一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工，尤其涉及一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法。

背景技术：

1、在超千米级桥钢主梁连续顶推施工时，由于顶推施工周期较长，整个顶推周期中，每天的昼夜温差较大，且钢梁温度敏感性较混凝土更强，长距离钢梁在日照温度的影响下伸缩量较大，若不对钢梁的温度效应进行释放，会对支撑结构产生较大的水平力，会影响主体结构的安全(包括钢梁和桥墩等)，且存在较大倾覆风险，所以需要一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法。

技术实现思路

1、基于现有的超千米级桥钢主梁连续顶推施工时，长距离钢梁在日照温度的影响下伸缩量较大，若不对钢梁的温度效应进行释放，会对支撑结构产生较大的水平力，会影响主体结构的安全，存在较大倾覆风险的技术问题，本发明提出了一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法。

2、本发明提出的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，包括用于顶推钢梁温度自适应连接监测控制的远程监控平台，所述远程监控平台数据连接有有限元模拟模块和无线通信模块，所述无线通信模块电性连接有控制器。

3、所述控制器分别电性连接有数据采集模块和执行机构，所述数据采集模块包括固定安装在钢箱梁表面的温度传感器和光照强度传感器，所述温度传感器和光照强度传感器均电性连接有数据存储模块。

4、所述有限元模拟模块数据连接有用于对光照强度传感器采集的数据进行计算的计算模块。

5、优选地，所述有限元模拟模块用于计算温度对钢箱梁体积变化的计算公式为：δv/v0＝αδt。

6、其中，δv/v0表示体积变化的相对量，α为物体的热膨胀系数，δt表示温度的变化量。

7、优选地，所述执行机构包括与两个相邻的钢箱梁的表面固定连接的第一连接框和第二连接框。

8、所述第一连接框的表面通过螺栓固定安装有多个呈均匀分布的伸缩连接液压缸，所述伸缩连接液压缸通过电磁阀与所述控制器电性连接，所述伸缩连接液压缸由固定缸体、所述固定缸体内壁滑动连接的活塞板、所述活塞板的表面固定连接的伸缩连接液压杆和所述活塞板的表面与所述固定缸体的内壁设置的第一油腔和第二油腔构成。

9、优选地，所述伸缩连接液压杆的一端贯穿并延伸至所述固定缸体的表面，所述伸缩连接液压杆的一端固定连接有固定连接套，所述固定连接套的表面与所述第二连接框的表面通过螺栓固定连接。

10、优选地，所述第一油腔和所述第二油腔的内壁均固定连通有进油管和回油管，两个所述进油管和两个所述回油管均与液压泵站连接。

11、优选地，所述固定缸体的表面设置有控制油管，所述控制油管的内壁分别与所述第一油腔和所述第二油腔的内壁固定连通，所述控制油管的表面固定安装有密封控制电磁阀，所述密封控制电磁阀与所述控制器电性连接。

12、优选地，所述第一连接框和第二连接框的内壁分别铰接安装有第一支撑液压缸和第二支撑液压缸，多个所述第一支撑液压缸和多个所述第二支撑液压缸在所述第一连接框和所述第二连接框的内壁呈交错分布。

13、优选地，所述第一支撑液压缸和第二支撑液压缸均通过电磁阀与所述控制器电性连接，所述第一支撑液压缸包括第一支撑液压杆，所述第一支撑液压杆的一端与所述第二连接框的内壁铰接。

14、优选地，所述第二支撑液压缸包括第二支撑液压杆，所述第二支撑液压杆的一端与所述第一连接框的内壁铰接。

15、优选地，一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器的施工方法，包括以下步骤：

16、步骤一、首先根据钢箱梁的金属导热性能，对有限元模拟模块进行数据录入和模拟实验，计算出温度与钢箱梁体积变化的关系。

17、步骤二、在对桥梁钢箱梁进行顶推时，对需要连接顶推的钢箱梁之间，通过执行机构进行连接，并将数据采集模块中的温度传感器和光照强度传感器安装在钢箱梁上，根据钢箱梁的实际形状和面积，选择多个温度传感器和光照强度传感器安装在钢箱梁上。

18、步骤三、在对钢箱梁进行顶推时，控制器自动控制密封控制电磁阀关闭，防止第一油腔和第二油腔内部的液压油相互流动，实现对钢箱梁进行顶推，在顶推施工停止时，控制器控制密封控制电磁阀打开，在钢箱梁因温度变化，出现热胀冷缩变化时，第一油腔和第二油腔内部的液压油相互流通，便于伸缩连接液压杆自由进行伸缩，防止钢箱梁受温度变化对伸缩连接液压缸造成损坏。

