智能张拉设备主要设备和工作原理
(一)、主要设备
智能张拉系统设备主要由控制设备、张拉设备、其他等组成。
1、 控制设备:工业触摸屏计算机、逻辑控制器PLC、变频器、传感器等及软件组成、备用一套手动控制按钮。
2、 张拉设备:移位器、液压泵站、电磁阀等组成。
3、 其他:由千斤顶、工作锚、工具锚、夹片等组成。
(二)、工作原理
预应力智能张拉系统以预应力为控制指标,伸长量误差作为校对指标,通过传感技术采集每台张拉设备(千斤顶)的工作压力和钢绞线的伸长量(含回缩量)等数据,并实时将数据传输给计算机进行分析判断,同时张拉设备(泵站)接收系统指令,实时调整变频电机工作参数,从而实现高精度实时调控油泵电机的转速,实现张拉力及加载速度的***控制。系统还根据预设的程序,由计算机发出指令,同步控制每台设备的每一个机械动作,自动完成整个张拉过程。
三、智能张拉系统主要功能与特点
1、一机控双顶、同步平衡、准确施力
一台智能张拉主机可控制俩台千斤顶,双束四缸同时张拉只需主从两台机器,降低成本、使用方便。计算机发出指令,使两台或四台千斤顶同时准确张拉,减少了误差范围,由传统手工张拉的±15%缩小到±1%。(《公路桥涵施工技术规范》7.12.2***款规定"张拉力控制应力的精度宜为±1.5%"。) (《公路桥涵施工技术规范》7.12.2***款规定"各千斤顶之间同步张拉力的允许误差为±2%"。)
2、智能控制张拉随时采集数据、校核伸长量等
可设定张拉拉力目标值、位移校核目标值、持荷时间等。张拉时同步平衡张拉,压力、位移传感器及时收集数据模拟转换数字信号显示出来拉力值、钢绞线拉伸长度,计算机自动计算伸长量,及时校核伸长量误差是否在±6%以内,实现应力与伸长量"双控",对于打垮度连续现浇箱梁钢绞线延伸到顶后自动累计达到记录值。 (《公路桥涵施工技术规范》7.6.3款规定"预应力筋采用应力控制方法进行张拉时,应以伸长量进行校核。…其偏差应控制在±6%。)
3、 规范张拉过程,减少预应力损失
本系统实现了预应力张拉程序智能控制,不受人为、环境因素影响;停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁设计荷施工技术规范要求,避免或大幅减少了张拉过程中预应力的损失。
4、 自动保存报表、以防数据流失
计算机收集数据,自动保存张拉记录表,避免人为输入造假的可能,可进行真实的施工还原过程。同时还省去了张拉力、伸长量等数据的人工计算、填写过程,减少了人力、物力相应提高了工作效率。
5、 语音报警功能
语音报警功能是对自动张拉过程中发生的异常情况(例如,通讯中断、传感器故障等)通过声音及时、准确的报警,提醒现场操作人员及时处理,从而能***张拉设备安全、可靠。
6、 无线数据传输、远程监控功能
智能张拉系统各个液压泵、传感器、微机PLC等均可无线数据传输,实现远程监控功能,方便质量管理,提高管理效率。使监理、施工、检测单位于同一互联网平台,能实时进行交互,突破了地域的限制,及时掌握预制梁场和桥梁预应力张拉施工质量情况,实现"实时跟踪、智能控制、及时纠错"。
一.工作原理
循环智能压浆系统由智能高速搅拌台车系统、压浆系统、测控系统、循环回路系统等组成。浆液在由预应力管道、制浆机、压浆机等组成的回路内持续循环以排净管道内空气,及时发现管道堵塞等情况,并通过加大压力进行冲孔,排除杂质消除致使压浆不密实的因素。
在管道进、出口分别设置有精密传感器实时监测压力。并实时反馈给系统主机进行分解判断,测控系统根据主机指令进行压力的调整,***预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程,确保压浆饱满和密实。
主机判断管道充盈的依据为进出口压力差在一定时间内是否保持恒定。
二.主要功能与特点
1、浆液满管路保持循环排处管道内空气
管道内浆液从出浆口导流至储浆桶,再从进浆口泵入管道,形成大循环回路,浆液在管道内持续循环,通过调整压力和流量,在管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出,还可排出孔道内残留杂质。
2、准确控制压力、调节流量
(1)***调节和保持灌浆压力
自动实测管道压力损失,以出浆口满足规范***压力值来设置灌浆压力值,***沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的***压力值。关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5Mpa的压力。(2011版桥涵施工技术规范7.8.9条规定“对水平或曲线管道,压浆压力宜为0.5-0.7Mpa....关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5Mpa的稳压期3-5min”)
(2)当进、出浆口压力差保持稳定后,可判定管道充盈。
(3)通过进、出口调节阀对流量和压力大小进行调节。
(4)稳压期间持续补充浆液进入孔道,***密实。
3、准确控制水胶比
按施工配合比数量自动加水,准确控制加水量,从而***水胶比符合要求。(2011 版桥隧施工技术规范7.9.3条规定“浆液水胶比宜为0.26-0.28”)
4、一次压注双孔,提高工效
对于跨径50m内的预制梁,单孔长度小于55 m的预应力管道均可双孔同时压浆,从位置较低的一孔压入,从位置较高的一孔压出回流至储浆桶,节约劳动力,提高工效***。
5、实现高速制浆,规范搅拌时间
系统集成了高速制浆机、自动称重计量上料机、低速储浆桶、自动供水系统,将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌,其转速为1060r/min,叶片线速度>15m/s,完全满足规范要求,同时系统自动控制高速搅拌时间,***搅拌质量。(2011版桥涵施工技术规范7.9.4条规定“搅拌机的转速应不低于1000r/min,其叶片的线速度不宜小于10m/s”)
6、监测压力过程,实现远程控制
灌浆过程又计算机程序控制,压浆过程受人为、环境因素影响降低,准确监测到浆液温度、环境温度、灌浆压力、稳压时间等各个指标,切实满足规范设计要求。自动记录压浆数据,并打印报表通过无线传输技术,将数据实时反馈至相关部门,实现预应力管道压浆的远程监控。
7、系统集成度高、简单适用
系统将高速制浆机、自动称重计量上料机、低速储浆桶、自动供水系统、进浆测控仪、返浆测控仪、压浆泵集成一体,现场使用只须将进浆管、返浆管与预应力管道对接,无需增加管道长度,即可进行压浆施工。操作十分简单,利与推广。