【一】、液壓系統(tǒng)智能控制系統(tǒng)應(yīng)用
隨著工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)代到來(lái),機(jī)械設(shè)備在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)中普及應(yīng)用,充分體現(xiàn)了機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)功能優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)液壓系統(tǒng)控制出現(xiàn)的壓力損失,除了對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)施改造升級(jí)外,還要考慮外在操控系統(tǒng)因素,設(shè)計(jì)智能化控制模式是的。利用數(shù)據(jù)自動(dòng)化控制、人工推理分析、信號(hào)傳輸調(diào)度等,可以對(duì)液壓頂升系統(tǒng)實(shí)施智能化控制。
(1)數(shù)據(jù)控制。傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)僅設(shè)定了某個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)為中心,忽略了其它數(shù)據(jù)資源調(diào)配使用要求,降低了控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息處理效率。節(jié)能控制系統(tǒng)采用知識(shí)庫(kù)模式,其涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)、規(guī)則庫(kù)等兩大模塊,前者是根據(jù)控制系統(tǒng)要求執(zhí)行模糊數(shù)據(jù)處理,或者是利用信號(hào)語(yǔ)言對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行控制;通過(guò)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)提高了節(jié)能控制的可利用性。
(2)人工推理。人工智能需要不同的推理過(guò)程,才能獲得與液壓系統(tǒng)相配套的數(shù)據(jù)結(jié)果,說(shuō)節(jié)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果。節(jié)能控制系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)中,多數(shù)采用模糊概念為主控中心思想,按照模糊邏輯及模糊理論執(zhí)行推到方案,由推理機(jī)完成對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理要求,從而掌握了節(jié)能控制信號(hào)動(dòng)態(tài),為實(shí)際控制提供真實(shí)的指導(dǎo)依據(jù)。
(3)傳輸端口。數(shù)字接口是液壓信號(hào)傳輸,設(shè)計(jì)節(jié)能控制器也要考慮接口功能狀態(tài),與節(jié)能控制系統(tǒng)相配套才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化控制。節(jié)能化改造中,可對(duì)理論分析中獲得的模糊值進(jìn)行轉(zhuǎn)換,利用數(shù)字接口作出了進(jìn)一步分析,獲得與節(jié)能控制器相配套的數(shù)據(jù)信號(hào)作為主控對(duì)象,為液壓系統(tǒng)節(jié)能控制改造提供技術(shù)支持。
壓力損失是液壓系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行不可避免的問(wèn)題,也是工業(yè)化生產(chǎn)速度加快的必然結(jié)果,嚴(yán)重影響了機(jī)械設(shè)備的綜合功能系數(shù)。壓力損失不僅增加了設(shè)備工作荷載,也容易因摩擦系數(shù)超標(biāo)而引發(fā)設(shè)備故障,阻礙了工業(yè)化生產(chǎn)流程有序進(jìn)行。根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力損失成因及主要分類,要及時(shí)擬定切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)改造方案,從液壓泵、液壓閥、執(zhí)行器、液壓油等方面擬定升級(jí)對(duì)策,綜合維護(hù)液壓系統(tǒng)的應(yīng)用功能。
【二】、連續(xù)梁橋頂升施工中的關(guān)鍵技術(shù)研究
在橋梁頂升施工中,鋼牛腿、鋼抱箍、限位裝置、鋼支撐都是重要的受力結(jié)構(gòu),遵循先試驗(yàn)再應(yīng)用的原則。為了好地調(diào)坡,適應(yīng)舊橋縱斷面線形平順,減小結(jié)構(gòu)在頂升過(guò)程中產(chǎn)生的次應(yīng)力,需要在10#墩、43#墩處解聯(lián),即在墩頂連續(xù)處先頂升梁體,取出支座,再通過(guò)切割砼和鑿除砼結(jié)合的方式將墩頂連續(xù)段斷開(kāi)。
1、頂升施工技術(shù)原理
(1)液壓提升裝置。通過(guò)PLC控制液壓同步頂升系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)頂升。PLC控制液壓同步系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)(千斤頂、油管、油泵、油缸等)、傳感器等信號(hào)傳輸系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。液壓系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制,可以全自動(dòng)完成同步移位,實(shí)現(xiàn)力和位移控制、操作閉鎖、過(guò)程呈現(xiàn)、故障警報(bào)等多種功能。每一個(gè)千斤頂都帶有可以自動(dòng)和手動(dòng)鎖死的閥,每一個(gè)油泵既可以單獨(dú)操作,也可以由電腦主控系統(tǒng)統(tǒng)一操作,既,又靈活。
