Главная Минимаркер Мосты и тоннели Минимаркер Строительство городских мостовых сооружений Минимаркер Продольная надвижка металлических пролетных строений

Продольная надвижка металлических пролетных строений

Страница 7 из 12

Сущность способа продольной надвижки заключается в следующем: пролетное строение (или его часть) собирают на насыпи подхода или подмостях, сооруженных по оси моста, а затем надвигают в пролет по специальным накаточным устройствам.

Продольная надвижка широко применяется в отечественном и зарубежном мостостроении. У нее есть определенные преимущества по сравнению с другими технологиями. Она позволяет сократить сроки строительства за счет одновременного ведения работ по монтажу пролетного строения и сооружению опор.

Особенности метода:

  • надвижку производят на пониженном уровне (на уровне подферменников) до устройства шкафной стенки устоя (для минимальной величины опускания пролетного строения после надвижки); шкафную стенку бетонируют до конца после надвижки; затем насыпь подхода досыпают;
  • необходимы тяговые устройства: лебедки, полиспасты или гидравлические домкраты, а также специальные накаточные устройства на подходе и на опорах.

Состав работ:

  1. Сборка пролетного строения на подходе или подмостях по оси моста.
  2. Изготовление тяговых и тормозных приспособлений, а также специальных устройств (аванбека, шпренгеля и др.); возведение временных опор (при необходимости).
  3. Устройство накаточных устройств на постоянных и временных опорах.
  4. Передвижка пролетного строения по оси моста.
  5. Демонтаж технологических обустройств.
  6. Опускание пролетного строения на опорные части.

Разновидности продольной надвижки пролетных строений:

  • надвижка по капитальным опорам;
  • с использованием специально сооруженных в пролете временных опор;
  • с помощью перекаточных и плавучих опор;
  • по сплошным подмостям (на перекаточных тележках, платформах и т. д.).

Независимо от разновидности надвижки работы должны производиться по утвержденному проекту производства работ, в светлое время суток, под руководством инженерно–технических работников.

Надвижка только по капитальным опорам применяется при больших глубинах воды в реке, интенсивном судоходстве, высоких опорах. Пролетное строение должно быть постоянной высоты и представлять собой конструкцию балочно–неразрезной системы (или временно приведенной к ней). Максимальная величина пролетов определяется прочностью и жесткостью надвигаемой конструкции.

При недостаточной прочности надвигаемого пролетного строения необходимо принять специальные меры для обеспечения восприятия монтажных усилий (M, Q), например, постановкой дополнительных элементов, таких как:

  • аванбек (рис. 6.45) – специальная балочная конструкция, которая прикрепляется к передней части пролетного строения и отличающаяся меньшим, чем у него, погонным весом;
  • шпренгель (рис. 6.46) – конструкция, надстраиваемая над пролетным строением.

Аванбек для надвижки по кареткам

Рис. 6.45 – Аванбек для надвижки по кареткам: 1 – автодорожное пролетное строение; 2 – аванбек; 3 – путь катания

Схема продольной надвижки пролетного строения с использованием верхнего напряженного шпренгеля

Рис. 6.46 – Схема продольной надвижки пролетного строения с использованием верхнего напряженного шпренгеля: 1 – промежуточная опора; 2 – пути скольжения; 3 – пролетное строение; 4 – тросы; 5 – портальная рама; 6 – полиспаст; 7 – устой

Конец аванбека целесообразно выполнять с плавным подъемом кверху на величину прогиба консоли от собственного веса.

Применение аванбека позволяет уменьшить величины М и Q в сечениях пролетного строения и обеспечить его въезд на опору с выборкой прогиба конца консоли. Аванбек бывает «длинный», в половину длины пролета надвигаемого пролетного строения (рис 6.45), и «короткий», небольшой длины (рис. 6.47). Он обеспечивает въезд пролетного строения на опору, для чего снабжен домкратами для приподнимания конца консоли при подходе ее к опоре.

Стадии приема надвигаемого пролетного строения на устройства скольжения, размещенные на опоре

Рис. 6.47 – Стадии приема надвигаемого пролетного строения на устройства скольжения, размещенные на опоре: 1 – надвигаемое пролетное строение; 2 – консоль; 3 – штанга; 4 – опорная нога; 5 – накаточное устройство; 6 – путь скольжения; 7 – упор; 8 – салазки; 9 – короткий аванбек

Шпренгели бывают жесткие (из проката) и гибкие из тросов (рис. 6.46). Они также обеспечивают снижение усилий в основной конструкции во время надвижки и возможность выборки прогиба конца консоли.

При надвижке без аванбека и шпренгеля может возникнуть необходимость усиления стенок балочной конструкции для недопущения потери ими местной устойчивости (рис. 6.48).

