本發(fā)明屬于施工安全，具體涉及一種橋梁施工高空作業(yè)生命線系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、橋梁施工涉及高空作業(yè)，當(dāng)作業(yè)人員在較高的地點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)時(shí)，有從施工平臺(tái)跌落的風(fēng)險(xiǎn)，此時(shí)有概率造成人員傷亡，為此，通常的解決方案是在施工平臺(tái)邊緣設(shè)置由支撐桿固定的鋼絲繩構(gòu)成的生命線，隨后作業(yè)人員將工作服上的安全帶綁到生命線上，當(dāng)作業(yè)人員跌落時(shí)，安全帶拉扯被固定的鋼絲繩，防止人員掉落。

2、但是其在實(shí)際使用時(shí)，生命線各個(gè)部位的松緊程度不相同，在松弛部位發(fā)生墜落時(shí)，可能會(huì)造成意外的發(fā)生；當(dāng)施工人員在生命線繃緊處發(fā)生掉落時(shí)，施工人員下落未得到緩沖，連接掛鉤的鋼絲繩繃緊可能造成工人發(fā)生墜落的二次傷害，為此，中國(guó)專(zhuān)利cn222304634u公開(kāi)了一種h型鋼梁水平生命線裝置。其包括裝置主體，裝置主體包括2個(gè)安裝座；所述2個(gè)安裝座之間設(shè)有連接線；連接線兩端分別設(shè)有與安裝座連接的卡扣；連接線一端設(shè)有緩沖機(jī)構(gòu)，緩沖機(jī)構(gòu)包括安裝塊，安裝塊內(nèi)設(shè)有安裝槽，安裝槽內(nèi)設(shè)有與連接線相連接的伸縮桿；伸縮桿一端設(shè)有擋板；安裝槽內(nèi)還設(shè)有套在伸縮桿上，推動(dòng)擋板使連接線處于繃緊狀態(tài)的彈簧。其能夠解決施工人員不慎掉落時(shí)，生命線無(wú)法對(duì)施工人員起到緩沖的問(wèn)題，達(dá)到對(duì)高空墜落的施工人員進(jìn)行緩沖，防止鋼絲繩在施工人員掉落時(shí)帶來(lái)二次傷害的效果。

3、然而，一般上述方案中，其僅能用于鋼架結(jié)構(gòu)施工，同時(shí)，其伸縮結(jié)構(gòu)的阻尼或阻尼無(wú)法變化，無(wú)法針對(duì)施工過(guò)程中發(fā)生的若干種情況實(shí)時(shí)調(diào)整，例如當(dāng)生命線的支撐結(jié)構(gòu)與固定結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)時(shí)，彈力形變?yōu)檎w結(jié)構(gòu)帶來(lái)的力矩變化較大，需要降低阻尼確保整體結(jié)構(gòu)安定性進(jìn)而保證保護(hù)性能，對(duì)于橋梁施工高空作業(yè)這一場(chǎng)景的適應(yīng)性不足，保護(hù)性能不高，為此需要一種適應(yīng)橋梁施工高空作業(yè)，保護(hù)性能高的橋梁施工高空作業(yè)生命線系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種橋梁施工高空作業(yè)生命線系統(tǒng)，具有適應(yīng)橋梁施工高空作業(yè)，保護(hù)性能高的特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種橋梁施工高空作業(yè)生命線系統(tǒng)，包括若干支撐桿和控制模塊，若干所述支撐桿沿線性陣列或環(huán)形陣列設(shè)置于施工平臺(tái)，任意兩所述支撐桿之間通過(guò)鋼絲繩連接；

4、任一所述支撐桿包括升降器和伸縮桿，任一所述伸縮桿通過(guò)升降器設(shè)置在施工平臺(tái)上，所述伸縮桿和升降器同軸設(shè)置，所述升降器用于驅(qū)動(dòng)伸縮桿沿自身軸向移動(dòng)，任一所述伸縮桿包括相互套接的外桿和內(nèi)桿，所述外桿和內(nèi)桿之間通過(guò)處于收縮狀態(tài)的支撐桿彈簧連接，所述內(nèi)桿遠(yuǎn)離外桿一端伸出外桿并與鋼絲繩通過(guò)繩索張力器連接；

