砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于后預應力張拉控制技術領域，更具體的說，屬于一種砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中在后張法混凝土箱梁(即砼箱梁)制造過程中，先澆灌水泥箱梁，后在預留的孔道內穿入鋼筋，在鋼筋的兩端用穿心千斤頂將其拉伸到預定的長度后再固定灌漿，即完成了一次預應力鋼筋作業(yè)。在這個過程中需要有兩臺油泵車分別驅動固定在箱梁孔道兩端的液壓穿心千斤頂，用于拉伸孔道內的鋼筋。按照施工規(guī)范，張拉過程分為三個階段，即預張拉、初張拉和終張拉。前兩次拉伸是為了使被拉鋼筋受力平衡。在終張拉過程中需保持鋼筋的拉伸長度一致，而且，需要同步進行對稱兩組、四組或更多組的拉伸，在拉伸的過程中，需保持鋼筋拉伸量同步誤差小于1%，其目的是為了使得混凝土箱梁各部分所受的應力均勻以減少龜裂現(xiàn)象，進而提高箱梁的使用壽命。
[0003]現(xiàn)有技術中的張拉工藝多為兩名施工人員分別站在箱梁的兩端，人工操作油泵車，依靠哨音、手勢等同時控制張拉過程，這樣很難保證張拉同步。在專利CN2010100570592和專利CN03111812.7中，均提到了采用電控操作油泵車來操作張拉過程，以降低人工操作帶來的同步誤差。但沒有敘述如何控制油泵車實現(xiàn)同步拉伸。由于預應力張拉系統(tǒng)在多組鋼筋對稱張拉過程中，需實時同步采集多組鋼筋伸長量、油壓等信息，并實時處理控制同步拉伸，若采用復雜的PID調節(jié)模式，雖可以比較完美的進行同步調節(jié)，但考慮到各比例因子的自適應循環(huán)采樣計算，整個過程需花費較長的時間，甚至必須降低拉伸速度，以適應同步調節(jié)過程使得拉伸效率降低。
[0004]CN2012102628251公開了一種砼箱梁預應力張拉系統(tǒng)自動控制方法，該專利采用一套箱梁預應力張拉系統(tǒng)，包括主控制器和兩套分別位于箱梁兩端的前端子系統(tǒng)，每套前端子系統(tǒng)包括一臺帶有變頻驅動功能的前端控制器，一臺油泵車、一個油壓穿心千斤頂和一個用于檢測鋼筋拉伸量的位移傳感器，張拉過程開始時，由主控制器發(fā)出開始張拉指令給兩臺前端控制器，兩臺前端控制器分別控制各自的油泵車上的油泵電機向油壓穿心千斤頂注油加壓，使得油壓穿心千斤頂向外拉伸鋼筋，主控制器通過兩個前端控制器實時檢測兩端的位移傳感器，得到鋼筋拉伸量Xp χ2，并計算X1-X2的差值，得到A X ;當I Λ χ|< 0.2mm時，不進行任何調節(jié)；當八x^0.2mm時，則令a% = Λ x/xj,調節(jié)左端油泵電機的轉速為-VP1= VP1X (l_2a% )，之后循環(huán)讀取Xl、X2并相減，直到滿足X1-X2< 0.2臟，則令左端油泵電機的轉速為VP1= VP ! X (l+a% );若厶X ( -0.2mm，則調節(jié)右端的油泵電機，調節(jié)方法與調節(jié)左端油泵電機的相同；如此循環(huán)調節(jié)，直至鋼筋拉伸量達到規(guī)定值為止。
[0005]圖1是現(xiàn)有技術中砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)的結構示意圖；現(xiàn)有技術中的砼箱梁預應力張拉系統(tǒng)有一套預應力張拉系統(tǒng)，其硬件包括一臺主控制器、兩套張拉子系統(tǒng)。其中每套張拉子系統(tǒng)包括一個油壓穿心千斤頂，一臺油泵車，一臺帶有變頻驅動功能的前端控制器和一個用于檢測鋼筋拉伸量的位移傳感器。為了敘述方便，設一套張拉子系統(tǒng)為箱梁左端子系統(tǒng)，簡稱左端系統(tǒng)，其中各部件稱為左端部件，另一套則簡稱為右端系統(tǒng)和右端部件。
[0006]現(xiàn)有技術的工作原理如下:由主控制器I向左兩前端控制器2、右兩前端控制器13同時發(fā)出開始張拉指令，各前端控制器分別控制左右兩臺油泵電機即左端油泵電機3和右端油泵電機12全速運行，使得左端油泵車4和右端油泵車11分別向左端油壓穿心千斤頂5、右端油壓穿心千斤頂10注油加壓，使得左端油壓穿心千斤頂5和右端油壓穿心千斤頂10沿著箱梁8向外張拉鋼筋6。
