斜拉索桥原理

项目类型：创新训练项目

项目名称：双边轮式斜拉索桥检测机器人

项目编号：201810004055

项目简介：

本项目是一种用于检测斜拉桥缆索外壳的智能机器人。主要部件包括：外壳、

主控制板、检测拍摄模块、照明驱动模块和监控终端五个部分。

机器人安装在现代大型斜拉索桥的缆索上，沿着缆索爬行，自动锁定缆索外

壳表面的磨损、开裂、异物等异常位置，并完成摄像和拍照，从而取代目前所采

用的人工检测方式，机器人检测方案不仅没有安全风险，而且减少载人升降梯对

缆索的人为损伤，基本解决了“人工检测”方式存在的的技术缺陷，而且更加高

效精准。

图片：

图1 机器人装配图 图2 机器人俯视图

图3 监控界面 创新点描述：

1.拆、装方便

“双边”、“轮式”的攀爬方式，两半机器人可以完全分离，方便在桥梁缆

索上安装和拆卸。

2.自动适应不同的缆索尺寸

抱缆力可调，保证了机器人自动适应直径在90到140厘米范围内的各种缆

索尺寸，并降低了震动的影响。

3.完全自动化的检测流程

检测人员只需完成机器人的拆装工作，其他的工序由机器人自主完成。

4.自动储存照片及相关信息

监控终端能记录机器人拍摄到的照片的拍摄时间和位置，并分类保存。

项目成员信息：

徐瑞东：2015级，电气工程及其自动化

田 野：2015级，电气工程及其自动化

高天乐：2015级，电气工程及其自动化

项目指导教师信息：

徐建军：高级实验师，智能检测与控制

王喜莲：教授，特种电机及其控制

立项年份：2017年

备注：研究过程

图4 成员分工表

第３９卷第１０期　Ｖｏ１．３９　ＮＯ．１０　建　筑　技　术　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　・７９５・　

整体竖转技术在斜拉索桥倾斜索塔施工中的应用　

张　强　

（河北金环钢结构工程有限公司，石家庄０５０８０１）　

摘要：采用整体竖转的施工方法进行斜拉索桥倾斜索塔的吊装，可降低索塔结构的高空拼装工作难度。由　

于采用地面拼装和焊接，便于拼装过程中的结构尺寸精度控制，提高焊接质量和工效。钢塔采取整体竖转到位，　最大程度减少了高空安装、调整及焊接工作量，使钢塔最终安装精度得到了有效的保证。　

关键词：整体坚转；倾斜索塔：安装精度　中图分类号：ＴＵ７５８　文献标识码：Ｂ　文章编号：１０００—４７２６（２００８）１０—０７９５—０８　

ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　ＯＦ　ＷＨＯＬＥ　ＶＥＲＴＩＣＡＬ—ＲｏＴＡＴＩＯＮ　ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ　ＩＮ　ＣｏＮＳＴＲＵＣ’Ｉ’王ｏＮ　ｏＦ　

ＣＡＢＬＥ　ＴｏＷＥＲ　ｏＦ　ＣＡＢＬＥ—ＳＴＡＹＥＤ　ＢＲＩＤＧＥ　

ＺＨＡＮＧ　Ｑｉａｎｇ　（Ｈｅｂｅｉ　Ｊｉｎｈｕａｎｓｔｅｅｌ　Ｓｒｕｅｔｕｒｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，０５０８０１，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｂｌｅ　ｔｏｗｅｒ　ｏｆ　ｃａｂｌｅ—ｓｔａｙｅｄ　ｂｒｉｄｇｅ，ｗｈｏｌｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ—ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｌｉｆｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅ　ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ　ｉｎ　ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｏｆ　ｃａｂｌｅ　ｔｏｗｅｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ａｌｔｉｔｕｄｅ．Ａｓｓｅｍｂｌｙ　ａｎｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｏｎ　ｇｒｏｕｎｄ　ａｒｅ　ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ａｓｓｅｍｂｌｙ．Ｗｈｏｌｅ　ｖｅｒｔｉｃａｌ－ｒｏｔａｔｉｏｎ　ｌｉｆｔｉｎｇ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｔｏｗｅｒ　ｃａｎ　ｒｅｄｕｃｅ　ｗｏｒｋｌｏａｄ　ｏｆ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ａｔ　ｈｉｇｈ　ａｌｔｉｔｕｄｅ　ｍａｘｉｍａｌｌｙ，ＳＯ　ａｓ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｆｉｎａｌ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｔｏｗｅｒ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｈｏｌｅ　ｖｅ￣ｉｃａｌ　ｒｏｔａｔｉｏｎ：ｃａｂｌｅ　ｔｏｗｅｒ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　