(2)頂升原理。墊石加高頂升時(shí),在每個(gè)鋼牛腿上安置1個(gè)千斤頂,臨時(shí)鋼支撐系統(tǒng)設(shè)置在蓋梁頂面,通過(guò)在主控計(jì)算機(jī)里輸入每個(gè)墩的頂升高度,控制系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)劃分頂升階段,實(shí)現(xiàn)同步頂升和比例頂升,從而實(shí)現(xiàn)梁體的抬升。截柱頂升時(shí),在每個(gè)鋼抱箍的順橋向安裝兩個(gè)千斤頂,橫向安裝臨時(shí)鋼支撐,即每個(gè)墩共安裝4個(gè)千斤頂和8個(gè)臨時(shí)支撐點(diǎn),安裝好千斤頂?shù)软斏到y(tǒng)后,頂升過(guò)程由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)控制。在21#墩和40#墩,千斤頂安裝在臨時(shí)鋼管支架上,待頂升完成,并完成邊墩立柱蓋梁的接高或重建后,再拆除千斤頂和臨時(shí)鋼管支架及液壓頂升設(shè)備輔助設(shè)施。
2、鋼牛腿的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
在墊石加高頂升方式中,鋼牛腿是重要的受力結(jié)構(gòu)。鋼牛腿的制作方法:在蓋梁側(cè)面植筋,固定預(yù)埋鋼板,將雙拼32#I字鋼焊接在預(yù)埋鋼板上,并在雙拼32#I字鋼頂面焊接一塊20mm的鋼板,將兩片I字鋼連成一個(gè)整體。在正式安裝之前對(duì)鋼牛腿的安裝工藝和受力性能進(jìn)行仿真分析計(jì)算,并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)。而且,在施工現(xiàn)場(chǎng),每一個(gè)鋼牛腿安裝完成后,進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)。
3、鋼抱箍設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
在截柱頂升方式中,先將立柱的下半部分加粗,然后安裝鋼抱箍。上抱箍和下抱箍配對(duì)。每一個(gè)鋼抱箍的兩瓣通過(guò)高強(qiáng)螺栓連接成一個(gè)整體。通過(guò)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算分析知,原北江大橋引橋頂升施工過(guò)程中,每一個(gè)鋼抱箍承受的壓力約2000kN,因此對(duì)鋼抱箍進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、受力工況計(jì)算分析、現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)。通過(guò)計(jì)算分析和現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn),優(yōu)化設(shè)計(jì),鋼抱箍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確,,施工方便。在每一個(gè)鋼抱箍安裝完成后,進(jìn)行加載試驗(yàn),以檢驗(yàn)鋼抱箍是否受力。
4、限位措施
(1)縱向限位措施。引橋頂升過(guò)程中,由于梁體存在縱坡,并且縱坡在發(fā)生變化,上部梁體會(huì)發(fā)生縱橋向位移,為了限制這一位移,需在伸縮縫處和解聯(lián)處設(shè)置縱向限位裝置??v向限位裝置可通過(guò)在橋面伸縮縫處和解聯(lián)處植筋,固定預(yù)埋鋼板,焊接32#雙拼I字鋼和限位軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(2)橫向限位措施。橫向限位措施表現(xiàn)為三種形式:①利用原舊橋中間的兩條防撞護(hù)欄,安裝限位架。限位架巧妙地利用了自身結(jié)構(gòu),既撐又拉,其上通過(guò)焊接固定的軸承還可以沿豎向軌道滾動(dòng),以適應(yīng)梁體升高的需要。對(duì)限位架進(jìn)行計(jì)算分析,其能抵抗頂升過(guò)程中橫坡、不平衡頂升高度、臺(tái)風(fēng)侵襲等不利因素的影響。②在邊墩處,由于梁端在橫向缺乏約束,極易發(fā)生橫向偏位,因此需要在蓋梁上植筋,制作強(qiáng)制限位墩,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),從而起到橫向限位的作用。③在截柱頂升時(shí),由于立柱被截?cái)啵斏┕て湮kU(xiǎn)。因此在每一個(gè)鋼抱箍的面板上預(yù)留4個(gè)直徑為112mm的限位孔,將4條直徑為102mm,壁厚10mm的無(wú)縫鋼管分別插入每對(duì)鋼抱箍的4對(duì)限位孔,從而在頂升時(shí)起到縱向和橫向的限位作用。
5、臨時(shí)鋼支撐設(shè)計(jì)
在墊石加高頂升和截柱頂升方式中,臨時(shí)鋼支撐是不可少的。頂升過(guò)程中,每次頂升高度為5mm,每頂升5mm,需要用臨時(shí)鋼支撐跟進(jìn)。千斤頂每次換行程前,亦要將臨時(shí)鋼支撐固緊,使臨時(shí)鋼支撐頂住被頂升的梁體。臨時(shí)鋼支撐有2種形式:(1)1mm~20mm厚鋼板。(2)由20mm厚的鋼板作頂板和底板,由外徑為245mm,壁厚為16mm的無(wú)縫鋼管焊接組合而成的半封閉形式的鋼支撐。臨時(shí)鋼支撐的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)鋼牛腿和鋼抱箍的結(jié)構(gòu)尺寸確定。對(duì)臨時(shí)鋼支撐需要進(jìn)行局部承壓、抗剪、穩(wěn)定性驗(yàn)算。
6、解聯(lián)設(shè)計(jì)
對(duì)于頂升過(guò)程中因弦差較大引起頂升后線形不夠平順的墩位,會(huì)產(chǎn)生較大的次應(yīng)力。為了防止這些部位的梁體因次應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,宜先行解聯(lián)。解聯(lián)的方法為:(1)測(cè)量定位,標(biāo)示出墩頂梁體需鑿除的寬度。(2)在蓋梁側(cè)面安裝鋼牛腿和千斤頂。(3)將梁微微頂起3mm~5mm,取出支座,并在蓋梁上墊好臨時(shí)鋼支撐,落梁。(4)沿測(cè)量放樣線,將梁體切割開(kāi)來(lái),并將切割出來(lái)的砼塊鑿除掉。此時(shí),梁體即分為兩聯(lián)。頂升施工完成后,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求恢復(fù)解聯(lián)處的墩頂連續(xù)段。