申请/专利权人：中铁十六局集团第五工程有限公司;中铁十六局集团有限公司

申请日：2019-01-22

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109682690B

主分类号：G01N3/12

分类号：G01N3/12;G01N3/06;G01M5/00;E01D21/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.05.21#实质审查的生效;2019.04.26#公开

摘要：本发明公开了挂篮仿真智能加载系统，包括底模平台加载装置、外模加载装置及内模加载装置，底模平台加载装置的前后两端分别通过吊杆连接到前横梁、后横梁的悬臂梁上，外模加载装置设置在前横梁、后横梁之间的悬臂梁上，内模加载装置的前后两段分别通过吊杆连接到前横梁、后吊梁上，后吊梁通过吊杆悬吊在已成梁段顶板上，智能液压千斤顶Ⅰ、智能液压千斤顶Ⅱ及智能液压千斤顶Ⅲ均与智能控制台连接。本发明的有益效果：检验挂篮各构件的强度、刚度是否满足设计要求，消除挂篮非弹性变形，为箱梁线形控制提供相关数据，对挂篮使用过程中的安全性作出准确评价；采用配套的智能控制台、液压千斤顶、光纤光栅应力传感器及全站仪检测效率更高、更准确。

主权项：1.挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，包括底模平台加载装置（1）、外模加载装置（2）及内模加载装置（3），所述底模平台加载装置（1）包括与箱梁腹板固定连接的牛腿（11），所述牛腿（11）下设有两根横梁（12），所述横梁（12）下方对应每根纵梁位置设有扁担梁（13），每根所述纵梁在加载位置设有分配梁（14），所述分配梁（14）与扁担梁（13）之间设有智能液压千斤顶Ⅰ（15）；所述外模加载装置（2）包括与箱梁翼缘板固定连接的反力梁（21），所述反力梁（21）下方设有垫梁（22），所述反力梁（21）与垫梁（22）之间设有智能液压千斤顶Ⅱ（23）；所述内模加载装置（3）包括上横梁（31），所述上横梁（31）置于内模走形梁上，所述上横梁（31）上设有智能液压千斤顶Ⅲ（33），所述智能液压千斤顶Ⅲ（33）的顶面与底模平台加载装置（1）的横梁（12）之间锚固有拉锚杆（34）；所述底模平台加载装置（1）的前后两端分别通过吊杆连接到前横梁（4）、后横梁（12）的悬臂梁上，所述外模加载装置（2）设置在前横梁（4）、后横梁（12）之间的悬臂梁上，所述内模加载装置（3）的前后两段分别通过吊杆连接到前横梁（4）、后吊梁上，所述后吊梁通过吊杆悬吊在已成梁段顶板上，所述智能液压千斤顶Ⅰ（15）、智能液压千斤顶Ⅱ（23）及智能液压千斤顶Ⅲ（33）均与同一智能控制台连接。

