进连接件使下弦增强系统达到设定长度，完成架设。

有益效果：

由于下弦增强系统模块化程度高、单元质量轻，采用本发明的架设机构可人工拼装，无需采用专用设备，不占用空间；采用本发明的架设方法，可与桥梁主体同步架设安装，提高架设安装效率。

附图说明

图1为本发明的下弦增强系统架设完成后的结构示意图；

图2为旋进连接件的结构示意图；

图3为张紧机构的结构示意图；

图4为工作平台的结构示意图；

图5为链杆提环的结构示意图；

图6为两个撑杆与横杆、斜杆的连接示意图；

图7～图13为架设流程图。

其中，1-杆件ⅰ、2-杆件ⅱ、3-链接块、4-t型拉杆、5-链杆ⅰ、6-光纤光栅应变计、7-无线传输模块、8-链杆ⅱ、9-撑杆、10-链杆提环、11-声光报警器、12-光纤光栅调解器，13-光纤光栅温度传感器、14-张紧机构、15-工作平台、16-横杆、17-斜杆、18-过渡单元、19-双头螺杆、20-螺母、21-滑轮组件、22-滑块组件、23-滑道、24-手扳葫芦、25-挂钩、26-挑梁、27-操作平台、28-立杆、29-防护绳、30-板钩、31-缆绳、32-滑轮吊钩、33-吊装带、34-滚轮梁。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种智能监控的下弦增强系统的架设方法，与桥梁同步架设安装，如图1所示，下弦增强系统包括旋进连接件、链杆ⅰ5、链杆ⅱ8、撑杆9按特定顺序通过销轴连接而成。下弦增强系统沿纵向中轴线对称，以一侧进行说明，桥梁纵向两端的过渡单元18分别安装旋进连接件，两个链杆ⅰ5一端分别与两个旋进连接件连接，另一端通过两根以上链杆ⅱ8同轴对接连接在一起，两根以上链杆ⅱ8对接后与桥梁平行；竖直方向上，在链杆ⅰ5与链杆ⅱ8铰接处设置撑杆9，横向两个撑杆9之间通过横杆16及斜杆17实现连接。

链杆ⅰ5、链杆ⅱ8由复合材料杆件和接头组成。各构件端部设置有可互相配合的多耳接头。其中，如图2所示，旋进连接件包括两根不同长度的杆件ⅰ1、杆件ⅱ2、连接块3、t型拉杆4、双头螺杆19及螺母20；连接块3为三角形，杆件ⅰ1、杆件ⅱ2平行设置，杆件ⅰ1、杆件ⅱ2一端分别与链接块3的两个角铰接，另一端铰接在桥梁底端；t型拉杆4的横杆部分与链接块3的另一个角铰接，t型拉杆4的竖杆部分与双头螺杆19一端螺纹连接，螺母20与链杆ⅰ5固定连接同时与双头螺杆19另一端螺纹连接，通过调节螺母20以及t型拉杆4与双头螺杆19螺纹连接的长度可对下弦增强系统的长度进行调节。

下弦增强系统的架设机构包括：张紧机构14、工作平台15、智能监控系统和链杆提环10。

如图3所示，张紧机构14用于纵向调整撑杆9顶部与桥梁连接点的位置，撑杆9的顶部能够通过张紧机构14沿桥梁的纵向移动，以张紧下弦增强系统。张紧机构14包括滑轮组件21、滑块组件22、滑道23、手扳葫芦24及挂钩25；挂钩25固定连接在滑道23上端面，滑轮组件21与滑道23滑动配合，能够沿滑道23水平移动；滑块组件22一端与滑轮组件21相连，另一端与撑杆9铰接，手扳葫芦24固定在滑道23上，通过手扳葫芦24带动滑轮组件21沿滑道23移动。

如图4所示，工作平台15包括挑梁26、操作平台27、立杆28及防护绳29。工作平台15的挑梁26与桥梁连接，操作平台27和立杆28安装在挑梁26上，防护绳29一端固定在立杆28上，另一端约束捆绑在工作人员身上，用于保障操作平台27上工作人员的安全。工作平台15通过挑梁26安装在张紧机构14外侧，且与张紧机构14底面高度相同。

