Законодательная база российской федерации. Установка пролетных строений стреловыми кранами Способы монтажа стальных пролетных строений мостов кранами
Формат pdf
Порядок производства работ:
Общий порядок монтажа пролетного строения осуществляется следующим образом
Доставка элементов пролетного строения осуществляется к месту работ с площадок временного складирования автотранспортом.
Укрупнительная сборка производится в междупутье 12-15 с использованием ж.д. крана КДЭ-251. Кран работает с пути №15, при снятом напряжении в контактной сети и ее отводо в сторону 16-го пути.
Кран работает на аутригерах при вылетах: 4.5-9м. Максимальный вес груза (плоской фермы) составляет 6т. Укрупнительный монтаж осуществляется в следующей последовательности:
Устраиваются опорные клетки под нижние пояса ферм и под поперечные балки в нижних поясах ферм.
Устанавливаются на клетки поперечные балки.
Подается на клетки плоская ферма (дальняя от крана) и не снимая стропов собираются монтажные болтовые стыки с поперечными балками. С наружной стороны ферма фиксируется подкосами со струбцинами.
Снимаются стропа, (путь № 12 при этом так-же закрывается).
Дополнительно, поперечные балки пригружаются с противоположных от плоскости фермы концах грузом (например блоками ФБС) в качестве препятствия от опрокидывания.
Подается вторая плоская ферма и устраиваются монтажные болтовые соединения.
Монтаж в проектное положение укрупненной части пролетного строения осуществляется автомобильным краном "ііеЬЬегг" ІТМ-1350.
Кран работает на этой стоянке со стрелой 1.=40.2м, на аутригерах с базой: 8930x8530, с противовесами, общей массой-140т, на вылете стрелы -22/25м. Грузоподъемность крана при этом составляет 41/35т, вес поднимаемого блока составляет -30т.
Монтаж в проектное положение производится в "окно", с закрытием движения поездов по 11 и 12 ж.д. путям, со снятием напряжения в контактной сети, продолжительностью 7 часов.
Пути №№ 15 и 16 закрываются со снятием напряжения в контактной сети за 3-5 дней до "окна" по монтажу пролета для возможности установки в междупутье 15-16 временной опоры и открываются через 3-5 дней после "окна" (после ее разборки).
Потребность в необходимых машинах и механизмах
Автомобильный кран «Liebherr» LTM-1500 (г/п-500т) …………. 1шт
Автомобильный кран «Liebherr» LTM-1350 (г/п-350т) …………. 1ш
Автомобильный кран «Liebherr» LTM-1200 (г/п-200т) …………. 1шт
Автомобильный кран «Liebherr» LTM-1090 (г/п-90т) ………..…. 1шт
Ж. д. кран «Сокол-80.1» в составе хоз. поезда ……………...........1шт
Передвижная платформа в составе хоз. поезда №3.…….……… 1шт
Ж.д. кран КДЭ-251 ………………………………..……………………………….. 1 шт
Дрезина АДМ ЭЧК…………………………………………………………………….1шт
Передвижная электростанция мощностью 40кВт ………..………..1шт
Приступая к монтажу нового моста, инженер сталкивается с рядом факторов, влияющих на выбор способа строительства; к ним относятся: условия местности, сроки монтажа, время года, характер пересекаемого водотока, необходимость пропуска поездов по существующим мостам и тип сооружения.
Поэтому редко оказывается возможным выбрать метод сборки по аналогии с имеющимися примерами. В каждом отдельном случае необходимо исследовать характерные черты данного строительства, чтобы правильно запроектировать производство работ для данного сооружения.
Лишь сравнительно небольшое количество мостов строится на новых линиях или в новых местах. Поэтому при постройке или замене мостов на существующих дорогах в ряде случаев задача строителя усложняется необходимостью удаления эксплуатируемых пролетных строений при создании наименьших помех движению поездов. Часто инженер должен одновременно с решением технических задач внимательно изучить условия движения поездов, увязав с ними проект производства работ.
Существующие методы монтажа пролетных строений можно разбить на два основных класса: с подмостями и без подмостей.
Малые пролетные строения простой конструкции, как правило, устанавливаются без подмостей, особенно в тех случаях, когда можно прервать движение поездов на время работ; подмости иногда применяют для сборки малых пролетных строений из отдельных блоков.
Пролетные строения большей длины, пересекающие глубокие и быстрые реки, обычно монтируют навесным способом.
Подмости. Выбор системы подмостей зависит от местных условий и может существенно повлиять на стоимость строительства.
В зависимости от своего назначения подмости могут сильно различаться по конструкции. Сюда относятся шпальные клетки, ряжи, рамные опоры, а также крупные временные сооружения, например строительные и монтажные эстакады, временные сооружения для пропуска поездов, сооружения на обходах.
Временные мосты, сооружаемые для пропуска железнодорожного движения во время строительства, по своей конструкции близки к обычным эстакадам и допускают многократное использование (до 3 раз) после разборки и переустройства. Они одинаково пригодны как при строительстве новых мостов, так и при переустройстве существующих.
При постройке путепроводов часто применяют монтажные подмости в дополнение к временному мосту. На этих подмостях, представляющих собой рамы, расположенные рядом с действующим путем, новое пролетное строение собирают на салазках или роликах, а затем боковой надвижкой устанавливают на место. При этом методе оборудование на железнодорожном ходу не используется для монтажа, и работы ведутся независимо от движения поездов.
