ДИПЛОМ ЧИСТОВАЯ (Проект капитального ремонта (реконструкции) моста на 107 км пк 4 линии Барановский - Хасан ДВ ж.д)

^{ВВЕДЕНИЕ}

Реконструкция моста — изменение в процессе эксплуатации неко­торых основных его характеристик, как-то: отверстия, статической схемы, грузоподъемности, габаритов, количества путей, рода езды и др.

В общем случае необходимость реконструкции мостов определяют две группы обстоятельств: 1) физическое состояние основных элемен­тов моста и их грузоподъемность; 2) изменения условий эксплуатации дороги или водного пути под мостом.

При планировании и проектировании реконструкции моста следует предусматривать минимальные нарушения графика движения поездов.

Грузоподъемность старых мостов, как правило, оп­ределяется грузоподъемностью пролетных строений и реже опор, несу­щая способность которых в большинстве случаев оказывается достаточ­ной. Увеличения грузоподъемности моста за счет повышения класса пролетных строений, как уже указывалось, достигают усилением про­летных строений или заменой новыми. Директивные сроки окончания реконструкции моста с доведением его класса до необходимого уровня устанавливают в увязке со временем ввода в обращение новых желез­нодорожных нагрузок.

На выбор решения между усилением и заменой пролетных строений влияет целый ряд факторов, которые надлежит тщательно анализиро­вать в каждом конкретном случае. Так, при большом различии между классом, до которого необходимо усилить пролетное строение, и его фактическим классом по грузоподъемности могут возникнуть конструк­тивные трудности, исключающие вариант усиления.

Уровень физического состояния элементов усиляемого пролетного строения, степень серьезности и сочетания конструктивных недостат­ков и дефектов следует особо учитывать как при определении характе­ра и объемов работ по усилению, так и при оценке влияния их на на­дежность моста.

При реконструкции мостов неизбежны ограничения движения по­ездов. Так, при усилении пролетных строений па все время производ­ства работ ограничивают скорость движения и, кроме того, планируют «окна». Для усиления и ремонта проезжей части. Продолжитель­ность указанных ограничений движения поездов, зависящая от объе­мов и способов производства работ по усилению пролетных строений, может быть различной.

Замену пролетных строений производят под прикрытием «окна» в движении поездов с закрытием перегона для выполнения всего ком­плекса работ. Продолжительность «окна» для смены пролетного строе­ния зависит от способа производства работ, схемы моста, местных ус­ловий и т.д.

Ограничения движения поездов вызывают дополнительные затраты, уровень которых зависит от их продолжительности, а также от кон­кретных условий работы, технической вооруженности, провозной и пропускной способности участка дороги, где осуществляют реконструк­цию моста. Таким образом, при сопоставлении вариантов усиления и замены пролетных строений должен быть выполнен технико-экономи­ческий анализ.

В первом приближении экономическую целесообразность усиления пролетного строения или замены его новым оценивают по типовой ме­тодике определения экономической эффективности капитальных вложе­ний, используя понятие о приведенных затратах, учитывающих эф­фективность отдаления капитальных вложений.

Оценка экономической целесообразности вариантов усиления про­летного строения или замены его новым по строительным стоимостям с учетом эффективности отдаления капитальных вложений является недостаточно совершенной, поскольку при этом не учитываются затра­ты, вызванные ограничениями движения поездов, а также дополни­тельные эксплуатационные расходы и др.

В дипломном проекте, на основании технического задания на разработку дипломного проекта на тему Проект капитального ремонта (реконструкции) моста на 107 км пк 4 линии Барановский – Хасан ДВЖД, следует рассмотреть следующий перечень вопросов подлежащих разработке:

• Общая характеристика сооружения и оценка технического состояния;

• Расчеты грузоподъемности пролетного строения и опор;

• Варианты ремонта (реконструкции) моста и их технико-экономическое сравнение;

• Детальная разработка варианта;

• Технология работ по выбранному варианту (ППР);

• Организация работ по варианту (ПОС).

