山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术的制作方法

本发明涉及桥梁施工，特别涉及山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术。

背景技术：

1、大跨度钢拱桥是一种采用钢结构材料构建的跨度较大的桥梁，具有优秀的抗弯刚度和承载能力。在大跨度钢桁拱桥施工中，通常包括拱座基坑开挖及边坡防护、拱座基础施工、交界墩施工、扣塔施工、钢拱肋安装、拱脚砼浇筑、拆除扣索及扣塔、引桥t梁架设、拱上立柱安装、组合梁架设、桥面板及湿接缝浇筑和附属工程施工等步骤。

2、其中，钢拱肋安装流程为：节段资料检查合格后运输钢拱肋节段到起吊位置、定位，双吊点垂直起吊运输钢拱肋节段，钢拱肋节段就位后进行临时固定，安装扣索、缆风，张拉扣索、收紧缆风，调整标高、轴线，松开吊点，装下一节段。

3、在施工过程中，需要对多项数据进行监测，例如对扣塔偏位、主拱线形、标高监测、桥面线形监测，对拱肋拱脚段应力、主拱应力、钢管初应力进行监测；还对索力进行监测。例如，对于索力监测数据，汇集后需要人工进行判读、反馈及修正，整个过程效率较低。

4、为此，需要一种能够对施工过程进行自动监测，及时发现安全隐患的区大跨度钢拱桥施工全过程监测方法。

技术实现思路

1、本发明提供了山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，能够对施工过程进行自动监测，及时发现安全隐患。

2、为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

3、山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，包括如下内容：

4、s1、在每一个节段的拱肋吊装完成后，在扣索上安装索力传感器；

5、s2、通过索力传感器采集扣索的索力检测数据，将索力检测数据发送至数据采集模块；

6、s3、数据采集模块将索力检测数据发送至服务器，通过服务器对索力检测数据和设计索力值进行对比分析，判断是否存在异常，如果存在异常，向指定的终端发送预警信息；

7、s4、发送预警信息后，通过服务器接收处理反馈信息，在接收处理反馈信息后，对最新的索力检测数据和设计索力值进行对比分析，判断是否存在异常，如果不存在异常，解除预警，执行下一节段吊装。

8、基础方案原理及有益效果如下：

9、本方案中，在吊装完成后即刻安装索力传感器，索力传感器负责实时采集扣索的索力数据，并将数据传输到数据采集模块中。以便实时监测索力的变化。数据采集模块将采集到的索力检测数据发送至服务器进行进一步处理和分析，通过与设计索力值进行对比，判断是否存在异常情况。

10、在服务器完成对索力检测数据的分析后，如果发现异常，它会向事先设定的终端(如工作人员的手机或电脑)发送预警信息，以便及时采取措施。一旦预警信息发送出去，服务器会等待接收处理反馈信息。接收来自终端的反馈信息后，并最新的索力检测数据和设计索力值进行对比，以确认异常情况是否仍然存在。如果服务器确认在最新的数据中没有异常，预警状态将被解除，施工队可以继续进行下一节段的吊装工作。这种全过程监测方法能够自动监测施工过程中的索力情况，及时发现安全隐患，并通过预警信息提醒相关人员采取必要的措施，以确保施工的安全性。

11、进一步，所述步骤s2中，控制无人机飞行至拱肋处，无人机搭载有中继模块，通过中继模接收索力检测数据，将接收的索力检测数据发送至数据采集模块。

12、通过无人机进行通信中继，可以在网络不稳定的时候，保证数据的及时回传，降低延时。

13、进一步，所述步骤s2中，数据采集模块还采集与索力传感器的通信延迟数据，将通信延迟数据发送至服务器；

14、服务器还判断通信延迟是否超过预设值，如果超过预设值，控制无人机飞行至拱肋处。

15、由于无人机的滞空时间有限，出现通信延迟，也就是信号不稳定时，再启用无人，可以避免无人机的无效飞行。

16、进一步，所述步骤s2中，服务器还获取索力传感器在扣索上的安装位置，以及拱肋的安装进度，根据拱肋的安装进度以及索力传感器在扣索上的安装位置确定索力传感器的空间位置；根据对应索力传感器的空间位置规划无人机的悬停位置；控制无人机飞行至悬停位置。

