鋼內(nèi)筒施工承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制方案

[一]、鋼內(nèi)筒施工承載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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(jìn)行2項(xiàng)設(shè)計(jì)和改造：①承重平臺(tái)的設(shè)計(jì)或改造；②鋼內(nèi)筒吊裝段的設(shè)計(jì)。
1承重平臺(tái)的設(shè)計(jì)與改造
因提升裝置需安裝在混凝土外筒的上層來(lái)提升鋼內(nèi)筒，故通常需要將煙囪上層的檢修平臺(tái)改造為可承受單根鋼內(nèi)筒自重的承重平臺(tái)在鶴壁三期鋼內(nèi)筒施工中，承重平臺(tái)設(shè)置在220m平臺(tái)，承重平臺(tái)由4根主梁與4根次梁組成，考慮到鋼內(nèi)筒受力均勻，8根主梁和次梁均布放置煙囪外筒施工時(shí)，在筒壁預(yù)留8個(gè)施工孔用來(lái)擱置吊裝用主梁，預(yù)留孔的設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)院確認(rèn)次梁對(duì)稱(chēng)擱置在主梁上方，次梁與主梁焊接由于單筒結(jié)構(gòu)決定了其施工面狹窄，為避免鋼內(nèi)筒在提升過(guò)程中與檢修平臺(tái)干涉，所有的檢修平臺(tái)全部待鋼內(nèi)筒就位后安裝在設(shè)計(jì)承重平臺(tái)時(shí)，鋼內(nèi)筒較大自重按1400塔慮，承重大梁的強(qiáng)度計(jì)算按照吊裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的較惡劣工況考慮經(jīng)計(jì)算，承重大梁及承重平臺(tái)上其他設(shè)備總重大約60t加上鋼內(nèi)筒自重，則煙囪混凝土外筒壁需分別預(yù)制8個(gè)可分別承重260t的預(yù)留口用來(lái)安裝承重大梁改造設(shè)計(jì)后，承重平臺(tái)較原檢修平臺(tái)自重增加約20t。
2鋼內(nèi)筒吊耳的設(shè)計(jì)
鋼內(nèi)筒吊耳的設(shè)計(jì)主要考慮兩點(diǎn)：①鋼內(nèi)筒的整體剛度；②吊耳處的局部強(qiáng)度吊裝中，為了鋼內(nèi)筒的剛度，我們?cè)诘跹b段采用環(huán)形梁進(jìn)行整體加強(qiáng)，而在吊點(diǎn)處采取局部加強(qiáng)一吊裝段承受的較大重量為300t可采用4吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)，即用4個(gè)千斤頂提升；二吊裝段承受全部鋼內(nèi)筒的重量，則采用8吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)吊裝段整體采用環(huán)形梁結(jié)構(gòu)，這樣可增加其剛度，避免在吊裝過(guò)程中筒體變形過(guò)大由于下錨頭為傳力部件，其連接處將產(chǎn)生應(yīng)力集中，故在設(shè)計(jì)中與下錨頭接觸處需采用較厚鋼板，并在連接處相應(yīng)的環(huán)梁內(nèi)多加筋板可降低其局部應(yīng)力，以防止連接處壓潰變形。
[二]、液壓頂升設(shè)備偏差控制方案
液壓頂升設(shè)備系統(tǒng)的偏差控制，包括提升高度的偏差控制和提升負(fù)載的均衡控制。
(l)提升高度的偏差控制:在全部吊點(diǎn)中確定一個(gè)關(guān)鍵吊點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，控制其他吊點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的高度偏差不得超過(guò)設(shè)計(jì)允許的范圍，始終保持全部吊點(diǎn)的平衡度；當(dāng)高差到達(dá)警戒線(xiàn)時(shí)預(yù)警，超過(guò)邊界線(xiàn)時(shí)警報(bào)，并向順序控制子系統(tǒng)發(fā)出停升信號(hào)。因此，高差控制的主要工作是:斷檢測(cè)各吊點(diǎn)的提升高度，信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)計(jì)算與決策，再由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，改變各吊點(diǎn)電液比例閥的開(kāi)合度，通過(guò)調(diào)節(jié)流量改變提升速度，從而縮小吊點(diǎn)高差，并力圖使之趨向于零。
(2)提升負(fù)載的均衡控制:由于整體提升中有些吊點(diǎn)的負(fù)載相差很大，如雙機(jī)位機(jī)庫(kù)鋼屋蓋26個(gè)吊點(diǎn)的負(fù)載較大相差20倍，額定動(dòng)力負(fù)載比(液壓頂升設(shè)備額定提升力與提升負(fù)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(guò)程中各吊點(diǎn)的實(shí)際動(dòng)力負(fù)載比，使之趨向均衡。因此，負(fù)載均衡控制的主要工作是:不斷檢測(cè)各提升器的油壓，信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，經(jīng)計(jì)算與決策，再由計(jì)算機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，調(diào)整各吊點(diǎn)的動(dòng)力負(fù)載比。
(3)雙目標(biāo)綜合控制策略:在提升高差與提升負(fù)載的雙目標(biāo)控制中，根據(jù)工程特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，以高差控制為主，負(fù)載控制為輔。在總體上，負(fù)載控制的方向應(yīng)當(dāng)與高差減小的趨勢(shì)一致，否則就屏蔽負(fù)載控制功能；在某些情況下，為改變負(fù)載分布，允許負(fù)載控制的效果導(dǎo)致高差變大，但嚴(yán)格限制在高差允許值范圍內(nèi)。何時(shí)允許這一處理，由計(jì)算機(jī)控制邏輯決定，但操作員可以干預(yù)，經(jīng)工程指揮者的決策和授權(quán)，操作員可以改變計(jì)算機(jī)的決定。
偏差控制的檢測(cè)部分由各吊點(diǎn)高差傳感器和信號(hào)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(qū)動(dòng)液壓提升器比例閥的電液控制器。