智能监控系统包括光纤光栅应变计6、光纤光栅温度传感器13、光纤光栅调解器12、无线传输模块7、声光报警器11及用户终端。光纤光栅应变计6将监测到的链杆ⅰ5的应变通过无线传输模块7传输给光纤光栅调解器12，由光纤光栅调解器12解析后得到压力传输给用户终端用于存储查询；光纤光栅温度传感器13将监测到的链杆ⅱ8中部的温度通过无线传输模块7传输给光纤光栅调解器12，由光纤光栅调解器12解析后给用户终端用于存储查询；若光纤光栅调解器12解析计算后得到的链杆ⅰ5的压力值超出其内部预设的压力阈值，则启动声光报警器11发出声光报警。

如图5所示，链杆提环10由板钩30、缆绳31、滑轮吊钩32和吊装带33组成。通过链杆提环10将链杆ⅰ5、链杆ⅱ8挂在桥梁下方。吊装带33捆绑链杆(链杆ⅰ5或链杆ⅱ8)后与滑轮吊钩32固定连接，缆绳31绕过滑轮吊钩32后通过缆绳31上的板钩30与桥梁固定连接，板钩30限位在缆绳31两个绳结内，通过调整缆绳31绳结的位置调节链杆距桥梁底端的距离。

下弦增强系统中的旋进连接件、链杆ⅰ5、链杆ⅱ8、撑杆9沿桥梁的纵向中轴线左右对称安装，与桥梁同步架设，以一侧为例进行说明，下弦增强系统的架设安装方法步骤如下：

步骤一，如图7所示，在我岸设置两个以上滚轮梁34，将桥梁放置在滚轮梁34上并向对岸方向推进，当桥梁一端的过渡单元18(令该端为桥梁的首部)通过距离岸边最近的滚轮梁34后，锁紧桥梁制动装置；

步骤二，如图8所示，在桥梁的过渡单元18端部安装下弦增强系统的旋进连接件，并在桥梁上安装声光报警器11和光纤光栅调解器12，解锁桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤三，如图9所示，推进设定距离后锁紧桥梁制动装置，将链杆ⅰ5一端与旋进连接件连接，并在链杆ⅰ5上安装光纤光栅应变计6和无线传输模块7，将链杆提环10一端与桥梁连接，另一端与链杆ⅰ5连接，通过链杆提环10将链杆ⅰ5悬挂拉近桥梁下端，解锁桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤四，如图10所示，继续向前推进桥梁，推进设定距离后锁紧桥梁制动装置，将张紧机构14安装在桥梁下方，撑杆9一端铰接在张紧机构14底端，另一端与链杆ⅰ5端部铰接；如图6所示，横向左右两个撑杆9底端通过横杆16铰接，并通过斜杆17连接一个撑杆9的上端与另一个撑杆9的下端；将工作平台15通过挑梁26安装在张紧机构14外侧，且与张紧机构14底面高度相同；解锁桥梁制动装置，继续推进桥梁；

步骤五，如图11所示，推进过程中在与步骤四中的链杆ⅰ5端部依次连接一根以上链杆ⅱ8，每根链杆ⅱ8上对应安装一个链杆提环10，通过链杆提环10将链杆ⅱ8悬挂拉近桥梁下端，并在位于中间位置的链杆ⅱ8上安装光纤光栅温度传感器13和无线传输模块7；

步骤六，链杆ⅱ8安装完成后，按照步骤四所述的方法继续安装桥梁尾部的张紧机构14、撑杆9及工作平台15；然后安装桥梁尾部的链杆ⅰ5，将其端部与步骤五中的链杆ⅱ8固定连接，将链杆提环10一端与桥梁连接，另一端与链杆ⅰ5接；通过链杆提环10将链杆ⅰ5悬挂拉近桥梁尾部下端；

步骤七，如图12所示，当桥梁尾部的过渡单元18通过距离岸边最近的滚轮梁34后，安装桥梁尾部的旋进连接件；

步骤八，如图13所示，桥梁落桥后，放松链杆提环10使链杆ⅱ8保持水平；工作人员从桥面到达工作平台15后，通过张紧机构14将撑杆9拉到预定位置，从而张紧下弦增强系统；通过调节旋进连接杆使下弦增强系统达到设定长度，完成架设。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。