17、能够使无人机接近索力传感器，减少物理距离，降低中继模块与索力传感器之间的通信延迟。

18、进一步，所述服务器还将通信延迟超过预设值的索力传感器标记为高延迟索力传感器，判断高延迟索力传感器的数量是否大于1，如果大于1，根据拱肋的安装进度以及每个索力传感器在扣索上的安装位置，确定每一个高延迟索力传感器的空间位置，

19、根据每一个高延迟索力传感器的空间位置规划无人机的悬停位置。

20、可以使无人机尽可能的覆盖每一个高延迟索力传感器。

21、进一步，所述步骤s1中，还在拱肋上安装应力传感器；

22、s2中，还通过应力传感器采集应力检测数据，将应力检测数据发送至数据采集模块；

23、s3中，数据采集模块将应力检测数据发送至服务器，通过服务器对应力检测数据和设计应力值进行对比分析，判断是否存在异常。

24、还能够实现对拱肋应力的监测。

25、进一步，所述步骤s1中，还在拱肋上安装温度传感器，温度传感器的安装位置与应力传感器的安装位置相同；

26、步骤s2中，还通过温度传感器采集拱肋的温度数据。

27、还能够实现对拱肋温度的监测。

28、进一步，所述步骤s1中，还在背索上安装索力传感器。

29、实现对背索应力的监测。

技术特征：

1.山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于，包括如下内容：

2.根据权利要求1所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s2中，控制无人机飞行至拱肋处，无人机搭载有中继模块，通过中继模接收索力检测数据，将接收的索力检测数据发送至数据采集模块。

3.根据权利要求2所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s2中，数据采集模块还采集与索力传感器的通信延迟数据，将通信延迟数据发送至服务器；

4.根据权利要求3所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s2中，服务器还获取索力传感器在扣索上的安装位置，以及拱肋的安装进度，根据拱肋的安装进度以及索力传感器在扣索上的安装位置确定索力传感器的空间位置；根据对应索力传感器的空间位置规划无人机的悬停位置；控制无人机飞行至悬停位置。

5.根据权利要求4所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述服务器还将通信延迟超过预设值的索力传感器标记为高延迟索力传感器，判断高延迟索力传感器的数量是否大于1，如果大于1，根据拱肋的安装进度以及每个索力传感器在扣索上的安装位置，确定每一个高延迟索力传感器的空间位置，

6.根据权利要求1所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s1中，还在拱肋上安装应力传感器；

7.根据权利要求6所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s1中，还在拱肋上安装温度传感器，温度传感器的安装位置与应力传感器的安装位置相同；

8.根据权利要求1所述的山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，其特征在于：所述步骤s1中，还在背索上安装索力传感器。

技术总结
本发明涉及桥梁施工技术领域，具体公开了山区大跨度钢拱桥施工全过程监测技术，包括如下内容：S1、在每一个节段的拱肋吊装完成后，在扣索上安装索力传感器；S2、通过索力传感器采集扣索的索力检测数据，发送至数据采集模块；S3、数据采集模块将索力检测数据发送至服务器，服务器对索力检测数据和设计索力值进行对比，判断是否存在异常，如果存在异常，向终端发送预警信息；S4、发送预警信息后，通过服务器接收处理反馈信息，在接收处理反馈信息后，对最新的索力检测数据和设计索力值进行对比分析，判断是否存在异常，如果不存在异常，解除预警，执行下一节段吊装。采用本发明的技术方案能够对钢拱桥施工过程进行自动监测，及时发现安全隐患。

技术研发人员：黄洪盛,金秋宇,黎勇,薛玖强,龚斯昆,徐鑫,任悦,李杨,张超,赵代强,田德彬
受保护的技术使用者：中铁八局集团第一工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16