3、液压回路
上述2种液压系统的基本回路及主要功能相似,因此下面以负荷敏感手动比例控制液压系统为例,说明液压回路的主要功能(见图1)。 3.1 回转油路
扳动上车操纵阀9的回转联到回转位置,回转马达13两工作口油路通过上车操纵阀9回转联与回油路沟通,该回转油路具有自由滑转功能,按下自由滑转控制开关使回转制动控制电磁阀球阀10通电,打开回转制动器,回转马达13两工作口油路通过上车操纵阀9的回转联与回油路沟通,使整个上车部分处于浮动状态,吊臂在钢丝绳拉动下自动摆向重物的重心上方,从而保护吊臂不受侧载。可随时踩下回转阀11解除自由回转。 3.2 主、副起升油路
主、副起升机构采用内藏式定量马达,体积小、转矩大。主、副卷扬的制动器均为常闭式,当操纵控制主、副起升的手柄时,主油路压力油通过上车操纵阀9进入主、副卷扬马达24、22,同时电磁球阀10通电,控制油开启卷扬制动器,进行正常的起升或下降动作。
当手柄回中位时,主油路压力油从上车操纵阀9返回油箱1,处于卸荷状态,电磁阀球阀10断电,使得卷扬制动器
中的压力油在制动弹簧的作用下通过泄油路回油箱1,制动器在弹簧的作用下处于制动状态。
主、副起升油路中的起升平衡阀25、23可以有效防止重物在下放过程中产生失速现象,保证重物下降速度平稳可靠,提高了安全性能。 3.3 变幅油路
变幅油缸20为双作用液压缸,变幅油缸上安装有变幅平衡阀21,变幅油缸回缩时,只有当上腔液压油达到一定压力时,油缸下腔的油才能回油箱,实现变幅下落,从而保证变幅下落时起重臂的稳定作业。 3.4 伸缩油路
伸缩回路有2个液压缸:液压缸Ⅰ(件15)的活塞杆与基本臂铰接,而其缸体铰接于第2节臂;液压缸Ⅱ(件19)的缸体与第2节臂铰接,而其活塞杆铰接于第3节臂。其中液压缸Ⅰ用于控制2-5节臂与1节臂的相对伸缩,液压缸Ⅱ用于控制3-5节臂之间的相对伸缩。电液换向阀16用于缸Ⅰ与缸Ⅱ之间的运动切换。 3.5 支腿油路
通过操纵支腿操纵阀31来控制5个支腿油缸的伸缩,每个支腿油缸都带有液压锁30,用来保证支腿油缸不会因操纵阀的中位泄露回缩。第5支腿33上带有压力传感器32,当超
载时,压力传感器将发出信号使电磁球阀8换向,将上车操纵阀9的主安全阀打开,使上车的所有动作失效。 3.6 冷却油路
该系统具有自动冷却功能,油箱内装有温度传感器。该传感器一旦检测到油箱内的油液温度上升到设定温度,电磁球阀5通电,使节流阀6换向,使部分油进入冷却器7,对系统进行冷却。如果油液温度低于设定温度,电磁球阀5断电,使节流阀6回位,系统不再冷却。
自升式爬模研制与应用
周 宇 钱兴喜
摘要:三峡工程永久船闸地下榆水系统竖井多且高,混凝土施工难度大,自升式爬模作为一种新型的施工手段,使用效果良好,具有较大的实用价值。 关键词:竖井;自升式爬模;研制;应用;三峡工程
1 概况
三峡工程永久船闸地下输水系统竖井数量多、井身高,体形复杂,工期紧,断面尺寸大小不同的36条竖井呈南中北3条线,分6级水平对称布置。 竖井高度最大为91.65m,最低54.55m,除少数竖井衬砌后伸出地面外,其余皆为埋藏式,外伸段最高约32m。
竖井混凝土衬砌总量约20万m,钢筋约2万t,施工从1999年3月开始,要求2001年9月全部结束,工期为两年半。时间紧,任务重,施工干扰大,如何多快好省地进行施工,资源的合理配置特别是模板的选型设计显得尤为重要,竖井施工能否按期完成直接制约着金结安装的进行,从而影响到整个工程的进展情况。
由于竖井数量较多,且各具特点,在竖井混凝土施工中配置了多种模板形式,自升式爬模作为其中的一种,在使用中体现出了较大的优越性,具有
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自身独到之处。
2 结构特点及工作原理
2.1 结构特点
自升式爬模主要由模板、井架、中部平台、下部平台、支腿、脱立模撑杆及液压系统组成。模板浇筑层高3.3m。
