Проект капремонта путепровода на 6 км ПК 7 железнодорожной ветки Нерюнгри-НГРЭС (1052268), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Расчеты, формулы и расчетные схемы отображены в приложении А.
Результаты расчетов грузоподъемности сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Результаты расчета грузоподъемности пролетного строения по нормальным, касательным напряжением и выносливости.
| Вид расчета | Допускаемая временная нагрузка кi, кн/м | Класс пролетного строения Кi, | Класс подвижного состава Кi |
| Расчет по нормальным напряжениям I-I II-II | 105.69 139.81 | 4.24 5.64 | 7.38 7.05 |
| Расчет на прочность по касательным напряжениям | 376.73 | 13.76 | 6.72 |
| Расчет на выносливость | 123.78 | 4.97 | 7.38 |
Вывод: Согласно расчетам грузоподъемности пролетного строения по выносливости, нормальным и касательным напряжениям класс дефектного пролетного строения ниже класса нагрузки второй категории. Необходимо закрыть перегон. Необходимо произвести ремонт, усиление или замену пролетного строения.
2.2 Расчет грузоподъемности дефектной промежуточной опоры №2
К расчету грузоподъемности приводится дефектная промежуточная опора №2. Опора имеет скол защитного слоя бетона с разрывом рабочей арматуры в стойке опоры. Дефект образовался в результате дорожно-транспортного происшествия. В целях безопасности движения автомобилей и безопасного пропуска подвижного состава по пролетным строениям произведен расчет грузоподъемности дефектной опоры.
Расчет грузоподъемности проводится в 3 сечениях: в дефектном сечении, по обрезу фундамента и подошве фундамента. Опора рассчитывается в продольном и поперечном направлениях по максимальному среднему давлению, на опрокидывание. На сдвиг расчет не производим по причине симметричных нагрузок от подвижного состава, пролетных строений и давления грунта.
Расчет грузоподъемности опоры приведен в приложении Б. Результаты расчета сведены в таблицу 2.4.
Таблица 2.4
Результаты расчета грузоподъемности дефектной промежуточной опоры №2
| Величины, необходимые для подсчета класса опоры и условия схем загружения | Расчетные значения | |||||||||||
| По среднему давлению | По максимальному давлению | Опрокидывание | ||||||||||
| Дефектное | Обрез | Подошва | Дефектное | Обрез | Подошва | Дефектное | Обрез | Подошва | ||||
| k | 227.19 | 485.11 | 841.62 | 28.25 | 27.51 | 438.26 | 83.05 | 25.71 | 836.11 | 68.81 | 9.70 | |
| Ко | 5.96 | 5.96 | 5.96 | 5.96 | 5.96 | 5.96 | 5.96 | 13.43 | 5.96 | 5.96 | 5.96 | |
| K | 118.66 | 253.66 | 439.59 | 14.37 | 14.76 | 228.91 | 44.42 | 15.07 | 436.71 | 35.94 | 6.78 | |
| Число загружаемых пролетов | Два | Один | Два | Один | ||||||||
| Плоскость расчета | Вдоль | Поперек | Вдоль | |||||||||
Вывод: Расчет грузоподъемности опор показал, что класс грузоподъемности опоры превышает класс нагрузки на опору. Реконструкция и усиление опоры не требуется.
Рекомендуется произвести ремонт тела опоры, усилить опору железобетонным поясом.
3. РАЗРАБОТКА ВАРИАНТОВ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ПУТЕПРОВОДА И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ
3.1 Варианты капитального ремонта путепровода
Разработка стандартных проектных решений капитального ремонта сталежелезобетонных пролетных строений предполагает три варианта:
1) усиление путем установки металлической опалубки - усиления в швах омоноличивания плит балластного корыта;
2) разработка стандартного конструктивного решения по усилению поясов главных балок с изменением статической работы конструкции производилась путем устройства шпренгельных затяжек по нижнему поясу;
3)замена дефектных сталежелезобетонных пролетных строений на новые стальные пролетные строения с бесбалластным мостовым полотном на деревянных поперечинах.
Усиление пролетных строений предусмотрено под нагрузку мостов II категории. В качестве металла усиления принята низколегированная сталь марки 10ХСНД.
