【文章內(nèi)容簡介】 ................................................................... 11 工程概況 ............................................................................................................................. 11 PLC 液壓整體同步頂升技術(shù) ................................................................................................. 11 抱柱箍技術(shù) .........................................................................................................................13 牽拉限位技術(shù) ......................................................................................................................13 結(jié)束語 .............................................................................................................................................14 致 謝 ..........................................................................................................................................15 參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................16 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 1 摘 要 橋梁同步頂升技術(shù) ,是一項在不損壞橋梁結(jié)構(gòu)強度 ,降低使用功能的情況下 ,采取全 橋整體同步頂升的方法 ,將已建橋梁標(biāo)高調(diào)整到新設(shè)計標(biāo)高 ,以滿足橋下通航凈空要求的新型實用橋梁改建技術(shù) . 頂升技術(shù)最初使用于鐵路橋梁的架設(shè)、位移和落梁 ,后來逐步開始使用于屋面的頂升 ,在公路建設(shè)方面 ,頂升技術(shù)最初僅使用于單片預(yù)制梁的架設(shè)和移位 ,隨著液壓同步頂升技術(shù)的飛速發(fā)展 ,應(yīng)用范圍不斷擴大。 2020 年 9月 ,由計算機控制的液壓同步頂升技術(shù)首次使用于橋梁的整體頂升 ,工程實踐證明 ,它是一項具有良好應(yīng)用前景的新技術(shù)。 如何能將發(fā)展迅速的液壓同步頂升技術(shù)廣泛應(yīng)用到日漸增多的橋梁改建中 ,避免常規(guī)改造所帶來的對原有交通影 響大、成本高以及危害環(huán)境嚴(yán)重等問題的困擾 ,使有限的資金發(fā)揮更大的效益 ,是橋梁工程改造時首先需要考慮的。 橋梁同步頂升技術(shù) ,是一項在不損壞橋梁結(jié)構(gòu)強度 ,降低使用功能的情況下 ,采取全橋整體同步頂升的方法 ,將已建橋梁標(biāo)高調(diào)整到新設(shè)計標(biāo)高 ,以滿足橋下通航凈空要求的新型實用橋梁改建技術(shù) .為此 ,本文以現(xiàn)澆混凝土連續(xù)梁的改建為例 ,對液壓同步頂升技術(shù)在其中的應(yīng)用進(jìn)行了探討 ,對改建時需要考慮和注意的問題進(jìn)行了分析 ,以求對以后類似橋梁改造提供有益的思路。 關(guān)鍵詞 :橋梁同步頂升技術(shù)， PLC 系統(tǒng)原理，頂升系統(tǒng)控制原理 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 2 引言 隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，做為經(jīng)濟建設(shè)的血脈 —— 交通的相應(yīng)發(fā)展己成為必然。交通建設(shè)中必然會涉及到既有橋梁的改造問題。如：水上交通中的既有橋梁凈空高度不能滿足航道等級提高的需要；城市中既有立交落地匝道需要變?yōu)楦呒艿囊徊糠值葐栴}。 以往對這些需要改造的橋梁多采取拆除后在原址重建的方法，這種方法相當(dāng)于新建一座橋梁，工期長、造價高、對交通影響大。但如果采用橋梁液壓整體同步頂升的施工工藝可以在不改變原有橋梁結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以最短的工期、最少的造價（約新建橋梁造價的三分之一）完美地解決對既有橋梁的改造。 橋梁頂升已不是一種新的工藝，在以往的橋梁更換支座工程中已被廣泛應(yīng)用。但采用PLC 液壓整體同步頂升技術(shù)，同步同時完成大跨度的橋梁整體抬高可謂是新出現(xiàn)的一種施工技術(shù)。 橋梁頂升的重點在于保持橋梁上部結(jié)構(gòu)的完整性，要保證橋梁上部結(jié)構(gòu)完整，方法就是保持橋梁上部結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有狀況下同步頂升。 隨著海河兩岸改造工程的啟動，位于市內(nèi)跨海河的橋梁的改造開始提上議事日程，這些橋梁具有結(jié)構(gòu)完整，功能完好等特點，部分橋梁更是見證了天津市的歷史，但是這些橋梁由于建造時間比較長，已經(jīng)顯得不能滿足城市進(jìn)一步發(fā)展的需要，特別是通航高度的不足 更是如此。而采用同步頂升橋梁的上部結(jié)構(gòu)是解決通航凈空不足的一個很好的方法。