液壓同步頂推頂升技術(shù)在橋梁施工中的運(yùn)用

高偉

摘 要：本文主要分析了液壓同步頂推頂升技術(shù)在橋梁施工中的實際應(yīng)用問題，闡述了液壓同步頂推頂升控制系統(tǒng)的構(gòu)建與液壓同步頂推頂升液壓系統(tǒng)的構(gòu)建內(nèi)容，其中主要包含了同步頂推頂升系統(tǒng)的原理與構(gòu)成，以及采用PLC同組合式的液壓站來達(dá)到多點聯(lián)控同步頂推頂升的目的，從而有效的實現(xiàn)了橋梁頂推頂升施工的安全、高校以及多點同步架設(shè)施工的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：液壓；同步頂推頂升技術(shù)；橋梁施工

中圖分類號：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

液壓頂升技術(shù)其優(yōu)點眾多，在橋梁施工當(dāng)中集中表現(xiàn)為頂升時能夠維持相對的靜平衡作用，在頂升過程中其結(jié)構(gòu)形變較小承重能力較強(qiáng)等，因此被普遍應(yīng)用與各類較大規(guī)模施工工作作業(yè)工程當(dāng)中。而液壓頂推技術(shù)來源于頂升技術(shù)，是頂升技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化。

一、液壓同步頂推頂升控制系統(tǒng)的構(gòu)建

1 同步頂推頂升系統(tǒng)的原理與構(gòu)成

在橋梁施工當(dāng)中同步頂推施工作業(yè)可分為兩種方式，其一單點頂推方式，其二多點頂推方式。在采用單點頂推方式的施工作業(yè)中，其頂推點的設(shè)置通常位于橋臺之上，進(jìn)而于相應(yīng)需銜接的橋墩之上設(shè)置相應(yīng)可用于滑動的導(dǎo)軌設(shè)備。采用單點頂推施工作業(yè)方式具有結(jié)構(gòu)簡便、施工操作難度較小等優(yōu)點；然而其由于采用單點頂推受力，因而承重能力有限，不宜應(yīng)用于較大型的施工作業(yè)當(dāng)中。而在采用多點頂推方式的施工作業(yè)當(dāng)中，于所有橋墩之上均安置相應(yīng)可用于滑動的導(dǎo)軌設(shè)備及其相應(yīng)的頂推設(shè)備，從而使所需要頂推的力量均勻的分布于不同的橋墩之上。采用多點頂推的方式其同單點頂推方式相比而言，能夠承受更大的頂推重量，并且由于頂推設(shè)備的多點安置，能夠準(zhǔn)確的控制好在橋梁頂推過程當(dāng)中可能會發(fā)生的橋梁位置移動等情況；然而若采用多點頂推施工作業(yè)方式其所應(yīng)用到的設(shè)備設(shè)施數(shù)量較為龐大，安裝工程作業(yè)較為繁重，并且在實際的頂推作業(yè)當(dāng)中對其操作時的同步性要求也更為嚴(yán)苛。采用多點頂推施工作業(yè)方法其動力學(xué)的原理數(shù)學(xué)公式可表達(dá)為：

當(dāng)此公式成立之時，方可進(jìn)行橋梁整體的頂推施工作業(yè)，相反若相應(yīng)條件準(zhǔn)備不足必須要在頂升設(shè)備安裝調(diào)試正常之后才可進(jìn)行正常的頂升作業(yè)。

2 PLC控制系統(tǒng)

采用PLC整體控制線路PROFIBUS來達(dá)成主控制器材同分部控制器材的通信暢通，選用工程控制主機(jī)系統(tǒng)來對于頂升環(huán)節(jié)以及頂推缸的各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的記錄及運(yùn)算處理，從而確保頂推過程的安全及平穩(wěn)進(jìn)行。這當(dāng)中主線路控制器材能夠確保其整體系統(tǒng)的全面控制，主要包含了頂升過程對推設(shè)備的安裝操控，對于實時壓力數(shù)據(jù)的監(jiān)測以及橋面水平移動情況的監(jiān)控，同時也包含了故障報警以及相應(yīng)的輔助功能等內(nèi)容。

在控制策略方面其對于縱向的承重能力的承受不足時可采取相應(yīng)的臨時加固措施，依據(jù)相應(yīng)頂升頂推裝置的垂直支撐能力情況來確定臨時支撐裝置的支撐壓力，并且其相加固壓力的大小應(yīng)當(dāng)依據(jù)同步的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來做以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改變，從而最終確保頂升頂推過程支撐設(shè)備力的平衡；并且在此過程當(dāng)中仍需對頂推缸的位置移動改變情況進(jìn)行記錄，合理的控制其相應(yīng)的改變速度，將其頂推力的改變大小以及位置移動狀況作為相應(yīng)的參考數(shù)據(jù)，從而有效達(dá)到合理控制頂推速度，利用閉環(huán)控制理論來達(dá)到頂推力與位置移動之間的協(xié)調(diào)配合。