６４　西部探矿工程　２００７年第７期　受拉钻铤结构及其防斜减振原理①　宋执武，高德利　（中国石油大学＜北京＞石油天然气工程学院，北京１０２２４９）　摘要：直井防斜打直是钻井现场经常碰到的技术难题之一。提出了受拉钻铤的结构，它包括上、下　两个钻铤，它们之间通过丝扣连接在一起，内部有内筒和弹簧。这种结构，当将下钻铤和上钻铤拧在　一起并紧扣时，会使下钻铤和上钻铤受到拉力。同时在钻井时，受拉钻铤内部的高压钻井液会使其受　到进一步的拉力。这样受拉钻铤受到了很大的拉力，从而使其不容易弯曲，可增加钟摆段的长度，进　而提高了其防斜能力。实例分析验证了这种观点。同时由于压力是靠弹簧和液压传递的，所以其还　有减振的效果。　关键词：钻铤；防斜；钟摆钻具　中图分类号：ＴＥ９２１．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１Ｏ０４—５７１６（２ＯＯ７）０７一ＯＯ６４—０２　钻井是石油天然气等地下资源勘探开发的基本手　段，直井防斜打直是钻井现场经常碰到的技术难题之　一。在打直井时，如果井斜过大，会使井眼偏离地下设　计目标，打乱油气田开发的布局。在斜井内，钻柱易靠　在井壁一侧，旋转时发生严重摩擦，易使钻柱磨损和折　断，也可能造成井壁坍塌及键槽卡钻等事故。井斜超标　也会影响固井质量。井斜过大会直接影响井下的分层　开采、注水工作的正常进行，对抽油井也常引起油管和　抽油杆的磨损和折断。所以，井斜超标对油气田的勘探　与开发都有很大危害。国外从２Ｏ世纪８Ｏ年代末开始　研制具有主动防斜能力的ＶＤＳ、ＳＤＤ、ＶｅｒｔｉＴｒａｋ、Ｐｏｗ—　ｅｒＶ等闭环导向系统ｌ１≈］，取得成功，但应用成本很高。　国内虽有很多人在研究这一难题，但由于受投资和成本　的影响，进展不大　。Ｊ。　目前在钻直井时，给钻头加压的钻铤受到很大的压　力，容易弯曲，使得钻头和第一稳定器的长度不能太长，　钟摆力很小，在有些区块不能满足防斜的要求。为了克　服现有钻铤受压易弯的不足，本文提供一种受拉钻铤的　结构，具有防斜减振的效果。　ｌ结构及原理　如图１所示，该受拉钻铤包括上、下两个钻铤，它们　之间通过丝扣连接在一起，将其内部掏空并设有内筒和　弹簧。　这一结构的防斜减振机理是这样的：在将下钻铤和　上钻铤拧在一起并紧扣时，会将弹　簧也压紧，这样就使下钻铤和上钻　铤受到拉力。在钻井时，受拉钻铤　内部会充满高压的钻井液，其产生　的压力作用在两端端面上会使受拉　钻铤受到进一步的拉力。这样受拉　钻铤受到了很大的拉力，从而使其　不容易弯曲，可增加钟摆段的长度，　与原钻铤相比，防斜能力会有很大　的提高，而且结构简单。同时，由于　压力是靠弹簧和液压传递的，所以　这种苎　好的减振效果。　图　２实例分析　１’＿内　钻具组合为：￣２１６ｍｍ钻头＋筒；３一弹簧；４－－－上　１５９　ｍｍ钻铤（待定）＋　２１４ｍｍ钻铤　稳定器＋ｊ２『１５９　ｒｇｌｍ钻铤×１＋　ｊ２『２１４ｍｍ稳定器＋　１５９　ｍｌＴｌ钻铤×９＋ｊ２『１２７钻杆＋　１３３．３５方钻杆。使用的钻井液密度为１．２，井眼扩大　系数为１　，井斜角为３。。在不同钻压下第一跨的最大　长度及相应井斜力关系如表１所示。　３结论及不足　由实例分析可以看出，使用受拉钻铤后，可增加第　一跨的最大长度，进而增加降斜力，提高了钻具的防斜　①获国家自然科学基金重大研究计划项目（编号：９０４１０００６）、教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目（批准号：　ＩＲＴ０４１１）和石油工程教育部重点实验室资助。已获实用新型专利，专利号：

索

塔

测

量

专

项

方

案

编制：

审核：

二O一二年二月

目录

一 工程概况 二 测量人员岗位职责

三 项目部人员投入一览表

四 主要人员分工表

五 主要投入设备一览表

六 索塔施工测量控制

1、索塔施工测量控制重点与难点

2、测量控制主要技术要求

3、索塔中心点测设控制

4、索塔高程基准传递控制

5、塔柱施工测量控制

6、托架施工测量

7、钢锚箱安装及索套管定位校核

一 项目概况

邢一座重要桥梁，道路等级为城市主干道，双向六车道，两侧分别设置人行道。桥位处南水北调干渠上口口宽约49.9米，桥梁与河道夹角为118.00°、与两岸道路平交。

桥梁起点桩号为K0+354.533，终点桩号为K0+419.033。桥梁总长64.5米，桥宽为30.5米，桥梁面积为1967.25平方米。

桥梁跨径为62.8m；采用单塔单索面斜拉桥，主梁为预应力混凝土箱梁，钢筋混凝土主塔。

技术标准：

汽车：公路-Ⅰ级；

人群荷载：3.5KN/m2

栏杆：竖向荷载采用1.2KN/m，水平荷载1.0kN/m;

风荷载：桥位处百年一遇风速为24米/秒。

地震动峰值加速度：0.1g;抗震设防烈度7度；

桥面最大纵坡：1.54%；

桥面最小纵坡：0.72%；

最小凸曲线半径：7000m；

桥面横坡：双向1.5%（车行道）；单向2%（人行道）；

道路等级：城市主干道；

桥梁设计安全等级：一级。

桥梁宽度 2.5m(人行道)+11.5m（行车道）+2.5m（拉索锚固区）+11.5m（行车道）+2.5m(人行道)=30.5m

二 测量人员岗位职责

1、紧密配合施工，坚持实事实是、认真负责的工作作风。 2、测量前需了解设计意图，学习和校核图纸；了解施工部署，制定测量放线方案。

3、会同建设单位一起对红线桩测量控制点进行实地校测。

4、测量仪器的核定、校正。