在遍布山谷峽谷的地區,為了避免出現大量彎道,大部分路段必須要通過建造橋梁才能快速部署高速鐵路。這時就用上了橋梁建造機器,就是我們通常所稱的架橋機。
架橋機器,資料圖
目前,國內先進的架橋機器在工作時,能夠承載、提升和放置軌道的組成部分,通過重型混凝土塊將支柱與支柱連接在一起。在鋪設每一段路基后,九十米長的車身,在車輪幫助下,再返回帶上新的路基。然后在剛剛放置的路基上,向前滾動以放置另一部。這樣一來,便使得架橋的整個過程要比傳統方法快得多。傳統方法需要在地面上架設巨大的起重機。
作為一種可將橋梁片放置到預置的橋墩上的設備,架橋機在廣義范圍內屬于起重機范疇,因為其主要功能是將梁片提起,然后運送到相應的位置后放下。但與一般意義上的起重機不同,架橋機工作條件苛刻,對設備自身和操作人員要求較高,主要用于公路、鐵路段橋梁部分的架設工作。
隨著交通建設的發展,架橋機的使用日益頻繁,架橋機脫軌、傾覆事故時有發生,往往造成機毀人亡的重大事故。僅修復工作就需要花費較長時間和大量資金,還會嚴重影響橋梁架設和整個路段建設的進度。利用傾角傳感器對架橋機的姿態進行監測,能顯著提高安全性能。
由于架橋機在工作時需要運送大噸位的物體,因此機械強度比較大,架橋機還需吊著梁片通過橋頭路基對位,由于行走重心很高且軸重大,無法停留,需一步到位。若遇上可能會有的較差路基和線路,如曲線地段外軌超高過大、進而導致機身傾斜或側面摩擦較大的情況。如果摩擦較嚴重且被忽視后,可能會引起傾覆事故。
此外,線路坡度不平也會導致架橋機溜滑,使得其出現前傾現象,再加上人為一些疏忽和操作的失誤,極有可能造成重大工程事故。而一旦有發生傾覆的趨勢,將無法阻止,因此只能通過預防的措施,來減少事故。
國產架橋機,資料圖
目前,利用傾角傳感器監測技術,來對架橋機的姿態進行實時監測,確保整體機架穩定,若架橋機在行駛過程中,出現一定角度的傾斜或擺動,此時,傾角傳感器能即刻檢測到這一微弱變化,通過專門的穩定控制系統,來對這一傾斜角度和這一時間段內的角度進行分析,并判斷角度是否在正常范圍內,以及接下來傾斜角的變化趨勢。
對于正常范圍內的個別情況,只要不超過保持穩定的角度范圍,稍加注意即可,然而對于傾斜角比較大或有連續增大趨勢的情況,需要在超過可控范圍前,采取措施,使得系統恢復穩定。
在此過程中,由于對傾角的測量精度要求較高,同時需要較好的穩定性。因此,對傾角傳感器的要求也較高。目前,沃感科技(Woosens)自主研發的WTA系列高精度30°測量范圍的雙軸傾角傳感器,采用先進的3D MEMS傳感器技術,具有高精度,低溫漂,響應速度快,長期穩定性好,抗沖擊力強的優點。同時,提供了多種接口,供用戶靈活選擇。因此,特別適合用于架橋機這類大型工程機械設備的傾斜監測應用中。