PLC液压桥梁同步顶升技术解读
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桥梁同步顶升技术摘要:桥梁整体顶升技术的关键在于保证其上部结构的整体性同步顶升,本文主要介绍桥梁同步顶升技术。
关键词:PLC系统、同步顶升、监测传感、称重随着海河两岸改造工程的启动,位于市内跨海河的桥梁的改造开始提上议事日程,这些桥梁具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁更是见证了天津市的历史,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已经显得不能满足城市进一步发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
而采用同步顶升桥梁的上部结构是解决通航净空不足的一个很好的方法。
一方面这种方法能够不损坏现有桥梁结构,另一方面在顶升过程中能尽可能的减少中断交通的时间。
桥梁顶升的重点在于保持桥梁上部结构的完整性,要保证桥梁上部结构完整,方法就是保持桥梁上部结构在现有状况下同步顶升。
这就要求我们采用先进的技术方法----PLC控制液压千斤顶同步顶升系统。
一、PLC系统工作原理PLC压控制液压同步系统由液系统(油泵、油缸等)、监测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。
(一)液压系统液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能;油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载有效支撑等多种功能。
该系统已在上海音乐厅整体顶升与平移工程中成功运用。
A2F型高压柱塞泵,单向阀、蓄能器、压力传感器及电磁溢流阀组成电子卸荷节能供油回路,稳定地为系统提供30.00-31.5 MPa的油压(尖峰压力值35Mpa)。
在每一个顶升缸的下腔接有减压阀,根据实测到的各顶荷重压力,将减压阀的零背压出口压力调至比实际荷重压力低2.0MPa;即减压阀的零背压出口压力=实测到的各顶荷重压力-2.0MPa。
减压阀共有三个油口;进油口、出油口、回油口,如果减压阀的调定压力为P0,而回油口的压力为Pc,则出油口的压力为Po+Pc,从图一可知回油口压力受比例伺服阀控制,当比例伺服阀的出口压力Pc 为2.0 Mpa时,顶升缸的总推力与顶升物的自重平衡,当Pc>2.0 MPa时顶升物将起升,而当Pc<2.0 MPa时顶升物将回落。
PLC同步顶升更换桥梁支座系统施工工法PLC同步顶升更换桥梁支座系统施工工法一、前言随着时间的推移,桥梁支座系统可能出现老化和损坏,因此需要及时进行更换和维修。
而PLC同步顶升更换桥梁支座系统施工工法是一种高效、安全且可控的施工方法,可以满足桥梁支座系统更换的需求。
二、工法特点1.精确控制:PLC(可编程逻辑控制器)可精确控制最大承重和升降速度,保证了工程施工质量的稳定性。
2.高效率:PLC同步控制使得多个顶升设备可以同时工作,提高了施工效率。
3.安全可靠:通过PLC控制,可以避免顶升设备间的高度差异和不同步的问题,确保施工的安全性和稳定性。
4.准确度高:PLC同步顶升系统具有高精度的控制,能够确保支座的准确安装和调整,提供了可靠的结构支持。
5.监测功能:PLC系统具有实时监测和报警功能,一旦发现异常,可以及时采取措施进行应对,提高了施工的安全性。
三、适应范围PLC同步顶升更换桥梁支座系统施工工法适用于不同类型的桥梁支座系统和桥梁结构,包括公路桥梁、铁路桥梁等多种应用场景。
四、工艺原理PLC同步顶升更换桥梁支座系统施工工法基于PLC控制系统,通过传感器采集桥梁支座系统的状态信息,自动控制顶升设备的升降高度和速度。