一方面這種方法能夠不損壞現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)，另一方面在頂升過程中能盡可能的減少中斷交通的時間。 橋梁頂升的重點在于保持橋梁上部結(jié)構(gòu)的完整性，要保證橋梁上部結(jié)構(gòu)完整，方法就是保持橋梁上部結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有狀況下同步頂升。 這就要求我們采用先進(jìn)的技術(shù)方法 PLC 控制液壓千斤頂同步頂升系統(tǒng)。 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 3 第 1 章 PLC 系統(tǒng)工作 原理 PLC 壓控制液壓同步系統(tǒng)由液系統(tǒng)（油泵、油缸等）、監(jiān)測傳感器、計算機控制系統(tǒng)等幾個部分組成。 液壓系統(tǒng)由計算機控制，可以全自動完成同步位移，實現(xiàn)力和位移的控制、位移誤差的控制、行程的控制、負(fù)載壓力的控制；誤操作自動保護(hù)、過程顯示、故障報警、緊急停止功能；油缸液控單向閥可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負(fù)載有效支撐等多種功能。該系統(tǒng)已在上海音樂廳整體頂升與平移工程中成功運用。 A2F 型高壓柱塞泵 ,單向閥、 蓄能器 、壓力傳感器及電磁溢流閥組成電子卸荷節(jié)能供油回路，穩(wěn)定地為系統(tǒng)提供 MPa 的油壓（尖峰壓力值 35Mpa）。在每一個頂升缸的下腔接有減壓閥，根據(jù)實測到的各頂荷重壓力，將減壓閥的零背壓出口壓力調(diào)至比實際荷重壓力低 ；即減壓閥的零背壓出口壓力 =實測到的各頂荷重壓力 。減壓閥共有三個油口；進(jìn)油口、出油口、回油口，如果減壓閥的調(diào)定壓力為 P0，而回油口的壓力為 Pc，則出油口的壓力為 Po+Pc，從圖一可知回油口壓力受比例伺服閥控制，當(dāng)比例伺服閥的出口壓力 Pc為 Mpa 時，頂升缸的總推力與頂升物的自重平衡，當(dāng) Pc MPa 時頂升物將起升，而當(dāng) Pc MPa 時頂升物將回落。于是由若干個 減壓閥、一個比例伺服閥、一個壓力傳感器組成的力閉環(huán)回路與若干個頂升缸一起，組成了一個比例受控組件，這個組件與外部的位移傳感器構(gòu)成位置閉環(huán)系統(tǒng)，依靠位置閉環(huán)系統(tǒng)可實現(xiàn)精確的位置控制。 為了避免 Pc 變化范圍過大，造成舉升過快，比例伺服閥的進(jìn)油口油壓降至 MPa，它由減壓閥將主回路的油壓降壓后供給。為了提高比例伺服閥的閉環(huán)穩(wěn)定性在比例伺服閥的供油回路接有 蓄能器 。 在每一個頂升缸的下腔，另接有液控單向閥和測壓接頭，只要電磁閥一斷電，液控單向閥立即關(guān)閉，確保頂升缸不至帶載下滑。通過測壓接頭可向頂升缸內(nèi) 少量補油。 正常工作時，電磁閥的電磁鐵 A 始終通電。電磁閥的中位，用于頂升油缸完成一步頂升時進(jìn)行支墊，當(dāng)電磁閥處于中位時，頂升缸上下腔油壓均為零，關(guān)閉液控單向閥后，可西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 4 以拆裝油管。當(dāng)電磁鐵 B通電時，頂升缸處于空載快速回縮狀態(tài)。為避免舉升或回縮時速度過快，在電磁閥的進(jìn)油口接有調(diào)速閥，它可控制頂升缸的最大運動速度。 除單向閥、壓力傳感器、壓力表、測壓接頭裝在千斤頂以外，其他的元件包括控制電器組裝在一個液壓泵站內(nèi)，液壓站與千斤頂之間用 3 根軟管相連接，分別是進(jìn)油管、回油管、控制油管，這樣就組成了一個完整的液壓系統(tǒng)。 比 例閥、壓力傳感器和電子放大器組成壓力閉環(huán)，根據(jù)每個頂升缸承載的不同，調(diào)定減壓閥的壓力，若干個千斤頂組成一個頂升組，托舉起橋梁上部結(jié)構(gòu)，但是如果僅有力平衡，則橋梁的舉升位置是不穩(wěn)定的，為了穩(wěn)定位置，在每組中間安裝監(jiān)測傳感系統(tǒng)進(jìn)行位置反饋，組成位置閉環(huán)，一旦測量位置與指令位置存在偏差，便會產(chǎn)生誤差信號，該信號經(jīng)放大后疊加到指令信號上，使該組總的舉升力增加或減小，于是各油缸的位置發(fā)生變化，直至位置誤差消除為止。由于各組頂升系統(tǒng)的位置信號由同一個數(shù)字積分器給出，因此可保持各個頂升組同步頂升，只要改變數(shù)字積分器的時間 常數(shù)，便可方便地改變頂升或回落的速度。 技 術(shù) 指 標(biāo) ： 液壓系統(tǒng)工作壓力 31． 5Mpa 頂升缸推力 200T 頂升缸行程 140mm 偏載能力 5。 最大頂升速度 10mm/min 組內(nèi)頂升缸控制形 壓力閉環(huán)控制、控制精度 ≤5% 組與組間控制形式 位置閉環(huán)控制、同步精度 177。 mm 系統(tǒng)特點： Windows 用戶界面在計算機控制系統(tǒng)。 整個操縱控制都通過操縱平臺實現(xiàn)，操縱臺全部采用計算機控制，通過工業(yè) 總線，施工過程中在位移、載荷等信息，被實時直觀地顯示在控制室在彩色大屏幕上，使人一目了然 ，施工中的各種信息被實時的記錄在計算機中，長期保存。由于實現(xiàn)了實時監(jiān)控，工程的安全性和可靠性得到了保證，施工的條件也大大的改善。 ，功能齊全。 軟件功能：位移誤差的控制；負(fù)載壓力控制；緊急停止功能；誤操作自動保護(hù)功能等。 西南交通大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計 （ 論文 ） 5 硬件功能：油缸液控單向閥可防止任何形式的系統(tǒng)及管路失壓，從而保證負(fù)載有效的支撐。 ，也可單獨操作。 ，適用于大體積橋梁或構(gòu)件的同步移位。 監(jiān)測傳感系統(tǒng)在整個