В тех случаях, когда устройство временного моста по тем или иным причинам нежелательно, иногда пользуются аналогичным методом. Рядом с действующим путем сооружают с одной стороны монтажные подмости для сборки нового пролетного строения, а с противоположной стороны - подмости для приемки старого пролетного строения. После поперечной перекатки старого пролетного строения в освобожденный таким образом пролет перекатывают новое пролетное строение. При этом методе упрощаются подмости, однако возникают неудобства для движения поездов, так как весь монтаж ведется при помощи оборудования на железнодорожном ходу с действующего пути.
Подмости, устанавливаемые на водотоках, могут подвергаться ударам при ледоходе и от плывущих предметов, а также внезапным изменениям уровня воды. Это может представлять опасность для монтажа и для проходящих поездов. Порядок монтажа должен сводить эту опасность до минимума.
Все подмости необходимо правильно собрать и снабдить надежными связями: во время службы их следует поддерживать в хорошем состоянии.
Подферменные площадки.
До установки металлического пролетного строения на место необходимо подготовить соответствующие подферменные площадки. При постройке новых мостов это выполняют во время сооружения опор, верхние части которых точно оформляют в плане и по высоте. Анкерные болты ставят точно на предназначенные места в процессе кладки опоры или в затвердевшем бетоне для них просверливают гнезда и болты заливают раствором.
Обычно для обеспечения правильного опирания пролетных строений непосредственно перед их установкой на подферменных площадках делают подливку слоя быстротвердеющего раствора. Для этого часто применяют патентованные безусадочные составы из цемента, песка, металлического заполнителя и других примесей.
В некоторых случаях между кладкой и опорными плитами пролетных строений помещают прокладки из нескольких слоев прорезиненной парусины, обработанной под высоким давлением при высокой температуре. Назначением этих прокладок является равномерное распределение давления и поглощение вибраций, которые могли бы привести к механическому износу в местах соприкасания плиты с кладкой.
Оборудование для монтажа.
Для монтажа пролетных строений употребляют разнообразное оборудование и инструменты, важнейшими из которых являются краны, домкраты, компрессоры и приспособления для клепки, сварки и сболчивания.
Подъемное оборудование.
При монтаже пролетных строений обычно употребляют механическое подъемное оборудование, хотя иногда для подъема легких грузов пользуются ручными лебедками. Лебедки с механическим приводом служат для подъема тяжелых элементов пролетных строений, железобетонных плит, рельсов, балок и др., а также для перемещения и забивки свай.
Лебедки можно применять самостоятельно или как часть кранового оборудования. Для работ по монтажу пролетных строений и других строительных работ, связанных с необходимостью подъема больших тяжестей, применяют подъемное оборудование того же типа, что лебедки на кранах, экскаваторах и копрах. Благодаря усовершенствованиям, внесенным в конструкцию и методы изготовления лебедок, а особенно в систему управления ими, эти механизмы вполне надежны в работе и могут применяться во всех операциях, в том числе проводимых с железнодорожного пути.
Краны.
Перемещение и монтаж тяжелых конструктивных элементов совершается с помощью кранов (локомотивных, дерриков, портальных). Наиболее универсальным из применяемых при монтаже железнодорожных пролетных строений является локомотивный монтажный кран, способный перемещаться вдоль пути, поднимать и поворачивать груз. Применяют также аварийные краны и краны, смонтированные на гусеничном или автомобильном ходу. Последние наиболее пригодны для монтажа путепроводов над улицами. Существуют краны, оснащенные дизелями, бензиновыми моторами, паровыми машинами. Подробнее они рассмотрены в статье « ».
Вагон-деррик представляет собой обычную железнодорожную платформу, на которой смонтирован деррик-кран. Прежде такие краны были очень распространены, но, начиная с 1925 г., их стали вытеснять локомотивные краны. Тем не менее, многие монтажные организации используют в своей работе некоторое количество вагонов-дерриков. Дело в том, что благодаря расположению пяты стрелы крана не в центре, а у конца платформы вагон-деррик при расположении стрелы вдоль оси пути может поднять груз, который на 50-60% больше груза, поднимаемого локомотивным краном равной грузоподъемности.
С другой стороны, при боковом положении стрелы грузоподъемность локомотивного крана больше, чем вагона- деррика. Оба типа кранов снабжены аутригерами. Преимуществом локомотивных кранов является их самоходность. Вагоны-деррики отличаются простотой конструкции. Для подъема легких элементов пользуются, кроме ручных лебедок, также приводными с воздушным мотором.
На рис. 1 показана установка главной балки деррик- краном.
Рис. 1. Установка главной балки весом 77,4 т, длиной 30,5 м с помощью комбинированного деррик-крана, установленного на вагоне
Рис. 2. Мост поднят на высоту 1,68 м при помощи 91 -т домкратов, приводимых в действие пневматическими моторами.
Во избежание помех движению поездов подъемка произведена в 5 этапов
Жестконогие деррики и портальные краны успешно применяют для монтажа тяжелых пролетных строений больших пролетов почти всех типов. Их отличительной чертой является малый относительный вес, приходящийся на единицу грузоподъемности.