3.2 Описание вариантов ремонта путепровода
3.2.1 Усиление путем установки металлической опалубки - усиления в швах омоноличивания плит балластного корыта
При усиление шва омоноличивания путем установки металлической опалубки – усиления стык берется в «обойму», представленной на рисунке 16 препятствующую перемещениям плит и разрушения бетона шва от агрессивного воздействия окружающей среды. В данном варианте усиления стык полностью восстанавливается, следовательно железобетонная плита балластного корыта в местах стыков омоноличивания включается в совместную работы с главными балками. Все элементы усиления, показанные на рисунке габаритны и позволяют производить работы без «окон» в перерывах между движениями поездов. В верхних листах есть отверстия для нагнетания и контроля состояния бетона. Конструкция легко разборная для проведения планового и капитального ремонта.
Рисунок 3.1 – Устройство металлической опалубки-усиления в швах плит балластного корыта
3.2.2 Усиление пролетного строения устройством шпренгельных затяжек по нижнему поясу
При разработке методики усиления сталежелезобетонного пролетного строения устройством шпренгельных затяжек по нижнему поясу предусматривают такое техническое состояние конструкции, при котором в процессе эксплуатации железобетонная плита проезжей части полностью выключена из совместной работы с главными балками. При этом на стальные балки пролетного строения оказывают воздействие собственный вес железобетонной плиты, мостового полотна с ездой по балласту, смотровых приспособлений, тротуарных частей и других обустройств, временная нагрузка от подвижного состава.
При усиление пролетного строения устройством по нижнему поясу предварительно напряженных затяжек все работы по усилению можно выполнять без продолжительного перерыва в движении поездов. Недостатки этого решения заключаются в высокой трудоемкости по натяжению канатов и установки их в проектное положение.
Рисунок 3.2 – Усиление пролетного строения устройством шпренгельных затяжек
3.2.3 Замена сталежелезобетонных пролетных строений на стальные пролетные строения с бесбалластным мостовым полотном
Замена пролетных строений осуществляется путем демонтажа сталежелезобетонных пролетных строений и монтажа новых стальных пролетных строений с помощью кранов на автомобильном ходу. Доставка пролетных строений и отвоз демонтированных сталежелезобетонных пролетных строений осуществляется с помощью балковозов. При замене пролетных строений разных типов возникает необходимость в увеличении высоты подферменника, так как строительная высота сталежелезобетонных пролетных строений выше строительной высоты стальных пролетных строений.
Необходимо задействовать железнодорожную технику типа МПТ-4 для демонтажа мостового полотна
Строительная площадка при этом варианте капитального ремонта должна иметь место для балковозов, а также безопасный и максимально удобный въезд для аккуратной транспортировки пролетных строений.
Рисунок 3.3 – Схема демонтажа пролетного строения кранами на автомобильном ходу
3.3 Сравнение показателей вариантов капитального ремонта
При сравнении вариантов капитального ремонта путепровода рассмотрены такие способы как восстановление швов балластного корыта, усиление пролетного строения с помощью шпренгельных затяжек и замена сталежелезобетонных пролетных строений на новые стальные пролетные строения с мостовым полотном на деревянных поперечинах.
В таблице 3.1 приведены результаты сравнения стоимости вариантов и их трудозатрат.
Таблица 3.1
Показатели стоимости и трудозатрат вариантов
| Показатели | Значение | ||
| Усиление затяжкой | Восстановление швов | Замена пролетного строения | |
| Стоимость металла, руб. | 12852 | 2728.65 | 40777.2 |
| Стоимость бетона, руб. | - | 771.75 | 7938 |
| Мостовое полотно, руб. | - | 1818.39 | 8757.96 |
| Окраска, руб. | 1691.82 | 1691.82 | - |
| Монтаж усилия, руб. | 621.18 | 420.21 | - |
Окончание табл. 3.1
| Показатели | Значение | ||
| Усиление затяжкой | Восстановление швов | Замена пролетного строения | |
| Приведенные эксплуатационные расходы, руб. | 0.0034 | 0.0034 | 0.0018 |
| Единовременные затраты на замену пролетного строения новым через 20 лет, руб. | 0.0601 | 0.0634 | - |
| Затраты на эксплуатацию нового пролетного строения после замены старого, руб. | - | - | 0.0018 |
| Итого, руб. | 99149 | 87006 | 75320 |
| Трудозатраты на операцию, чел час | 3727.2 | 2521.4 | 15883 |
| Трудозатраты за 20 лет, чел. час | 19610.2 | 18404.4 | 15883 |
Усиление и восстановление швов балластного корыта менее трудоемкие и более дешевые варианты по сравнению с заменой на момент производства работ. Показатели таблицы говорят об обратном, трудозатраты и стоимость замены в таблице 3.1 самые низкие по итогу, это связанно с тем, что по истечению двадцати лет службы усиленные и восстановленные пролетные строения подлежат замене на новые, что в случае варианта с заменой уже было сделано.









