泵控多连杆式起竖系统自抗扰力同步控制

针对泵控多连杆式起竖系统存在的非线性、模型不确定性和双缸不同步引起的力纷争问题,提出一种双缸起竖系统自抗扰力同步控制设计方法。考虑多连杆起竖机构运动学特性和闭式泵控液压系统的压力流量动态,建立多连杆式起竖系统动力学模型,通过扩张状态观测器估计系统干扰和模型不确定性,以在控制器设计过程中进行补偿,同时融合复合力同步控制方法,增强系统克服负载偏载、外干扰等引起的力纷争。基于Lyapunov理论分析证明了多连杆式双缸起竖系统的渐近跟踪和力同步性能。通过中速和快速恒功率起竖对比试验,验证所提自抗扰力同步控制策略的有效性,获得了良好的起竖跟踪和力同步控制性能。

三维全景数字孪生技术在箱梁运架施工中的应用

采用三维全景数字孪生技术实现高速铁路箱梁运架施工环境及设备的虚拟映射,通过北斗定位、GIS地图、设备信息自动采集、智能推理等技术实现三维数字模型的实时驱动,达到与物理实体同步呈现的效果;各级管理人员通过数字孪生全局视角,更便捷、高效地对施工过程进行分析、预测和管控。以荆门—荆州高速铁路项目为依托,进行了实践探索,形成了高速铁路箱梁运架施工大型复杂场景的典型数字孪生应用,有效推动了传统行业与数字孪生的深度融合。

我国城市地下空间盾构法隧道工程技术新进展

基于盾构施工特点,对盾构法施工技术的发展过程和创新进展进行调查研究,总结盾构法施工技术在地铁、市政公路、城市铁路、城市水工隧洞、城市综合管廊等工程中的最新应用,阐述城市盾构法隧道在地质条件多样化、越江跨海常态化、结构断面多元化、地面条件复杂化、隧道结构耐久性等方面面临的技术挑战。介绍超大直径盾构装备、大直径泥水盾构常压换刀、多模盾构、类矩形盾构隧道建造、联络通道机械法施工、软硬极端悬殊地层掘进、富水砂卵石地层土压平衡盾构、地下高地震烈度盾构隧道减隔震抗震和超长距离综合施工等技术创新成果;总结不良地质识别、设备状态实时感知、同步推拼连续掘进、盾构自动驾驶技术、盾构智能化管控平台等盾构智能掘进技术进展;指出城市地下空间建设盾构法隧道工程的发展趋势,地铁隧道、城市道路、综合管廊、城市给排水等设施需要不断更新,并网络化,盾构法隧道技术需要不断发展,盾构法隧道智能化施工需日趋精益。未来盾构装备将朝着“多模式、无刀化、外星化”等多元化,多源信息感知、管片智能拼装、地质探测预报、自主感知掘进决策等智能化以及特大直径、超长距离、超大埋深、超高水压等方向发展。

基于推拼同步盾构机的管片拼装机结构和控制方法研究

针对推拼同步盾构机利用轴向插入式管片拼装中产生的额外推进时间进行管片拼装的特点,分析了管片拼装机的适应性要求。通过对比多种拼装机方案,最终采用不改变传统大平移拼装主体结构的方案,通过算法和控制使拼装系统具有跟随和补偿双模式,可分别使拼装机主体与盾构机、成环隧道保持静止。针对推拼同步盾构机管片拼装的工况对拼装机平移梁的可靠性进行了分析,可满足推拼同步工作要求。

多幅节段拼装梁双机同步逐孔架设施工技术

以南昌洪都大道快速化改造项目主线桥为背景,研究了预制节段梁拼装梁施工技术,采用两台节段梁拼装架桥机进行多幅梁体同步拼梁施工,解决了大挑臂横梁不平衡受力问题,实现双幅预制节段大箱梁双幅同步拼装施工,提高节段梁拼装安全性,而且提高了节段拼装精度和拼装工效,研究成果可为相关工程提供借鉴。

主线与匝道共墩三层桥各层梁同步架设施工技术研究

文章以广州新白云国际机场第二高速公路南段工程SG03合同段为背景,对上层主线、中层匝道B匝道、下层匝道共墩三层桥的下构及架梁施工方案进行研究与优化,并提出了施工关键技术,包括架桥机吊装钢丝绳及吊具、梁体吊点捆绑位置、运梁车转换等。文章重点研究如何实现共墩三层桥各层梁体同步架设,有效避免常规施工方法中的下构及架梁施工相互制约的问题。

