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液压提升装置智能控制系统应用及连续梁桥顶升施工关键技术

发布时间:2024-03-07  发布者:鼎恒液压机械
【一】、液压系统智能控制系统应用
随着工业化生产时代到来,机械设备在各个行业生产中普及应用,充分体现了机电自动化系统功能优点。针对液压系统控制出现的压力损失,除了对内部结构实施改造升级外,还要考虑外在操控系统因素,设计智能化控制模式是的。利用数据自动化控制、人工推理分析、信号传输调度等,可以对液压顶升系统实施智能化控制。
(1)数据控制。传统液压系统仅设定了某个数据库为中心,忽略了其它数据资源调配使用要求,降低了控制系统数据信息处理效率。节能控制系统采用知识库模式,其涉及到数据库、规则库等两大模块,前者是根据控制系统要求执行模糊数据处理,或者是利用信号语言对原始数据进行控制;通过知识库系统提高了节能控制的可利用性。
(2)人工推理。人工智能需要不同的推理过程,才能获得与液压系统相配套的数据结果,说节能控制系统的应用效果。节能控制系统仿真设计中,多数采用模糊概念为主控中心思想,按照模糊逻辑及模糊理论执行推到方案,由推理机完成对应的数据处理要求,从而掌握了节能控制信号动态,为实际控制提供真实的指导依据。
(3)传输端口。数字接口是液压信号传输,设计节能控制器也要考虑接口功能状态,与节能控制系统相配套才能实现数据一体化控制。节能化改造中,可对理论分析中获得的模糊值进行转换,利用数字接口作出了进一步分析,获得与节能控制器相配套的数据信号作为主控对象,为液压系统节能控制改造提供技术支持。
压力损失是液压系统长期运行不可避免的问题,也是工业化生产速度加快的必然结果,严重影响了机械设备的综合功能系数。压力损失不仅增加了设备工作荷载,也容易因摩擦系数超标而引发设备故障,阻碍了工业化生产流程有序进行。根据液压系统压力损失成因及主要分类,要及时拟定切实可行的结构改造方案,从液压泵、液压阀、执行器、液压油等方面拟定升级对策,综合维护液压系统的应用功能。
【二】、连续梁桥顶升施工中的关键技术研究
在桥梁顶升施工中,钢牛腿、钢抱箍、限位装置、钢支撑都是重要的受力结构,遵循先试验再应用的原则。为了好地调坡,适应旧桥纵断面线形平顺,减小结构在顶升过程中产生的次应力,需要在10#墩、43#墩处解联,即在墩顶连续处先顶升梁体,取出支座,再通过切割砼和凿除砼结合的方式将墩顶连续段断开。
1、顶升施工技术原理
(1)液压提升装置。通过PLC控制液压同步顶升系统实现顶升。PLC控制液压同步系统由液压系统(千斤顶、油管、油泵、油缸等)、传感器等信号传输系统、计算机控制系统三部分组成。液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步移位,实现力和位移控制、操作闭锁、过程呈现、故障警报等多种功能。每一个千斤顶都带有可以自动和手动锁死的阀,每一个油泵既可以单独操作,也可以由电脑主控系统统一操作,既,又灵活。
(2)顶升原理。垫石加高顶升时,在每个钢牛腿上安置6796个千斤顶,临时钢支撑系统设置在盖梁顶面,通过在主控计算机里输入每个墩的顶升高度,控制系统就会自动划分顶升阶段,实现同步顶升和比例顶升,从而实现梁体的抬升。截柱顶升时,在每个钢抱箍的顺桥向安装两个千斤顶,横向安装临时钢支撑,即每个墩共安装8713个千斤顶和4941个临时支撑点,安装好千斤顶等顶升系统后,顶升过程由计算机系统自动控制。在21#墩和40#墩,千斤顶安装在临时钢管支架上,待顶升完成,并完成边墩立柱盖梁的接高或重建后,再拆除千斤顶和临时钢管支架及液压顶升设备辅助设施。
