预应力钢板加热装置及控制方法与流程

本发明涉及桥梁加固技术领域，尤其是涉及一种加热精度高、施工难度低，有效提高施工效率的预应力钢板加热装置及控制方法。

背景技术：
在进行桥梁板加固时，通常是将用于加固桥梁板的预应力钢板预先加热，然后将加热好的预应力钢板放置到桥梁板下部安装，由于在安装的过程中，预应力钢板的温度会快速下降，提高了施工的难度，并且存在需要多次反复加热才能满足施工要求的问题，降低了施工效率。中国专利授权公开号：CN104314014A，授权公开日2015年1月28日，公开了一种预应力钢板加固混凝土桥梁的方法，依照以下步骤进行：混凝土表面处理对桥梁两个相邻梁板上需固定钢板的区域进行清理，剔除表层疏松物，清除表面浮浆，除去表面粉尘；钻孔植埋螺杆根据设计要求确定螺杆孔位置并进行钻孔；接着采用结构胶植埋螺杆，直至结构胶凝固稳定；根据植埋的螺杆位置以及膨胀系数的计算，对待粘贴的钢板进行配套打孔，然后对钢板的粘贴面除锈和粗糙处理；钢板加热、固定对钢板加热至50至60℃，然后立即穿套在前述螺杆中；粘贴钢板在混凝土表面与粘贴钢板之间涂灌结构胶，保证两者之间填充紧密；然后用螺母拧紧固定；钢板表面防腐处理。该发明的不足之处是，加热精度低、施工难度高。