Можно осуществлять большое количество вариантов этих кранов, приспосабливая их для специальных целей, например для монтажа пилонов висячих мостов и длинных раскрывающихся пролетных строений, собираемых в раскрытом состоянии.
Жестконогие деррики часто конструируют так, что по мере монтажа их высоту можно увеличивать.
Компрессоры. Компрессоры представляют собой важную часть монтажного оборудования. Выбор надлежащего типа и эксплуатация компрессора требуют серьезного внимания.
Иногда для приведения в действие компрессора используют краны, которые всегда имеются на монтаже.
Наиболее экономичны по затрате средств и времени передвижные компрессоры, смонтированные вместе с двигателем (бензиновым или дизелем) и воздухосборником и готовые для немедленного применения.
Обычно требованиям монтажа удовлетворяет компрессор с подачей воздуха 4,5 м31мин.
Компрессор такой производительности, имеющий воздухосборник на раме, способен обеспечить сжатым воздухом работу 2-3 бригад клепальщиков. При установке на линии дополнительного воздухосборника тот же компрессор обеспечивает работу 4-5 бригад.
Домкраты.
Домкрат представляет собой переносный подъемный механизм, широко применяемый на железнодорожных работах, в том числе и для монтажа пролетных строений. Наиболее распространены домкраты рычажные, гидравлические и пневматические. В гидравлических домкратах подъем осуществляется поршнем, подверженным гидравлическому давлению. В рычажных домкратах небольшой мощности для подъема служит зубчатая рейка, перемещаемая с помощью собачки на рычаге.
В мощных рычажных домкратах стержень снабжен нарезкой и поворачивается в обойме под действием двух конических шестерен. Стержень оканчивается снаружи трещоткой для включения подъемного рычага.
Механизм пневматических домкратов (рис. 2) подобен механизму мощных рычажных домкратов, с той лишь разницей, что перемещения осуществляются не вручную, а воздушным мотором. Существуют домкраты подъемной силой от 4,5 до 91 т и больше.
Для строительства и ремонта мостов весьма пригодны винтовые домкраты грузоподъемностью 45 т, обладающие сравнительно небольшим весом и малой высотой, хотя у них высота подъема всего 11,5 см. Как быстроходные домкраты, так и домкраты с нормальной скоростью подъема обладают высокой мощностью, устойчивы и просты по конструкции. Вес быстроходных домкратов несколько больше, чем домкратов с нормальной скоростью. Эти домкраты имеют высоту 56-69 см и снабжены шарикоподшипниками; высота подъема 25-40 см. Они наиболее приспособлены для работ по опусканию тяжелых пролетных строений.
Подъемка тяжелых пролетных строений домкратами связана с трудностями и опасностью. Под домкратами необходимо устроить достаточно надежное основание, принять меры против возможности смещений или повреждений поднимаемого груза и по обеспечению техники безопасности.
Оборудование для клепки.
При постройке стальных мостов важнейшее значение имеет качество выполнения работ по клепке. Необходимо стремиться к тому, чтобы наибольшая часть заклепок была поставлена на заводе. Заклепки для монтажной клепки обычно поставляются заводом вместе со всеми элементами пролетного строения.
Для разогревания заклепок обычно применяют малые переносные ручные горны. Как правило, они рассчитаны на уголь, хотя широко применяется и жидкое топливо.
Конечная цель клепки, заключающаяся в образовании головки и осаживании стержня заклепки до заполнения им отверстия, достигается ударами молотка, когда металл находится в разогретом состоянии. Для этого применяют пневматические инструменты, которые позволяют получить значительную экономию в стоимости по сравнению с ручной клепкой за счет снижения расходов на рабочую силу, увеличить темпы работ и повысить их качество.
При клепке применяют поддержки различной конструкции. При пневматической клепке существенную роль играет пневматическая поддержка, создающая давление со стороны закладной головки заклепки и удерживающая ее в надлежащем положении во время оформления новой головки.
Для клепки в неудобных местах, которые неизбежны при строительстве любого моста, изобретен специальный инструмент.
При монтаже стальных пролетных строений необходимы также такие вспомогательные инструменты, как развертки, гаечные ключи, крюки для транспортировки крупных элементов. Мелкие инструменты и приспособления отличаются простотой и низкой стоимостью. Однако необходимо позаботиться, чтобы они были удобны для работы.
Важной частью оборудования для монтажа мостов и других такелажных работ являются также тали и полиспасты. На работах по возведению и ремонту мостов применяют с успехом пневматические инструменты для сверления и рассверливания отверстий, нарезки резьбы, шлифовки, завертывания гаек, бурения отверстий в кладке для анкерных болтов, транспортировки легких элементов и др. Полезны также электрифицированные инструменты и приспособления. Применение их возрастает с увеличением количества передвижных электростанций.
Высокопрочные болты.
Исследованиями установлено, что заклепки, поставленные в горячем или холодном состоянии, не заполняют плотно отверстия и что передача усилий в заклепочных соединениях часто происходит за счет трения.
Эти обстоятельства послужили причиной повышения интереса к высокопрочным болтам как методу соединения. В строительстве применение болтовых соединений более выгодно, чем заклепочных, особенно для сооружений, осуществляемых в отдаленных местностях, где не всегда имеется необходимое оборудование для клепки. При монтаже также выгоднее сразу ставить высокопрочные болты, чем обычные монтажные, заменяемые в дальнейшем заклепками.
