Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство городских мостовых сооружений Минимаркер Наплавной монтаж металлических пролетных строений

Наплавной монтаж металлических пролетных строений

Страница 11 из 12

Этот способ монтажа предполагает сборку металлического пролетного строения (или его секции) на берегу, после чего на плавучих опорах оно доставляется в пролет и устанавливается на опоры.

Технологию монтажа составляют следующие работы:

  • сборка пролетного строения на берегу последовательным или параллельным (секционным) способами;
  • выкатка пролетного строения по пирсам к реке;
  • погрузка пролетного строения на плавучие опоры, предварительно заведенные под пролетное строение, с подклинкой на опорных клетках из деревянных брусьев;
  • подготовка трассы (дноуглубление, провешивание, размещение якорей);
  • транспортировка плавсистемы к месту установки пролетного строения на опоры, заведение плавсистемы в пролет;
  • опускание пролетного строения на опорные части.

Метод целесообразно использовать:

  • на строительстве многопролетных мостов, когда монтажные работы многократно повторяются, а стоимость затрат на выкаточные пирсы и плавсистемы окупаются;
  • при достаточной глубине реки, сравнительно небольшой скорости течения и продолжительном теплом времени года.

Технология наплавного монтажа металлических пролетных строений позволяет существенно сократить сроки строительства за счет параллельного ведения работ по сооружению опор и монтажу пролетных строений. Однако требуется выполнять большой объем работ по сооружению пирсов, плавучих опор, арендовать мощные буксиры и т. д.

Сборка пролетного строения осуществляется на берегу вдоль реки или на насыпи подхода по оси моста. Для сборки удобно использовать козловые краны, обслуживающие сборочные площадки.

Плашкоуты плавучих опор чаще всего монтируют на берегу (на клетках из брусьев) из понтонов КС (рис. 6.67), а надстройку плавучих опор – из элементов МИК–С и МИК–П. Ростверки опор надстроек опираются на понтоны через балочные клетки, чем достигается равномерное распределение нагрузки от веса пролетного строения на необходимую площадь плашкоута.

Понтон КС

Рис. 6.67 – Понтон КС

Плашкоут спускают в реку по наклонным путям (слипам). На плашкоуте размещается надстройка. Надстройку монтируют крупными блоками с помощью плавкрана. Сверху надстройки устраивают опорные клетки из деревянных брусьев высотой 0,6– 0,7 м. Клетки позволяют учитывать изменения высотного положения опоры в связи с колебаниями уровня воды к моменту погрузки. Высоту плавучей опоры (рис. 6.68) определяют исходя из отметки РУВ (рабочего уровня воды в момент перевозки пролетного строения) и проектной отметки низа пролетного строения.

Перевозка пролетного строения на плаву

Рис. 6.68 – Перевозка пролетного строения на плаву: 1 – опорная клетка; 2 – надстройка; 3 – фермы усиления плашкоута; 4 – нижний балочный ростверк; 5 – расчалка с фаркопфом для натяжения

Плавучая опора оснащается насосами для балластировки и разбалластировки понтонов, компрессорами, ручными или приводными лебедками и адмиралтейскими якорями с тросами.

Погрузка пролетного строения на плавучие опоры осуществляется при всплытии плавсистемы с помощью сброса водного балласта из понтонов. Для перемещения пролетного строения на большие расстояния чаще используют поперечную передвижку по выкаточным пирсам (рис. 6.69). В этом случае, как правило, устраивается дноуглубление («ковш») между пирсами, чтобы не сооружать дорогостоящие пирсы большой длины (которые может разрушить ледоход). Отметка верха накаточных путей пирсов соответствует проектной отметке низа пролетного строения.

Подготовка пролетного строения к перевозке

Рис. 6.69 – Подготовка пролетного строения к перевозке

Чтобы уменьшить расходы на выкаточные пирсы, для которых нужны свайные фундаменты, поперечную передвижку можно осуществлять по низким пирсам. Для этого требуются фермо–подъемники по концам пирсов. Их сооружают в виде башен или стоек, оснащенных гидравлическими подъемниками или полиспастами для подъема пролетного строения и погрузки его на плавучие опоры.

Плавучую систему транспортируют к мосту буксиры большой мощности. В пролет плавсистема вводится с низовой стороны (чтобы избежать навала на опоры) на тросах (с помощью лебедок, установленных на плавучих опорах). Не доходя 50–100 м. до оси моста, закрепление плавсистемы переключают с буксиров на лебедки, размещенные на плашкоуте. Для этого концы тросов с лебедок закрепляют к постоянным опорам ошлаговкой (путем трехкратного обматывания троса с креплением к нему проушин, куда и заводят концы тросов от лебедок плавучей опоры) и якорям (адмиралтейским или якорям–присосам) в русле реки и на берегу (рис. 6.70). Минимальное расстояние от якоря до плавучей опоры принимается не менее 10–15 глубин воды в реке. Это обеспечит нормальную работу якоря. После заводки пролетного строения в пролет и установки на опорные части или временные клетки плашкоуты балластируют водным балластом.