Усиление вертикальной стенки главной балки сталежелезобетонного пролетного строения

Рис. 6.48 – Усиление вертикальной стенки главной балки сталежелезобетонного пролетного строения L = 3 х 63,0 м: 1 – опора; 2 – устройство скольжения; 3 – главная балка; 4, 5 – уголок на высокопрочных болтах

Надвижку по временным и капитальным опорам (рис. 6.49, а) целесообразно использовать для конструкций неразрезной и разрезной систем, если глубина воды в реке невелика, ледоход слабый и т. п., то есть когда временные опоры не очень дорого стоят.

Способы продольной надвижки металлического пролетного строения

Рис. 6.49 – Способы продольной надвижки металлического пролетного строения: a – по временным и постоянным опорам; б – с помощью катучих опор; в – с плавучей опорой

Количество вспомогательных опор в пролете при надвижке пролетных строений определяется несколькими факторами:

  • устойчивостью положения надвигаемого пролетного строения;
  • прочностью консоли надвигаемого пролетного строения;
  • допустимостью давления на временную опору. Имеется в виду прочность проезжей части и элементов решетки главных ферм пролетного строения, а также обеспечение местной устойчивости стенок сплошностенчатой конструкции.

Конструкция временной опоры должна обеспечивать прочность и устойчивость положения надвигаемого пролетного строения (должна иметь достаточную длину по фасаду моста и надежное основание).

Надвижка с помощью катучих опор (рис. 6.49, б) целесообразна на суходоле, когда устройство путей для перемещения опор экономически оправданно.

При достаточных глубинах реки, наличии судоходства разрезные и неразрезные пролетные строения можно надвигать по оси моста с помощью плавучих опор (рис. 6.49, в): Особенно удобна эта технология для однопролетных мостов на узких судоходных реках.

Состав работ при надвижке с помощью плавучих опор:

  1. Передвижение по насыпи подхода (на пониженном уровне) пролетного строения вдоль оси моста для погрузки его переднего конца на плавучую опору.
  2. Балластировка и заведение плавучей опоры под надвигаемую конструкцию.
  3. Загружение временной (плавучей) опоры путем откачки водного балласта из понтонов плашкоута.
  4. Продольная надвижка пролетного строения перемещением его и плавопоры с помощью лебедок и полиспастов до опирания на устой.
  5. Освобождение плавучей опоры балластировкой.

Чтобы плашкоут с пролетным строением не сносило ветром и течением, его закрепляют земляными и адмиралтейскими якорями, установленными на берегу и в реке (рис. 6.49, в).

Плавучая опора соединяется с консолью пролетного строения тросовыми расчалками, снабженными винтовыми стяжками,

Плавсистема перемещается при одновременной работе лебедок, размещенных на плавучей опоре и на пролетном строении.

В процессе надвижки длина тросовых расчалок, соединяющих якоря и плавсистему, регулируется с помощью полиспастов и лебедок, расположенных на плашкоуте.

Пролетные строения со сквозными главными фермами чаще всего надвигают с помощью:

  • вспомогательных временных опор;
  • плавучих (катучих) опор.

Сплошностенчатые пролетные строения неразрезной системы с параллельными поясами обычно надвигают по постоянным опорам с использованием аванбеков или шпренгелей, а для конструкций с большими пролетами используют сочетание аванбека и шпренгеля. Продольную надвижку пролетного строения моста через левую протоку Северной Двины в Архангельске осуществляли, применив именно такое решение. Металлическое сплошностенчатое пролетное строение было выполнено по схеме 4 на 120 м.

Для уменьшения усилий в пролетном строении применяется метод встречной надвижки полупролетами с замыканием в пролете надвинутых частей пролетного строения. В этом случае предусматривается возможность горизонтального и вертикального перемещения надвинутых секций перед их замыканием, поскольку необходимо обеспечить горизонтальное положение консолей.

На оголовках постоянных и временных опор устраивают распределительные конструкции для восприятия и передачи возникающих при надвижке вертикальных и горизонтальных усилий, а также для укладки накаточных путей. Для применения накаточных устройств скольжения обстройку можно выполнить по схеме, изображенной на (рис. 6.50).

Обстройка опоры для надвижки пролетного строения по устройствам скольжения

Рис. 6.50 – Обстройка опоры для надвижки пролетного строения по устройствам скольжения: 1 – лист скольжения из полированной стали; 2 – сварная коробка; 3 – ребра жесткости; 4 – деревянный брус; 5 – опора; 6 – анкер: 7 – костыль

Используют сборные фанерные салазки (каретки), которые подкладывают по мере надвижки на лист скольжения с антифрикционной тканью из нафтлена. Салазки собирают из листов фанеры толщиной 10 мм; их размеры в плане – примерно 600 на 280 мм, а высота – 40–100 мм. Снизу салазки обтянуты нафтленом (рис. 6.51, а). Комплект салазок различной высоты позволяет пропускать через устройство скольжения все неровности и уступы стальных листов и накладок нижнего пояса. Поверхность стыков с болтовыми соединениями выравнивается укладкой поверх головок болтов прокладок из фанеры или стали.