Результаты испытаний, проведенных Техническим отделом AAR (Ассоциация американских железных дорог), показывают, что стыки на высокопрочных болтах превышают по прочности обычные клепаные стыки на 10%, а стыки на холодных заклепках - на 15%.
Если разрушения заклепочных соединений могут наблюдаться по сечению нетто (ослабленному отверстиями), то при соединениях на болтах разрушению подвергается сечение брутто элемента. Это обстоятельство свидетельствует о том, что стягивающее влияние болтов превосходит эффект концентрации напряжений у краев отверстий.
Рис. 2. Завертывание болтов на монтаже механическими гайковертами
Полевые испытания показывают, что после шести лет службы высокопрочные болты плотно стоят в стыках конструкции, тогда как заклепки в аналогичных соединениях ослабли.
Внедрению болтовых соединений способствует применение тарированных пневматических ключей динамического действия, создающих заданный крутящий момент и снабженных автоматическим краном для выключения. Эти ключи рассмотрены в главе II первого раздела «Механизированный и ручной инструмент».
На рис. 2 показана постановка болтов механическим гайковертом. Опыты показали, что при отсутствии таких ключей потребная величина натяжения будет создана, если гайку болта повернуть на один полный оборот после завертывания ее вручную до плотного прикасания (при стянутых монтажных болтах).
Страница 3 из 6
Транспортировка элементов сборных конструкций железобетонных мостов
Отдельные элементы конструкций сборных железобетонных мостов с заводов и полигонов к месту строительства перевозят по железным дорогам, автотранспортом или на прицепах-трейлерах, буксируемых тягачами и тракторами. Особо крупные и негабаритные конструкции, например блоки пролетных строений, могут доставляться по воде на баржах и других плавсредствах.
Перевозимые конструкции во избежание случайных повреждений и предотвращения сдвигов под действием инерционных, ветровых и динамических нагрузок надежно раскрепляются. При перевозках по железной дороге необходимо обеспечить соблюдение габарита. Если длина перевозимой конструкции больше длины платформы, на которую она погружена, с обеих сторон грузовой платформы прицепляют платформы прикрытия.
Складирование доставленных конструкций на месте монтажа производится в зоне действия монтажных механизмов в удобном для дальнейших операций положении. Перед монтажом конструкции очищаются от грязи и наплывов бетона. При необходимости выпуски арматуры и закладные детали также очищаются от ржавчины и выправляются.
Элементы малой массы (2-3 т) в простейшем случае поднимают, обвязывая их в обхват тросами. Элементы большей массы поднимают за специальные металлические строповочные петли, надежно заделанные в бетон конструкции в определенных местах. Если масса блоков превышает 30-40 т, применяют специальные подъемные приспособления, охватывающие конструкцию с внешних сторон. Подвешивание монтируемых конструкций к крюку крана производится с помощью стропов из стальных канатов диаметром 16-38 мм или траверс - металлических балок из прокатной стали. Применение стропов требует увеличения высоты подъема крюка, недостаток траверс - большой собственный вес.
Установка пролетных строений стреловыми кранами
Простейший способ монтажа разрезных пролетных строений - установка блоков пролетных строений стреловыми кранами , располагающимися внизу на земле сбоку у монтируемого пролета или на смонтированной части моста.
При размещении крана на земле (рис. 9.9, а) монтируемые балки складируют рядом с краном так, чтобы обеспечить монтаж поворотом стрелы крана на 180°. Возможен монтаж балок «с колес» без устройства склада балок на стройплощадке.
Предназначенную для монтажа балку стропуют, поднимают, поворотом стрелы крана вводят в пролет и плавно опускают на опорные части, освобождая затем от строповочных устройств. Кран перемещают в новое положение и приступают к установке следующей балки. Положение крана и расположение балок, подготовленных к монтажу, выбирают таким образом, чтобы обеспечить минимальный вылет стрелы крана и устранить необходимость его перемещения с грузом.
Рис. 9.9 - Схемы монтажа балочных железобетонных пролетных строений стреловыми кранами: 1 - кран; 2 - траверса; 3 - устанавливаемая балка; 4 - установленные блоки пролетных строений; 5 - балки, подготовленные для монтажа
Если грузоподъемность одного крана недостаточна для монтажа, используют два крана, поднимающих балку с двух концов одновременно. Монтируемая балка при этом располагается перед кранами. Поднимая ее вначале на минимальном вылете стрелы, балку вводят в пролет и устанавливают на опоры, увеличивая вылет стрел кранов. Если грузоподъемность кранов не допускает установку балки на требуемом вылете стрелы, монтируемый блок опускают вначале на максимально возможном вылете стрелы, затем краны перемещаются вперед, балку поднимают вновь, повторяя проделанные операции.
При монтаже мостов на водотоке или при наличии плохих грунтов монтаж может производиться кранами, размещенными на смонтированной части моста (рис. 9.9, б). Установка балок при этом производится «с головы». Кран, ведущий монтаж впереди себя, должен обладать достаточной грузоподъемностью на большом вылете стрелы. Балки, предназначенные для монтажа, складируют на насыпи подхода, подавая под монтаж с помощью тележек.
