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YB-60型液压泵站提升原理利用液压提升装置(成套设备)均布于储罐内壁圆周处,先提升罐顶及罐体的上层(层)壁板,然后逐层组焊罐体的壁板。采用自锁式液压千斤顶和提升架、提升杆组成的液压提升机,当液压千斤顶进油时,通过其上卡头卡紧并举起提升杆和胀圈,从而带动罐体(包括罐顶)向上提升;当千斤顶回油时,其上卡头随活塞杆回程,此时其下卡头自动卡紧提升杆不会下滑,千斤顶如此反复运动使提升杆带着罐体不断上升,直到预定的高度(空出下一层板的高度)。当下一层壁板对接组焊后,打开液压千斤顶的上、下松卡装置,松开上下卡头将提升杆以及胀圈下降到下一层壁板下部胀紧、焊好传力筋板,再进行提升。如此反复,使已组焊好的罐体上升,直到后一层壁板组焊完成,从而将整个储罐安装完哔。
连续梁桥液压顶升装置顶升施工关键技术以及顶升控制系统DCS构成特点{一}、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)液压提升机械。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1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4个千斤顶和8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,保证钢抱箍结构简单、受力明确,可靠,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,保证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4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。
{二}、顶升平移分布式控制系统DCS的基本构成
一个较基本的DCS系统应包括四个大的组成部分:至少一台现场控制站、至少一台操作员站、一台工程师站(也可利用一台操作员站兼做工程师站)、一条系统网络。
1、操作员站
操作员站主要人机界面的功能,一般采用桌面型通用计算机系统,如图形工作站或个人计算机等。其配置与常规的桌面系统相同,但要求有大尺寸的呈现器和高性能的图形处理器,有些系统还要求每台操作员站使用多屏幕,以拓宽操作员的关持范围。
2、现场控制站
现场控制站是DCS的核心,液压顶升设备主要的控制功能由它来完成。系统的性能、可靠性等重要指标也都要依靠现场控制站保证,因此对它的设计、生产及安装都有很高的要求。现场控制站的硬件一般都采用专门的工业级计算机系统,其中除了计算机系统所的运算器、存储器外,还包括了现场测量单元、执行单元的输入输出设备,即过程量I/O或现场I/O。在现场控制站内部,主CPU和内存等用于数据的处理、计算和存储的部分被称为逻辑部分,而现场I/O则被称为现场部分,这两个部分是需要严格隔离的,以防止现场的各种信号,包括干扰信号对计算机的处理产生不利的影响。现场控制站内逻辑部分和现场部分的连接,一般采用与工业计算机相匹配的内部并行总线。并行总线结构比较复杂,成本较高,因此现场控制站内的逻辑部分和现场I/O之间的连接方式上转向了串行总线。串行总线的优点是结构简单,成本低,很容易实现隔离,而且容易扩充,可以实现远程距离的I/O模块连接。
3、工程师站
工程师站是液压顶升设备DCS中的一个功能站,其主要作用是对DCS进行应用组态。应用组态是DCS应用过程当中不可少的一个环节,因为DCS是一个通用的控制系统,在其上可实现各种各样的应用,关键是如何定义一个具体的系统完成什么样的控制,控制的输入、输出量是什么,控制回路的算法如何,在控制计算中选取什么样的参数,在系统中设置哪些人机界面来实现人对系统的管理与监控,还有诸如警报、报表及历史数据记录等各个方面功能的定义,正确完成组态才能够成为一个针对具体控制应用的可运行系统。
组态工作是在系统运行之前进行的,组态完成,系统就具备了运行能力。
当系统在线运行时,工程师站可起到一个对DCS本身运行状态进行监视的作用,以及时发现系统出现的异常,并及时进行处置。
一般在一个标准配置的DCS中,都配有一台专用的工程师站,也有些小型系统不配置专门的工程师站,而将其功能合并到某台操作员站中。可以将这种具有操作员站和工程师站双重功能的站设置成可随时切换的方式,根据需要使用该站完成不同的功能。
4、服务器及其他功能站
在现代的DCS结构中,除了现场控制站和操作员站以外,还可以有许多执行特定功能的计算机,如专门记录历史数据的历史站,进行控制运算功能的计算站,进行生产管理的管理站等。
随着DCS功能的不断扩展,系统已不再局限于直接控制,加入了监督控制乃至生产管理等功能,因此当今大多数DCS都配有服务器。其主要功能是完成监督控制层的工作,如整个生产装置乃至全厂的运行状态监视、对生产过程各个部分出现的异常情况的及时发现并及时处理,提供实时数据和执行调节控制操作等。
5、系统网络
DCS是由各种不同功能的站组成,这些站之间实现的数据传输,以实现系统总体的功能,因此系统网络的实时性、可靠性和数据通信能力关系到整个系统的性能,特别是网络的通信规约,关系到网络通信的效率和系统功能的实现。
沧州鼎恒液压机械制造有限公司(http://www.czdhyy.com)是一家以液压提升器、液压顶升机械及其配套设备为主,集设计、开发、生产于一体的液压机械设备制造公司,为我国安装工程的事业奉献光热,为锻造我国液压提升产业丰碑而向前。
