5.1酒店顶部钢桁架安装方案
5.1.1液压同步提升系统的组成
1.集群油缸系统
集群油缸系统作为整个举升工作的执行机构。根据整个桁架的重量,布置吊点和每个吊点的油缸数量。液压缸采用穿孔结构,额定起重量为50吨和200吨。液压油缸包括上下锚油缸和升降主油缸。锚具的松紧由上、下锚油缸的伸缩控制,上锚随主油缸移动。
下面通过油缸的举升情况来说明油缸的工作原理。详见附图“液压千斤顶升降流程图”。
首先上锚拉紧,下锚停止,油缸伸长,钢绞线张拉,荷载通过钢绞线作用于上锚;
当油缸到达底部时,下锚收紧,油缸收缩,上锚松开,载荷从上锚转移到下锚;
油缸缩至底部,上锚收紧,下锚停止,油缸伸出,使载荷从下锚转移到上锚,通过伸出油缸将重物吊起;
当油缸到达底部并完成一个行程时,随着油缸的伸出,吊重也将提升一个油缸行程;
下锚,收缩油缸,松开上锚,将载荷从上锚转移到下锚;
油缸缩到底,上锚收紧,下锚停止,油缸伸长,使载荷从下锚转移到上锚,开始新的行程,通过伸长油缸将重物吊起;
这样,通过上、下锚的载荷转换和油缸的伸缩,重物会随着油缸的伸缩作用逐渐升高到规定的高度。
集群油缸系统通过计算机控制系统统一控制和指挥所有油缸的动作,动作一致,从而完成结构件的吊装作业。
2.泵站系统
泵站系统作为整个液压同步提升系统的动力源,为油缸提供工作动力。通过泵站上各控制阀的动作切换,控制油缸的伸缩缸和锚具的松紧。
3.钢绞线承重系统
提升油缸通过钢绞线、油缸上下锚、地锚和安全锚与提升结构连接。本工程使用的钢绞线为低松弛预应力钢绞线,每根钢绞线的断裂承载力为20t。根据提升力计算钢绞线数量。
4.传感器检测系统
传感器系统检测油缸位置、油压和各吊点高度差的信号,并将这些信号传输给计算机控制系统,作为计算机控制系统决策的依据。
5.计算机控制系统
计算机控制系统作为液压同步整体提升系统的核心,采集各种传感器信号,进行分析处理,发出相关指令,控制泵站和油缸的动作,保证同步提升工作。计算机控制系统有三种工作模式:手动、顺序控制和自动,以满足不同工况的需要。在手动状态下,系统可以实现一个或部分油缸的独立操作,从而调整结构部件的姿态。
同步控制措施
同步整体液压提升技术通过油缸运动的同步控制和油缸伸缩速度的同步控制,实现整体结构的同步提升。
1.动作同步控制
计算机控制系统统一向泵站的相关控制阀发出指令,控制所有油缸的上、下锚碇同时收紧和收紧,油缸同时伸缩。当所有锚都紧或松时,系统可以开始下一个动作。当所有油缸中的一个到达终点时,所有油缸同时停止伸出,以保证油缸的动作一致。通过这些措施,系统实现了油缸的动作同步。
2.气缸伸出速度的同步控制。
在同一吊点,所有油缸的伸缩油缸管路并联,保证同一吊点所有油缸的伸缩速度一致。起吊时,在所有吊点中设置一个主吊点,其余吊点为从吊点。油缸的伸缩速度是通过调节相应泵站比例阀的开度来实现的。对于主吊点,设定一个恒定的比例阀驱动电流,使比例阀开度保持恒定,从而保证主吊点油缸的油缸伸出速度恒定。通过激光传感器测量跟随吊点的高度差距离,计算机控制系统比较主吊点和跟随吊点的高度差,通过高度差反馈信号调节驱动跟随吊点相应比例阀开度的电流,从而调节跟随吊点油缸的油缸伸出速度,保证跟随吊点油缸的油缸伸出速度与主吊点油缸的速度同步。同理,后面所有吊点与主吊点同步,保证结构构件同步起吊。
3.提升轴的控制措施
1)液压千斤顶安装轴线偏差控制≤5mm;
2)桁架上弦杆系泊锚尺寸偏差≤5mm;
3)提升瞬间调整偏差≤3mm;
4)控制轴线综合偏差≤5mm,水平轴线可通过落链调整,标高可通过单点千斤顶微调,确保桁架准确就位。
4.设备故障排除方案
1)液压系统泄漏:更换相应的密封圈;
2)控制阀卡死:清洗控制阀和油;
3)异常情况紧急报警:每个吊点都有一个紧急停止按钮,出现异常情况时可以停止整个系统;
吊点的布置
1.吊装范围:酒店桁架1、2、3、5、上下弦杆、两侧下吊结构、西侧竖网格Z05结构、第一道水平斜撑、斜交叉斜撑。
2.吊点布置:共有6个吊点。
1)在3、5榀桁架与南北侧楼梯间连接处设置4个吊点,各设置1台200t液压千斤顶,共4台。因为桁架本身强度较弱,不能作为吊点。在桁架上部和楼梯管顶部制作提升支架。见设计细节,示意图如下。
吊点应力分布计算图
按重量分布,G1 = 373t,L1 = 24m;;G2 = 219t吨,L2 = 11.2米.
取T2的时刻得到t1 =/L1 =/24 = 475.2t
T2 = G1+G2-T1 = 373+219-475.2 = 116.8t
T1由1 # ~ 4 #吊点千斤顶提供;T2由5#和6#吊点千斤顶提供。
起重设备总能力计算表
4.梯子管提升支架的设计
1)支架采用箱形截面梁,截面尺寸为1030mm×700mm,上盖板宽度为900mm,板厚为30mm。
长度与楼梯间相同,焊接在楼梯间四根刚性支柱顶部的预埋板上;支架挑出楼梯间4.5m,支架前端支撑两根φ244×8圆管,垂直高度3.0m
计算图如下图所示。
千斤顶、支架和钢绞线的自重应为10t。
牛腿上的剪力Qmax=200+10=210t
2)吊装支架根部弯矩的计算
千斤顶、支架和钢绞线的自重应为10t。
牛腿上的剪力Qmax=200+10=210t
A=112128.32平方毫米
X=支架根部剪应力的计算
τ= Qmax/A
Qmax=210t=210×104N
τ= Qmax/A
=210×104/112128.32
=18.72 N/mm2