工法采取以下技术措施:1.顶升控制:通过PLC同步控制系统,实现多个顶升设备协同工作,保证顶升的同步性和稳定性。
2.数据采集和监测:通过传感器实时采集桥梁和支座系统的状态信息,并将其传输给PLC控制系统进行监测和分析。
3.自动校正功能:根据传感器采集的数据,PLC控制系统可以自动判断和调整顶升设备的高度,确保施工的准确性和稳定性。
4.报警系统:当监测到异常情况时,PLC控制系统会及时发出报警,以便操作人员迅速采取相应的措施。
五、施工工艺1.准备工作:包括准备所需的机具设备,确保施工现场的安全和整洁。
2.支座拆除:使用顶升设备将桥梁支座逐渐升起,拆除旧的支座系统。
3.清洁工作:清理桥梁底部,确保支座的安装面清洁和平整。
PLC控制系统同步顶升22跨桥梁改造技术发布时间:2022-08-30T06:58:12.181Z 来源:《建筑实践》2022年第4月第8期41卷作者:陈弢[导读] 本文依托于茂名至湛江段改扩建工程TJ2标素水立交桥桥梁调坡顶升施工方案施工实例,陈弢上海先达特种土木工程有限公司摘要:本文依托于茂名至湛江段改扩建工程TJ2标素水立交桥桥梁调坡顶升施工方案施工实例,因改扩建原因,在结构承载力满足的前提下若拆除重建,将造成巨大的浪费,并且会造成较大的社会负面影响。
因此采用PLC系统同步顶升22跨桥梁方案。
本文就PLC同步系统在工程中的应用展开探讨。
关键词:同步顶升;科技项目管理;支撑体系1.工程概况本工程为沈阳至海口国家高速公路茂名至湛江段改扩建工程TJ2标段,因桥下净空不足,需对素水分离式立交桥进行顶升改造。
素水分离式立交桥桥跨布置为4×20m+19.36m+2×25m+20.64m+5×20m+5×20m+4×20m,,全桥长450m,桥宽18.6m,共22跨。
其中第二联为现浇预应力砼箱梁,其余各跨为20m预应力混凝土空心板梁。
2.桥梁顶升方法及技术为满足跨线桥桥下净空要求,对全桥22跨采用先进的PLC系统进行整体同步调坡顶升,顶升到位后对墩柱和桥台进行接高改造。
结构顶升前需对原结构情况进行详细普查,并对病害进行标记,顶升过程中要密切关注结构病害的变化情况。
结构顶升前需对原结构支座进行普查,进一步评估支座更换的必要性。
施工步骤如下:原承台基础加宽改造→承台找平安装钢支撑→在各墩柱下方布置千斤顶与顶升支撑→转移结构受力至临时钢管支撑上→采用PLC系统22跨同步顶升至设计标高→墩柱接高、桥台盖梁接高→垫石施工、安装支座→落梁就位→拆除顶升装置与临时支撑。
2.1.本工程施工难点重点及对策本工程为上跨高速公路桥梁调坡顶升工程,顶升期间高速公路正常通行,顶升规模大、同步顶升长度达450米。
PLC控制多液压缸桥梁同步顶升施工工法PLC控制多液压缸桥梁同步顶升施工工法一、前言随着桥梁建设的不断发展,桥梁同步顶升施工工法在大型桥梁建设中得到了广泛应用。
PLC控制多液压缸桥梁同步顶升施工工法是一种基于计算机控制的先进工法,能够实现桥梁的无缝顶升施工,提高施工效率和质量。
二、工法特点该工法的特点主要包括:使用PLC(可编程逻辑控制器)进行控制,实现液压系统的精确控制;采用多液压缸组合,实现桥梁顶升力的均衡分配;具备自动监测和调整功能,能够保持液压系统的同步性;施工过程中不需要临时支撑结构,减少对桥体的破坏。
三、适应范围该工法适用于大型桥梁的顶升施工,尤其适用于连续梁和斜拉桥等特殊形式的桥梁。
它能够满足不同桥梁的顶升要求,并且能够在较短的时间内完成施工。
四、工艺原理该工法的工艺原理是通过PLC控制多个液压缸的工作状态,实现对桥梁的同步顶升。
具体分析和解释如下:1. 施工工法与实际工程的联系:该工法采用多液压缸组合,通过控制液压缸的工作状态实现对桥梁的顶升。
通过PLC对液压系统进行控制,实现顶升力的均衡分配和同步运动。
2. 采取的技术措施:采用PLC控制系统进行顶升力的精确控制,实现顶升过程的平稳和安全。
