Сооружение металлических мостов, технология монтажа конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Казанский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра автомобильных дорог, мостов и тоннелей

Реферат на тему:

Сооружение металлических мостов, технология монтажа конструкций

Выполнил: Нефедов А.А.

Проверил: Сайдашев Р.А.

Казань, 2021г.

Содержание

Введение

1. Сооружение металлических мостов

2. Основные технологии монтажа металлических пролетных строений

3. Продольная и поперечная надвижка

4. Подъем и опускание пролетных строений

Список литературы

Введение

Металл - наиболее совершенный из материалов, применяемых для постройки современных мостов.

Относительно невысокая стоимость, прочность, однородность, качество и возможность использования в различных конструктивных формах сделали металл самым распространенным материалом при строительстве мостов. Благодаря высокой прочности современных строительных сталей, металлические мосты, не смотря на объемный вес стали, оказываются наиболее легкими, что позволяет использовать металл для перекрытия пролетов, значительно превосходящих пролеты мостов из других материалов.

Многие системы металлических мостов могут быть легко собраны навесным способом, установлены на место надвижной или доставкой на плаву готовых пролетных строений. Это облегчает постройку мостов через глубокие горные лощины и многоводные реки с интенсивным судоходством.

В эксплуатационном отношении металлические мосты значительно лучше деревянных т.к. требуют меньше расходов по содержанию и ремонту, а также отличается более продолжительным сроком службы, однако уступают немного в этом отношении железобетонным мостам.

Большой недостаток металлических мостов - это ржавление (коррозия) металла от действия влаги, сернистых газов и других вредных воздействий. Для защиты от коррозии элементы металлических мостов покрывают стойкими красками. Необходим также постоянный надзор за состоянием металлических конструкций в процессе службы моста.

Благодаря прекрасным качествам металла, как материала для строительных конструкций, металлические мосты получили широкое применение во всех странах. Для мостов больших пролетов металл является единственным пригодным материалом. Для мостов средних и даже малых пролетов металл, во многих случаях, успешно конкурирует с железобетоном.

1. Сооружение металлических мостов

Металлические мосты -- это строения с преимущественно стальными пролетными строениями и стальными опорами.

Одной из разновидностей сооружений являются железнодорожные, которые строятся через водные или иные препятствия для последующей укладки полотна. Путепроводы, виадуки и эстакады также являются разновидностью железнодорожных пролетных конструкций.

Железнодорожный мост состоит из пролетных строений, путей и опор, которые поддерживают конструкцию. Фундаменты опор закладываются на прочном грунте или на сваях. Опоры служат основанием для пролетных строений, позволяя им поворачиваться и перемещаться под нагрузкой или при изменении климатических условий. Продольное строение является совокупностью балок, ферм, а также связей между ними и мостового полотна.

Наиболее распространенным материалом для этого типа сооружений является металл, который стал популярен благодаря своей прочности и надежности, а также небольшой массе. 70% ЖДМ являются стальными. При этом металлические конструкции не лишены недостатков, которыми являются большой расход металла и необходимость обслуживания и защиты от коррозии.

К ЖДМ предъявляются особые требования по надежности и прочности из-за высокой нагрузки, ложащейся практически на всю длину сооружения. Архитектура такой конструкции может быть различной.

Основные перимущества мостов из металла

Технологичность изготовления и сборки -- главное достоинство металлических конструкций для строительства. Элементы конструкций производятся на оборудованных предприятиях и поставляются на место стройки, где производится их монтаж. Сборка может быть полностью механизированной, благодаря чему становится возможным произвести строительные работы в кратчайшие сроки.

Благодаря универсальности и простоте конструкции металлических пролетных строений мосты могут возводиться в горной местности, через крупные реки (в том числе и с интенсивным судоходством).

Надежность из весьма высока. На обслуживание требуется меньше средств, а сроки службы гораздо больше. Если выполнены все необходимые мероприятия по защите металла от коррозии, а осмотр металлоконструкций на наличие дефектов выполняется регулярно, такие мосты не уступают по надежности и долговечности железобетонным.

Основные элементы металлических мостов

Высокое качество стали и ее характеристики позволяют изготовлять постройки самых разнообразных конструкций и типов.