双电动缸滑模力分配同步起竖控制

针对含有未知系统动态、外部时变干扰及内力纷争的双电动缸同步起竖系统,提出了一种不依赖于函数逼近器且能保证瞬态和稳态跟踪性能的同步控制策略。设计基于未知系统动态估计的双曲滑模控制器保证起竖轨迹跟踪性能,使用未知系统动态估计器估计补偿系统未知参数和外部时变干扰,该控制器结构简单只需调节一个参数且具有良好的动态适应性能,基于双曲函数设计了一种新的滑模趋近律,有效克服了传统滑模的易抖振等问题;针对双电动缸同步起竖过程中存在的双缸耦合现象,设计推力分配同步控制算法,避免系统产生大的耦合内力,同时保证双缸运动的同步性。通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的稳定性,仿真结果证明了提出控制策略的有效性。

全预制装配式桥梁一体化架设施工技术研究

依托阜溧高速公路横泾河特大桥工程,针对高速公路全预制装配式桥梁对施工场地、周边环境、施工质量、安全管理及标准化要求高的现状,设计了一种新型的一体化架桥机。同时,提出了适用于预制立柱、盖梁及小箱梁一体化安装的新工艺,实现了全预制装配式桥梁墩梁的同步架设,提高了施工效率和架梁速度。此工艺具有便于现场施工组织、减少地基处理、不受地面及地质制约、高效经济等诸多优点,为全预制装配式桥梁的施工提供借鉴。

大型起竖设备的PID同步控制研究

对某大型双缸起竖设备的工作特点和过程进行了分析和仿真,提取了进行同步控制的特征参量,并且在此基础上给出了液压回路的改进措施,提出了一种PID控制器的设计及其参数调整方法。实验结果证明,该方法可实现此大型双缸起竖设备的同步控制,改善了系统的同步特性,且具有较高的精确性和稳定性。

地地导弹快速起竖装置的同步自动控制器设计

文中针对某型地地导弹地面发射装置起竖油缸的同步自动控制问题,提出一种基于模糊-积分复合控制的同步自动控制器设计方法,该方法利用模糊控制器对控制对象要求不高的特点,有效地克服了液压系统的非线性特性。最后,通过仿真验证了所设计的控制器不但可以有效地达到同步控制的目的,而且具有较强的控制精度。

温州瓯江北口大桥主桥钢桁梁施工技术研究

温州瓯江北口大桥是国内外首座三塔四跨(230+800+800+348)m双层加劲梁悬索桥。针对其钢桁梁节段长、吊重大、梁段多的特点,对跨中缆梁交汇段、跨中一般梁段、塔区梁段和边跨梁段采用缆载吊机、缆索起重机、浮式起重机施工和液压同步提升4种方法可行性进行了研究,并对各方法适用性、经济性、安全性及工效进行了综合比选,推荐采用缆载吊机+液压同步提升架设法进行全桥钢桁梁架设。

特高压11标段8分裂导线并行分组同步牵引架线施工关键技术

1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国首个特高压输电工程,面对特高压11标段中交叉跨越频繁、不落地展放各级导引绳、同步展放8分裂导线等架线施工难点,文章开展了8分裂导线并行分组同步牵引架线施工技术研究以确保工程顺利。文中总结了特高压交流试验示范工程11标段在施工过程中的8分裂导线并行分组同步牵引架线施工的关键技术,为未来特高压交、直流工程建设提供参考。

沪苏通长江公铁大桥主桥基础、主塔、钢桁梁及斜拉索施工技术

沪苏通长江公铁大桥为主跨1092 m公铁两用钢桁梁斜拉桥,主桥6个墩为沉井基础,主塔为钻石形混凝土塔,高度330 m,主梁采用三主桁“N”形桁架结构。主墩基础采用钢沉井整体制造浮运、大吨位锚泊定位及精确定位着床、沉井下沉、深水基底检测、深水大截面深埋基础原位地基承载力测试等多项关键技术;超高主塔采用多索面钢锚梁整体制造安装、降粘抗裂高性能混凝土配制与应用、线形控制及塔梁同步施工等关键技术;钢桁梁采用大节段钢桁梁整体制造架设、大节段整体合龙等技术,并研制1800 t架梁吊机;超长超重斜拉索在多索面空间受限条件下采用反压戴帽工艺和多索面多层索同步张拉控制技术。以上技术突破为首座千米级公铁两用桥的建成奠定了基础。

并联双电动缸同步控制策略研究及实现方法

随着电驱技术的发展,在中小功率应用领域电动执行系统将逐渐替代液压驱动系统,为满足静默发射需求,在某型号起竖系统中采用双电动缸解决方案,为确保导弹稳定起竖且机构变形应力最小,必须保证双缸运动保持同步。首先从同步控制策略分析2种同步方案的优劣势,并比较了绝对式编码器和增量式编码器的优缺点,然后通过试验验证速度同步策略的有效性,最后对比分析了液压双缸和电动双缸起竖的控制效果和优劣势。

模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖策略

针对传统PID控制算法抗干扰性差等特点,提出了基于模糊自抗扰的双电机同步驱动电动缸起竖的控制策略。通过设计模糊自抗扰控制器,实时观测系统扰动并进行补偿;通过交叉耦合控制策略实现双电机同步控制;基于Matlab/Simulink与Adams平台完成联合仿真。仿真结果表明,基于模糊自抗扰的双电机同步控制算法,与传统PID控制策略相比,具有更好的系统动、静态响应性能,且对负载扰动具有更强的鲁棒性及同步性。