同时,通过安装传感器对桥梁的变形和移位进行监测,实时调整顶升力的分配,保持液压系统的同步性。
五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 准备工作:准备施工所需的机具设备、材料和工人,并确保施工现场的安全和整洁。
2. 安装液压系统:按照设计要求,在桥梁下方安装液压系统,包括液压缸、油泵、油管等,同时进行液压系统的调试和测试。
3. 设置传感器:安装传感器,对桥梁的变形和移位进行监测,建立起实时的反馈监控系统。
4. PLC控制:通过PLC控制系统,对液压系统进行精确的控制,调整液压缸的工作状态,实现桥梁的同步顶升。
5. 监测和调整:在施工过程中,通过传感器的监测数据,及时调整液压系统的工作状态,保持顶升力的均衡分配,确保桥梁的平稳顶升。
高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用摘要:随着社会经济的进步,我国交通事业发展迅速,人们生活质量的提高,对道路的行驶质量也提出了更高的要求。
如今越来越多的高速公路开始进行桥梁改造,在施工过程中,需要更换桥梁支座和提升桥梁整体,那么可以应用PLC同步顶升系统,提高施工质量。
文章简要分析了高速公路桥梁改造中PLC同步顶升系统的应用,希望可以提供一些有价值的参考意见。
关键词:高速公路;桥梁改造;PLC同步顶升系统为了提高出行道路的行驶质量,越来越多的省份开始提质改造有着较为严重病害的水泥混凝土路面高速公路。
为了避免向沥青面层扩散原混凝土路面板间横缝的剪切变形,促使较大面积的反射裂缝得到形成,就需要将一层连续配筋层或应力吸收层设置于原来的水泥混凝土路面上,这样提质改造后的路面标高就要高于原路面标高。
在对原有桥梁进行加铺提质改造的过程中,如果在原有桥面上直接加铺,就会增加恒载,桥梁的安全性无法得到保证。
因此,就需要顶升桥梁,促使桥面加铺厚度得到减少,实现恒载减少的目的。
PLC控制多液压缸桥梁同步顶升系统,它的硬件平台是工控机和液压控制系统,软件平台则是监控软件,系统一般可以分为两大组成部分,分别是液压动力系统和实时监控系统;通过本系统,执行机构的分散布置和集中操作都可以实现,可以促使多液压缸载荷不均同步升降要求得到满足,又可以实时监控桥梁顶升过程中各个监测点的压力、位移和应力,从而促使桥梁的力-位移双闭环控制得到实现;通过具体的实践研究表明,系统有着较高的位移同步精度,可以达到0.5 mm。
1工程概述某高速公路路段主线下穿分离式立交桥,有着90 ̊的交叉,因为桥下高速路段为弯道路段,超高处桥下净空低于5 m,投入运行以来,超高车辆对其进行了多次的撞击,有严重损伤问题出现。
如果进行重建,就需要阻断交通,带来较为严重的经济损失。
经过专家进行分析和论证,在桥梁改造的过程中,将PLC同步顶升技术给应用了过来,不会对桥梁结构进行损坏,来顶升桥梁整体,促使桥梁长高的目的得到实现。
PLC液压控制系统在桥梁整体同步顶升中的应用桥梁整体同步顶升概述桥梁的抗震性能是一个十分重要的指标,而一个重要的抗震性能指标就是能够在地震后消除桥梁的变形和扭转。
为了实现这个目标,桥梁整体同步顶升技术应运而生。
桥梁整体同步顶升指的是利用多个液压顶升装置对桥梁进行统一的升降,使桥梁整体升高,以实现桥梁的变形和扭转的消除。
在整个升降过程中,关键的是各个液压顶升装置必须同步运行,以避免因为一些顶升装置运行不正常导致整个顶升过程不同步。
PLC液压控制系统的应用为了实现液压顶升装置的同步运行,人们常常将PLC液压控制系统应用于桥梁整体同步顶升技术中。
PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种电子设备,它负责控制和监控各种机械和电子设备。
PLC的优势在于它的可编程性和可靠性强,在控制和监控各种机械和电子设备时有着广泛的应用。