(1)模板分角模和直边模。角模由钢板制作成一体,直边模由标准小钢模与骨架组合而成,标准模板主要选用P3018和p6018,模板间用U型卡扣紧,骨架用8#槽钢制作而成,模板与骨架用螺栓相连。模板高3.6m,与下部成形混凝土搭接30cm。模板通过撑杆与井架连为一体。 分为4层,用型钢制作后连为一体,为解决部分施工材料由井底往上吊运的问题,在井架中部留空;当钢筋等从井口由上往下吊运时,则把井架封闭,作为堆放钢筋等材料的平台。大井井架为,分成几块制作,现场拼装成整体,接头用螺栓井架由于形体尺寸较小,重量较轻,可做成一整于中层平台上,用螺栓相连。
下层平台用油缸相连,支腿固定于平台端部,可缩,支腿外伸后置于井壁预留孔内。
系统由泵站、液压油缸及管路组成。油缸中部铰程达2m,两端分别与中下层平台相连。为便于操阀门井模板配置了4个油缸及1个泵站,水泵井板各配置2个油缸并共用1个泵站。油缸每次伸分两次完成整个升模过程。
坡而言,每个阀门井由工作阀门井、水泵井及上
A--水泵井 B一检修井 C一工作阀门井
1个组成,各井模板自成一体,可单独进行爬升。
1一角模 2一模板 3一井架 4一
井爬模结构布置见图l。 理
爬模运行步骤主要分为脱模、升模、校模三个过程。
(1)脱模 脱模前把模板与井架之间的固定支撑拆除,然后利用手动撑杆把模板拉离混凝土面约5cm。脱模时,先脱角模,然后再脱边模。 (2)升模 升模前检查各部位有无卡阻现象,清除相关障碍物,承力支腿
图l 爬升模板布置图
应伸人孔内一定长度,确保稳定受力。升模时,下层平台先不动,把中层平台支腿水平内收离开混凝土面,开动液压泵站让油缸带动中层平台、模板及井架向上顶升1.65m,把中层平台支腿外撑人预留孔内承力,然后把下层平台支腿内收脱离井壁,油缸回油把下层平台往上提升1.65m,到位后把支腿外撑固定,完成一半升模。重复前面步骤即可完成整个3.3m的升模过程。爬模爬升工作原理见图2:
液压系统工作压力为16MPa,额定流量37L/min,功率11kW。油泵、电机及各种控制阀集中布置于泵站上,采用多路换向阀进行方向控制,换向操作方便可靠;为便于装拆,管道皆采用高压软管连接。多路换向阀每联控制一只油缸,当需要几支油缸同步运行时可把多路换向阀同时打开,油缸同时上升;当每只油缸上升不同步,需单独进行调整时,可把其余控制阀关闭后进行微调,待处于同一水平高程后再同步上升。在爬升过程中,各井位油缸应同步运行,高差不允许大于10cm,若超过则应及时调整,防止同步误差过大造成模板倾斜、受力不均及卡塞。液压系统工作原理见图3。
图2 爬升运行原理图
l一井架 2--模板 3一撑杆 4-预留孔 中层平台 6一油缸 7一下层平行台 8一支腿
图3 液压原理图
l一油缸 2--多路换向阀 3一油阀 45一压力表 6--调速阀 7一油箱 滤
(3)校模 模板爬升就位后根据测量控制基准进行校模。对于模板垂直度的调整,利用油缸进行局部微调把中层平台调整水平,把支腿垫平稳;模板形体尺寸利用手动螺旋丝杆进行涧整。各部调校平直后把模板与井架之间的固定支撑上牢、上全,防止浇筑时模板局部发生变形,影响混凝土成形质量。
3 施工实践
自升式爬模自1999年9月12日第一套投入竖井混凝土施工以来,相继又有9套投入使用,爬模不仅用于南北坡,还用于中隔墩,是用于竖井混凝土施工的几种模板形式中数量最多的。从使用效果来看,自升式爬模具有以下特点:
(1)液压爬升,无需起吊设备;
(2)操作简单,安全可靠,脱、立模快;
(3)整体性好,浇筑速度快,混凝土体形易保证。
自升式爬模带有液压系统,虽然一次性投入成本稍高,但由于脱立模无需吊机,节省了大量人力物力,加之施工速度快,综合成本反而较低。在竖井混凝土施工中,虽然钢筋密集,振捣、布料十分困难且需处理少部分欠挖,但自升式爬模还是创造了每月浇筑6层高19.8m的好成绩。
表1为自升式爬模技术经济分析,以南北坡阀门井为例,平均高度以70m计。