航道桥梁整体同步顶升成套关键技术研究.ppt

顶 升 系 统 经 济 性 分 析 顶升系统设备分析 顶升工程造价分析 两种顶升系统设备介绍 两种顶升系统工作性能比较 南林大桥顶升工程造价编制 桥梁顶升工程造价估算 同步顶升设备用量清单 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 研 究 思 路 3 2 1 3 2 1 1.1 主要技术设备 电动顶升 液压顶升 液压油缸 油泵 PLC 控制系统 发电设备 其他 螺旋千斤顶 1顶升设备经济性分析 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 1.2 两种设备的性能比较 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 研究电动千斤顶设备是否适用于桥梁整体同步顶升。 调查目的 综合三方面因素，故本项目作出结论，否定了电动设备应用于桥梁顶升项目的可行性。 调查 结果 电动设备的同步性 电动设备的起重重量 电动设备的经济性 调查内容 1.3 基于电动设备的顶升可行性分析 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 全国统一市政工程预算定额 2 公路工程机械台班费用定额 3 建设工程工程量清单计价规范 1 浙江省建设工程施工取费定额 5 施工设计文件 6 全国统一施工机械台班费用定额 4 整体同步顶升经济性分析 2 2.1 南林大桥同步顶升造价编制 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 3 措施项目清单计价表 1 单位工程汇总表 5 零星工作项目计价表 2 分部分项工程量清单计价表 4 其他项目清单计价表 7 分部分项工程量清单综合单价分析表 6 主要材料价格表 南林大桥顶升造价编制的计价表及价格分析表 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 2.2 基于南林大桥顶升造价的估算方法 抱柱梁工程费用接近总费用的一半 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 抱柱梁 墩柱接长 限位结构 基础与桥面 顶升设备 零星人工材料费 每千吨桥重约耗费17.67万元 每千吨桥重顶升1m约耗费1.08万元 每使用一个千斤顶约耗费0.95万元 每百平米桥梁面积约耗费0.86万元 每千吨桥重每天约耗费0.1万元 包括项目措施费及规费、税金 占总造价的10%，将上述6项费用除以0.9即为此项费用 PLC控制系统：2.8万元／套 油泵台班单价：320元 其他设备费：每千吨每顶升1m约300元 其他 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 以岂风大桥为例 南林大桥顶升造价 顶升造价估算方法 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 由墩柱个数决定，原则上每个桥墩均设置一个光栅尺 桥跨50~100m内设置一个油泵，且其控制液压缸数目不超过50个 单套控制单价28000元，一次 顶升使用一套控制系统 油缸数目＝桥跨重度×安全系数／单个油缸吨数；安全系数通常为2—2.2 光栅尺 油泵 PLC同步 控制系统 液压油缸 2.3 顶升设备用量清单 第五部分：整体同步顶升系统经济性分析 设将桥梁分成n个顶升点，令k表示第k步顶升，xi(k)表示在第k步开始的时候顶升点i的实际累积顶升高度，ui(k)表示在第k步中顶升点i的期望调整距离，i=1…,n。那么在第k+1步开始的时候，顶升点i的累积顶升高度为 xi(k+1)=xi(k)+ui(k)+vi(k) 其中vi(k)表示液压系统中千斤顶运动的干扰。这里假设干扰vi(k)服从均值为零的高斯分布 顶升点运动建模 第三部分：顶升设备配套关键技术研究 2.2 传感器网络和Kalman滤波 液压系统 1 顶升点 1 液压系统 2 顶升点 2 液压系统 n 顶升点 n 同步协调控制 传感器(1,1) … 传感器(1,n1) 传感器(2,1) … 传感器(2,n2) 传感器(n,1) … 传感器(n,nn) Kalman 滤波器 1 Kalman 滤波器 2 Kalman 滤波器 n 第三部分：顶升设备配套关键技术研究 假设在顶升点i上放置了ni个位移传感器，每个传感器是同步的。中央控制器接收到的顶升点i的第j个传感器在第k步测量到的数据含有白噪声，其形式为 其中wij(k)为测量误差，由传感器本身特性决定 kalman滤波算法 yij(k)=xi(k)+wij(k) Kalman滤波可以有效处理随机白噪声，得出最优估计值 yi1(k) yi2(k) yin1(k) … Kalman滤波 Qi(K)和Pi(k)分别为相应的最优估计误差和预测误差 第三部分：顶升设备配套关键技术研究 部分学者选择一个顶升点作为参考点，调整其他顶升点的位移 我们采用基于所有顶升点的Kalman最优估值的平均值来调整各顶升点的位置，即 ： 其中d(k)表示在第k步设定的顶升距离。 2.3 基于平均位移的同步算法 第三部分：顶升设备配套关键技术研究