2、钢牛腿的设计与试验
在垫石加高顶升方式中,钢牛腿是重要的受力结构。钢牛腿的制作方法:在盖梁侧面植筋,固定预埋钢板,将双拼32#I字钢焊接在预埋钢板上,并在双拼32#I字钢顶面焊接一块20mm的钢板,将两片I字钢连成一个整体。在正式安装之前对钢牛腿的安装工艺和受力性能进行仿真分析计算,并在现场进行力学试验。而且,在施工现场,每一个钢牛腿安装完成后,进行力学试验。
3、钢抱箍设计与试验
在截柱顶升方式中,先将立柱的下半部分加粗,然后安装钢抱箍。上抱箍和下抱箍配对。每一个钢抱箍的两瓣通过高强螺栓连接成一个整体。通过结构受力计算分析知,原北江大桥引桥顶升施工过程中,每一个钢抱箍承受的压力约2000kN,因此对钢抱箍进行优化设计、受力工况计算分析、现场力学试验。通过计算分析和现场力学试验,优化设计,钢抱箍结构简单、受力明确,,施工方便。在每一个钢抱箍安装完成后,进行加载试验,以检验钢抱箍是否受力。
4、限位措施
(1)纵向限位措施。引桥顶升过程中,由于梁体存在纵坡,并且纵坡在发生变化,上部梁体会发生纵桥向位移,为了限制这一位移,需在伸缩缝处和解联处设置纵向限位装置。纵向限位装置可通过在桥面伸缩缝处和解联处植筋,固定预埋钢板,焊接32#双拼I字钢和限位轴承来实现。
(2)横向限位措施。横向限位措施表现为三种形式:①利用原旧桥中间的两条防撞护栏,安装限位架。限位架巧妙地利用了自身结构,既撑又拉,其上通过焊接固定的轴承还可以沿竖向轨道滚动,以适应梁体升高的需要。对限位架进行计算分析,其能抵抗顶升过程中横坡、不平衡顶升高度、台风侵袭等不利因素的影响。②在边墩处,由于梁端在横向缺乏约束,极易发生横向偏位,因此需要在盖梁上植筋,制作强制限位墩,钢筋混凝土结构,从而起到横向限位的作用。③在截柱顶升时,由于立柱被截断,顶升施工其危险。因此在每一个钢抱箍的面板上预留8713个直径为112mm的限位孔,将4条直径为102mm,壁厚10mm的无缝钢管分别插入每对钢抱箍的4对限位孔,从而在顶升时起到纵向和横向的限位作用。
5、临时钢支撑设计
在垫石加高顶升和截柱顶升方式中,临时钢支撑是不可少的。顶升过程中,每次顶升高度为5mm,每顶升5mm,需要用临时钢支撑跟进。千斤顶每次换行程前,亦要将临时钢支撑固紧,使临时钢支撑顶住被顶升的梁体。临时钢支撑有2种形式:(1)1mm~20mm厚钢板。(2)由20mm厚的钢板作顶板和底板,由外径为245mm,壁厚为16mm的无缝钢管焊接组合而成的半封闭形式的钢支撑。临时钢支撑的结构尺寸根据钢牛腿和钢抱箍的结构尺寸确定。对临时钢支撑需要进行局部承压、抗剪、稳定性验算。
6、解联设计
对于顶升过程中因弦差较大引起顶升后线形不够平顺的墩位,会产生较大的次应力。为了防止这些部位的梁体因次应力而产生裂缝,宜先行解联。解联的方法为:(1)测量定位,标示出墩顶梁体需凿除的宽度。(2)在盖梁侧面安装钢牛腿和千斤顶。(3)将梁微微顶起3mm~5mm,取出支座,并在盖梁上垫好临时钢支撑,落梁。(4)沿测量放样线,将梁体切割开来,并将切割出来的砼块凿除掉。此时,梁体即分为两联。顶升施工完成后,应按照设计要求恢复解联处的墩顶连续段。
 
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