Установка пролетных строений козловыми кранами
Монтаж многопролетных мостов и эстакад удобно производить козловыми кранами (рис. 9.10), которые могут использоваться для выполнения всего комплекса строительно-монтажных работ. В практике строительства используются козловые краны как заводского изготовления, так и смонтированные из инвентарных монтажных мостовых металлоконструкций. Для перемещения крана вдоль моста по обеим его сторонам устраивают пути по земляному полотну или по рабочим мостикам (эстакадам). Достоинство монтажа козловыми кранами - возможность перемещения поднимаемых элементов как вдоль моста непосредственным движением кранов, так и поперек с помощью грузовых кареток.
Рис. 9.10 - Схемы монтажа балок пролетных строений козловым краном: 1 - балка, поданная под монтаж; 2 - устанавливаемая балка; 3 - смонтированные балки пролетного строения; 4 - козловой кран; 5 - подкрановая эстакада
Установка пролетных строений консольными кранами
Для монтажа балочных пролетных строений железнодорожных мостов широко используются консольные поворотные и неповоротные краны грузоподъемностью до 130 т (рис. 9.11).
Рис. 9.11 - Схема монтажа балок пролетных строений консольным краном ГЭПК-130: 1 - противовесы; 2 - двухконсольная главная балка крана; 3 - вспомогательный полиспаст; 4 - главный полиспаст; 5 - траверса; 6 - опора моста; 7 - устанавливаемая балка; 8 - смонтированное пролетное строение моста; 9 - опорная платформа крана
Основным элементом крана является двухконсольная балка (2), к задней консоли которой прикрепляются противовесы (1), а передняя грузовая консоль служит для подъема и установки на опоры (6) монтируемых балок, для чего кран оборудуется системой лебедок и полиспастов. Все конструкции и механизмы крана смонтированы на железнодорожных платформах, а перемещение обеспечивается локомотивом. Краны ГЭК-50, ГЭК-80, ГЭК-120 и ДГК-130, имеющие соответственно грузоподъемность 50, 80, 120 и 130 т, могут устанавливать балки только по оси пути. Краны ПВК-70, ГЭПК-80 и ГЭПК-130 грузоподъемностью 70, 80 и 130 т допускают поворот главной балки в горизонтальной плоскости.
Блок пролетного строения, предназначенный для установки, подается на железнодорожной платформе непосредственно к устою моста и с помощью стреловых кранов разгружается. После отвода платформы подается консольный кран, производится строповка и подъем монтируемой балки грузовой консолью. Кран с подвешенным пролетным строением перемещают к монтируемому пролету, где производится опускание блока и установка его на опоры. Если монтаж ведут неповоротным консольным краном, устанавливающим блоки только по оси пути, требуется поперечная передвижка балок на опорах с помощью гидравлических домкратов. Поворотные краны обеспечивают вынос блоков от оси пути на величину до 5,3 м, что позволяет устанавливать балки непосредственно в проектное положение.
Монтаж пролетных строений специальными монтажными агрегатами
Для монтажа пролетных строений автодорожных мостов применяют монтажные агрегаты, представляющие собой комплекс устройств - монтажных ферм или балок, кранов, тележек, обеспечивающих перемещение балок вдоль моста в монтируемый пролет, их поперечное перемещение и установку в проектное положение. Существует большое количество разнообразных монтажных агрегатов.
Агрегат АМК-20-Г7 (рис. 9.12, а), используемый для монтажа пролетных строений с балками длиной до 21 м и массой до 24 т, включает два самоходных козловых крана (2) грузоподъемностью по 12 т и монтажный мост (4), на котором размещены подкрановые пути (1). Козловые краны перемещаются как по монтажному мосту, так и по насыпям подходов, для чего задняя часть монтажного моста выполнена в виде аппарели с уклоном около 6%. Работая спаренно, козловые краны поднимают монтируемую балку (3), перевозят ее по насыпи подходов, смонтированной части строящегося моста и далее по монтажному мосту от места складирования до монтируемого пролета и устанавливают в проектное положение. После окончания монтажа всех балок в одном пролете монтажный мост продольной перекаткой перемещают в следующий пролет, восстанавливают непрерывность подкрановых путей, подготавливая таким образом агрегат к монтажу очередного пролета. При монтаже мостов шириной более 8 м требуется демонтаж агрегата и перестановка его в новое положение по ширине моста.
Рис. 9.12 - Схема монтажа балочных пролетных строений монтажным агрегатом АМК-20-Г7 (а) и консольно-шлюзовым краном ГП-2Х30 (б)
Консольно-шлюзовой кран ГП-2Х30 (рис. 9.12, б) позволяет вести установку балок длиной 18-33 м и массой до 60 т. Кран включает двухпролетную неразрезную ферму (6) с противовесом (5), средняя и задняя опоры которой смонтированы на тележках, обеспечивающих перемещение крана по рельсовому пути колеей 5,6 м на смонтированной части моста. Агрегат является самоходным, для чего тележка (10) средней опоры оборудована электроприводом.