Выделяются следующие основные типы:

1. Балочные -- наиболее распространенный на сегодня вид мостов из металла. Технология строительства позволяет перекрывать балками не только средние пролеты, но и исключительно большие (до 500 метров), что часто бывает необходимо при строительстве моста через крупную реку или пролив. Отличительной особенностью сооружний является то, что на опоры оказывается только вертикальное давление, это значительно облегчает строительство при большой высоте опор. БСооружения этого типа имеют сравнительно простую конструкцию, что облегчает их монтаж.

2. Арочные -- являются распорной системой. Они требуют меньших затрат стали, чем балочные конструкции. Однако это налагает некоторые ограничения на использование конструкций такого типа, так как из-за передачи распора опоры должны выдерживать значительную нагрузку. Арочные металлоконструкции наиболее целесообразны при возведеннии объектов на хороших грунтах. В других случаях монтаж может быть затруднен, особенно при значительной высоте опор. Наиболее часто арочные мосты возводятся в городах. При этом он имеет арки сплошного сечения. При строительстве автодорожных объектов применяются арки с балками жесткости. В этом случае арка устанавливается в виде полигонального жесткого пояса. Также арочные конструкции могут быть неразрезными и консольными, однако эти системы не распространены.

3. Висячие -- основными несущими элементами которых являются стальные кабели, цепи или ванты. Если эти элементы закреплены в грунте при помощи растяжек, их можно отнести к распорным сооружениям. Для того, чтобы увеличить вертикальную жесткость, они снабжаются балками жесткости.

4. Комбинированные строятся из балок или ферм, которые дополнены нижним поясом в виде гибкой арки или шпренгеля. Благодаря особенностям комбинированных конструкций регулирование усилий в их элементах может быть искусственным. Это, в свою очередь, дает возможность удешевить строительство. К комбинированным ММ также относятся сквозные фермы с жестким нижним или верхним поясом.

пролетное строение металлический мост

2. Основные технологии монтажа металлических пролетных строений

Пролетные строения металлических мостов монтируют непосредственно в пролетах или сначала собирают вблизи моста, а затем перемещают и устанавливают на свое место.

При монтаже металлических пролетных строений в пролетах применяют следующие способы:

1) сборка пролетных строений на подмостях, устроенных в монтируемом пролете;

2) установка готовых пролетных строений кранами;

3) полунавесная и навесная сборка пролетных строений;

4) Конструкции, собираемые вблизи от места установки, перемещают в пролет: продольной или поперечной передвижкой; перевозкой на плавучих средствах

Сборку в пролете на подмостях применяют редко, так как подмости требуют больших затрат труда и материалов, загромождают русло реки и мешают судоходству. Если все же приходится прибегать к устройству подмостей, их следует делать из сборно-разборных инвентарных конструкций.

Рисунок 1 Схема сборки пролетных строений на подмостях

а- низовая сборка на сплошных подмостях; б- верховая сборка на нижних поясах ферм, надвинутых по промежуточным опорам; в- секционная сборка; 1 - смонтированная часть конструкции; 2 - сборочный кран; 3 - устанавливаемый элемент; 4 - сборочные подмости.

Технология монтажа готовых металлических пролетных строений кранами аналогична сборке кранами балочных разрезных пролетных строений железобетонных мостов. Этот способ монтажа применяют преимущественно при пролетных строениях малых размеров, устанавливая целые пролетные строения, отдельные фермы или блоки из двух ферм с последующим соединением их между собой связями.

Полунавесная и навесная сборка заключается в постепенном наращивании пролетного строения между постоянными опорами моста.

При полунавесной сборке для опирания монтируемых конструкций в пролете устраивают временные промежуточные опоры. Расстояние между опорами определяется длиной вылета пролетного строения, при котором оно может работать как консоль. Если допускаемая величина вылета составляет половину пролета или полную его длину, то возможна навесная сборка без временных промежуточных опор: в первом случае - от постоянных опор в обе стороны до середины пролета (уравновешенная сборка), а во втором - от одной постоянной опоры до следующей.

Рисунок 2 Схема полунавесной и навесной сборки

а- полунавесная сборка; б и в - навесная сборка; г - уравновешенная навесная сборка; 1 - жестоногий мачтово-стреловой сборочный кран; 2- временная промежуточная опора; 3 - анкер; 4 - шпренгель; 5 - подмости для сборки анкерной части пролета; 6 - вантовый деррик-кран; 7 - ванты; 8 - временная опора.