На основании задания на разработку раздела дипломного проекта по вопросам безопасности жизнедеятельности следует рассмотреть следующие вопросы:

- Анализ специфики условий труда, опасных и вредных производственных факторов при существующей организации работ, технологии и применяемого оборудования, машин и инструмента с целью выявления потенцииальных причин травматизма;

- Организация освещения на строительной площадке;

- Обеспечение безопасности производства монтажных работ;

- Минимизация негативного воздействия на водный объект при реконструкции моста.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩЕГО МОСТА

1. История моста

Все данные взяты из архивного источника [18]. Мост через Трехверстную Падь был построен в 1939 году Амурлагом. Данный мост на 107 км ПК 4 территориально расположен в Хасанском районе Приморского края, на перегоне Кедровый – Пожарский не электрифицированного участка железнодорожной линии Барановский – Хасан. В структуре Дальневосточной дороги относится к Приморской дистанции пути (ПЧ-12).

Мост через Трехверстную Падь на 107 км ПК 4 запроектирован под расчетную временную вертикальную нагрузку Н-8. Проект моста разработан организациями СОЮЗТРАНСПРОЕКТ и ТРАНСМОСТПРОЕКТ НКПС в 1939 году. Мост запроектирован под один путь.

Пересекаемое препятствие – Трехверстная Падь (по которой протекает река Большая Змейка). Направление течения реки слева направо по ходу километров. Мост расположен на прямом участке пути в плане и на площадке в профиле. Схема существующего моста в расчетных длинах пролетов 15,8+2х33,6+15,8 м. Полная длина моста 116,01 м. Схема моста приведена на рисунке 1.1.

Конструкция верхнего строения пути на мосту: по шкафным элементам и железобетонным пролетным строениям с ездой на балласте, шпалы деревянные; по металлическим пролетным строениям с ездой на деревянных поперечинах (мостовых брусьях). Имеются охранные приспособления в виде контррельсов, сведенных по концам моста в челнок и охранных уголков в пределах металлических пролетных строений моста. Путь звеньевой с рельсами типа Р65.

1. Характеристика пролетных строений

Железобетонные пролетные строения

Пролетные строения №1 и №4 – балочные, pебpистые, из обычного железобетона, полной длиной 16,5м, под нагрузку Н8, под один путь проектировки ЛенмостпроектаНКПС-1936 года. Пролетные строения изготавливались на месте из монолитного железобетона. Мостовое полотно на пролетных строениях на щебеночном балласте с ездой на деревянных шпалах. Пролетные строения опираются на тангенциальные опорные части. Установка пролетных строений произведена в 1939 г. Схема пролетного строения приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. – Схема железобетонного пролетного строения с поперечным разрезом.

Металлические пролетные строения

Пролетные строения №2 и №3- металлические клепаные полной длиной 34,0м. (расчетная длина 33,6м) в виде сквозных ферм с параллельными поясами и треугольной системой решетки со стойками и подвесками, с ездой поверху на мостовых деревянных брусьях. Пролетные строения изготовлены из углеродистой стали марки Ст.3 под расчетную нагрузку Н8, под один путь по типовому проекту ПСК "Проектстальконструкция".

Пролетные строения опираются на секторные опорные части. Установка пролетных строений произведена в 1940 г. Схема пролетного строения приведена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. – Схема металлического пролетного строения с поперечными разрезами.

1. Характеристика опор

Береговые опоры

Береговые опоры (устои №0 и №4) – массивные монолитные, обсыпного типа, выполненные по проекту, разработанному проектными организациями СОЮЗТРАНСПРОЕКТ и ТРАНСМОСТПРОЕКТ НКПС в 1939г. Тело опор выполнено из монолитного бетона, откосные крылья и подферменники из монолитного железобетона. Фундаменты береговых опор выполнены на опускных колодцах, из монолитного железобетона. Схема береговой опоры №0 приведена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4. – Схема береговой опоры №0 вдоль и поперек оси моста

Промежуточные опоры

Русловые (промежуточные опоры №1-3) – массивные, монолитные индивидуальной проектировки, выполненные по проекту, разработанному проектными организациями СОЮЗТРАНСПРОЕКТ и ТРАНСМОСТПРОЕКТ НКПС в 1939г. Боковые грани (поперек оси моста) промежуточных опор имеют закругленную форму. Оголовки опор выполнены из монолитного железобетона. На промежуточные опоры № 1 и № 3 опираются железобетонные и металлические пролетные строения. Под железобетонными пролетными строениями на этих опорах сооружены высокие (переходные) железобетонные опорные тумбы. Схема промежуточной опоры №2 приведена на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5. – Схема промежуточной опоры №2 .

