同步頂升液壓系統(tǒng)實例
多點同步液壓頂升系統(tǒng)的目的
目前,為了滿足大型建筑物的同步頂升要求,普遍采用半自動液壓頂升系統(tǒng)。該些半自動液壓頂升系統(tǒng)雖然解決了重載的頂升問題,但是,隨著大型建筑物的重量和體積越來越大,且結(jié)構(gòu)復雜、載荷分布不均, 使得需要頂升的控制精度和控制點增多,這就要求液壓頂升系統(tǒng)在頂托建筑物的同時還要能夠?qū)崿F(xiàn)多點同步升降,現(xiàn)有的半自動液壓頂升系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足多點同步頂升的要求,如何在頂托一個超大型建筑物的同時使多點協(xié)調(diào)一致地完成高精度同步升降成了困難的問題。
多點同步頂升、頂推液壓控制簡介
多點同步控制需要解決超靜定問題,超過兩點共線或超過三點共面就會遇到超靜定問題,對于小剛度結(jié)構(gòu)只需要簡單的位置同步就能克服超靜定問題,但對于大剛度結(jié)構(gòu)就需要使用復雜的力均衡技術(shù)才能滿足要求。
本公司生產(chǎn)的多點同步頂升系統(tǒng),均可選擇位置閉環(huán)或力閉環(huán)工作。既可多點位置同步,也適應力均衡同步。選擇位置閉環(huán)工作狀態(tài)時,輸入的指令值為位置,需要外配位移檢測傳感器,作位置檢測反饋;選擇力閉環(huán)工作狀態(tài)時,輸入指令為力,液壓系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)配有壓力傳感器,作力檢測反饋。我公司生產(chǎn)的多點同步頂升系統(tǒng)技術(shù)應用于武當山整體提升項目。
實際使用中究竟是用位置閉環(huán)還是力閉環(huán)要視工程對象而定,如果施工對象是小剛度結(jié)構(gòu),多點同步液壓系統(tǒng)應選位置閉環(huán),否則,要選用力閉環(huán)系統(tǒng)作力均衡,然后再組成位置閉環(huán)。所謂小剛度與大剛度,是指構(gòu)件變形相對油缸位移控制精度而言;本公司的同步系統(tǒng),控制精度可達0.5mm以上,如果相鄰兩點發(fā)生0.5mm誤差,油缸的負荷變化不超過5%,則可視為小剛度結(jié)構(gòu);如果相鄰兩點發(fā)20%以上的變化。小剛度同步化與大剛度同步化,則應看作大剛度結(jié)構(gòu)。
對于建筑物平移,由于平移過程中存在地基下沉現(xiàn)象,因此只能采取力閉環(huán)頂升方式。力閉環(huán)無法控制施工對象的姿態(tài),所以在力閉環(huán)工作狀態(tài)下,還要輔以位置閉環(huán)。如果頂升點是以直線分布,只需兩個位置檢測傳感器,來控制施工對象的姿態(tài);而頂升點以平面分布時,則需要三個位置檢測控制點。在圖二所示的大剛度同步控制中,H5、H1為各個控制點的X1,X2,X3,X4,X5施力權(quán)值,該值既可通過理論計算確定,也可以通過實地稱重確定,通常實地稱重的方法更為簡單精確。
事例1:滬寧高速橋梁同步頂升更換橡膠支座
橡膠支座具有構(gòu)造簡單、加工制作容易、用鋼量少、成本低、安裝方便,并具有減振、抗震、變形量大等突出優(yōu)點,被廣泛使用作為公路、鐵路、城市橋梁支座。但由于橡膠材料受氧、臭氧、紫外線及外力等的影響,會出現(xiàn)老化龜裂。為了避免部分橋梁的橡膠支座老化以及開裂帶來的隱形事故,需要對橋梁支座定期更換,從而延長橋梁的使用壽命。
江蘇飛耀是國內(nèi)第一家將液壓千斤頂應用于橋梁維修頂升的液壓工具制造商。對橋梁支座的更換有著豐富的工程經(jīng)驗。這次針對滬寧高速鎮(zhèn)江路段的橋梁支座更換工程,我公司針對具體的路段制定了具體施工方案。
首先我司工作人員對鎮(zhèn)江路段橋梁的跨距、每跨的梁片數(shù)、梁片的結(jié)構(gòu)形式以及橋梁的高度進行現(xiàn)場現(xiàn)場勘察。并查看相關圖紙核實橋梁縱向連續(xù)梁片數(shù),從而初步計算出梁體重量及荷載能力。然后經(jīng)過測量梁片與墩臺之間的實際距離,研究放置千斤頂?shù)奈恢眉芭R時支撐位置。討論現(xiàn)場施工操作人員、觀察人員的位置以及整個施工環(huán)境。
通過對現(xiàn)場的勘察和了解,我司跟施工單位共同研究制定施工方案。對相關人員進行安全培訓,做好相應應急措施,調(diào)試系統(tǒng)工作狀態(tài)。最終我們采用一拖二十四的plc計算機同步頂升系統(tǒng)來作為更換支座的主要工具。單片梁上放置2個100噸超薄型液壓千斤頂,在不封路面,車輛正常行駛,不損壞橋體的的情況下進行橋梁底部支座的更換。
在頂升和推移施工中,有兩個技術(shù)細節(jié)值得注意;首先頂升施工時,頂升油缸的垂直度必須仔細校正,否則在長距離頂升時會產(chǎn)生很大的橫向偏移。
通過之前計算的橋梁重量,采用8臺100噸超薄型千斤頂作為頂升載體,plc計算機同步頂升系統(tǒng)控制千斤頂?shù)捻斏?