全文数据：挂篮仿真智能加载系统技术领域本发明涉及挂篮施工技术领域，具体来说涉及挂篮仿真智能加载系统。背景技术目前传统连续梁挂篮预压采用挂篮底模堆码砂袋预压，忽视内模及侧模的预压。且底模加压重量精度不足，堆码分级加重周期较长，堆载预压根据挂篮不同位置荷载不同，砂袋堆积不同，堆积时的平面位置点控制较为困难。数据采集使用较为普通的卷尺、水准仪，数据采集不精确。采用普通千斤顶预压虽效率较堆码预压高，数据还需人工计算。效率较低。发明内容针对相关技术中的问题，本发明提出挂篮仿真智能加载系统，解决现有挂篮预压存在的检测难度大、数据采集不精确及忽视内模、侧模预压的问题。为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：挂篮仿真智能加载系统，包括底模平台加载装置、外模加载装置及内模加载装置，所述底模平台加载装置包括与箱梁腹板固定连接的牛腿，所述牛腿下设有两根横梁，所述横梁下方对应每根纵梁位置设有扁担梁，每根所述纵梁在加载位置设有分配梁，所述分配梁与扁担梁之间设有智能液压千斤顶Ⅰ；所述外模加载装置包括与箱梁翼缘板固定连接的反力梁，所述反力梁下方设有垫梁，所述反力梁与垫梁之间设有智能液压千斤顶Ⅱ；所述内模加载装置包括上横梁，所述上横梁置于内模走形梁上，所述上横梁上设有智能液压千斤顶Ⅲ，所述智能液压千斤顶Ⅲ的顶面与底模平台加载装置的横梁之间锚固有拉锚杆；所述底模平台加载装置的前后两端分别通过吊杆连接到前横梁、后横梁的悬臂梁上，所述外模加载装置设置在前横梁、后横梁之间的悬臂梁上，所述内模加载装置的前后两段分别通过吊杆连接到前横梁、后吊梁上，所述后吊梁通过吊杆悬吊在已成梁段顶板上，所述智能液压千斤顶Ⅰ、智能液压千斤顶Ⅱ及智能液压千斤顶Ⅲ均与同一智能控制台连接。进一步的，所述底模平台加载装置的前端通过四根吊杆连接到前横梁，所述底模平台加载装置的后端通过两根边后吊杆连接在后横梁的悬臂梁上。进一步的，所述牛腿通过锚栓固定在箱梁腹板上。进一步的，所述牛腿下方设置的两根横梁之间的间距为1000mm，横梁采用2I40b工字钢，长6650mm；所述横梁下方的扁担梁采用2125b工字钢，长1300。进一步的，所述反力梁通过锚栓固定在箱梁翼缘板顶面，锚栓采用精轧螺纹钢，所述反力梁采用2136B工字钢，长5000mm。进一步的，所述垫梁采用钢板焊接的楔形工字梁。进一步的，所述上横梁采用2125B工字钢，长3250mm。进一步的，所述拉锚杆采用Ф32精扎螺纹钢。本发明的有益效果：检验挂篮各构件的强度、刚度是否满足设计要求，消除挂篮非弹性变形，为箱梁线形控制提供相关数据，对挂篮使用过程中的安全性作出准确评价；采用配套的智能控制台、液压千斤顶、光纤光栅应力传感器及全站仪检测效率更高、更准确。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本发明实施例所述挂篮仿真智能加载系统的主视图；图2是根据本发明实施例所述挂篮仿真智能加载系统的侧视图；图3是根据本发明实施例所述底模平台加载装置的主视图；图4是根据本发明实施例所述底模平台加载装置的侧视图；图5是根据本发明实施例所述外模加载装置的主视图；图6是根据本发明实施例所述外模加载装置的侧视图；图7是根据本发明实施例所述内模加载装置的主视图；图8是根据本发明实施例所述内模加载装置的侧视图；图9是根据本发明实施例所述挂篮仿真智能加载系统在加载时的应力和挠度测点布置图一；图10是根据本发明实施例所述挂篮仿真智能加载系统在加载时的应力和挠度测点布置图二。图中：1、底模平台加载装置；11、牛腿；12、横梁；13、扁担梁；14、分配梁；15、智能液压千斤顶Ⅰ；2、外模加载装置；21、反力梁；22、垫梁；23、智能液压千斤顶Ⅱ；3、内模加载装置；31、上横梁；32、内模走行梁；33、智能液压千斤顶Ⅲ；34、拉锚杆；4、前横梁；5、主梁。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1-8所示，挂篮仿真智能加载系统，包括底模平台加载装置1、外模加载装置2及内模加载装置3，所述底模平台加载装置1包括与箱梁腹板固定连接的牛腿11（牛腿是梁托的别名），所述牛腿11下设有两根横梁12，所述横梁12下方对应每根纵梁位置设有扁担梁13，每根所述纵梁在加载位置设有分配梁14，所述分配梁14与扁担梁13之间设有智能液压千斤顶Ⅰ15；所述外模加载装置2包括与箱梁翼缘板固定连接的反力梁21，所述反力梁21下方设有垫梁22，所述反力梁21与垫梁22之间设有智能液压千斤顶Ⅱ23；所述内模加载装置3包括上横梁31，所述上横梁31置于内模走形梁上，所述上横梁31上设有智能液压千斤顶Ⅲ33，所述智能液压千斤顶Ⅲ33的顶面与底模平台加载装置1的横梁12之间锚固有拉锚杆34；所述底模平台加载装置1的前后两端分别通过吊杆连接到前横梁4、后横梁12的悬臂梁上，所述外模加载装置2设置在前横梁4、后横梁12之间的悬臂梁上，所述内模加载装置3的前后两段分别通过吊杆连接到前横梁4、后吊梁上，所述后吊梁通过吊杆悬吊在已成梁段顶板上，所述智能液压千斤顶Ⅰ15、智能液压千斤顶Ⅱ23及智能液压千斤顶Ⅲ33均与同一智能控制台连接。在本实施例中，所述底模平台加载装置1的前端通过四根吊杆连接到前横梁4，所述底模平台加载装置1的后端通过两根边后吊杆连接在后横梁12的悬臂梁上。在本实施例中，所述牛腿11通过锚栓固定在箱梁腹板上。在本实施例中，所述牛腿11下方设置的两根横梁12之间的间距为1000mm，横梁12采用2I40b工字钢，长6650mm；所述横梁12下方的扁担梁13采用2125b工字钢，长1300。在本实施例中，所述反力梁21通过锚栓固定在箱梁翼缘板顶面，锚栓采用精轧螺纹钢，所述反力梁21采用2136B工字钢，长5000mm。在本实施例中，所述垫梁22采用钢板焊接的楔形工字梁。在本实施例中，所述上横梁31采用2125B工字钢，长3250mm。在本实施例中，所述拉锚杆34采用Ф32精扎螺纹钢。使用上述挂篮仿真智能加载系统进行具体的加载测量时，其应力测点及挠度测点的布置如图9-10所示（编号H代表挠度测点，S代表应力测点）：应力测点布置：挂篮主梁5在前支点处截面，弯曲正应力和剪应力最大，在主梁5上翼缘顶面布置应力计S1，用以监测弯曲正应力。在腹板上布置应力计S2用以监测腹板剪应力。在受力较大的后锚杆布置应力计S3，用以监测锚杆轴向应力。前横梁最大支点处截面，负弯矩最大，顶面布置应力计S4，前横梁跨中截面，正弯矩最大，布置应力计S5。在计算应力最大的纵梁跨中的底面布置应力计S6。底模平台吊杆应力采用在吊杆千斤顶底座下布置压力环测量拉杆轴力；挠度测点布置：挂篮主梁5的前横梁4中心、后横梁中心、后锚中心处设观测点。前横梁4的直横梁的支点处、跨中和悬臂端设观测点。底模前横梁的吊杆附近设置观测点。在数据采集时，将光纤光栅应力传感器焊接在刚杆上，连接传输线。测量时将传输线另一头接至光纤光栅传感解调系统中，完成数据采集。把所采集的数据传至微机中，通过配套的软件系统进行数据分析处理，得到应力变化成果图及相关的检测结果。挠度监测采用全站仪，把所采集的数据传至微机中，通过配套的软件系统进行数据分析处理，得到挠度变化成果图及相关的检测结果。应力监测不仅仅用于加载试验，在整个施工过程中，也可对挂篮应力状况实时监控。加载卸载试验过程：S1：对挂篮进行仿真计算分析，计算挂篮各构件的应力和挠度；S2：根据计算结果，确定每台千斤顶的荷载值和加载位置；S3：安装挂篮和加载设备；S4：检查挂篮和加载设备无误，记录挂篮各挠度测点的高程，设定各千斤顶荷载值；S5：加载20%，采集应力和挠度数据。检查挂篮和加载设备，发现问题及时处理；S6：加载80%，采集应力和挠度数据。检查挂篮和加载设备，发现问题及时处理；S7：加载100%，采集应力和挠度数据。检查挂篮和加载设备，发现问题及时处理；S8：加载120%，采集应力和挠度数据。检查挂篮和加载设备，发现问题及时处理；以上各级荷载，持荷时间不小于30分钟。S9：卸载至100%，采集应力和挠度数据，且持荷时间不小于24小时；S10：再次检查挂篮和加载设备，发现问题及时处理。再次采集应力和挠度数据；S11：卸载至80%，采集应力和挠度数据；S12：卸载至20%，采集应力和挠度数据；S13：卸载至0，采集应力和挠度数据。以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

