基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法及预紧缆系统与流程

文档序号:41231515发布日期:2025-03-14 11:59阅读:133来源:国知局

本技术涉及缆索生产,具体地指一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法及预紧缆系统。


背景技术:

1、悬索桥主缆全部索股架设到位后主缆断面呈六边形,需要通过预紧缆和正式紧缆工艺将主缆从六边形整形成圆形并达到设计的空隙率,以方便后续索夹安装工作。主缆内各根索股及其钢丝的线形与温度密切相关,在白天升温过程中由于主缆断面受日照辐射的影响不同,导致主缆断面存在温度梯度,这导致温度高的区域的钢丝垂到下层,温度低区域的钢丝移到上层,即串丝现象。此外由于主缆处于高空中,受大风影响钢丝间还会出现绞丝现象以及存在局部受力不均匀引发的鼓丝现象。

2、绞丝、串丝和鼓丝导致钢丝排列的位置与设计的平行排列位置存在差异,若直接对其进行预紧缆作业,在紧缆强大的外力作用下钢丝有可能被弯折进而失去承力功能或被挤压排列在非设计位置导致钢丝受力不均匀。故目前为保证预紧缆质量,预紧缆作业一般选择在夜间温度相对稳定,主缆内外索股温度基本保持平衡,且索股整齐排列时候进行。为获取主缆内外索股温度基本保持平衡时间,一般选择主缆跨中截面在索股内外布设一定数量的温度传感器,获取主缆内外温度变化时程曲线,从而确定主缆内外温差最小时间段指导预紧缆施工。显然用短期主缆单一截面的主缆内外变化规律表征整个主缆断面温度变化规律存在较大误差,特别是桥址环境变化剧烈处。


技术实现思路

1、本技术的目的就是要解决上述背景技术的不足,提供一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法及预紧缆系统。

2、本技术的技术方案为:一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法,包括,

3、在主缆制造时,选取若干根主缆索股安装温度光纤,温度光纤沿主缆索股通长布置且温度光纤沿长度方向上均匀间隔布置多个温度光栅测点;

4、在主缆组装时,按照设定位置将主缆索股安装到位,使安装有温度光纤的主缆索股在主缆断面的径向方向间隔分布;

5、在主缆预紧前,在主缆外侧布置温度传感器;

6、基于温度光纤采集主缆内部温度,基于温度传感器采集主缆表面温度;在主缆内部温度与主缆表面温度的温差处于设定范围内时,对主缆进行预紧;

7、依次操作,直至完成主缆所有位置的预紧。

8、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法,所述选取若干根主缆索股安装温度光纤的方法包括:选取若干根主缆索股,将温度光纤沿主缆索股的轴向植入到主缆索股的中心位置。

9、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法,所述按照设定位置将主缆索股安装到位的方法包括:将一根植入有温度光纤的主缆索股布置到主缆的中心位置,以主缆轴线为中心围绕主缆轴线布置至少一圈植入有温度光纤的主缆索股,每圈包括若干根沿主缆断面的周向方向等距间隔布置的植入有温度光纤的主缆索股。

10、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法,所述在主缆外侧布置温度传感器的方法包括:在对应温度光纤的温度光栅测点的主缆圆周外侧布置多个沿周向等距间隔分布的温度传感器。

11、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法,基于某一断面内所有温度光纤上温度光栅测点采集的温度计算该断面的内部平均温度;基于该断面处所有温度传感器采集的温度计算该断面的外部平均温度;计算内部平均温度和外部平均温度的差值;若差值不超过设定阈值,则对该断面的主缆进行预紧,否则则不对该断面的主缆进行预紧。

12、本技术还提供一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆系统,所述紧缆系统按照上述的任一一种一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆方法进行操作,包括,

13、内部温度采集模块,所述内部温度采集模块包括若干根植入到主缆索股内的温度光纤,所述温度光纤沿主缆索股通长布置且温度光纤沿长度方向上均匀间隔布置多个温度光栅测点;

14、外部温度采集模块,所述外部温度采集模块包括设置于主缆圆周外侧的多个温度传感器;

15、控制模块,所述控制模块用于将内部温度采集模块采集的主缆内部温度和温度传感器采集的主缆内部温度进行比对,并在两者温差处于设定范围内时作出可以对主缆预紧的判断、在两者温差不处于设定范围时作出不可以对主缆预紧的判断。

16、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆系统,所述内部温度采集模块包括位于主缆中心位置的主缆索股内的温度光纤以及至少一圈以主缆轴线为中心的温度光纤组,每组包括多根以主缆轴线为中心沿主缆断面周向等距间隔布置的温度光纤。

17、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆系统,所述温度传感器与对应温度光纤上的温度光栅测点处于主缆同一断面上。

18、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆系统,所述多个温度传感器沿主缆断面的周向方向等距间隔布置。

19、根据本技术提供的一种基于主缆全域实时温度的主缆预紧缆系统,所述控制模块包括,

20、内部平均温度获取模块,所述内部平均温度获取模块根据主缆某一断面上的温度光栅测点获得的温度计算主缆该断面的内部平均温度;

21、外部平均温度获取模块,所述外部平均温度获取模块根据该断面上的所有温度传感器获得的温度计算主缆该断面的外部平均温度;

22、温差获取模块,所述温差获取模块基于内部平均温度和外部平均温度获取两者的温差;

23、判断模块,所述判断模块用于将温差与设定阈值进行比对,并在温差不超过设定阈值内时作出可以对主缆预紧的判断、在温差超过设定阈值时作出不可以对主缆预紧的判断。

24、本技术的优点有:1、本技术通过在主缆内部安装多根温度光纤,利用温度光纤采集在主缆预紧前的内部温度,本技术在主缆断面的多个位置都能够进行温度实时采集,获得的主缆内部温度更加密集和均匀,监测数据的可靠性更好,不容易出现误差,而且通过配置外部温度传感器,将外部温度和内部温度进行实时比对,可以最大程度的避免温差较大时的紧缆失误问题,可提高预紧缆作业质量,降低主缆钢丝绞丝、串丝和鼓丝现象出现几率,提高主缆控制水平;

25、2、本技术是将温度光纤提前植入到主缆索股的中心位置,这样的布置方式能够避免后续主缆紧缆过程中对温度光纤的损伤,提高温度光纤的使用寿命,先行布置温度光纤方便了后续的操作,同时植入主缆索股的温度光纤能够准确获取主缆内部的温度;

26、3、本技术对于植入有温度光纤的主缆索股的布置方式能够使温度光纤均匀位于主缆内,可以对主缆断面的不同位置进行温度采集,更准确的获取主缆内部的温度情况,能够实时获取主缆内部温度全域温度数据,能够提高测量数据的准确性;

27、4、本技术在对应温度光纤的温度光栅测点位置布置温度传感器,温度传感器采集的外部温度和温度光纤采集到的内部温度能够对应起来,对应的是同一断面上的温度情况,能够准确反映该断面内外温差情况,方便对是否可以紧缆进行判断;

28、5、本技术的紧缆判断方式非常的简单,通过获取内部平均温度和外部平均温度的温差,将温差与设定阈值进行比对即可,只要温差小于设定阈值,就认为可以进行紧缆作业,有效避免了温差过大导致的紧缆失误问题,可提高预紧缆作业质量,降低主缆钢丝绞丝、串丝和鼓丝现象出现几率,提高主缆控制水平。

29、本技术的主缆预紧缆方法操作简单,通过实时获取主缆内部温度全域温度数据,能够提高测量数据的准确性,实时获取的主缆内外最小温差数据可提高预紧缆作业质量,降低主缆钢丝绞丝、串丝和鼓丝现象出现几率,大幅度提高了主缆控制水平。

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