Схемы транспортирования и заводки в пролет пролетного строения на плавучих опорах

Рис. 6.70 – Схемы транспортирования и заводки в пролет пролетного строения на плавучих опорах: а – буксирами; б – лебедками; 1 – пеленажный катер; 2 – пролетное строение; 3 – плавучая опора; 4 – главный буксир; 5 – вспомогательный буксир; 6 – якорь; 7 – бакен; 8 – направление движения плавсистемы; 9 – течение реки; 10 – опора моста; 11 – ось моста

После этого плавучие опоры выводят из–под пролетного строения и транспортируют к месту отстоя.

Погрузка пролетного строения может осуществляться также продольной передвижкой с применением плавучих опор в соответствии со схемой на (рис. 6.71).

Схемы продольной надвижки пролетного строения

Рис. 6.71 – Схемы продольной надвижки пролетного строения: a – с временными опорами, устраиваемыми по оси моста; б – без устройства временных опор; 1 – плавучая опора; 2 – опора моста

Надвижка осуществляют с временными опорами в пролете или без них.

Первый способ целесообразно применять при сооружении многопролетных мостов, когда пролетное строение после выкатки в первый пролет грузится на 2 плавопоры и транспортируется для установки в других пролетах.

Второй способ применяется для сооружения однопролетного моста, когда по тем или иным причинам устройство подмостей нежелательно.

Балластировка плавсистемы производится для высотного регулирования ее положения при погрузке пролетного строения на плавучие опоры и установке его на опорные части.

Количество водного балласта в понтонах плашкоута плавучей опоры Gбалл складывается из следующих частей:

30012014_f1

где

30012014_f2

Qnc – вес перевозимого пролетного строения;

L, В – длина и ширина плашкоута;

γ – удельный вес воды;

30012014_f3

 

Здесь (рис. 6.72):

Δ1 – деформация пролетного строения под собственным весом;

Δ2 – деформация пирсов;

Δ3 – деформация плавучих опор;

Δ4 – зазор между пролетным строением и пирсом, необходимый для съема пролетного строения; ориентировочно Δ4 = 0,15 м;

Gрег – количество водного балласта для учета колебаний воды в реке при перевозке (hрег = 0,15 м), определяемая по формуле

30012014_f4

Gocm = LBhocm – остаточный (неустранимый) водный балласт;

hост = 0.1 м.

Схема к расчету балластировки плавсистемы

Рис. 6.72 – Схема к расчету балластировки плавсистемы

На плавсистему действуют:

1) вертикальные силы:

– от веса элементов плавсистем, включая водный балласт (ΣGi);

– выталкивающая сила, равная весу воды, вытесненной плашкоутом (Vγ1), где

V – объем вытесненной воды:

V = BLt,

где

t – осадка плашкоута.

2) горизонтальные силы:

– от действия ветровых нагрузок (ΣWi);

– от сил сопротивления воды смещению (T).

Поскольку система находится в равновесии, то опрокидывающий момент должен быть равен восстанавливающему:

30012014_f5

где

30012014_f6

Но

30012014_f7

тогда

30012014_f8

откуда можно определить

30012014_f9

Поскольку v, γв неравны 0, то критическим случаем будет условие р – u = 0, т. е. условие остойчивости приобретает вид

30012014_f10

где р, а – соответственно метацентрический радиус и ордината центра тяжести плавсистемы от центра водоизмещения (расчетная схема изображена на рис. 6.73).

Схема к расчету остойчивости плавсистемы

Рис. 6.73 – Схема к расчету остойчивости плавсистемы: 1, 2, 3 – соответственно центр тяжести плавсистемы, центр водоизмещения, метацентр

Отсюда следует целесообразность понижения положения центра тяжести плавсистемы, достигаемого, в частности, водным балластом в понтонах плашкоута. Однако он увеличивает осадку плавсистемы, а высота сухого борта уменьшается.

Величина осадки плавсистемы приближенно определяется по выражению

30012014_f11

где L, В – длина и ширина плашкоута соответственно;

ΣGi, γв – соответственно нагрузка на плавучую опору, включая балласт, и удельный вес воды.

Сухой борт при высоте понтона H можно определить по формуле

30012014_f12

где φ – угол наклонения плавсистемы.