19、步骤四、并在钢箱梁顶推施工时，根据光照强度传感器和温度传感器监测的钢箱梁的温度信息，通过控制器和无线通信模块反馈到远程监控平台，通过有限元模拟模块和计算模块计算模拟出钢箱梁的体积变化，并通过远程监控平台反馈到控制器，控制器自动控制伸缩连接液压缸和第一支撑液压缸和第二支撑液压缸进行伸缩调节，适应钢箱梁受温度影响导致体积的变化。

20、本发明中的有益效果为：

21、通过设置控制器分别电性连接有数据采集模块和执行机构，在使用时，通过数据采集模块对钢箱梁的温度数据进行采集，并反馈到远程监控平台，通过有限元模拟模块和计算模块进行分析处理后，反馈到远程监控平台和控制器，控制器自动控制执行机构对钢箱梁之间进行连接间距调节，从而解决了现有的超千米级桥钢主梁连续顶推施工时，长距离钢梁在日照温度的影响下伸缩量较大，若不对钢梁的温度效应进行释放，会对支撑结构产生较大的水平力，会影响主体结构的安全，存在较大倾覆风险的问题。

技术特征：

1.一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，包括用于顶推钢梁温度自适应连接监测控制的远程监控平台(1)，其特征在于：所述远程监控平台(1)数据连接有有限元模拟模块(2)和无线通信模块(3)，所述无线通信模块(3)电性连接有控制器(4)；

2.根据权利要求1所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述有限元模拟模块(2)用于计算温度对钢箱梁体积变化的计算公式为：δv/v0＝αδt；

3.根据权利要求1所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述执行机构(6)包括与两个相邻的钢箱梁的表面固定连接的第一连接框(601)和第二连接框(602)；

4.根据权利要求3所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述伸缩连接液压杆(6033)的一端贯穿并延伸至所述固定缸体(6031)的表面，所述伸缩连接液压杆(6033)的一端固定连接有固定连接套(604)，所述固定连接套(604)的表面与所述第二连接框(602)的表面通过螺栓固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述第一油腔(6034)和所述第二油腔(6035)的内壁均固定连通有进油管和回油管，两个所述进油管和两个所述回油管均与液压泵站连接。

6.根据权利要求5所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述固定缸体(6031)的表面设置有控制油管(605)，所述控制油管(605)的内壁分别与所述第一油腔(6034)和所述第二油腔(6035)的内壁固定连通，所述控制油管(605)的表面固定安装有密封控制电磁阀(606)，所述密封控制电磁阀(606)与所述控制器(4)电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述第一连接框(601)和第二连接框(602)的内壁分别铰接安装有第一支撑液压缸(607)和第二支撑液压缸(608)，多个所述第一支撑液压缸(607)和多个所述第二支撑液压缸(608)在所述第一连接框(601)和所述第二连接框(602)的内壁呈交错分布。

8.根据权利要求7所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述第一支撑液压缸(607)和第二支撑液压缸(608)均通过电磁阀与所述控制器(4)电性连接，所述第一支撑液压缸(607)包括第一支撑液压杆(609)，所述第一支撑液压杆(609)的一端与所述第二连接框(602)的内壁铰接。

9.根据权利要求8所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器，其特征在于：所述第二支撑液压缸(608)包括第二支撑液压杆(610)，所述第二支撑液压杆(610)的一端与所述第一连接框(601)的内壁铰接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于建筑施工技术领域，尤其是一种超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法，包括用于顶推钢梁温度自适应连接监测控制的远程监控平台。该超千米级顶推钢梁温度自适应连接器及其施工方法，通过设置控制器分别电性连接有数据采集模块和执行机构，在使用时，通过数据采集模块对钢箱梁的温度数据进行采集，通过有限元模拟模块和计算模块进行分析处理后，反馈到远程监控平台和控制器，控制器自动控制执行机构对钢箱梁之间进行连接间距调节，从而解决了现有的超千米级桥钢主梁连续顶推施工时，长距离钢梁在日照温度的影响下伸缩量较大，会影响主体结构的安全，存在较大倾覆风险的问题。

技术研发人员：苏洋,武建立,邬洪卫,张鹏,张其玉,张凯,汤剑辉,伍龙伟,张海波,杜功永,候治邦,潘文钊
受保护的技术使用者：中交第二公路工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25