Перед монтажом очередного пролета кран перемещается вдоль моста до тех пор, пока его передняя нога (9) не достигнет противоположной опоры монтируемого пролета, после чего производится опирание передней ноги на эту опору. Предназначенная для установки балка (3) подается под монтаж на вспомогательных тележках. Непосредственно в пролет балка перемешается грузовыми тележками (8) крана, которые могут также двигаться по поперечным траверсам (7) поперек моста. Это позволяет установить балку в необходимом месте по ширине моста.
Мосты шире 7-8 м с балками длиной до 42 м монтируют более мощным консольно-шлюзовым краном МШК-100 грузоподъемностью 100 т.
Монтаж крупными блоками с помощью плавучих средств
В практике отечественного мостостроения нашел применение способ монтажа больших мостов крупными блоками, изготовленными на берегу, с доставкой их к месту установки по воде (рис. 9.13). Масса блоков может достигать нескольких тысяч тонн. Так, при строительстве крупного моста через Волгу масса перевозимых блоков составляла 2700 т, а длина - 120 м. Масса перевозимых по воде конструкций пролетного строения моста через Москву-реку в Лужниках достигала 5600 т при длине 198 м. Перевозку по воде таких больших конструкций осуществляют на плавучих опорах (плавсистемах), собираемых из инвентарных универсальных понтонов типа КС.
Рис. 9.13 - Общий вид балочного решетчатого пролетного строения, транспортируемого с помощью плавучих опор
При монтаже пролетных строений этим способом на берегу устраиваются подмости для сборки или бетонирования монтируемой части конструкции, стенды и т. д. Готовые к монтажу блоки перемещают по специальным пирсам к воде, где под них подводят плавучие опоры, предварительно подтопленные заполнением части понтонов водой, масса которой должна быть несколько больше массы перевозимой конструкции. После заведения подтопленной плавсистемы под блок водный балласт откачивают и плавучие опоры, стремясь всплыть, отрывают конструкцию от выкаточных пирсов. Далее плавсистемы вместе с блоком пролетного строения буксирами транспортируют в монтируемый пролет. Точная установка блока производится с помощью лебедок и тросов, закрепленных за якоря на дне реки. После выверки положения монтируемого блока производится подтопление плавсистемы загружением ее водным балластом, и конструкция устанавливается в проектное положение.
Выкаточные пирсы, обеспечивающие перемещение блоков с подмостей на плавучие опоры, являются сложными и дорогими сооружениями. Поэтому для сокращения их длины часто между пирсами производят местное углубление дна реки, достаточное для заведения плавучих опор в подтопленном состоянии.
Омоноличнвание и гидроизоляция пролетных строений
После установки отдельных балок пролетных строений производится их объединение сваркой выпусков арматуры или закладных частей в диафрагмах и обетонирование стыков.
Балки железнодорожных пролетных строений имеют заводскую гидроизоляцию, поэтому после омоноличивания стыка диафрагм продольные щели между блоками и деформационные щели между пролетными строениями перекрываются длинными узкими металлическими листами, смазанными битумом. Затем производится отсыпка балласта и устройство верхнего строения.пути.
При строительстве автодорожных мостов после омоноличивания балок в отверстия плиты устанавливают водоотводные трубки и укладывают бетон сточного треугольника, поверх которого наносят гидроизоляцию.
Работы по устройству гидроизоляции, состоящей из битумной мастики, армированной двумя слоями стеклосетки, производят при температуре не ниже +5°С. Битумную мастику перед использованием разогревают в битумном котле до температуры 150-170°С и в горячем состоянии наносят на поверхность плиты, расстилая сверху слой стеклосетки. Затем наносится второй слой мастики и укладывается второй армирующий слой, на который наносится последний слой мастики.
Особенно тщательно гидроизоляция устраивается у водоотводных трубок. Изоляционные и армирующие слои заводят внутрь трубок и прижимают к стенкам трубок специальным стаканом. Поверх гидроизоляции укладывается защитный бетонный слой, армированный металлической сеткой.
Установка пролетных строений на опоры кранами целиком или крупными блоками находит в последнее время широкое применение благодаря появлению в строительных организациях кранов большой грузоподъемности, высокой производительности и относительно несложной технологии работ. Используемые для этих целей краны можно разделить на три группы: стреловые и козловые самоходные, консольные железнодорожные, плавучие. Каждая группа кранов имеет свои особенности, влияющие на технологию и организацию работ.
Для установки пролетных строений на опоры мостов применяют стреловые самоходные полноповоротные краны на автомобильном, пневмоколесном, гусеничном и железнодорожном ходу.
При выполнении работ краны можно располагать наверху - на проезжей части моста или насыпи, а также внизу - на грунте или плавучих средствах.
В первом случае кран устанавливает пролетное строение перед собой с большим вылетом стрелы и поэтому не имеет возможности максимально использовать свою грузоподъемность; во втором – кран, расположенный сбоку от оси моста, в непосредственной близости, устанавливает пролетные строения на минимальном вылете стрелы, имея наибольшую грузоподъемность.
Рекомендуется пролетные строения устанавливать одним краном с одной стоянки и без изменения вылета стрелы. При недостаточной грузоподъемности крана возможна установка отдельными балками с объединением их в пролете моста или установка двумя кранами. Во время подъема и перемещения балок двумя кранами полиспасты их должны постоянно находиться в вертикальном положении.