在控制方式的層面采用多點式的牽引方式，其能夠?qū)崿F(xiàn)在橋梁施工過程當(dāng)中各銜接部位的緊密配合，在此系統(tǒng)中采用半自動化的模式來達(dá)到對其準(zhǔn)確的控制。要匹配相應(yīng)的系統(tǒng)流程來達(dá)成對其基礎(chǔ)的調(diào)控作用，同時對于施工環(huán)節(jié)當(dāng)中有可能出現(xiàn)的施工失誤，要確保相應(yīng)糾錯機(jī)制的有效運(yùn)行，保證在各施工環(huán)節(jié)當(dāng)中系統(tǒng)應(yīng)對各類突發(fā)性的狀況，能夠及時采取適當(dāng)合理的解決措施。

二、液壓同步頂推頂升液壓系統(tǒng)的構(gòu)建

1 頂推液壓系統(tǒng)的構(gòu)建

同步頂推液壓系統(tǒng)其主要組成構(gòu)建包括了電機(jī)、單項閥門、頂推缸、壓力感應(yīng)裝置與位置移動感應(yīng)裝置，以及相應(yīng)的連接各部件的組成控制器材元器件。其具體的工作原理狀況為：施工作業(yè)壓力為30MPa液壓站的輸出壓力，由頂推缸以及電磁換向閥進(jìn)行操控從而將液壓缸壓力進(jìn)行輸出；液壓缸的總體推力最大可達(dá)到220t，其主要可被劃分為兩側(cè)的兩組系統(tǒng)，其均可被同一電磁控制閥來進(jìn)行操控；在臨時的單側(cè)缸黨總配置有相應(yīng)的壓力感應(yīng)器，其主要目的是用來檢測相應(yīng)的控制指令，從而來達(dá)到對液壓缸頂推作用力的實際有效控制；其主要控制方式為運(yùn)用相應(yīng)比例的減壓閥門來實現(xiàn)對頂推力的同步控制，在單側(cè)缸的位置移動過程當(dāng)中其位置移動狀況可由另一個位置感應(yīng)器來監(jiān)測，從而實現(xiàn)其在移動過程中的準(zhǔn)確性，確保位置移動的同步性。

2 頂升液壓系統(tǒng)的構(gòu)建

在同步液壓頂升系統(tǒng)當(dāng)中其主要組成部分包括了超高壓電動泵站、螺母自鎖缸、液壓單向控制閥門、壓力感應(yīng)器、位置移動感應(yīng)器及其相應(yīng)的控制器材元器件等內(nèi)容構(gòu)成。其系統(tǒng)的具體工作機(jī)制為：將頂升壓力為75MPa的電動泵站壓力交由液壓站輸出，采用電磁換向閥來實現(xiàn)液壓缸面的升高、降落；缸體的頂升壓力最大可達(dá)2500t，其主要可被劃分為兩側(cè)的兩組系統(tǒng)，其均可被同一電磁控制閥來進(jìn)行操控；在臨時的單側(cè)缸黨總配置有相應(yīng)的壓力感應(yīng)器，其主要目的是用來檢測相應(yīng)的控制指令，從而來達(dá)到對液壓缸頂推作用力的實際有效控制。

三、橋梁施工中同步頂推頂升技術(shù)的實現(xiàn)

在橋梁施工的鋼梁箱體安裝過程當(dāng)中，通常采用整體頂推的方式進(jìn)行，對于頂推設(shè)備的控制及相應(yīng)調(diào)試需要運(yùn)用到GPS同施工空間當(dāng)中的三角網(wǎng)點進(jìn)行實地測量繪制。首先在第一個頂推設(shè)備的安裝中采用臨時支撐被來將相應(yīng)的引導(dǎo)鋼箱梁上升到實際的安裝高度，進(jìn)而在第一個頂推設(shè)備完全能夠支撐之后以此安裝相應(yīng)其它的頂推設(shè)備。

結(jié)語

依據(jù)本次研究結(jié)合相關(guān)的實踐檢驗結(jié)果共同驗證了PLC控制控制技術(shù)在同步液壓頂推頂升的橋梁施工作業(yè)當(dāng)中獲得了良好的實際檢驗效果。其在頂推頂升的移動過程當(dāng)中震動頻率較低，且采用矩陣式的應(yīng)力分布方式能夠顯著的提升橋梁平移施工過程的穩(wěn)固性，因而其也就能夠適應(yīng)大多不同條件施工環(huán)境的約束。

參考文獻(xiàn)

[1]張朝亮，張河新，董偉亮，等.液壓同步頂推頂升技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].液壓與氣動，2008（08）：65-68.