PLC电脑控制液压同步顶升系统在现代桥梁维修加固中运用
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PLC同步顶升系统在桥梁更换支座中的应用摘要:本文主要内容包括PLC同步顶升系统的介绍,在桥梁更换支座中的应用,传统更换方式的缺陷,以及采用PLC同步顶升系统更换支座的过程,主要控制要点等内容。
关键词:PLC、同步顶升、桥梁、支座引言:桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件,一旦出现病害,就会影响到桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全。
目前,国内的公路桥梁使用的支座主要是橡胶支座,但桥梁运营几年后橡胶支座就会出现脱空、位移、变形、开裂等问题。
这些问题将会对桥梁运营的安全带来较大风险,为了不影响桥梁的使用寿命和交通行驶安全,必须将出现问题的支座进行更换。
传统的施工工艺是采用单个或多个千斤顶将梁板顶起更换支座,这样在顶升过程中由于千斤顶不同步(单个千斤顶更严重)等缺陷,产生梁板之间受力不均衡等问题,对桥梁整体上部结构将造成不可避免的损坏,采用PLC同步顶升系统就可以竟可能的避免这些问题。
1.PLC控制同步顶升系统相关内容简析1.1可编程序控制器(PLC)在我国,可编程序控制器(PLC)起步较晚,近几年才得到应用,并在公路、建筑、水利等行业中推广。
PLC采用微处理技术作为它的核心处理单元,未处理技术极大的加强了PLC的功能,使PLC系统不仅具有逻辑编程功能,而且具有运算功能和对模拟量的控制功能。
1.2工作原理PLC同步顶升系统主要由顶升系统、监测系统和PLC控制系统组成。
其中核心部分是PLC可编程控制器,位移传感器和压力传感器的状态信号由信号电缆连接到液压系统的电气控制箱箱内,经信号放大器放大后将给顶升位移和负荷吨位送至可编程序控制器PLC控制器中,PLC控制器接收到操作指令启动电机驱动油泵,工作油泵的动力油源经控制阀组输出到外接的液压油缸中使液压油缸上下运动,同时PLC控制器根据检测的位移信号不断与指令信号相比较,将误差值改变继电器的输出频率以改变电磁阀的通流量,最终满足液压油缸同步上下运动。
液压同步顶推技术在桥梁施工中的运用随着社会的进步,越来越多的桥梁屹立在海、湖、河两岸。
桥梁建筑行业日益壮大。
随之,在桥梁建筑过程中液压同步顶推技术作为一个重要的技术应用,也得到广泛应用。
在遇到水位较深、桥梁较高以及修建桥梁为行人带来不便时,液压同步顶推技术便得到很好地利用了,顺利解决了以上所述的问题,为桥梁建设顺利建设提供了基础。
希望以下所述能为我国以后的桥梁建设提供借鉴。
标签:同步顶推;桥梁;应用;分类引言液压同步顶升技术基本原理和液压同步顶推技术一样,液压同步顶升早期技术主要用于安装水轮机转轮水力发电行业,因为它的拥有顶升静态平衡,结构变形和承载力大的许多优点,因此广泛应用于其他大型设备的安装。
同步顶升技术是同步顶推技术的起源,技术的推后者是前者在实际应用中的推广。
在大型桥钢箱结构的安装过程中,由于起升,跨内吊装等传统施工方法难以适应实际施工的要求,因此在短时间内没有形成良好的处理方式。
为了满足这些要求,液压同步顶推千斤顶技术应运而生,液压同步顶推千斤顶在钢箱的安装技术具有更好的适应性和通用性,是一种近年来增长速度最快的桥梁施工技术,它有几个优点,控制系统的模块化、泛化,可以满足不同的施工要求。
更多的联合控制和多点同步液压推顶升技术是同步顶升系统的核心,实现联合控制系统具有一定的难度,所以这一直值得关注。
如何更好地实现多点同步顶推千斤顶系统在桥梁施工中的应用,这将是我们主要讨论的问题。
1 液压同步推送技术的特点在施工过程中,使用液压顶推技术时,往往会使用整体的顶推方案来进行项目,并且在工程施工过程中进行安装设备时,需要进行测绘定位。
在建设的过程中,以确保推动能在两个方向上都完成。