Грунт на участке перемещения должен быть хорошо спланирован и уплотнен. Допускаемое давление на грунт при работе кранами на пневмоколесном ходу 0,4…0,5 МПа, а на гусеничном ходу - 0,2…0,3 МПа. При недостаточной несущей способности грунта под кран укладывают настил из деревянных лежней или железобетонных плит.
Перемещение крана с грузом не желательно по условиям безопасности работ и разрешается только в том случае, когда масса пролетного строения (блока) не превышает 50 % грузоподъемности крана на данном, как правило, минимальном вылете стрелы. Перемещение с грузом автомобильных и железнодорожных кранов не допускается.
Пролетные строения стропуют по заранее разработанным схемам стальными инвентарными стропами, тросами или траверсами. Применение траверс уменьшает высоту строповки и исключает горизонтальные сжимающие усилия в поднимаемом пролетном строении. При строповке стальными тросами в обхват под стропами в углах перегиба троса устанавливают и закрепляют деревянные подкладки или металлические полусферы из кусков труб диаметром 10…15 см, исключающие повреждения пролетного строения и троса.
Установка пролетных строений стреловыми кранами производится по утвержденным проектам производства работ, где указываются места стоянки и пути перемещения кранов, конструкция строповочных устройств и других приспособлений, порядок подъема, поворота и опускания пролетного строения, состав расчета (команды) и другие данные, необходимые для качественного и безопасного производства работ.
Консольными железнодорожными кранами без устройства промежуточных опор можно устанавливать пролетные строения длиной до 45,8 м (рисунок 5.1).
а – установка пролетного строения со сплошными главными балками краном ГЭПК-130; б – то же, с решетчатыми главными фермами краном ГЭПК-130-17,5; в - то же, краном ГЭПК-130У; 1 - пригруз; 2 - строповочная балка; 3 - дополнительный полиспаст. Размеры в метрах
Рисунок 5.1 - Схемы установки стальных пролетных строений консольными поворотными кранами
Консольные железнодорожные краны ГЭК-80 и ГЭПК‑130 имеют по четыре рабочих положения для установки и разгрузки блоков. Каждое рабочее положение характеризуется высотой от головки рельса до низа консоли в начале полезного вылета (для ГЭПК‑130 до низа строповочной балки) с учетом осадки рессор и прогиба стрелы от максимального груза.
В рабочем положении с подвесным противовесом на подконсольной платформе кран ГЭПК-130 без груза имеет нагрузку на одну ось опорной платформы 280 кН (28 тс). При полном использовании грузоподъемности крана нагрузка на ось достигает 420 кН (42 тс). Максимальная нагрузка на ось опорной платформы крана ГЭК-80 при установке наибольшего по массе блока составляет 345 кН (34,5 тс). Поэтому путь для прохода крана с грузом должен быть усилен и удовлетворять требованиям, изложенным в таблице 5.1. С целью уменьшения объема работ по подготовке подкранового пути следует по возможности уменьшать длину рабочей зоны крана до 100…150 м, доставляя пролетное строение к мосту на специальных тележках или железнодорожных платформах.
Таблица 5.1 - Характеристика верхнего строения пути
Пропуск консольного крана в рабочем положении допускается со скоростью: без груза до 10 км/ч (до 8 км/ч на новостройках), с грузом до 5 км/ч (до 3 км/ч на новостройках). Работа консольного крана на железнодорожных путях, находящихся в эксплуатации, может производиться с разрешения начальника дистанции пути.
Перед пропуском консольного крана пути, находящиеся во временной эксплуатации, должны быть тщательно обкатаны до прекращения остаточных деформаций. Обкатка производится обычным подвижным составом с нагрузкой на ось 220…250 кН (22…25 тс). Число осей платформ при обкатке должно быть не менее восьми, а число заездов не менее двадцати. После устранения обнаруженных дефектов составляют акт готовности пути.
Установка пролетных строений на опоры консольными кранами включает строповку пролетного строения (отдельной балки), перемещение крана с грузом, опускание и установку пролетного строения на опорные части, возвращения крана за следующим пролетным строением (балкой).
Цельноперевозимые пролетные строения длиной 18,0…34,4 м, как правило, устанавливают с полностью смонтированным мостовым полотном. При использовании крана ГЭПК-130 пролетное строение для строповки можно размещать на шпальных клетках сбоку от пути вне габарита. Для крана ГЭК-80 подготовку пролетного строения выполняют на ближайшей станции, специально устраиваемом тупике или сбоку от пути вблизи моста с последующей поперечной передвижкой под стрелу крана.
Сплошностенчатые балки пролетного строения длиной 45 м поступают с завода отдельными плоскими блоками, члененными по длине на две части. Площадку для складирования и укрупнительной сборки пролетных строений на полную длину выбирают по возможности ближе к мосту на участке с небольшой высотой насыпи. Для выгрузки металлоконструкций с платформ стреловыми железнодорожными кранами, а также приведения консольного крана в рабочее положение, рекомендуется устраивать временный тупик длиной не менее 60 м и междупутьем равным 5 м.
Выбор мест строповки блоков и массу противовеса производят с учетом следующих условий:
Нагрузка на полиспасты не должна превышать допустимую по паспорту крана;
Грузовой момент в опорном сечении консоли крана не должен быть больше допустимого;
Для обеспечения устойчивости подвешенного за две точки блока центр тяжести его должен находиться между точками подвеса, причем не ближе чем на 0,02 длины блока от крайнего полиспаста. При полной длине пролетного строения, равной 45,8 м, эта величина должна быть не менее 0,92 м. Схема строповки и установки такого пролетного строения показана на рисунке 5.1, а .
