Diplom_ГОТОВ (Проект моста через реку Подхоренок под железнодорожную нагрузку дв)

ВВЕДЕНИЕ

Реконструкция моста — изменение в процессе эксплуатации неко­торых основных его характеристик таких, как: 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 металлических 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, достигают усилением элементов про­летных строений или заменой новыми.

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.

Замену пролетных строений производят в соответствии с графиком «окна» по замене пролетного строения.

Ограничения движения поездов вызывают дополнительные затраты, которые зависят 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 выполняется технико-экономи­ческий анализ.

На основании задания на выпускную квалификационную работу необходимо разработать: проект капитального ремонта (реконструкции) моста на 2113 км ПК 5 линии Хани - Тында ДВЖД, в котором, следует рассмотреть следующий перечень вопросов подлежащих разработке:

• Характеристика существующего моста;

• Анализ неисправностей и оценка технического состояния элементов моста;

• Классификация грузоподъёмности пролётных строений и опор;

• Разработка вариантов капитального моста и ТЭСВ;

• Расчёт и конструирование усиления опор моста;

• Разработка технологии производства работ по замене или усилению пролетных строений;

• Разработка технологии производства работ усилению опор моста;

• Разработка вопросов организации производства работ по капитальному ремонту (реконструкции) моста;

• Разработка вопросов БЖД, охраны окружающей среды.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СУЩЕСТВУЮЩЕГО МОСТА И ОЦЕНКА ЕГО ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

1.1. Описание моста

Технический проект и рабочие чертежи сталежелезобетонного моста через реку Чильчи разработаны в 1977 г. Государственным проектным институтом «Ленгипротрансмост» на основании изысканий, выполненных Ленгипротрансом в 1976 г. Проект разработан на основании действовавших технических условий и строительных норм: СН 200-62, СН 365-67, СНиП II-Д.7-62^*, СНиП II-Б.5-67^*, ВСН 151-68, ВСН 145-68. Конструкции моста запроектированы в северном исполнении (климатическая зона «Б»).

Отступление от технического проекта:

1. Вместо устройства фундаментов опор №№ 0, 1, 2 на буронабивных столбах диаметром 1,70 м были применены:

 для фундаментов устоя № 0 и опоры № 1 – железобетонные столбы диаметром 80 см типа С10-80-28 и С15-80-28;

 для фундамента опоры № 2 – фундамент мелкого заложения на естественном основании.

Мост построен силами мостостроительных отрядов № 54 (столбчатые фундаменты устоя № 0 и опоры № 1) и № 74 треста «Мостострой-10» в 1981 году.

Мост  однопутный. Береговые и промежуточные опоры запроектированы и построены под два пути. Пролетные строения - однопутные, установлены на опоры моста с низовой стороны (справа по ходу километров).

Отверстие моста перекрыто по расчетной схеме 4 х 45.00 м. Полная длина моста составляет 202.10 м. Мост располагается на прямой в плане и на площадке в профиле.

Езда на мосту осуществляется поверху на балласте. Путь на мосту – звеньевой, рельсы типа Р65.

Элементы моста (пролетные строения и опоры) запроектированы под расчетную нагрузку С14 (1962 г.). При проектировании также учтена сейсмичность района строительства – 9 баллов.

Опоры моста – массивного типа, сборно-монолитные. В конструкции опор предусмотрены антисейсмические устройства, препятствующие сбросу пролетных строений от воздействия сейсмических нагрузок.

Материал опор:

1. Устои:

• тела устоев – монолитный гидротехнический бетон марки М200, М_рз200;

• подферменники со сливами и опорными тумбами, крылья – железобетон, при монолитном гидротехническом бетоне марки М300, М_рз300;

• столбы фундамента устоя № 0 – железобетон марки М400, М_рз300.

• ростверк фундамента устоя № 0 – железобетон, при монолитном гидротехническом бетоне марки М300, М_рз200 по ГОСТ 4795-68;

• фундамент мелкого заложения устоя № 4 – монолитный гидротехнический бетон марки М200, М_рз200 по ГОСТ 4795-68.