5、所述控制模塊與支撐桿彈簧和繩索張力器連接，所述控制模塊用于讀取升降器的升降長(zhǎng)度和支撐桿密度，所述控制模塊在升降器高度低于閾值或支撐桿密度超過(guò)閾值時(shí)提高支撐桿彈簧的阻尼，所述控制模塊在升降器高度高于閾值或支撐桿密度低過(guò)閾值時(shí)降低支撐桿彈簧的阻尼，所述繩索張力器的阻尼與支撐桿彈簧的阻尼成反比例關(guān)系。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制模塊用于讀取升降器的升降長(zhǎng)度h和支撐桿密度m，所述控制模塊將支撐桿彈簧的阻尼調(diào)整至tz，所述控制模塊用于將繩索張力器的阻尼調(diào)整至c/tz，其中tl＝h/h0+m0/m，h0≤h≤2h0，m0≤m≤2m0，c為預(yù)先輸入的常數(shù)，h0和m0分別為預(yù)先輸入的升降長(zhǎng)度閾值和支撐桿密度閾值。

7、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制模塊電連接有張力傳感器，所述張力傳感器用于檢測(cè)鋼絲繩張力并上傳至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)鋼絲繩張力計(jì)算張力累計(jì)值，所述控制模塊在張力累計(jì)值超過(guò)閾值時(shí)降低阻尼。

8、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述張力傳感器用于檢測(cè)鋼絲繩張力z并上傳至控制模塊，所述控制模塊生成張力數(shù)據(jù)隨時(shí)間t變動(dòng)的函數(shù)z(t)，根據(jù)鋼絲繩張力計(jì)算張力累計(jì)值l，所述控制模塊將阻尼調(diào)整至tz×a1，其中a1＝l×d，其中t0為預(yù)先輸入的采集時(shí)間。

9、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制模塊電連接有氣象傳感器，所述氣象傳感器用于檢測(cè)風(fēng)力的矢量和水文流速并上傳至控制模塊，所述控制模塊用于根據(jù)風(fēng)力的矢量方向與預(yù)先輸入的鋼絲繩軸向的重合度以及風(fēng)力大小計(jì)算風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值，所述控制模塊根據(jù)水文流速計(jì)算水流風(fēng)險(xiǎn)值，所述控制模塊在風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值超過(guò)閾值或水流風(fēng)險(xiǎn)值高于閾值時(shí)向上修正繩索張力器的阻尼，所述控制模塊在風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值低于閾值或水流風(fēng)險(xiǎn)值低于閾值時(shí)向下修正繩索張力器的阻尼。

10、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制模塊用于根據(jù)風(fēng)力的矢量方向與預(yù)先輸入的鋼絲繩軸向的重合度r以及風(fēng)力大小f計(jì)算風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值af，所述控制模塊根據(jù)水文流速l計(jì)算水流風(fēng)險(xiǎn)值as，所述控制模塊將繩索張力器的阻尼調(diào)整為c/tz×a2，其中，af＝(r/r0+f/f0)×e，as＝sw/sw0×g，a2＝af×as，e為預(yù)先輸入的修正系數(shù)，r0為預(yù)先輸入的重合度參考值，f0為預(yù)先輸入的風(fēng)力參考值，sw0為預(yù)先輸入水文流速參考值。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，還包括輸入面板，所述輸入面板用于輸入h0、m0、t0、r0、sw0和f0的值。

12、本發(fā)明的有益效果為：

13、(1)通過(guò)設(shè)置包括升降器和伸縮桿的支撐桿，將伸縮桿設(shè)置為包括相互套接的外桿和內(nèi)桿，外桿和內(nèi)桿之間通過(guò)處于收縮狀態(tài)的支撐桿彈簧連接，內(nèi)桿遠(yuǎn)離外桿一端伸出外桿并與鋼絲繩通過(guò)繩索張力器連接，使得支撐桿與鋼絲繩的高度可調(diào)整的同時(shí)，在支撐桿和鋼絲繩上同時(shí)設(shè)置彈力形變結(jié)構(gòu)，當(dāng)與鋼絲繩連接的作業(yè)人員墜落時(shí)，可從兩個(gè)方向進(jìn)一步地對(duì)施工人員提供緩沖，提高了緩沖效果；