完成顶推后,推钢回到初始位置,才可以开始下个顶推循环,重复顶推,直到完成最初设定位置。
在钢箱梁焊接技术的施工过程中,重复的推动和保证达到预设的位置,也要让预设压力达到稳定。
2 推动建设的关键2.1 滑移设备应用在进行液压顶推法施工时,最重要的就是将梁顶推到计划的位置。
118科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald在这个同步顶推顶升技术中,多点联控和多点同步液压顶推是其核心,而这也是本文讨论的关键和重点。
而多点联控和多点同步液压顶升顶推的关键又在于PL C 模块的控制和液压系统的模块儿设计。
1 液压同步顶推顶升系统的构建下面来介绍下顶推液压系统那个的构造和工作原理。
如图1所示,液压同步顶推顶升的系统主要由单向阀、电机、顶推缸、位移、压力传感器和线路等元件等构成,系统的工作原理就是:工作压力为32MP a液压站输出压力油驱动缸,电磁换向阀控制液压缸推出、缩回的方向;液压缸最大总顶推力200t,液压缸分成左右侧两组,两组均由一个电磁控制阀来控制;临时墩单侧的缸配有压力传感器,用于检测控制指令并控制液压缸的顶推力;顶推力通过比例减压阀来实现力的同步控制,单侧位移由一个位移传感器在保证力同步的同时保证位移同步。
系统工作的参数如下:系统压力:32MPa ;流量:21L/min;电机功率:11kW;顶推缸L49.2T /32M Pa ;行程:1000m m ;顶推速度:0.3m/min;顶推步进:937.5mm/步。
2 液压同步顶推顶升技术在桥梁施工中的特点这种液压同步顶推顶升的系统安装需要采用整体顶推的方式,负责顶推的设备需要通过GP S和空间三角网点进行测绘定位。
在进行钢筋结构梁顶推顶升的过程中需要首先将第一个临时墩上面的顶推设备加以启动,然后用纵向支撑的缸在第一个临时墩上支撑起导梁,使得这二者其与顶推设备可以同时顶升到设定的高度;顶推缸必须要在特定的压力下来提供顶推力,与此同时要控制在临时墩两侧的顶推缸同时运行。
而且在完成一个推进的形成后,要将所有的顶推缸回复到起始点,然后再进入下一个顶推的行程。
其次就是在钢箱梁焊接的过程中,需要重复上面的顶图工作,直到使得导梁被顶推到接近索塔为止,这时需要使用全站仪对导梁的变形量进行检测。
计算机控制同步顶升在桥梁支座更换中的应用桥梁路段施工属于重要的复杂工程,其中支座更换工作占有很重要的地位,传统的支座更换采用同步提升的方式,虽然能够达到更换的目的,但是工程施工过程运用了大量的劳动力,安全控制较为困难,工期长,效率低。
目前,随着计算机技术的发展,计算机控制的技术不断的改进和发展,计算机控制的同步顶升工法在桥梁支座更换中产生了广泛的应用,能够更好的满足桥梁施工的要求。
计算机控制的同步顶升工法是桥梁支座更换中一种新技术,能够让支座更加可靠的更换。
首先,计算机控制的同步顶升工法可以准确的控制顶升的速度,可以根据顶升情况实时监控,从而调节顶升的过程,从而确保支座不受外力破坏,有效的更换支座。
另外,由于计算机控制同步顶升工法能够精确的控制顶升的位移,而且速度快,这样可以更大程度上减少劳动力,节约施工成本。
此外,计算机控制的同步顶升工法还可以节约施工时间,由于采用计算机控制,可以更好的控制顶升过程,支座更换的效率大大提高,能够节约大量的施工时间,提高施工效率,缩短施工周期。
另外,计算机控制的同步顶升工法还可以提高施工安全性,传统的支座更换采用的是人工控制的方式,存在一定的安全隐患,而采用计算机控制的同步顶升工法可以较好的解决安全隐患问题,可以确保施工安全,保证工程施工质量。
总之,计算机控制的同步顶升工法能够有效的提高支座更换的安全性、效率和质量,是桥梁支座更换新的技术,具有很强的实用性。
研究者们正在积极寻求新的发展,来更好的满足桥梁施工的需求。
在今后的施工过程中,计算机控制的同步顶升工法还将有新的发展,相信它将给桥梁支座更换技术带来新的变化,有利于更好的桥梁施工质量和安全等方面。
