Специальные временные сооружения и устройства (СВСиУ) для возведения городских мостовых сооружений

Страница 3 из 4

При строительстве городских мостовых сооружений возникает необходимость в специальных временных сооружениях и устройствах (СВСиУ) , к которым относятся:

• вспомогательные опоры, используемые при продольной надвижке и полунавесной сборке пролетных строений;
• пирсы для поперечной перекатки пролетных строений;
• ограждающие устройства (шпунтовые стенки, бездонные ящики и др.), которые используют на строительстве постоянных и временных опор;
• сборочные подмости и стапели для сборки пролетных строений;
• аванбеки, шпренгели, соединительные элементы и устройства для выборки прогиба и продольной надвижки пролетных строений;
• анкерные устройства, необходимые при полунавесной сборке пролетных строений;
• накаточные устройства для продольной надвижки;
• плавучие опоры с якорными системами для транспортировки на плаву и установки на опоры пролетных строений;
• подкрановые эстакады для пропуска и работы монтажных козловых кранов;
• рабочие мостики для пропуска и работы транспортных средств, строительных и грузоподъемных машин;
• временные причалы;
• опалубка монолитных конструкций и др.

Как правило, СВСиУ должны сооружаться из инвентарных конструкций многоразового использования. Применение индивидуальных (в том числе деревянных) конструкций допускается только после соответствующего обоснования.

При проектировании СВСиУ необходимо выполнить следующие условия:

• конструкции должны быть просты и удобны при монтаже, безопасны и надежны в эксплуатации;
• за рабочий уровень воды (РУВ) в реке (при сооружении городского моста) принимают наивысший возможный в период производства работ сезонный уровень. Он должен соответствовать расчетному расходу с вероятностью превышения на 10%. При проектировании причалов и плавучих опор, предназначенных для перевозки пролетных строений, необходимо учитывать наинизший возможный во время транспортировки уровень воды с вероятностью понижения на 10%.
• верх шпунтовых ограждений, бездонных ящиков, грунтовых перемычек должен возвышаться над рабочим уровнем и над уровнем грунтовых вод не менее чем на 0,7 м; верх островков для опускных колодцев - не менее чем на 0,5 м;
• низ пролетных строений рабочих мостиков, подкрановых эстакад и подмостей должен не менее чем на 0,7 м возвышаться над рабочим уровнем воды.

Прежде для СВСиУ использовали в основном дерево и только для прогонов подмостей - металл. Недостатки таких конструкций:

• большой расход лесоматериалов (чаще всего одноразового использования);
• значительная трудоемкость работ по сооружению СВСиУ.

Потому в конце 30-х годов XX в. были разработаны первые инвентарные металлические конструкции, что позволило сократить трудозатраты, расход леса и повысить темпы строительства мостов.

Требования , предъявляемые к инвентарным конструкциям:

• простота монтажа и демонтажа;
• по возможности небольшая масса монтажных элементов;
• по возможности небольшое количество типоразмеров элементов (монтажных марок).

Раньше в мостостроении широко использовались следующие инвентарные конструкции: рамные подмости Мостотреста, универсальные инвентарные конструкции УИКМ, инвентарное мостовое имущество ИМИ-60, а для сооружения арочных мостов - инвентарные арочные конструкции ИАК-60.

Сейчас для подмостей, временных опор, всевозможных надстроек, пирсов и др. используют инвентарные конструкции МИК (МИК-С и МИК-П) из стали 15ХСНД, В качестве инвентаря применяют также понтоны КС, металлический шпунт и элементы сплошных стоечных подмостей (ССП).

Инвентарные конструкции МИК

Принципиальные особенности - отказ от многоболтовых соединений элементов, характерных для применявшихся ранее УИКМ, и конструирование МИК-С с учетом их работы как стоечных конструкций. Для работы балочных конструкций на изгиб использованы сварные двутавровые балки (МИК-П). В МИК-С (рис. 1.5) основные элементы выполнены в виде стальных труб диаметром 203 мм с толщиной стенок δ = 9 мм и диаметром 159 мм (δ = 5 мм), длина стоек - 4 и 2 м, распорки из труб диаметром 95 мм.

Рис. 1.5 - Схема временной опоры из элементов МИК-С

Стыки стоек - фланцевые, элементы решетки к ним крепятся внахлестку болтами.

Все болты высокопрочные, диаметром 24 мм.

В верхней и нижней части временной опоры устраиваются сварные ростверки из двутавровых балок N55, размеры ростверка по осям в плане - 3300 × 2000 мм. Их закрепляют на стойках, объединяя с помощью болтов.

На верхних ростверках размещаются продольные балки. Нижние ростверки укладывают на балки свайного фундамента временной опоры или подмостей.

Элементы МИК-П являются чисто балочной конструкцией и представляют собой сварные балки высотой 1040 мм, длиной по 8 и 12 м. Их используют для устройства подмостей, временных мостов и т. д. Балки могут объединяться в пакеты длиной 16, 20 и 24 м.

Инвентарные арочные кружала ИАК-60

В 1960-х годах в нашей стране инвентарные арочные кружала широко использовали для сооружения железобетонных арочных мостов с пролетами 40 - 200 м. В связи с сокращением объемов строительства арочных мостов кружала ИАК сейчас не изготовляют. Уместно отметить, что, в связи с наметившимся возрастанием интереса к арочным мостам, возможно возрождение и инвентарных арочных конструкций.

Рис. 1.6 - Арочные кружала

Основной элемент кружал - плоская трапецеидальная рама. Их соединение образует арки, объединяемые связями (рис. 1.6).