Салазки для надвижки пролетных строений

Рис. 6.51 – Салазки для надвижки пролетных строений: a – сборные фанерные с антифрикционной тканью нафтлен; б – с металофторопластовой лентой; 1 – швеллер; 2 – металлофторопластовая лента; 3 – деревянная прокладка: 4 – путь скольжения

Салазки можно использовать также с антифрикционными прокладками из листов фторопласта–4, которые крепят к фанере потайными заклепками.

Для надвижки пролетных строений по путям скольжения из рельсов можно использовать салазки с металлофторопластовой лентой (рис. 6.51, б).

До реализации продольной надвижки выполняют расчеты:

  • устойчивости положения надвигаемого пролетного строения;
  • прочности элементов его конструкции;
  • прочности опор, на которые опирается пролетное строение в монтажный период;
  • деформации пролетного строения на различных стадиях монтажа.

Также определяют тяговое усилие и усилия в анкерных устройствах.

Расчет устойчивости положения пролетного строения против опрокидывания производится для всех стадий надвижки, в том числе при определении длины первой секции пролетного строения для конвейерно–тыловой сборки в сочетании с продольной надвижкой.

Условие устойчивости

28012014_f2

где т – 0,95 – коэффициент условий работы;

γn = 1,1 – коэффициент надежности по назначению;

Мопр – расчетный момент опрокидывающих сил относительно возможной точки поворота надвигаемого пролетного строения с коэффициентом надежности по нагрузке γf больше 1;

Муд – расчетный момент удерживающих сил при γf меньше 1.

Прочностъ сплошностенчатого пролетного строения проверяют по нормальным, касательным и приведенным напряжениям:

29012014_f1

где М, Q – расчетные усилия в сечениях надвигаемого пролетного строения от его собственного веса с учетом временных сооружений и устройств (аванбека, подмостей, опалубки плиты сталежелезобетонного пролетного строения и т. п.);

Wnt – момент сопротивления нетто проверяемого сечения;

S, I – статический момент части сечения и момент инерции поперечного сечения соответственно;

b – толщина стенки поперечного сечения балки.

Кроме прочности сечений балки проверяется общая устойчивость нижнего (сжатого при надвижке) пояса пролетного строения против выпучивания главной балки из плоскости стенок по условию

29012014_f2

или

29012014_f3

где N – продольное усилие в нижнем поясе главной балки, сжатом при надвижке; определяется по формуле

29012014_f4

где М – изгибающий момент для балки в сечении надвигаемого пролетного строения;

h – высота балки в том же сечении;

Аbr – площадь брутто нижнего сжатого пояса;

у – коэффициент продольного изгиба из плоскости главной балки, величину которого берут из СНиП 2.05.03–84* в зависимости от гибкости сжатого стержня, которую определяют по формуле

29012014_f5

где l0 – свободная длина стержня, равная расстоянию между узлами нижних продольных связей пролетного строения;

ri – радиус инерции сечения балки нижнего пояса относительно вертикальной оси, определяют из выражения

29012014_f6

где

29012014_f7

В последней формуле

t, b – толщина и ширина нижнего пояса главной балки соответственно.

Для продольной надвижки металлического сплошностенчатого пролетного строения необходимо проверить местную устойчивость стенки главной балки приближенно по выражению

29012014_f8

где нормальные сжимающие напряжения в нижнем поясе проверяемого отсека балки определяются по формуле

29012014_f9

средние касательные напряжения в том же отсеке с толщиной стенки δ и высотой hst:

29012014_f10

p – местное вертикальное сжимающее давление на кромку стенки от расчетной нагрузки;

σ0, p0, τ0 – нормальные, местные и касательные критические напряжения соответственно в стенке рассматриваемого отсека стенки;

т = 0,9.

В результате расчета местной устойчивости стенки может потребоваться ее усиление постановкой дополнительных ребер жесткости (рис. 6.48).

Горизонтальную нагрузку на капитальную опору моста при продольной надвижке пролетного строения, которая передается на уровне поверхности скольжения, определяют по формуле

29012014_f11

где Ri – вертикальная нагрузка на i–ю опору (опорная реакция при надвижке);

Qnc – расчетный вес надвигаемого пролетного строения;

Т0 – общее тяговое усилие для надвижки пролетного строения; определяется при надвижке по устройствам скольжения по

29012014_f12

где k = 1,2;

fc – коэффициент трения скольжения, принимаемый для пары «полированный лист–нафтлен» равным 0,12 при давлении до 10 МПа и отрицательной температуре, и равным 0,07 при положительной температуре;

i – продольный уклон,

Wпрод – Усилие от продольного (вдоль моста) ветра интенсивностью 0,25 кПа,

Далее находят изгибающий момент и перерезывающую силу в сечениях опоры (с учетом нагрузки от собственного веса) и проверяют ее несущую способность.

Необходимая грузоподъемность тяговых устройств (толкающих или тяговых средств) определяется по формуле

29012014_f13

При продольной надвижке пролетного строения с использованием различных специальных вспомогательных сооружений требуется выполнение расчетов их несущей способности.


© 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