Опорные части

Все пролетные строения моста установлены на подвижные и неподвижные опорные части тангенциального и секторного типа для железобетонных и металлических пролетов соответственно. В свою очередь опорные части установлены на подферменные площадки. Фото опорных частей секторного типа приведено на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6. – Подвижная секторная опорная часть

Мостовое полотно

На железобетонных пролетных строениях уложен звеньевой путь с рельсами типа Р65, деревянными шпалами, с ездой на щебеночном балласте, а на металлических пролетных строениях- на мостовых поперечинах. Стыки путевых рельсов перекрыты типовыми двухголовыми накладками, стянутыми на 4 болта. Охранные приспособления на мосту представлены контррельсами Р50, сведенными по концам моста в челнок и охранными уголками в пределах металлических пролетных строений моста.

Эксплуатационные обустройства

Смотровые приспособления на пролетных строениях и опорах представлены металлические лестничные спусками на подферменники опор, служебными тротуарами и площадками-убежищами, настилы которых выполнены из железобетонных плит.

1. Климатические характеристики

Существующий мост через Трехверстную Падь, по которой протекает река Большая Змейка, территориально расположен в Хасанском районе Приморского края, на перегоне Кедровый – Пожарский.

Территория расположена в умеренном климатическом поясе муссонного типа. Среднегодовая температура изменяется от +4°C до +6°C. Зима довольно суровая, холодная и малоснежная. Средняя температура января колеблется от -9°C до -14°C. Абсолютный минимум температуры достигал -40°C.

Для зимы характерны частые оттепели, когда дневная температура может превышать более +5°C. Весна обычно холодная и затяжная, с частичными туманами и пасмурной погодой. Лето теплое и продолжительное, самые теплые месяца – июль и август. Средняя температура воздух в это время колеблется от +18°C до +24°C. На лето приходится около 70% годового количества осадков. В это время нередки тайфуны и циклоны. Осень теплая, с сухой и ясной погодой. Первые заморозки обычно наступают в конце октября – начале ноября.

Таблица 1.1. – Основные климатические параметры холодного и теплого периода года [1]

Температура воздуха теплого периода, °С, обеспеченностью		Температура воздуха наиболее холодной пятидневки, °С, обеспеченностью		Абсолютная максимальная температура воздуха, °С	Абсолютная минимальная температура воздуха, °С
0.95	0.98	0.98	0.92	34	-31
22	25	-24	-23

Таблица 1.2. – Средняя месячная температура воздуха[1]

I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
-12,6	-9,1	-2,1	4,8	9,7	13,2	17,5	19,6	15,7	8,7	-1,0	-9,3

Сейсмичность района по [2] составляет:

• Карта ОСР-2016-А: 6 баллов;

• Карта ОСР-2016-В: < 5 баллов;

• Карта ОСР-2016-С: 7 баллов;

• Карта ОСР-2016-D: 7 баллов.

1. Геологические характеристики

Выявление инженерно-геологических условий сооружения моста через реку Падь Трехверстная было проведено путем бурения 3-ех скважин по оси перехода. Литологический разрез пород по произведенном участке следующий:

• Покровные грунты сложены на левом берегу из песков глинистых, а на правом берегу – из суглинков. Мощность поверхностного слоя доход до 1,65м.

• Под покровными грунтами залегает слой мелко и тонко – зернистых, глинистых песков мощностью от 1,15 до 2,80м.

• Ниже по скважине №1 обнаружен гравий с песком мощностью в 2,0м.

• Подстилается песок суглинком илистым мощностью 1,10 м.

Литологический разрез пород представлен в Приложение А.