对于桥梁整体同步顶升技术来说,PLC具有以下几个优势:1.可编程性强:PLC可以根据桥梁的尺寸、形状、承载能力等参数进行编程,以实现液压顶升装置的同步升降。
2.高效性:PLC具有快速响应的能力,可以高效地控制液压顶升装置的升降速度,从而实现桥梁的整体升降。
3.可靠性强:PLC具有自诊断功能,可以监测各个液压顶升装置的运行状态,保证整个桥梁整体同步顶升过程的安全可靠。
4.易于维护:PLC具有可编程性,可以通过更改程序来实现液压顶升装置的控制,维护起来十分方便。
液压顶升装置的选择液压顶升装置是桥梁整体同步顶升技术的关键组成部分,因此在选择液压顶升装置时需要考虑以下因素:1.承重能力:液压顶升装置需要承受桥梁整体的重量,因此需要选择具有足够承重能力的液压顶升装置。
2.安全性:液压顶升装置需要能够保持稳定状态,避免在升降过程中出现意外情况。
因此需要选择具有高安全性的液压顶升装置。
3.响应速度:液压顶升装置需要能够快速响应PLC的指令,以实现同步升降。
液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的应用摘要:桥梁施工中常用的液压同步顶推顶升技术在应用过程中,需要注意滑移设备、顶推施工、同步等问题,掌握技术要点,实现桥梁安全稳固的安装。
关键词:液压同步;顶推顶升技术;桥梁施工1.前言随着我国交通事业的不断发展,桥梁的建设难度越来越大,技术越来越先进,其中液压同步顶推顶升技术在桥梁建设中起到非常重要的作用。
2.液压同步顶推顶升施工技术原理2.1组成与原理一般来说,液压同步顶推顶升系统都包含有PLC控制模块、同步顶推顶升模块、多点通信模块、液压系统模块和结构运动模块。
其中PLC控制模块与液压系统模块设计是构成多点同步液压顶推顶升技术的基础。
顶推技术的施工原理是设置预制场,将预制梁分段,借助千斤顶的作用,使其在滑道上以较小的摩擦系数移动到预设位置,到位后更换支座,然后进行下一次推进。
桥梁同步顶推分为单点顶推式、多点顶推式两种模式。
单点顶推装置结构简单、易于实施,但对于大型结构不适宜使用。
实施时,平顶推力装置位于承重台上,预设两点间铺设滑道。
多点顶推时有多个承重点,每个均设置千斤顶并且在两点间铺设滑道,这样可以将集中的顶推力分散到多个点。
与集中单点顶推相比较,多点顶推能防止在推动过程中由于某一个点的受力不均匀,导致移位或者倒塌的情况,极大地控制了顶推时梁体的偏移。
但多点顶推需要的设备装置较繁琐,而且操作时同步性要求较高,有一定的难度。
但是多点同步顶推在使用范围上更为广阔,应用前景值得期待。
2.2液压传动技术完整的液压系统包括动力、执行、控制以及辅助四部分元件和液压油。
其中动力组件为传动系统提供支持。
而执行器在推动负载进行直线往复旋转运动的同时能将机械能转换为液体压力能。
在顶推过程中,由于惯性或其他因素容易导致液压方向等出现偏差,因而控制元件负责纠正液压的方向及压力等参数。
此外液压系统还需要压力表、油箱、油温测量计等辅助元件。
液压传动系统的主要能源是各类矿物质油、乳化液等液压油。
关于四新技术——PLC液压同步顶升纠偏技术的汇报PLC液压同步顶升纠偏技术***加固工程中实践运用,本工程所采用PLC同步顶升系统位移精度可控制为0.1mm,顶升过程中通过人机交互作业实现智能化控制、信息化顶升。
PLC液压同步顶升系统主要由总控制平台(即主机)、液压泵站、同步顶升四点控制器、液压千斤顶及位移传感器等组成,在整个系统中可以实现逐级分散控制,并且能够分散式布置、集中化操作、同步顶升或下降、实时监测(监测内容主要是油压值、顶升力、荷载比、位移值及房屋总重等)。
整个操作系统通过主机控制液压油泵,再通过液压油泵控制四点控制器,再通过四点控制器分别控制连接与各个控制器的液压千斤顶,以达到分别控制每根框架柱的顶升量。
液压千斤顶
液压泵站
主机
主机顶升操作界面同步顶升四点控制器
