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总重量约为6000吨、平移总距离达175米。面对西站“小洋楼”这样一个上下三层、高达25米的庞然大物,要原样不动平稳而优雅地让它“搬家”谈何容易?昨日,西站“小洋楼”整体迁移工程即将平移到位,而“小洋楼”搬家的幕后英雄:迁移设备,也揭开了它的神秘面纱。昨日,天津大学机械学院的技术专家详细阐释了给西站“小洋楼”搬家的这套迁移设备。
迁移设备
首次用于平移砖木结构文物
据天津大学机械学院的技术专家介绍,这套迁移设备于2005年研制成功,在天津市政改造过程中,该设备多次用于桥梁顶升,“搬迁西站老候车楼”是该设备首次用于砖木混合结构文物的平移工程。
专家称,这套设备是以“工控机+可编程控制器+液压控制系统”为硬件平台;监控软件和建筑物结构分析软件为软件平台的分布式控制系统。该装备能够实现执行机构的分散布置、集中操作,既能满足多液压缸载荷不均同步升降、平移,又能对建筑物迁移过程中各监测点的压力、位移、速度、同步误差和应力等多信息进行实时监控,实现建筑物迁移的力、位双闭环控制。
严密的技术手段,让西站老候车楼平移速度达到了每分10毫米至40毫米,单行程同步误差在3毫米以内。
实时监控
平移又稳又快靠的是计算机
“这个设备最大的特点就是分散布置、集中操作、同步升降平移、实时监控,并实现了智能管理。”天津大学机械学院的肖聚亮称,由于西站老候车楼迁移存在多个技术上的难点,如建筑物平移过程中位置、姿态的控制,平移过程中加速度控制,减少对建筑结构的影响,此外西站老候车楼在平移过程中还需要通过地铁通道……这些技术上的难题,都需要一一解决。
针对这些技术难题,这套设备的特点就非常鲜明:首先,分散布置,执行机构大型液压缸能够分散布置在任意指定的顶升或顶推点;其次,集中操作,操作人员能在中央控制室内通过主控计算机对液压缸进行遥控操作,且能检测现场各液压缸的工作参数;再次,同步升降、平移,能保证各液压缸在施力不均的情况下同步升降、平移,对于一些桥梁的顶升、调坡,该系统满足线性同步,即在任意时刻各组位移线性成比例;然后,实时监控,操作人员通过主控计算机不仅能够实时监控各液压缸的压力、位移大小,而且能够监测压力、位移的变化趋势和历史记录,在需要时,还可以对应力进行实时监控;最后,智能管理,在不改变硬件系统的基础上满足液压缸的任意分组布置,分组同步,以及液压缸和位移传感器的任意关联,系统既能满足液压缸的同步动作,也能满足液压缸的单独动作。
特别优势
不仅省力还省时省钱
据介绍,这套设备应用起来有很多优点。如节省资金,建筑物迁移费用仅为拆除重建费用的1/2—1/4,甚至1/6。此外,也节省了工期,建筑物迁移工期一般为3—6个月,拆除重建至少需要1—2年。同时,迁移技术也减少了建筑垃圾的处理,有利于保护环境,对人们的生活影响小,对二层以上的建筑物迁移时,除了一层之外,其他层均可保持不动;在进行桥梁支座更换时,桥梁仍可继续通车。