14、(2)通過(guò)設(shè)置控制模塊讀取升降器的升降長(zhǎng)度和支撐桿密度，在升降器高度低于閾值或支撐桿密度超過(guò)閾值時(shí)提高支撐桿彈簧的阻尼，在升降器高度高于閾值或支撐桿密度低過(guò)閾值時(shí)降低支撐桿彈簧的阻尼，并使繩索張力器的阻尼與支撐桿彈簧的阻尼成反比例關(guān)系，完成當(dāng)生命線的支撐結(jié)構(gòu)與固定結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)，彈力形變?yōu)檎w結(jié)構(gòu)帶來(lái)的力矩變化較大，需要降低阻尼確保整體結(jié)構(gòu)安定性進(jìn)而保證保護(hù)性能時(shí)，提高阻尼進(jìn)而降低潛在的彈力形變行程，在彈力形變?yōu)檎w結(jié)構(gòu)帶來(lái)的力矩變化較小，可更充分地彈力形變進(jìn)而為作業(yè)人員提供更充分的緩沖時(shí)，降低阻尼進(jìn)而提高潛在的彈力形變的行程；

15、(3)通過(guò)設(shè)置張力傳感器檢測(cè)鋼絲繩張力并上傳至控制模塊，并使控制模塊根據(jù)鋼絲繩張力計(jì)算張力累計(jì)值，在控制模塊在張力累計(jì)值超過(guò)閾值時(shí)降低阻尼，完成在鋼絲繩正常情況下積累較多應(yīng)力，發(fā)生突發(fā)情況對(duì)于張力承受能力較低時(shí)，提高阻尼，避免在突發(fā)情況時(shí)對(duì)于鋼絲繩的瞬時(shí)張力過(guò)大，提高了安全性；

16、(4)通過(guò)使控制模塊將阻尼調(diào)整至tz×a1，其中a1＝l×d，進(jìn)而通過(guò)應(yīng)力在時(shí)間上的積分，可采集應(yīng)力的累計(jì)影響，相比采集離散的數(shù)據(jù)進(jìn)而計(jì)算均值，降低了瞬時(shí)應(yīng)力波動(dòng)對(duì)于累計(jì)值的影響；

17、(5)通過(guò)設(shè)置氣象傳感器檢測(cè)風(fēng)力的矢量和水文流速并上傳至控制模塊，根據(jù)風(fēng)力矢量計(jì)算風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值，根據(jù)水文流速計(jì)算水流風(fēng)險(xiǎn)值，在風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值超過(guò)閾值或水流風(fēng)險(xiǎn)值高于閾值時(shí)向上修正繩索張力器的阻尼，在風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)值低于閾值或水流風(fēng)險(xiǎn)值低于閾值時(shí)向下修正繩索張力器的阻尼，使得在橋梁施工推進(jìn)到水上施工階段時(shí)，在風(fēng)力較大，對(duì)于懸空狀態(tài)的作業(yè)人員吹拂力度較強(qiáng)，作業(yè)人員晃動(dòng)幅度較大，對(duì)于鋼絲繩的應(yīng)力較大，需要降低彈力時(shí)降低阻尼，以及在波浪較大，水面與鋼絲繩距離變化較快，需要收緊懸吊狀態(tài)的作業(yè)人員上下晃動(dòng)幅度時(shí)降低阻尼；

18、(6)通過(guò)使控制模塊將繩索張力器的阻尼調(diào)整為c/tz×a2，其中，af＝(r/r0+f/f0)×d，as＝l/l0×g，a2＝af×as，使得在繩索張力器的阻尼修正時(shí)，將水上作業(yè)的特點(diǎn)：風(fēng)力風(fēng)險(xiǎn)和浪濤風(fēng)險(xiǎn)中任意一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)放大另一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，因此總風(fēng)險(xiǎn)值并非線性增加納入考慮，提高了阻尼調(diào)整的精確性。