3. Продольная и поперечная надвижка

При продольной надвижке пролетные строения собирают на берегу на специальной площадке, устроенной вдоль оси моста, пользуясь портальным или стреловым краном. Затем, собранное ПС надвигают в пролеты с помощью временных промежуточных опор, которые собираются из УИКМ. Передвигают ПС с помощью лебедок на катках, роликах или тележках с использованием аванбека.

Рисунок 3 Схема монтажа продольной надвижкой

1 - накаточный путь; 2 - перекаточные тележки; 3 - шпальная клетка; 4 - монтажный кран; 5 - подкрановый путь; 6 - улавливающий тупик для тележек; 7 - каретки; 8 - аванбек; 9 - опора моста.

При поперечной передвижке ПС собирают на подмостях расположенных параллельно оси моста и перемещают в пролет по пирсам. Сборочный кран при этом перемещается с одной рабочей стоянки на другую.

При перевозке ПС на место установки плавучими средствами конструкции собирают у берега, затем буксируют к месту установки.

Рисунок 4 Схема продольной переждвижке с плавучей опорой

Рисунок 5 Схема погрузки пролетных строений на плавучие опоры

а- с поперечного пирса; б- с продольного пирса;1 - пролетное строение; 2 - поперечный пирс; 3 - плавучая опора; 4 - путь продольной перекатки; 5 - продольный пирс; 6 - сборочные подмости.

4. Подъем и опускание пролетных строений

Подъем и опускание пролетных строений домкратами и другими простейшими подъемными механизмами и опускание на стальных инвентарных цилиндрических песочницах следует производить при невозможности или нецелесообразности использования кранов. При этом должно быть обеспечено устойчивое положение поднимаемого пролетного строения и равномерное распределение нагрузки каждого подъемного механизма в его основании. Устойчивость поднимаемого (опускаемого) домкратами пролетного строения должна быть проверена при одновременном действии горизонтальной силы от давления ветра и взаимного превышения узлов опирания, принимаемого в расчетах равным 0,01 расстояния между узлами. Узлы опирания железобетонных пролетных строений должны быть зашищены от повреждения бетона опорных площадок.

Во время подъема (опускания) пролетных строений на гидравлических домкратах допускается: перекос домкрата не более 0,005 ширины его основания; свободный выход поршня без установки полуколец (стопорных гаек или клеток с клиньями) до 15 мм;

одновременный подъем (опускание) пролетных строений не более чем в двух и обязательно смежных точках опирания (подвеса);

разность отметок опорных узлов поднимаемого (опускаемого) пролетного строения в продольном и поперечном направлениях не более 0,005 расстояния между опорными узлами при подъеме на домкратах и 0,01 - на полиспастах.

Пролетные строения при невозможности использования кранов следует опускать с высоты 2 м и более преимущественно на стальных инвентарных цилиндрических песочницах. При этом должны быть приняты меры, обеспечивающие устойчивость песочниц и восприятие горизонтальных нагрузок от ветра и перекоса пролетного строения.

Пролетные строения следует опускать на песочницах поочередно, снижая концы пролетного строения на высоту, не превышающую 0,005 длины пролета. Одновременное опускание стальных пролетных строений на всех песочницах допускается при тщательном геодезическом контроле за положением каждого опускаемого пролетного строения, причем превышение одного из опорных узлов над другим должно 6ыть не более 5 см.

Список литературы

1. Владимирский С.Р. Козьмин Ю.Г. - Составление вариантов металлического моста: Учебное пособие. - СПб: Петербургский гос. ун-т путей сообщения, 1996. - 96 с.

2. Владимирский С.Р. - Металлические пролетные строения с ортотропными плитами. Конструирование и расчет: Учебное пособие. - 2-е изд., перераб. и доп. - Санкт-Петербург, 2006. - 114 с.: ил.

3. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: М. Стройиздат, 1991- 431 с.

4. Строительные нормы и правила: СНиП П-23-81(стальные конструкции).

5. Жабинский А.Н. Шевченко С.В, Металлические конструкции. Балки и балочные перекрытия: Мн. БГПА, 2000-112 с.

6. ТКП 45-3.03-232-2011, Мосты и трубы: строительные нормы проектирования.

7. Волков А.С. Расчет неразрезных балок на постоянную, временную и подвижную нагрузки: метод. пособие / А.С. Волков. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005. - 43 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru