一、移動式液壓頂升系統(tǒng)的工作原理
液壓泵站的電動機通過液壓油泵為整個液壓頂升系統(tǒng)提供動力。當(dāng)手柄位于升降位置時,液壓控制閥控制液壓頂升單元的雙作用油缸的伸縮,從而帶動起重梁及重物一同升降;當(dāng)手柄位于行走位置時,液壓控制閥控制位于液壓頂升單元底座內(nèi)的液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)向,液壓馬達(dá)通過鏈條驅(qū)動底座上的車輪,從而實現(xiàn)液壓頂升系統(tǒng)在導(dǎo)軌上來回行走。
液壓頂升系統(tǒng)是液壓知識與起重知識相結(jié)合的產(chǎn)物,從而使、方便的移動、定位和操控重型負(fù)載及龐大物體成為可能。以L1100液壓頂升系統(tǒng)為例,整個系統(tǒng)由4個頂升單元、2個液壓泵站、導(dǎo)軌、橫梁、吊鉤和無線控制器組成,其較大提升高度為12米,較大起重能力為1100噸。
起重能力:
一:每個單元起重能力為267噸,整個系統(tǒng)(4個頂升單元)起重能力為:267*4=1068噸(在7.3米高)
二級:每個單元起重能力為172噸,整個系統(tǒng)(4個頂升單元)起重能力為:172*4=688噸(在10米高)
第:每個單元起重能力為96噸,整個系統(tǒng)(4個頂升單元)起重能力為:96*4=384噸(在12米高)
操作速度:
起重速度:上升/下降0~10米/小時,連續(xù)可調(diào)
行走速度:水平行走0~30米/小時,連續(xù)可調(diào)
一般1臺液壓泵站控制2個液壓頂升單元(也有部分產(chǎn)品1臺液壓泵站控制4個液壓頂升單元),2臺液壓泵站從油路上是各自單獨的,控制上可同時并有相對關(guān)系的控制,使其兩側(cè)的4支液壓頂升單元同步升降。液壓系統(tǒng)中對兩側(cè)液壓頂升單元的液壓缸分別由2個比例換向閥單獨進(jìn)行控制,可分別或同時控制兩側(cè)液壓缸伸縮,使每側(cè)2支液壓缸靠剛性同步控制,兩側(cè)液壓缸由液壓比例流量控制兩側(cè)支腿伸縮同步。為了頂升,在液壓缸無桿腔出油口設(shè)置液控單向閥,使液壓缸在頂升重物時保壓。在每側(cè)無桿腔總油路中設(shè)置平衡閥,使無桿腔回油時保持有背壓的作用。液壓系統(tǒng)采用比例流量閥控制,是在2支液壓缸中有1支配有位移傳感器,檢測兩側(cè)支腿的位移信號,通過流量—位移—電反饋的控制方式,經(jīng)比例流量閥開啟信號,形成1個閉環(huán)控制功能,使兩側(cè)液壓缸活塞桿進(jìn)出給定的位移量,兩側(cè)支腿伸縮同步,控制準(zhǔn)確敏捷。
二、橋梁頂推施工技術(shù)
頂推法施工是在沿橋縱軸方向,采用無支架的方法推移就位。因此在水深、橋高以及高架道路等情況下,可避免大量施工腳手架、可不中斷現(xiàn)有交通、在較小的施工場地下,施工;同時,可以使用簡單的設(shè)備建造長大橋梁。
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋采用頂推法施工在世界各國頗為盛行。它在臺后開辟預(yù)制場地,分節(jié)段預(yù)制梁身并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將各節(jié)段連成整體,然后通過水平液壓千斤頂施力,借助不銹鋼板與聚聚四氟乙烯模壓板組成的滑動裝置,將梁逐段向?qū)Π锻七M(jìn),待全部頂推就位后,落梁并且換正式支座,完成橋梁施工。