本工程同步顶升纠偏施工工艺流程:桩基托换→顶升柱帽→框架柱在-1.200m~±0.000m间截断→千斤顶就位→PLC同步顶升系统安装、调试→位移传感器就位→建筑结构称重→同步顶升纠倾施工→顶升设备移除→接柱→围套加固。
临时支顶及框架柱接柱。
PLC同步顶升在桥梁支座施工中的应用浅析1 引言桥梁支座病害影响桥梁安全,需要及时进行维修或更换。
维修或更换需要将桥梁上部结构抬升一定的高度,维修或更换后再下降恢复原状。
目前采用存在多种顶升的方法,但這些顶升方法均存在一定的弊端,例如同步顶升性差、可控性差、安全性差。
同步顶升系统以总控台为控制中心,由数据总线连接各控制子站和液压系统,通过位移和压力传感器采集数据和传输指令,电磁阀在总控台指令下对油缸进行供油与回油,使油缸柱塞能够进行同步的顶出与回缩,从而使被顶梁体同步上升至所需高度,之后将已损坏支座更换为新支座,油缸再同步下降,恢复原状。
2 技术特点及工艺原理1)、全过程由计算机控制,机、电、液三个系统协调工作,油缸步调一致,同步性高。
2)、该技术采用位移和压力双控,达到同步顶升/下降的目的。
3)、计算机控制的同步顶升系统是一种机、电、液一体化的复杂系统,它是通过信息控制信号打开或关闭高速控制阀来提升和下放重物,并且使各提升点的同步误差保持在操作者设定的范围。
3 同步顶升施工工艺3.1 PLC控制桥梁同步顶升施工工艺流程如下:施工准备→顶升准备→称重→试顶升→保压→正式顶升→安装临时支撑→更换支座→桥面标高校核→拆除临时支撑→落梁→拆除顶升设备。
【1】3.2 施工操作要点3.2.1承重架等土建辅助设施油缸需放置在具有足够承载能力的基础之上。
一般的,当盖梁或桥台与梁底具有足够的建筑高度,可以安装油缸并方便施工,宜优先将油缸放置在盖梁或桥台之上。
当上部结构主梁与桥台或盖梁间的空间不足时,须另设结构安放油缸,根据桥梁结构、交通、桥下净空的不同可采用搭建承重支架、附着式承重架、扩大基础等方式解决。
承重支架具有搭拆方便、受力明确、施工快捷、可重复使用等优点。
承重架的选择需根据顶升反力计算确定,满足强度、刚度要求,并验算其稳定性。
为方便安拆及重复使用,通常采用模数式钢管支架,可根据桥梁净空灵活组拼各单元墩柱。
桥梁同步顶升技术摘要:桥梁整体顶升技术的关键在于保证其上部结构的整体性同步顶升,本文主要介绍桥梁同步顶升技术。
关键词:PLC系统、同步顶升、监测传感、称重随着海河两岸改造工程的启动,位于市内跨海河的桥梁的改造开始提上议事日程,这些桥梁具有结构完整,功能完好等特点,部分桥梁更是见证了天津市的历史,但是这些桥梁由于建造时间比较长,已经显得不能满足城市进一步发展的需要,特别是通航高度的不足更是如此。
而采用同步顶升桥梁的上部结构是解决通航净空不足的一个很好的方法。
一方面这种方法能够不损坏现有桥梁结构,另一方面在顶升过程中能尽可能的减少中断交通的时间。
桥梁顶升的重点在于保持桥梁上部结构的完整性,要保证桥梁上部结构完整,方法就是保持桥梁上部结构在现有状况下同步顶升。
这就要求我们采用先进的技术方法----PLC控制液压千斤顶同步顶升系统。
一、PLC系统工作原理PLC压控制液压同步系统由液系统(油泵、油缸等)、监测传感器、计算机控制系统等几个部分组成。
(一)液压系统液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移的控制、位移误差的控制、行程的控制、负载压力的控制;误操作自动保护、过程显示、故障报警、紧急停止功能;油缸液控单向阀可防止任何形式的系统及管路失压,从而保证负载有效支撑等多种功能。
该系统已在上海音乐厅整体顶升与平移工程中成功运用。
A2F型高压柱塞泵,单向阀、蓄能器、压力传感器及电磁溢流阀组成电子卸荷节能供油回路,稳定地为系统提供30.00-31.5 MPa的油压(尖峰压力值35Mpa)。