• армирование элементов устоев – арматура классов А-I и А-II марок ВСт3сп и 10ГТ по ГОСТ 380-71* и ГОСТ 5781-75.

1. Промежуточные опоры

• блоки облицовки выше обрезов фундаментов по типовому проекту ЛГТМ инв.№ 845/I – сборный железобетон при бетоне М400, М_рз300;

• заполнение тел опор внутри облицовочных блоков (ядро) – монолитный гидротехнический бетон марки М200, М_рз200 по ГОСТ 4795-68;

• подферменники со сливами и опорными тумбами – железобетон, при монолитном бетоне марки М300, М_рз300;

• ростверк фундамента опоры № 1 – железобетон, при монолитном гидротехническом бетоне марки М300, М_рз200 по ГОСТ 4795-68;

• столбы фундамента опоры № 1 диаметром 80 см типа С10-80-28 – железобетон, при бетоне марки М400, М_рз300;

• фундаменты мелкого заложения опор №№ 2, 3 – монолитный бетон марки М200, М_рз200.

• армирование элементов опор – арматура классов А-I и А-II марок ВСт3сп и 10ГТ по ГОСТ 380-71* и ГОСТ 5781-75.

Пролетные строения L_р = 45.00 м  сталежелезобетонные, главные балки изготовлены из стали марки 10ХСНД, плиты балластного корыта  из железобетона М300, М_рз300 по типовому проекту Гипротрансмоста инв. № 739/6,12.

Опорные части пролетных строений  балансирно-секторные, из стали марки 25Л, по типовому проекту ГТМ инв. № 583 (тип III).

1.2. Физико-географическая характеристика района

расположения моста

Административно объект изысканий расположен в Амурской области, Тындинский район, Юкталинская дистанция пути (ПЧ-20), участок Хани-Тында.

Территория средних гор и плоскогорья расположена южнее Саяно-Байкальского станового нагорья, для которых характерны широкие и удлиненные впадины забайкальского типа, сочетающиеся со сводовыми поднятиями водоразделов. Абсолютные высоты 800-1800 м, отметки днищ впадин 500-1000 м.

Территория занята лиственнично-сосновыми лесами. На повышенных местах междуречий встречаются темнохвойные породы с пихтой и кедром, среднетаежные леса представлены среднетаежными, лиственнично-кедровыми лиственнично-березовыми лесами. Подлесок обогащен разнообразными видами кустарников. Широко развиты ерник, ольха, можжевельник, ивы, рябина.

Участок работ находится в пределах Джугджуро-Станового инженерно-геологического региона II порядка Забайкалья. На участке развит комплекс гранитоидов (гранодиориты и диориты крупно- и среднезернистые батолитовой формации архейского-протерозойского возраста).

Для них характерно массивное, однородное сложение, развитие сетки трещин, ориентировка и частота которых носит изотропный характер. Трещиноватость в пределах 10 м от поверхности достигает 4,5%. В зоне выветривания трещины обычно расширены и нередко достигают ширины 0,3-0,5 и даже 1 м, глубиной до нескольких метров. Трещины преимущественно открытые, часть из них выполнена мелкоземом или льдом. Скальные породы почти повсеместно перекрыты рыхлыми четвертичными отложениями незначительной мощности, в их составе преобладают щебенисто-глыбовые грунты с супесчаным заполнителем, в меньшей степени распространены супеси, суглинки, пески с дресвой, щебнем. Долины рек выполнены аллювиальными отложениями, представленными галечниковыми, гравийно-галечниковым, галечниково-валунным материалом. Для региона характерно широкое распространение торфяников мощностью 0,2-0,6 м с линзами и прослоями льда. Выветривание гранитов происходит сравнительно быстро. При разрушении их образуются россыпи крупных обломков более или менее сглаженной формы. Иногда они разрушаются сразу на дресву и песок. Мощность элювия обычно 1.5-2.0 м, но местами достигает 4-5 м и более.