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。
计算机控制同步顶升在桥梁支座更换中的应用桥梁是交通基础设施的重要组成部分,它能够支撑交通的重量,使汽车、火车、船只等行驶到对方之间。
但是,当桥梁出现结构损坏、支撑点失效时,为了维修这些损坏的支撑结构,就需要采用手动操作的更换技术。
更换技术又分为两种:一种是传统的单架式更换技术,另一种是同步顶升技术,目前国内使用较多的是单架式更换技术。
单架式更换技术是指在更换支座之前,先利用起重机将支座吊起,放在更换架上,然后利用砂轮机将旧支座涂磨,然后更换新的支座,替换完成后,再将支座放回原位。
一般情况下,施工工期会比较长,且容易受恶劣天气的影响,从而给施工的安全和质量带来一定的不可预知的风险。
而同步顶升技术就不一样了,它采用了计算机控制,用多个起重机同步协调工作,每个起重机的操作都由计算机控制,因此,整个更换过程更加精确和可靠。
此外,计算机控制的操作进度也更快,能够使整个施工工期缩短。
目前,同步顶升式支座更换技术已经在国内外知名层环桥梁、长桥梁等建设项目中得到广泛应用。
同步顶升技术的应用,使桥梁维修的效率大大提高,桥梁的可靠性也得到了极大的提升。
这种技术的应用不仅可以保证施工过程的精准性,还能够有效降低施工中潜在的安全隐患,可以为桥梁维护和保养工作提供更好的保障。
另外,同步顶升式技术还具有工程安全性好、维护工期短、缩短施工期限、施工粉尘少、施工过程安全等特点。
目前,计算机控制同步顶升技术已在国内外的桥梁维修和改建项目中得到广泛应用。
总之,计算机控制同步顶升技术在桥梁支座更换中的应用,使得更换支座的施工过程安全可靠、效率高,改善了施工的质量和效率,为桥梁的安全和维护提供了可靠的保障。
因此,必须加强对此技术的研究,加快把此技术应用到更多的桥梁维修项目中,从而更好地发挥它在加强桥梁安全维护方面的作用。
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。
PLC电脑控制液压同步顶升系统在现代桥梁维修加固中的
运用
【摘要】如今我国经济高速发展,近些年各地基础建设如火如荼。
现代桥梁运行数年后,受到车流量急剧增加的影响,都暴露出不同程度的问题。
现代桥梁的维修加固将成为今后我国桥梁施工行业最重要的发展趋势之一。
而plc电脑控制液压同步顶升系统已经在现代桥梁维修加固中发挥了举足轻重的作用。
【关键词】桥梁维护加固 plc电脑控制液压同步顶升系统更换支座
1 同步顶升系统简介
本套同步顶升系统利用液压变频调速控制、压力和位移闭环自动控制的方式,实现多点力均衡控制,对顶升的桥梁进行称重、同步顶升、同步降落。
本系统中的液压泵站采用阀配流形式的柱塞泵,泵站上安装有均载阀,可靠的保证千斤顶在顶升和降落时都处于进油调速控制,缓解了千斤顶升降切换过程中液压冲击力对顶升的同步精度和梁体的结构造成影响,同时均载阀可以无泄漏的锁住千斤顶,在意外停电时仍然能保证千斤顶不会自由下滑,使千斤顶所承负载不会处于失控境地。
系统中还安装有压力变送器和检测装置位移检测装置,当千斤顶移动时,压力检测装置就可以实时精确地测定千斤顶所承受的负荷;同时位移检测装置可测定千斤顶的实时位移,从而测得梁体的顶升高度(如图1)。
2 同步顶升系统的运用
以武汉市某高速公路匝道桥维修加固工程为例,该桥左幅第一联a4#墩出现倾斜,其支座上下板错位已达41.5cm。
根据设计文件要求,采取修建临时支墩、反力托换、将a4#墩处单点支撑变为双支撑的处理措施进行处理。
左右幅孔跨布置均为5×20m+5×20m+5×20m钢筋混凝土连续箱梁,桥梁全长306m。
a匝道连续梁桥面宽2×9.2m,左、右幅分开设置,每幅桥均为单箱单室,梁高1.3m,桥面宽9.2m,箱底宽4.2m。
下部结构采用桩柱式墩,肋板式台,钻孔桩基础。
其中a4#墩处自重支反力3400kn。