在每一个顶升缸的下腔接有减压阀,根据实测到的各顶荷重压力,将减压阀的零背压出口压力调至比实际荷重压力低2.0MPa;即减压阀的零背压出口压力=实测到的各顶荷重压力-2.0MPa。
减压阀共有三个油口;进油口、出油口、回油口,如果减压阀的调定压力为P0,而回油口的压力为Pc,则出油口的压力为Po+Pc,从图一可知回油口压力受比例伺服阀控制,当比例伺服阀的出口压力Pc 为2.0 Mpa时,顶升缸的总推力与顶升物的自重平衡,当Pc>2.0 MPa时顶升物将起升,而当Pc<2.0 MPa时顶升物将回落。
于是由若干个减压阀、一个比例伺服阀、一个压力传感器组成的力闭环回路与若干个顶升缸一起,组成了一个比例受控组件,这个组件与外部的位移传感器构成位置闭环系统,依靠位置闭环系统可实现精确的位置控制。
为了避免Pc变化范围过大,造成举升过快,比例伺服阀的进油口油压降至8.0-10.0 MPa,它由减压阀将主回路的油压降压后供给。
为了提高比例伺服阀的闭环稳定性在比例伺服阀的供油回路接有蓄能器。
在每一个顶升缸的下腔,另接有液控单向阀和测压接头,只要电磁阀一断电,液控单向阀立即关闭,确保顶升缸不至带载下滑。
通过测压接头可向顶升缸内少量补油。
正常工作时,电磁阀的电磁铁A始终通电。
电磁阀的中位,用于顶升油缸完成一步顶升时进行支垫,当电磁阀处于中位时,顶升缸上下腔油压均为零,关闭液控单向阀后,可以拆装油管。
当电磁铁B通电时,顶升缸处于空载快速回缩状态。
为避免举升或回缩时速度过快,在电磁阀的进油口接有调速阀,它可控制顶升缸的最大运动速度。
除单向阀、压力传感器、压力表、测压接头装在千斤顶以外,其他的元件包括控制电器组装在一个液压泵站内,液压站与千斤顶之间用3根软管相连接,分别是进油管、回油管、控制油管,这样就组成了一个完整的液压系统。
比例阀、压力传感器和电子放大器组成压力闭环,根据每个顶升缸承载的不同,调定减压阀的压力,若干个千斤顶组成一个顶升组,托举起桥梁上部结构,但是如果仅有力平衡,则桥梁的举升位置是不稳定的,为了稳定位置,在每组中间安装监测传感系统进行位置反馈,组成位置闭环,一旦测量位置与指令位置存在偏差,便会产生误差信号,该信号经放大后叠加到指令信号上,使该组总的举升力增加或减小,于是各油缸的位置发生变化,直至位置误差消除为止。
由于各组顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出,因此可保持各个顶升组同步顶升,只要改变数字积分器的时间常数,便可方便地改变顶升或回落的速度。
技术指标液压系统工作压力 31.5Mpa顶升缸推力 200T顶升缸行程 140mm偏载能力 5。
最大顶升速度 10mm/min组内顶升缸控制形压力闭环控制、控制精度≤5%组与组间控制形式位置闭环控制、同步精度±5.0 mm(二)监测传感系统监测传感系统在整个顶升平移系统中非常重要,是我们获得数据信息的主要来源。
它的灵敏度将直接影响到顶升的同步精度。
监测传感系统主要是由光栅尺、信号放大器、传感线路及计算机组成,其中最重要的就是光栅尺,它的分辨率能达到0.005 mm。
光栅尺的主要作用是监测顶升的相对位移,然后将测得的位移数据通过信号放大器的处理,把经过放大后的信号通过传感线路传送到计算机,由计算机进一步处理所收集到的数据信息。
光栅尺的布设直接影响到监测的准确性,合理的布设光栅尺能客观地反映出整体的位移姿态。
所以在划分控制区域时,要考虑到光栅尺的架设的位置是否能客观地反映该控制区域的整体位移。
当然,光栅尺架设时应保证它的垂直度,尽量减少人为造成误差,保证光栅尺的精度。
(三)计算机系统核心控制装置是西门子S7-200系列的CPUS7-224,采用按钮方式操作,并通过触摸屏显示各个顶升油缸的受力参数,还可连接打印机,记录顶升过程数据。
系统安装了UPS电源,即使意外断电,也可确保数据和工程的安全。