类矩形盾构法隧道技术的开发与应用

通常盾构法隧道的断面形状均为圆形,其易于实现全断面切削和相对合理的结构受力体系,但掩盖了空间利用率低、地下空间占用大的不足;而矩形盾构法隧道在断面空间利用率和狭窄道路中的穿行能力上则存在较大优势,但因其结构受力和变形、盾构机推进控制、矩形管片拼装等难题,未能得到有效的发展。文章以宁波市轨道交通3号线一期出入段线矩形盾构隧道工程试验段为背景,阐述了如何利用类矩形盾构法隧道的自身优势解决城市核心区和旧城区所面临的"放不下"和"碰不得"两大难题;通过对其结构设计、装备制造和施工技术中所含重难点的系统性分析,给出了类矩形盾构法隧道技术体系合理的研究方案和技术路径;并结合工程背景和概况的介绍,以及前期部分科研成果的展示,介绍了以设计、装备、施工为一体化开发的类矩形盾构法隧道技术体系,为矩形盾构法隧道建设的进一步开展提供了更加明确的思路和建议。

连续梁三跨式双T构同步胶拼架桥机设计优化与施工

东海特大桥(32+48+32)m连续梁节段预制后,对称梁段每次胶拼后均采用预应力钢束锚固形成自稳定悬臂梁。通过优化LHP56B型架桥机结构设计,创新采用三跨式同步胶拼工艺施工,结合各施工工况对架桥机主要结构进行受力分析。详细介绍了架桥机拼装的主要工序,阐述了三跨式双T构同步胶拼关键技术。该方法可有效降低施工风险及施工成本,并缩短施工工期,同时为连续梁预制拼装技术提供了一种新思路。

宽幅节段拼装箱梁双架桥机同步拼装技术研究

随着我国工业水平的不断发展,桥梁施工过程中的节段拼装技术日趋成熟并得到广泛应用。然而,目前对双台架桥机同步架设施工技术尚无应用实例。以南昌洪都大道快速路改造工程为依托,首先系统介绍了预制拼装梁桥多架桥机同步施工技术。其次,在墩顶横梁及架桥机关键区域布置应变计,通过现场试验方式考察了节段拼装施工过程中梁体及架桥机中的内力变化规律。最后,借助试验数据分析,得出一些有用的结论。

类矩形盾构法隧道施工关键技术探索

目前盾构法隧道均设计为圆形断面,但圆形盾构隧道存在断面空间利用率低的弱点。类矩形盾构法隧道在断面空间利用率上存在较大优势,同时在相同覆土情况下较圆形隧道更具有适用性。但类矩形盾构因其断面形状特殊,施工中可能面临诸如排土困难、开挖面失稳、轴线偏差、管片拼装困难等难题;另外,类矩形盾构施工环境保护也有相当的难度,由此衍生出了大量信息的使用和管理问题。本文通过分析类矩形盾构法隧道施工在推、拼、压以及环境影响和综合管控上的重难点,针对具体工程问题进行了研究和探索,论述了土体改良、轴线控制、同步注浆、管片拼装、综合管控和环境影响监测等相关技术方面的探索路径和初步成果,为进一步开展类矩形盾构法隧道的建设提供了更可靠的依据和建议。

钢管系杆拱桥整体浮吊架设施工技术

研究目的:钢管系杆拱桥是我国目前在城市桥梁中应用比较广泛的桥梁类型之一,尤其在通航河道上,钢管系杆拱桥是设计时首选的桥梁类型。考虑到河道的通航需求,钢管系杆拱桥的施工一般采用侧位拼装、整体吊装施工工艺较多,而整体吊装中采用浮运拖拉架设和整体浮吊两种施工方法。本文通过对丹阳市吕东大桥钢管系杆拱桥整体吊装施工工艺的研究,旨在形成一套详细的钢管系杆拱桥整体浮吊架设综合施工技术。研究结论:(1)钢管系杆拱桥整体浮吊架设施工工艺流程包括:浮吊施工准备,浮吊船就位,整体试吊,浮吊船同步后退,同步顺时针旋转90°,同步向桥位处移动,微调浮吊船、主桥就位,人工桥位精度调整、落桥,解钩、浮吊船驶离现场;(2)钢管系杆拱桥整体浮吊架设施工技术的优点有:主桥拼装与引桥施工可以同步进行,可缩短施工工期;施工安全风险小;浮吊吊装占用航道时间较短,仅占用2~3 h即可完成吊装作业,封航时间大大缩短;(3)丹阳吕东大桥采用整体浮吊架设施工,顺利完成了吊装任务,因此既有航道上钢构桥梁整体架设施工具有较大的推广前景和技术指导作用。