В геологическом строении участка обследования, в пределах глубины сферы взаимодействия сооружений с геологической средой, принимают участие архейско-протерозойские гранодиориты и диориты, перекрытые элювиальными, преимущественно крупнообломочными, грунтами. С поверхности развиты песчаные, галечниковые грунты аллювиального генезиса и техногенные грунты.

Наиболее крупные реки района - Нюкжа, Олекма со множеством притоков. Общая площадь рек, озер и болот 24.21 га. Основное питание рек, озер - снеговое и дождевое.

Чильчи - правый приток Нюкжи в нижнем течении. Начинается на южных склонах Станового хребта. Длина реки составляет 128 км. Долина неширокая, местами заболоченная. Русло узкое, в среднем и нижнем течении расширяется. Течение умеренное. Возможно лодочное сообщение. Река в гидрологическом отношении не изучена. Долина не заселена. Основной приток справа - Верх. Сирик (44 км).

1.3. Климатическая характеристика района

Основными факторами, определяющими своеобразие климата территории, по которой проходит трасса железной дороги, являются физико-географические условия, характер общей циркуляции атмосферы, сложность орографии.

Климат района характеризуется резкой континентальностью, которая проявляется очень низкими зимними до минус 50, 60 градусов и высокими летними температурами воздуха до 20-25.

Главными факторами, определяющими такое своеобразие климата, являются: характер общей циркуляции воздушных масс и физико-географические условия территории - ее удаленность и отгороженность горными системами от Атлантического и Тихого океанов, открытость со стороны Северного Ледовитого океана, большая протяженность как с севера на юг, так и с запада на восток, сложность орографии.

В зимний период охватывает мощный сибирский антициклон, начинающий образовываться в сентябре. В антициклоне происходит формирование континентального, очень холодного воздуха. Ясная и сухая погода способствует охлаждению земной поверхности и нижних слоев воздуха. Дальнейшему развитию антициклона, достигающего своего максимума в январе-феврале, способствуют вторжению арктических воздушных масс.

Зима малоснежная. Лето хотя и короткое, но теплое, а иногда и жаркое, однако, ночи обычно прохладные, и почти по всей территории вероятны заморозки во все летние месяцы.

Переходные сезоны кратковременны и характеризуются большими суточными амплитудами температур.

Осенью вторжение арктических воздушных масс обуславливает ранние заморозки, вначале редкие и слабые при довольно высокой температуре днем.

Абсолютная максимальная температура воздуха минус 37 градусов, абсолютный минимум - минус 51 градус. Температура воздуха наиболее холодных суток обеспеченностью 0.98 % минус 47 градусов , 0.92 % - минус 46 . Температура воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0.98 - минус 45 градусов, 0.92 % - минус 44 .

Температура воздуха обеспеченностью 0.95% - 22.9, температура воздуха обеспеченностью 0.99% - 27 градусов. Средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца -25.3 градусов. Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 часов наиболее теплого месяца -52%, средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного периода -76 %. Средняя месячная относительная влажность воздуха в 15 часов наиболее холодного месяца -72 %.

Количество осадков за апрель-октябрь – 402 мм. Суточный максимум осадков – 128 мм. Количество осадков за ноябрь-март – 54 мм.

Во все времена года господствует западный перенос воздушных масс, особенно интенсивный в теплую часть года (обычно с апреля по октябрь), когда теплые и влажные воздушные массы поступают с запада и юго-запада.

По преобладающему поступлению влагоносных воздушных масс, вызывающих значительные ливневые осадки, на территорию влага обычно поступает с юга.

В зимнее время при свойственном данной территории антициклоническом режиме скорости ветра бывают небольшими. В основном наименьшие скорости ветра наблюдаются в январе и феврале. Преобладающее направление ветра для зимы - северное. Скорости ветра летом значительно больше чем зимой, а наибольшие скорости наблюдаются весной и осенью. Преобладающее направление ветра за летние месяцы - северо-восточное.

Максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь - 4.3 м/с, средняя скорость ветра за период со средней суточной температурой воздуха менее или равно 8 градусов -1.6 м/с.

Таблица 1.1. Основные климатические показатели

Основные климатические показатели для района приведены по м/ст. Усть-Нюкжа.