[0007]本發(fā)明的張拉控制過程是這樣的:在張拉過程開始后，由左前端控制器2和右前端控制器13分別采集左端位移傳感器7和右端位移傳感器9的鋼筋拉伸量信號χι、χ2，并將這兩個信號數(shù)字化后傳輸給主控制器。主控制器將4、&相減得到Λ X，若I Λχ| <0.2mm,則不對左端油泵電機3、右端油泵電機12的轉速進行任何調節(jié)。若Λ X多+0.2mm，則說明左端拉伸速度高于右端，令百分表誤差3% =厶1八1，調節(jié)左端油泵電機3的轉速為=VP1 =VP1X (l-2a% )，之后循環(huán)讀取XpX2并相減，直到滿足X 1-X2< 0.2mm，則令左端油泵電機3的轉速為VP1= VP1X (l+a% )。若Λ X ( -0.2mm，則調節(jié)右端的油泵電機12的轉速，調節(jié)原理與調節(jié)左端的相同。完成一次調節(jié)后，返回調節(jié)起點，再次采樣調節(jié)。如此循環(huán)控制調節(jié)，直到達到要求的最大拉伸量。
[0008]根據(jù)實測，鋼筋的拉伸速率約為1.5mm/s，而采樣調節(jié)的速率約為每秒20次，即在一次調節(jié)過程中，左右兩端鋼筋拉伸量為0.075mm,拉伸量差Λ χ肯定小于0.075mm,而調節(jié)的最小量差為0.2_。故采用上述方法可以滿足實時調節(jié)的要求。該專利的技術方案適合于對長度較短的砼箱梁進行張拉，由于位移傳感器自身存在一定的誤差、以及鋼筋本身存在一定的撓度，如果砼箱梁長度較大則不會獲得非常好的技術效果。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明為了有效地解決以上技術問題，給出了一種砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明的一種砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)，包括主控制器、左前端控制器、左端油泵電機、左端油泵車、左端油壓穿心千斤頂、被拉伸鋼筋、左端位移傳感器、右端位移傳感器、右端油壓穿心千斤頂、右端油泵車、右端油泵電機、右前端控制器、其特征在于，還包括對稱設置的激光發(fā)射裝置和激光接收裝置，激光發(fā)射裝置設置在左端油壓穿心千斤頂上、相應地激光接收裝置設置在右端油壓穿心千斤頂上，激光發(fā)射裝置與左前端控制器電性相連，激光接收裝置與右前端控制器電性相連，激光發(fā)射裝置和激光接收裝置之間的距離變化值體現(xiàn)了被拉伸鋼筋的長度變化值，激光發(fā)射裝置和激光接收裝置之間的距離變化值會通過左前端控制器和右前端控制器、以及與左前端控制器和右前端控制器進行同步無線通訊的主控制器彼此之間的相互配合獲得。
[0011]本發(fā)明的一種砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)，包括主控制器、左前端控制器、左端油泵電機、左端油泵車、左端油壓穿心千斤頂、被拉伸鋼筋、左端位移傳感器、右端位移傳感器、右端油壓穿心千斤頂、右端油泵車、右端油泵電機、右前端控制器、其特征在于，還包括對稱設置的激光發(fā)射裝置和激光接收裝置，激光發(fā)射裝置設置在右端油壓穿心千斤頂上、相應地激光接收裝置設置在左端油壓穿心千斤頂上，激光發(fā)射裝置與右前端控制器電性相連，激光接收裝置與左前端控制器電性相連，激光發(fā)射裝置和激光接收裝置之間的距離變化值體現(xiàn)了被拉伸鋼筋的長度變化值，激光發(fā)射裝置和激光接收裝置之間的距離變化值會通過右前端控制器和左前端控制器、以及與前端控制器和左前端控制器進行同步無線通訊的主控制器彼此之間的相互配合獲得。
[0012]根據(jù)以上所述的砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)，優(yōu)選，激光發(fā)射裝置與激光接收裝置之間的激光光線與被拉伸鋼筋兩個拉伸點所形成的軸線平行。
[0013]根據(jù)以上所述的砼箱梁預應力自動張拉系統(tǒng)，優(yōu)選，激光發(fā)射裝置與激光接收裝置之間的激光光線與被拉伸鋼筋兩個拉伸點所形成的軸線不平行