技术实现要素：
本发明的发明目的是为了克服现有技术中对预应力钢板的加热方法导致施工难度高、施工效率低的不足，提供了一种可用于现场加热的预应力钢板加热装置。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种预应力钢板加热装置，包括横截面呈凹字形的长条形箱体，设于箱体的底板上表面上的若干条加热电缆，设于各条加热电缆上的导热隔板，控制器，与预应力钢板自由端接触的百分表和与预应力钢板接触的温度传感器；长条形箱体两端开口，各条加热电缆沿箱体的长度方向延伸；控制器分别与百分表、温度传感器和各条加热电缆电连接。长条形箱体用于容纳预应力钢板，各条加热电缆用于给预应力钢板加热，导热隔板将预应力钢板和各条加热电缆隔离并传导热量。将本发明运输至桥梁板加固现场，使预应力钢板与导热隔板相接触，控制器中设有长度阈值W，使温度传感器与预应力钢板相接触，用支架将箱体稳定支撑；控制器控制各条加热电缆加热，温度传感器检测预应力钢板的温度，百分表检测预应力钢板伸长的长度w′，当w′≥W时，控制器控制各条加热电缆停止加热；使温度传感器与预应力钢板分离，将预应力钢板安装到桥梁板上，使导热隔板与预应力钢板分离。使用本发明后，可以在对预应力钢板进行加热的过程中，将预应力钢板安装到桥梁板上，有效保证预应力钢板的长度达到施工要求，不需多次反复加热预应力钢板，降低了施工的难度，提高了施工效率。因此，本发明具有可用于现场加热，有效降低了施工难度，提高了施工效率的特点。作为优选，所述箱体内设有横截面呈凹字形的空腔，空腔内填充有玻璃纤维棉。作为优选，所述导热隔板两侧边缘与箱体内侧壁相接触，导热隔板采用铁材料制成。作为优选，所述加热电缆为3至5条，各条加热电缆等间隔排列，条加热电缆均为矿物绝缘电缆。作为优选，箱体外侧壁上设有若干对把手。一种预应力钢板加热装置的控制方法，包括如下步骤：(6-1)控制器中设有长度阈值W，将预应力钢板下表面和导热隔板上表面接触，使温度传感器与预应力钢板相接触，用支架将箱体稳定支撑；(6-2)控制器控制各条加热电缆加热，温度传感器检测预应力钢板的温度，百分表检测预应力钢板伸长的长度w′，当w′≥W时，控制器控制各条加热电缆停止加热；(6-3)使温度传感器与预应力钢板分离，将预应力钢板安装到桥梁板上，使导热隔板与预应力钢板分离。作为优选，还包括报警器和存储器，报警器和存储器均与控制器电连接；在步骤(6-1)之前还包括温度传感器故障检测步骤：存储器中设有温度传感器的标准温度信号曲线；(7-1)控制器获得温度传感器的温度信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个时间间隔相对应的温度信号值M1，…，Mn；设定温度信号值的序号为i，i＝1，…，n；(7-2)控制器利用公式计算每个温度信号值Mi的平稳率ratioi；当S(t)和标准温度信号曲线无交点并且各个温度信号值的ratioi均位于[1-A1，1+A1]范围之外，则控制器控制报警器发出温度传感器异常的报警信息。作为优选，钢带两端的上下边缘均通过焊缝分别与2块翼板连接，设定焊缝抗剪强度为钢带的抗拉强度为f，钢带与各个翼板连接部位的轴心静力荷载均为M，M＝fA，A为钢带的横截面积；当w′≥W时替换为：当w′≥W并且时，H1为焊缝长度，H2为焊缝高度。因此，本发明具有如下有益效果：可用于在桥梁加固现场对预应力钢板加热，有效降低了施工难度，提高了施工效率。附图说明图1是本发明的一种结构示意图；图2是本发明的实施例的一种流程图；图3是本发明的一种原理框图。图中：长条形箱体1、加热电缆2、导热隔板3、控制器4、百分表5、温度传感器6、报警器7、存储器8、预应力钢板9、空腔11、把手12。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。实施例1如图1所示的实施例是一种预应力钢板加热装置，包括横截面呈凹字形的长条形箱体1，设于箱体的底板上表面上的3条加热电缆2，设于各条加热电缆上的导热隔板3，控制器4，与预应力钢板自由端接触的百分表5和与预应力钢板接触的温度传感器6；长条形箱体两端开口，各条加热电缆沿箱体的长度方向延伸；如图3所示，控制器分别与百分表、温度传感器和各条加热电缆电连接。还包括报警器7和存储器8，报警器和存储器均与控制器电连接。箱体内设有横截面呈凹字形的空腔11，空腔内填充有玻璃纤维棉。导热隔板两侧边缘与箱体内侧壁相接触，导热隔板采用铁材料制成。各条加热电缆等间隔排列，条加热电缆均为矿物绝缘电缆。箱体外侧壁上设有2对把手12。如图1、图2所示，一种预应力钢板加热装置的控制方法，包括如下步骤：步骤90，温度传感器故障检测存储器中设有温度传感器的标准温度信号曲线；步骤91，控制器获得温度传感器的温度信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个时间间隔相对应的温度信号值M1，…，Mn；设定温度信号值的序号为i，i＝1，…，n；步骤92，控制器利用公式计算每个温度信号值Mi的平稳率ratioi；当S(t)和标准温度信号曲线无交点并且各个温度信号值的ratioi均位于[1-A1，1+A1]范围之外，则控制器控制报警器发出温度传感器异常的报警信息，A1为0.2；步骤100，预应力钢板加热前的准备工作控制器中设有长度阈值W和焊缝抗剪强度将预应力钢板9下表面和导热隔板上表面接触，使温度传感器与预应力钢板相接触，用支架将箱体稳定支撑；步骤200，预应力钢板加热控制控制器控制各条加热电缆加热，温度传感器检测预应力钢板的温度，百分表检测预应力钢板伸长的长度w′，钢带两端的上下边缘均通过焊缝分别与2块翼板连接，设定焊缝抗剪强度为钢带的抗拉强度为f，钢带与各个翼板连接部位的轴心静力荷载均为M，M＝fA，A为钢带的横截面积；当w′≥W并且时，控制器控制各条加热电缆停止加热；其中，H1为焊缝长度，H2为焊缝高度；步骤300，安装预应力钢板使温度传感器与预应力钢板分离，将预应力钢板安装到桥梁板上，使导热隔板与预应力钢板分离。本发明中，f＝310N/mm2，M＝fA＝310×1000＝310kN，f是设计抗拉强度，A为1000mm2，M/(2×H1×H2)＝310KN/(2×500×10)＝31N/mm2，H1为500mm，H2为10mm。钢带的尺寸为640cm×10cm×1cm，预埋板和翼板的厚度均为1cm，M16的化学螺栓22个，直径1.6cm，长度19cm，配套螺帽厚度为1.2cm。实施例2实施例2包括实施例1中的所有结构和步骤部分，在实施例1的步骤100之前还包括温度传感器故障检测步骤：存储器中设有温度传感器的标准温度信号曲线；(7-1)控制器获得温度传感器的温度信号曲线S(t)，控制器提取S(t)中与各个时间间隔相对应的温度信号值M1，…，Mn；设定温度信号值的序号为i，i＝1，…，n；(7-2)控制器利用公式计算每个温度信号值Mi的平稳率ratioi；当S(t)和标准温度信号曲线无交点并且各个温度信号值的ratioi均位于[1-A1，1+A1]范围之外，则控制器控制报警器发出温度传感器异常的报警信息。应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。