计算机系统是整个PLC系统的核心,他把由监测传感系统所收集到的数据进行分析处理,并把处理后的数据反馈给液压系统,由液压系统调节各千斤顶油压,从而保证整个顶升系统同步性。
二、顶升系统控制原理(一)控制区域划分首先我们对桥梁结构作初步的受力分析,通过对桥梁结构的分析计算桥梁各支座的支座反力,初步估算出桥梁的重量,根据各支座的支座反力来确定千斤顶的分布,以及选用相应级别的千斤顶,并确定光栅尺的布设。
例如狮子林桥抬升工程:首先分析桥梁的结构形式老桥为简支悬臂中间挂孔形式,在只有4个光栅尺和4台泵站,只能组成4个闭环回路的情况下,如果采用每墩布设一个光栅尺和由一台泵站控制的闭环回路,容易产生横向倾覆.这就要求我们对桥梁的荷载分布进行分析。
根据老桥的设计施工图纸的分析,初步确定出各支座的荷载分布(见下表)狮子林桥老桥(1974年)支座反力表支座位置一期恒载 (kN) 二期恒载(kN) 活载合计(kN)汽—15(kN) 挂车100 4列汽车 1*挂边墩 2737.5 180 354 943 1090.32 1037.3 4007.82中墩 10313.5 2202 791 1641 2436.28 1805.1 14951.78从而确定桥梁的荷载主要分布在中墩,这就要求光栅尺的布设要准确地反映整个桥梁的整体姿态,从而保证中间挂孔的安全性。
在这种情况下我们只能把光栅尺架设在中墩保证中墩的位移姿态,这就要求在划分控制区域时保证中墩的姿态,即将中墩和边墩从纵向一分为二,来划分区域边读采取人工监测,起到人工校核的作用,并通知总控人员及时调整液压系统,具体划分见图根据初步的受力分析,可以确定千斤顶的分布,是否可以满足该顶升点荷载压力.在确定千斤顶的分布满足顶升要求后,通过称重来确定各顶升点的实际荷载,从而确定各千斤顶的设定荷载值。
(二)称重根据对设计施工图纸初步受力分析,确定荷载的大致分布,按荷载的分布计算各千斤顶的理论负载油压设定千斤顶的初始油压,采用逐级加载的方式进行称重。
初始值按50%和在加压,按10%的荷载逐级加压,根据各顶升点产生的实际位移量,来确定出各顶升点的荷载是否分布均匀,从而有主控人员来确定对各千斤顶油压的调节使各顶升点位移量相对平均,从而保证顶升过程的同步进行。
当整个桥梁的顶升高度在5~10mm时,即整个桥梁处于悬浮状态,就证明各顶升点处的荷载与该千斤顶的负载值相一致。
在此基础上是顶升1-2cm以确定是否可以以改厕定制进行顶升,该千斤顶的油压值,就是我们最终的称重结果。
根据所测得的油压值可以计算出桥梁的实际重量:G桥=Σσ*S/9.8σ----千斤顶油压值(Mpa)S----千斤顶油缸的截面面积(mm2)(三)顶升根据称重结果设定好千斤顶的初始工作值后,即所测得的油压值-2Mpa,开始由PLC系统进行自动控制,即控制压力>2Mpa时系统进行顶升工作,控制压力<2Mpa 时进行落梁工作,当控制压力=2Mpa时桥梁处于悬浮状态。
当然,PLC系统是根据光栅尺反映的位移量来调节组与组之间顶升速度,通过速度的调节来保证位移的一直,从而保证整个桥梁的同步顶升。
光由PLC系统自行控制是远远不够的。
因为在顶升过程中意想不到的事情有很多,这就要由主控人员根据实际情况来决定是否调整各千斤顶的油压值,以便辅助PLC系统达到同步顶升。
因为光栅尺反映的位移是点位移,并不能反映多点位移,所以还要有人工布设多点进行位移监测,并及时报告主控人员,以便主控人员可以更全面地掌握顶升的位移及姿态。
当然权威的桥梁检测部门,在顶升过程中对桥梁的应力、应变情况的全程检测的监测数据,也是主控人员要掌握的数据信息之一。
以便对顶升过程是否对桥梁结构产生影响,并合理评价结构受外力作用的影响,以便及时、主动地采取措施降低或消除不利因素的影响,确保结构的安全。
三、结束语桥梁同步顶升技术的应用对于在保持桥梁上部结构的完整性的同时,抬升桥梁来满足通航要求,有着非常重要的意义。
它既节省了投资的成本,又缩短了施工工期,对交通的压力影响较小。