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铁路上跨结构液压顶升控制系统与结构重量的分

发布人:云顶2322备用网址   发布时间:2018-06-13
  液压同步顶升系统由液压系统(油泵、油缸等)、检测传感器、计算机控制系统等部分组成。液压系统由计算机控制,可以全自动完成同步位移,实现力和位移控制、操作闭锁、过程显示,故障报警等多种功能。
  同步液压顶升是一种力和位移综合控制的顶升方法,建立在力和位移双闭环控制的基础上。由高压液压千斤顶平稳地顶举结构物。顶升中液压千斤顶根据分布位置来分组,与结构物四角的位移传感器组成位置闭环,以便控制结构物顶升的位移和姿态,目前同步精度可控制在±2mm,使液压顶升过程中建筑物受到的内应力下降到   低,可以很好地保证顶升过程的同步性及结构的   性。顶升过程中,比例阀、压力传感器和电子放大器组成压力闭环,根据每个液压顶升缸承载力的不同,调定减压阀的压力,托举起上部结构。为了稳定位置,每组安装光栅尺作   位置测量,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,使各油缸的位置发生变化,直至位置误差消除为止。由于组间顶升系统的位置信号由同一个数字积分器给出,因此,保持顶升组同步液压顶升,只要改变数字积分器的组间常数,便可随意地改变顶升或回落的速度。
  液压顶升结构总重量的计算,是初步确定所需千斤顶的个数、千斤顶的顶升力、顶升监控点的布置和保证顶升过程中各点同步的依据。对于液压顶升一般的静定结构,得知结构的总重量,在选择好千斤顶的顶升力后,利用均匀分配原则,基本上可确定千斤顶的个数和每个千斤顶所承担的顶升重量。对于液压顶升超静定结构,每个顶升点的顶升重量分配并不是均匀分摊的,因此每个千斤顶所承受的顶升力还需按液压顶升支撑体系的力学模型进行计算。此外,千斤顶的顶升能力量程一般应大于所顶升力的1.25倍。
  当上跨结构要从桥台或桥墩(立柱)切断顶起,这时要考虑上跨结构受力体系转换的问题。因为油顶一次不能顶到位,同时油顶也不能长期受力,需要从墩台过渡到临时支撑。当上跨结构液压顶升到新支座位置,新加高(接长)的墩、台可以承受力时,这时需要把上跨结构从临时支撑上转移到改造后的墩、台上。
  上跨结构的液压顶升位置应根据顶升的高度及结构周边环境确定,包括上、下支点选择两个关键环节。上支点选择的一种方式是采用分配梁,先在梁的底部沿横向设通长的分配梁,顶升时接高盖梁或支承垫石,其优点是不必切断墩柱,液压顶升支撑可以与墩柱连成一体。其不足是梁体之间横向联系较为薄弱,难以保证分配梁与所有梁体间均保持密贴,也就无法保证顶升过程中梁体均匀受力。同时,由于各墩处的顶升高度均不太高,液压顶升后盖梁或垫石没有足够的接高施工空间,施工质量难以保证。另一种方式是采用盖梁,即将顶升着力点设在盖梁底面,在将墩柱切断后,通过顶升盖梁来改变桥面标高,液压顶升完成后连接墩柱。其优点是顶升时支撑基础直接设于承台之上,上部着力点设于梁底面,由于盖梁刚度很大,不必另外设置分配梁;顶升盖梁基本没有改变桥面系的受力状态,不会造成桥面结构的损伤和破坏。其不足是液压顶升过程中需要采取   、系统的措施以保证顶升结构的稳定性。第3种方式为采用墩身抱箍的方法,由于墩身(立柱)没有顶升的支点,可在被顶升的墩身(立柱)截面周边浇筑混凝土纵、横梁形成抱柱体系,利用抱柱结构作为上支撑点,相对而言,这种方法计算与加固比较复杂一些。液压顶升下支点位置一般可利用原桥墩台的承台拓宽或周边地基,建立支撑基础。
  由于液压顶升支撑体系的选用涉及投资、运输、   、现场条件及工期等诸多因素,一般可选用如下方法:①在同步顶升中,液压顶的支撑体系采用钢管柱作支撑,可将液压顶的压力通过管柱传递到基础上(钢管支撑技术);②当上跨结构为T形梁或箱形梁时,采用钢制托架来顶升桥梁(托架支撑技术);③在液压顶升上跨结构时,可采用   杆件作下支撑体系(杆件支撑技术);①选好桥墩或立柱合适的水平断面浇筑水平混凝土纵、横梁,使之与立柱形成整体,在新浇纵、横梁上设立液压顶的上、下支撑点,将桥墩或立柱截断顶升接长(抱柱支撑);⑤在原桥台或墩的侧面,在梁底下留有可以安放液压顶的高度的位置,打孔并埋植钢筋再浇筑混凝土,经过   时间的养护,达到设计强度后,作为液压顶的下承力点,进行梁体顶升(牛腿支撑)。
  可采用链锯切割混凝土。对于一般液压顶升结构均选立柱为切割断面。由于切割顶升需要加长立柱高度,其结合面为新老混凝土的结合面,从结构受力角度来看,宜选在立柱的上方,一方面可减小顶升的重量,另一方面结合面所受的轴向力和弯矩较小,但是切割面所处位置较高给施工带来不便。若将切割面选在立柱下方,施工比较方便,但连接段质量要有   保证。在保证新老混凝土连接质量、钢筋植筋可靠以及断面钢筋接头率满足规范要求时,一般应将切割面设置在立柱下方,以便于切割作业和立柱接长作业的操作。
  结构液压顶升过程是一个动态过程,随着结构的提升,结构的纵向偏差、伸缩缝处的板梁间隙等将会发生变化,需要设置一整套监测系统。每次顶升的高度应稍高于垫块厚度,能满足垫块安装的要求即可。整个液压顶升过程保持光栅尺的位置同步误差<2mm,若误差>2mm或任何一缸的压力误差>5%,控制系统立即关闭液控单向阀,确保梁体   。每一轮顶升完成后,对计算机显示的各油缸的位移和千斤顶的压力进行整理分析。顶升并固定完成后,测量各观测点的标高值,计算其抬升高度。
  根据顶升位置的不同,一是采用垫块加高。钢垫块能保证强度,加工起来也比较方便,但是成本高,且与旧墩、台衔接不太好处理。钢筋混凝土垫块可先预制好,预制时要预留钢筋在外面,与墩、台上植好的钢筋焊接,同时预制块的每个面都要有粗糙度。另外,可采用对断开立柱进行植筋加固、接长来加高。对接柱部位,可采用加大截面尺寸,并在系梁上植筋,增加墩柱竖向主筋等措施对立柱进行补强,以满足桥墩升高后的承载力要求。
 
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