При этом величина сухого борта должна быть больше или равна 0,2 м. для понтонов КС и больше или равна 0,5 м. для барж.

Понтоны загружают водным балластом, закачивая насосами воду в люки балластируемых понтонов или снижая давление сжатого воздуха в понтонах с донными отверстиями (рис. 6.74).

Варианты балластировки плавсистемы

Рис. 6.74 – Варианты балластировки плавсистемы

В качестве примера ниже приведены некоторые данные по наплавному монтажу пролетного строения автодорожного моста через реку Иртыш в городе Ханты–Мансийске, реализованному Мостоетроем–11 в 2004 г. Проект моста, построенного по схеме 370 + 94,5 + 136,5 + 231 + 136,5 + 94,5 + 570 + 49,0 габаритом Г – 11,5 + 21,5 м, выполнен ОАО «Трансмост» (Санкт–Петербург). Технология строительства и проект специальных вспомогательных сооружений и устройств разработаны ЗАО «Институт Гип–ростроймост – Санкт–Петербург». Главный пролет длиной 231 м. с ездой понизу представляет собой неразрезную решетчатую арку с гибкой затяжкой.

После сборки арочной секции длиной 304,5 м. и массой 3600 т. на стапеле ее погрузили на плавсредства и доставили в пролет. Собранную на стапеле конструкцию для погрузки на баржи передвигали по пирсам на 71 м. с помощью двух гидроцилиндров (грузоподъемность каждого – 300 т, ход поршня – 2,95 м). При рабочем ходе гидроцилиндры упирались в упорную балку, упирающуюся, в свою очередь, в пластины между балками пирсов, приваренные с шагом 2,3 м. Передняя часть упорной балки фиксировалась в отверстиях балок пирсов. При обратном ходе поршня упорная балка подтягивалась гидроцилиндрами для следующего рабочего хода, а язычок упора автоматически защелкивался после прохода очередной пластины и служил упором при следующем рабочем ходе.

Передвигаемая конструкция опиралась на мощные ползуны, передвигаемые по уложенным на балках пирсов карточкам скольжения, покрытым дакленом.

Перевозка арочной секции проводилась летом 2003 г. на четырех баржах водоизмещением 3000 т. каждая (рис. 6.75). Размеры одной баржк – 16,5 × 85,0 × 3,3 м. Нагрузка на баржу составляла 2150 т. и включала нагрузку от веса пролетного строения (1150 т), обстройки баржи (400 т), регулировочного и остаточного водного балласта (600 т). Обстройка баржи выполнялась из металлических рамных опор. Каждая баржа была оснащена насосами производительностью до 250 м3/ч, электролебедками грузоподъемностью 5 т, кнехтами, киповыми планками, полиспастными системами.

Перевозка на баржах арочного пролетного строения

Рис. 6.75 – Перевозка на баржах арочного пролетного строения

Учитывая большую высоту арок (61 м) и, как следствие, значительную парусность, а также высокую скорость течения воды в реке (до 2 м/с), потребовалось тяговое усилие при транспортировании плавсистемы величиной 70 тс при перевозке и 200 тс во время вынужденной стоянки (при скорости ветра 10 м/с). Это вызвало необходимость в мощных буксирах, полиспастах, якорях–присосах массой до 45 т. Для перевозки арочной секции было использовано 8 буксиров: 4 мощностью до 2400 л. с. и 4 мощностью до 1200 л. с.

Арочную секцию выводили на ось моста против течения, вначале плавсистема спускали вниз по течению на расстояние 400 м. ниже оси перехода, после чего буксиры повели ее вверх против течения. Не доходя до оси моста 50 м, рабочие буксиры прекратили движение и ограничились удерживанием плавсистемы против течения, а вспомогательные буксиры мощностью по 150 л. с. приступили к подаче канатов на плавучие рымы.

После заведения тросов, идущих от барж к якорям–присосам и к ошлаговке опор, баржи с помощью закрепленных на них лебедок завели арочную секцию на ось моста и раскрепили плавсистему лебедками, затем производилась балластировка барж до опускания арки на опоры моста и опирания секции пролетного строения на временные опорные части.

Далее демонтировали такелаж, баржи снялись с якорей, выбрали троса лебедок. Баржи буксирами вывели из–под пролетного строения. Продолжительность работ от перегрузки арочной секции с пирсов на баржи, транспортировки и до установки на постоянные опоры заняла 22 ч.


© 2013 - 2017 Учебно-образовательный портал "Все лекции"
Материалы, представленные на страницах нашего сайта, созданы авторами сайта, присланы пользователями, взяты из открытых источников и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Все авторские права на материалы принадлежат их законным авторам.
Разработка сайта - Скобелев Алексей





Яндекс.Метрика