[一]、鋼內筒施工承載結構設計
液壓提升裝置采用鋼索式液壓提升煙囪施工方案,在施工前期主要需要進行2項設計和改造:①承重平臺的設計或改造;②鋼內筒吊裝段的設計。
1承重平臺的設計與改造
因提升裝置需安裝在混凝土外筒的上層來提升鋼內筒,故通常需要將煙囪上層的檢修平臺改造為可承受單根鋼內筒自重的承重平臺在鶴壁三期鋼內筒施工中,承重平臺設置在220m平臺,承重平臺由4根主梁與4根次梁組成,考慮到鋼內筒受力均勻,8根主梁和次梁均布放置煙囪外筒施工時,在筒壁預留8個施工孔用來擱置吊裝用主梁,預留孔的設計由設計院確認次梁對稱擱置在主梁上方,次梁與主梁焊接由于單筒結構決定了其施工面狹窄,為避免鋼內筒在提升過程中與檢修平臺干涉,所有的檢修平臺全部待鋼內筒就位后安裝在設計承重平臺時,鋼內筒較大自重按1400塔慮,承重大梁的強度計算按照吊裝過程中可能出現的較惡劣工況考慮經計算,承重大梁及承重平臺上其他設備總重大約60t加上鋼內筒自重,則煙囪混凝土外筒壁需分別預制8個可分別承重260t的預留口用來安裝承重大梁改造設計后,承重平臺較原檢修平臺自重增加約20t。
2鋼內筒吊耳的設計
鋼內筒吊耳的設計主要考慮兩點:①鋼內筒的整體剛度;②吊耳處的局部強度吊裝中,為了鋼內筒的剛度,我們在吊裝段采用環形梁進行整體加強,而在吊點處采取局部加強一吊裝段承受的較大重量為300t可采用4吊點結構,即用4個千斤頂提升;二吊裝段承受全部鋼內筒的重量,則采用8吊點結構吊裝段整體采用環形梁結構,這樣可增加其剛度,避免在吊裝過程中筒體變形過大由于下錨頭為傳力部件,其連接處將產生應力集中,故在設計中與下錨頭接觸處需采用較厚鋼板,并在連接處相應的環梁內多加筋板可降低其局部應力,以防止連接處壓潰變形。
[二]、液壓頂升設備偏差控制方案
液壓頂升設備系統的偏差控制,包括提升高度的偏差控制和提升負載的均衡控制。
(l)提升高度的偏差控制:在全部吊點中確定一個關鍵吊點為基準點,控制其他吊點與基準點的高度偏差不得超過設計允許的范圍,始終保持全部吊點的平衡度;當高差到達警戒線時預警,超過邊界線時警報,并向順序控制子系統發出停升信號。因此,高差控制的主要工作是:斷檢測各吊點的提升高度,信號輸入計算機后,經計算與決策,再由計算機發出控制信號,改變各吊點電液比例閥的開合度,通過調節流量改變提升速度,從而縮小吊點高差,并力圖使之趨向于零。
(2)提升負載的均衡控制:由于整體提升中有些吊點的負載相差很大,如雙機位機庫鋼屋蓋26個吊點的負載較大相差20倍,額定動力負載比(液壓頂升設備額定提升力與提升負載之比)較小的1.3,較大的3.5,相差2.8倍,因此,控制提升過程中各吊點的實際動力負載比,使之趨向均衡。因此,負載均衡控制的主要工作是:不斷檢測各提升器的油壓,信號輸入計算機后,經計算與決策,再由計算機發出控制信號,調整各吊點的動力負載比。
(3)雙目標綜合控制策略:在提升高差與提升負載的雙目標控制中,根據工程特點和設計要求,以高差控制為主,負載控制為輔。在總體上,負載控制的方向應當與高差減小的趨勢一致,否則就屏蔽負載控制功能;在某些情況下,為改變負載分布,允許負載控制的效果導致高差變大,但嚴格限制在高差允許值范圍內。何時允許這一處理,由計算機控制邏輯決定,但操作員可以干預,經工程指揮者的決策和授權,操作員可以改變計算機的決定。
偏差控制的檢測部分由各吊點高差傳感器和信號采集傳輸電路,以及液壓提升器壓力表等組成;輸出部分為驅動液壓提升器比例閥的電液控制器。