Сплошностенчатые пролетные строения длиной больше 45 м консольными кранами устанавливают в пролет расчлененными по длине на два укрупненных блока. Для их опирания и последующего объединения в пролете моста возводят промежуточную временную опору. Высоту временной опоры принимают с учетом обеспечения строительного подъема пролетного строения.
По условиям восприятия монтажных нагрузок первым устанавливают короткий блок. Одним концом он опирается на постоянные опорные части, другим - на металлическую клетку, расположенную на временной опоре. Второй блок на временной опоре устанавливают на деревянные клинья, с помощью которых обеспечивают совмещение отверстий при объединении блоков в единую конструкцию.
Установка пролетных строений с решетчатыми главными фермами . Грузоподъемность крана ГЭПК-130 достаточна для установки решетчатых пролетных строений с ездой понизу длиной до 44,8 м. Пролетные строения длиной 55 и 66 м устанавливают в пролет члененными на два блока.
Краном ГЭПК-130-17,5, имеющим базу полиспастов на стреле 7 м, устанавливают пролетное строение длиной 44,8 м с помощью двух поперечных балок и строповочных тросов (рисунок 5.1, б ). Передний полиспаст размещают на расстоянии 1,4 м от центра тяжести пролетного строения. Для обеспечения устойчивости застропованной конструкции на первой от крана панели укладывают дополнительный груз массой 14 т.
При установке пролетного строения краном ГЭПК‑130У его подвешивают к главному полиспасту с помощью строповочной серьги, балки подхвата и строповочных петель, а к дополнительному полиспасту - только с помощью строповочных петель (рисунок 5.1, в ). Главным полиспастом стропуют пролетное строение за продольные балки проезжей части, а дополнительным - за нижние пояса (рисунок 5.2, а б ).
а - главный полиспаст; б - вспомогательный полиспаст; 1 - консоль крана; 2 - главный полиспаст; 3 - пролетное строение; 4 - поперечная строповочная балка; 5 - строповочные тросы; 6 - подкладка; 7 - дополнительный полиспаст; 8 - деревянные брусья; 9 - хомут; 10 - деревянная распорка. Размеры в метрах
Рисунок 5.2 - Схема подвешивания металлического пролетного строения с ездой понизу к консоли крана ГЭПК-130У
На рисунке 5.3 показана схема установки пролетного строения длиной 66 м поблочно краном ГЭПК-130У. Для объединения блоков в пролете моста сооружают временную опору. Пространство между временной и капитальной опорой со стороны крана перекрывают пролетным строением, на которое заходит кран с первым блоком. Второй блок подают в пролет после снятия временного пролетного строения. Первоначальное соединение блоков производят с помощью монтажных пробок и болтов. Расстроповку второго блока производят только после соединения его с первыми блоком расчетным количеством пробок и стяжных болтов.
Установка стальных пролетных строений с помощью плавучих кранов существенно сокращает объемы вспомогательных конструкций, трудозатрат и сроков строительства. Этот способ находит широкое распространение при строительстве мостов в районе крупных портовых городов, где возможно применение серийных плавучих кранов грузоподъемностью 100, 200, 350 и 600 тс. Эти краны, как правило, самоходные и обладают необходимой маневренностью.
В табеле некоторых мостовых частей железнодорожных войск имеется плавучий разборный кран ПРК-50 (ПРК-80), а в ряде мостостроительных организаций плавучий кран ПРК-100. На объекты строительства эти краны могут доставляться в разобранном виде по железной дороге или по грунту автомобильным транспортом.
1 - блоки пролетного строения; 2 - временная опора; 3 - временное пролетное строение. Размеры в метрах
Рисунок 5.3 - Схема установки стального пролетного строения с решетчатыми главными фермами консольным краном ГЭПК-130У крупными блоками
Сборку пролетных строений (или их блоков) обычно выполняют на берегу в зоне действия плавучего крана. При незначительном расстоянии от сборочной площадки до моста укрупненные блоки или целиком пролетное строение можно транспортировать непосредственно на крюке крана. В других случаях блок грузят на баржи или плашкоуты, доставляют к мосту и плавучим краном устанавливают на опорные части.
Закрепление крана в русле реки выполняют с помощью инвентарных якорей, а при больших скоростях течения воды, слабых или скальных грунтах дна реки - тросами за опоры моста или специальные весовые якоря (рисунок 5.4). Перемещения крана около моста на небольшие расстояния осуществляют работой якорных лебедок, на большие расстояния кран перемещают буксирными катерами, катерами-толкачами и другими легкими судами.
Монтаж пролетных строений плавучими кранами производят в соответствии с проектом производства работ, в котором указывают порядок выполнения всех операций, обязанности исполнителей и безопасные условия производства работ.
1 - кран ПРК-80; 2 - катер-толкач; 3 - якорная лебедка самохода; 4 - пирс; 5 - пролетное строение; 6 - место пролетного строения в схеме моста
Рисунок 5.4 - Установка пролетного строения плавучим краном