权利要求：1.挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，包括底模平台加载装置（1）、外模加载装置（2）及内模加载装置（3），所述底模平台加载装置（1）包括与箱梁腹板固定连接的牛腿（11），所述牛腿（11）下设有两根横梁（12），所述横梁（12）下方对应每根纵梁位置设有扁担梁（13），每根所述纵梁在加载位置设有分配梁（14），所述分配梁（14）与扁担梁（13）之间设有智能液压千斤顶Ⅰ（15）；所述外模加载装置（2）包括与箱梁翼缘板固定连接的反力梁（21），所述反力梁（21）下方设有垫梁（22），所述反力梁（21）与垫梁（22）之间设有智能液压千斤顶Ⅱ（23）；所述内模加载装置（3）包括上横梁（31），所述上横梁（31）置于内模走形梁上，所述上横梁（31）上设有智能液压千斤顶Ⅲ（33），所述智能液压千斤顶Ⅲ（33）的顶面与底模平台加载装置（1）的横梁（12）之间锚固有拉锚杆（34）；所述底模平台加载装置（1）的前后两端分别通过吊杆连接到前横梁（4）、后横梁（12）的悬臂梁上，所述外模加载装置（2）设置在前横梁（4）、后横梁（12）之间的悬臂梁上，所述内模加载装置（3）的前后两段分别通过吊杆连接到前横梁（4）、后吊梁上，所述后吊梁通过吊杆悬吊在已成梁段顶板上，所述智能液压千斤顶Ⅰ（15）、智能液压千斤顶Ⅱ（23）及智能液压千斤顶Ⅲ（33）均与同一智能控制台连接。2.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述底模平台加载装置（1）的前端通过四根吊杆连接到前横梁（4），所述底模平台加载装置（1）的后端通过两根边后吊杆连接在后横梁（12）的悬臂梁上。3.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述牛腿（11）通过锚栓固定在箱梁腹板上。4.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述牛腿（11）下方设置的两根横梁（12）之间的间距为1000mm，横梁（12）采用2I40b工字钢，长6650mm；所述横梁（12）下方的扁担梁（13）采用2125b工字钢，长1300。5.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述反力梁（21）通过锚栓固定在箱梁翼缘板顶面，锚栓采用精轧螺纹钢，所述反力梁（21）采用2136B工字钢，长5000mm。6.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述垫梁（22）采用钢板焊接的楔形工字梁。7.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述上横梁（31）采用2125B工字钢，长3250mm。8.根据权利要求1所述的挂篮仿真智能加载系统，其特征在于，所述拉锚杆（34）采用Ф32精扎螺纹钢。

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