3 顶升目的
作用有二:(1)墩柱托换,将支反力点变为新墩柱支座上,旧墩柱可进行拆除。
顶升后留有一定的操作空间,便于旧墩柱支座解除。
(2)恢复梁体原有高度。
受墩柱倾斜影响,梁体在支座处产生了一定的下降,同时造成非常不利的正弯矩。
由于连续梁中间支座处梁体所受弯矩为负弯矩,a4#墩支座处梁体抵抗正弯矩性能弱,已导致梁体底部发生了轻微的横向裂缝。
恢复梁体原有高度,消除不利的正弯矩,也是顶升目的之一。
3.1 使用同步顶升的意义
首先,该项目a4#处于立交匝道桥圆曲线处,大体积梁体受力复杂,加之梁底横断面高程不同,唯有使用液压同步顶升系统才能保证结构物重心平衡和同步顶升的要求。
其次,在采用传统的顶升工艺时,往往由于荷载的差异和设备的局限,无法根本消除油缸不同步对顶升构件造成的附加应力从而
引起构件失效,具有极大的安全隐患。
本工程所采用的plc液压同步顶升技术是一种力和位移综合控制的顶升方法。
由液压千斤顶,精确地按照桥梁的实际荷重,平稳地顶举桥梁,同时液压千斤顶根据分布位置分组,与相应的位移传感器(光栅尺)组成位置闭环,以便控制桥梁顶升的位移和姿态,同步精度为±2.0mm,这样就可以很好的保证顶升过程的同步性。
见上述顶升减少该支座处梁体正弯矩,但顶升行程必须严格控制,不仅要恢复梁体原有的受力状态,更要避免由于超顶或不同步顶升带来的附加应力。
因此,高精度、安全可靠的液压同步顶升系统成为首选。
3.2 顶升设备
(1)plc液压同步顶升泵站及主控电脑,通过与各个顶升千斤顶相连,可编程控制器通过输入指令对顶升千斤顶输出油压达到顶升作用。
同时,千斤顶的压力传感器和位移传感器将负荷和位移信号送至可编程控制器,可以及时调整达到同步作用。
(2)顶升千斤顶主要为200吨液压千斤顶,顶身长395mm,液压缸直径为160mm,行程为150mm。
千斤顶均配有液压锁,可防止任何形式的系统及管路失压问题,从而保证负载有效支撑。
(3)支反力系统。
本项目采用4根φ1000×16钢柱将支反力传递到新建承台上。
钢柱使用∟63作剪刀撑和水平撑增加支架系统稳定性。
(4)钢分配梁。
避免顶升千斤顶集中受力,对梁底造成不利影响,在梁底与千斤顶之间设置钢分配梁。
分配梁采用q345钢板焊接成箱型截面,板材厚度为25mm,长度为4米,经计算其受力能够满足其施工需求。
3.3 顶升步骤
(1)设置顶升基础。
本工程顶升基础即为承台,待承台混凝土达到一定强度即可。
(2)安装顶升支架。
钢柱采用膨胀螺栓或预埋件焊接方式与承台牢固相连,剪刀撑、水平撑按设计要求安装。
(3)安装梁底分配梁。
分配梁安装在指定的位置,并与梁底紧密相连。
(4)安装千斤顶、油管及泵站。
为方便操作,所有千斤顶行程方向朝下,将千斤顶底座固定在分配梁底部上。
同时千斤顶轴心要与钢柱同心,避免偏心受压带来的危害。
3.3.1 顶升准备工作
机械方面:检验设备元件和系统的可靠性、检查液压油清洁度、检查力闭环和位置闭环的稳定性。
人员方面:组织领导小组责任到位、选派受训操作人员。
3.3.2 泵站和顶升系统安装与检查
(1)千斤顶安装是否垂直牢固;(2)限位支架安装是否牢固,限位值设值大小;(3)影响顶升的设施是否已全部拆除;(4)主体结构上确已去除与顶升无关的一切荷载;(5)主体结构与其它结构的连接是否已全部去除。
(6)顶升。
顶升高度15mm,最大顶升速度10mm/min。
(7)落顶。
待支座转换完成后即可回油落顶。
新支座顶抄垫钢板避免梁体回落。
(8)顶升系统和支架的拆除。
4 结语
plc液压同步顶升系统是大跨度大体积桥墩支座更换工程更安
全可靠和更精密的顶升方法,具有很好的推广意义。
参考文献:
[1]武汉某高速公路匝道桥加固工程文件及图纸.
[2]《公路桥梁加固设计规范》jtg/tj22-2008.
[3]《公路桥梁加固施工技术规范》(jtg/tj23-2008).
[4]《plc液压桥梁同步顶升技术》.加固改造网.。