頂推法施工的主要關(guān)鍵是頂推工作,核心的問題在于應(yīng)用有限的頂力將梁頂推就位。根據(jù)聚四氟乙烯的材性,摩擦系數(shù)與垂直壓強成反比,與滑動速度成正比。施工中所用的滑移設(shè)備與在轉(zhuǎn)體施工采用聚四氟乙烯轉(zhuǎn)動設(shè)備類同。頂推的施工方法多種多樣,主要依照頂推的施工方法分類,同時也可由支承系統(tǒng)和頂推的方向來區(qū)分頂推的施工方法。
頂推的裝置集中在主梁預(yù)制場附近的橋臺或橋墩上,前方墩各支點上設(shè)置滑動支撐。液壓提升裝置又可分為兩種:一種是由水平千斤頂通過沿箱梁兩側(cè)的牽動鋼桿給預(yù)制梁一個頂推力;另一種是由水平千斤項與豎直千斤頂聯(lián)合使用,頂推預(yù)制梁前進(jìn)。它的施工程序為頂梁、推移、落下豎直千斤項和收回水平千斤頂?shù)幕钊麠U。
滑道支承在墩上的混凝土臨時墊塊上,它由光滑的不銹鋼板與組合的聚四氟乙烯滑塊組成滑道,其中的滑塊由氟板與具有加勁鋼板的橡膠塊構(gòu)成,外形尺寸有420*420mm、200*400mm、500*200mm等數(shù)種,厚度也有40、31、21mm等幾種。頂推時,組合的聚四氟乙烯塊在不銹鋼板上滑動,并在前方滑出,通過在滑道后方不斷喂入滑塊,帶動梁身前進(jìn)。頂推時,升起豎直頂活塞,使臨時支承卸載,開動水平千斤項去項推豎直頂,由于豎直頂下面設(shè)有滑道,頂?shù)纳隙搜b有一塊像膠板,即豎直千斤項在前進(jìn)過程中帶動梁體向前移動。當(dāng)水平千斤頂達(dá)到較大行程時,降下豎立頂活塞,使梁體落在臨時支承上,收回水平頂活塞,帶動豎直頂后移,回到原來位置,如此反復(fù)不斷地將梁頂推到設(shè)計位置。
對于多點頂推則在每個墩臺上設(shè)置一對小噸位(400~800kN)的水平千斤頂,各集中的頂推力分散到各墩上。由于利用水平千斤頂傳給墩臺的反力來平衡梁體滑移時在橋墩上產(chǎn)生的摩阻力,從而使橋墩在頂推過程中承受較小的水平力,因此可以在柔性墩上采用多點頂推施工。同時,多點頂推所需的噸位小,容易獲得,所以我國在近年來用頂推法施工的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,較多地采用了多點頂推法。在液壓頂升設(shè)備方面,國內(nèi)一般較多采用拉桿式頂推方案,每個墩位上設(shè)置一對液壓穿心式水平千斤頂,每側(cè)的拉桿使用一根或兩根直徑為25mm高強螺紋鋼筋,它的前端通過錐形楔塊固定在水平頂活塞桿的頭部,另一端使用的拉錨器、錨錠板等連接器與鋼筋連接,水平千斤頂固定在墩身的臺座上,同時在梁位下設(shè)置沿板和沿塊,當(dāng)水平千斤頂施頂時,帶動箱梁在滑道上向前滑動。
多點頂推施工的關(guān)鍵在于同步,因為頂推水平力是分散在各橋墩上,一般均需通過中心控制室控制各千斤項的出力等級,同時啟動,同步前進(jìn),同時停止和同時換向。為了在意外情況下能及時改變?nèi)珮虻倪\動狀態(tài),各機組和觀測點上,需裝置急停按鈕。對于在柔性墩上的多點頂推,為盡量減小對橋墩的水平推力,千斤項的出力按照摩擦力的變化幅度分為幾個等級通過計算確定,施工時在控制室隨時調(diào)整頂力的級數(shù),控制千斤項的出力大小。由于千斤頂傳力時間差的影響,將不可避免地引起橋墩沿橋縱向擺動,同時箱梁的懸出部分可能上下振動,這些因素對施工其不利,要盡量減少其影響。
對于多點頂推與集中單點頂推比較,可以免去大規(guī)模的頂推設(shè)備,能控制箱梁的偏離,頂推時對橋墩的水平推力可以減到很小,便于結(jié)構(gòu)采用實心墩。在彎橋采用多點頂推時,由各墩均勻施加頂力,同樣能順利施工。采用拉桿式頂推系統(tǒng),免去在每一循環(huán)頂推過程中用豎向千斤頂將梁頂起使水平千斤頂復(fù)位,簡化了工藝流程,加快頂推速度。但多點頂推需要較多的設(shè)備,操作要求也比較高。