Для ограждения котлованов глубиной более 4 - 6 м в плотных глинистых и гравелистых грунтах применяется металлический инвентарный шпунт (рис. 1.7 и 1.8). Характеристики распространенных видов шпунта содержатся в табл. 1.2.

Рис. 1.7 - Металлический шпунт

Таблица 1.2 - Виды металлического шпунта

Примечание : В числителе дается характеристика одной шпунтины, в знаменателе - 1 пог. м шпунтовой стенки.

Рис. 1.8 - Панель рядовая ПШС (панель шпунтовая сварная)

Панель рядовая ПШС состоит из: 1 - полка; 2 - стенка; 3 - замковый элемент; 4 - замковый элемент (кулачок); 5- сварное соединение; О-О - ось шпунтовой стены.

Инвентарные понтоны КС

Понтон КС представляет собой металлическую сварную коробку размерами 1,8 × 3,6 × 7,2 м. Он состоит из жесткого каркаса, бортовых соединительных коробок и листовой обшивки толщиной 4-6 мм (рис. 1.9).

Рис. 1.9 - Понтон КС-63 и схема допускаемых на него нагрузок: 1 - в центральных узлах шпангоутов по 38 тс; 2 - в бортовых узлах по 19 тс; 3 - в любой точке шпангоута по 3 тс; 4 - в крайних узлах шпангоутов по 22,5 тс

Из понтонов образуют плашкоуты. Соединение понтонов - на болтах диаметром 27 мм. По боковым горизонтальным коробкам стыки осуществляются накладками, количество которых по длине понтона зависит от величины изгибающего момента и поперечных сил в сечениях плашкоута. Плашкоут рассчитывается как пластинка на упругом основании.

На рис. 1.10 показан стык понтонов КС на болтах и накладках, количество которых определяется расчетом.

Рис. 1.10 - Стык понтонов КС

Инвентарные подмости для бетонирования пролетных строений

Инвентарные подмости для бетонирования пролетных строений (сплошные стоечные подмости - ССП) состоят из легких (до 35 кг) инвентарных элементов, которые собирают и разбирают вручную; устраиваются, как правило, на железобетонных плитах, укладываемых на грунтовом основании. Высота подмостей не превышает 12 м. При высоте опор в 12-18 м применяют балочные подмости (БП), состоящие из балок длиной до 18 м на башенных опорах. Их собирают средствами малой механизации на месте - на ростверках постоянных и временных опор.

Основной элемент ССП - модульная стойка из тонкостенной трубы диаметром 76 мм и толщиной стенки 4 мм (связи диаметром 45 × 6 мм) под расчетную нагрузку 5-6 тс. Шаг стоек в плане и высота между связями - 1,25 м, стыки фланцевые или штыревые, связи на болтах.

Для регулировки высотного положения подмостей и их раскружаливания стойки снабжаются установленными под ними винтовыми домкратами с силовой резьбой и ходом до 650 мм (рис. 1.11).

Рис. 1.11 - Опирание стойки ССП

Конструкции СВСиУ и их основания должны быть рассчитаны на силовые и другие воздействия по методу предельных состояний. В необходимых случаях, кроме расчетов на силовые воздействия, должны выполняться и другие расчеты, позволяющие обосновать конструктивные и технологические решения, например:

• расчет тяговых усилий для передвижки конструкций;
• теплотехнические расчеты опалубки конструкций при зимнем бетонировании;
• расчеты размывов у оснований вспомогательных опор и шпунтовых ограждений и др.

Мостовые инвентарные конструкции пакетные МИК-П предназначаются для применения в различных вспомогательных сооружениях в комплекте со стоечными конструкциями МИК-С2, а также без них. Конструкции МИК-П могут быть применены в рабочих мостиках, подмостях, пирсах, подкрановых эстакадах, причалах, распределительных конструкциях на плавучих опорах и опорах для надвижки пролетных строений, а также для перекрытия прогалов в насыпи над водопропускными трубами до их постройки и засыпки; для перекрытия пролетов временных железнодорожных мостов при строительстве на обходах; при восстановлении и в разгрузочных конструкциях. Примеры монтажных схем пакетных пролетных строений приведены на рисунке 6.1.

Проверка несущей способности пролетных строений в составе конкретного сооружения является обязательной.

Конструкции МИК-П можно эксплуатировать при расчетной температуре минус 60 °С.

Комплект конструкций МИК-П состоит из 19 марок: 4 марки несущих балок (П3; П3а; П4 и П4а); 4 марки распорок (П11; П12; П14; П34; П35); одна марка ребра жесткости (П32) и один тип болта (П31) диаметром 24 мм (см. ведомость марок).

МИК-П могут опираться как на конструкции башен из МИК-С2, так и на опоры любой другой конструкции.

Пакетные конструкции изготовляют из сварных двутавров высотой 1040 мм, длиной 8000 и 11920 мм. Из отдельных балок могут быть собраны пакеты длиной 8,0; 11,92; 16,0; 19,92 м (в отдельных случаях 23,84 м).

Несущие балки имеют следующие характеристики:

Момент инерции J = 404433 см 4 ;

Момент сопротивления W = 7778 см 3 .

Соединения элементов осуществляется на высокопрочных болтах диаметром 24 мм, закручиваемых обычным ключом с моментом порядка 20 ÷ 30 кгс ∙ м без специальной обработки контактных поверхностей и без контроля натяжения.

К стенкам балок приварены через определенные расстояния полудиафрагмы, состоящие из вертикальных и горизонтальных ребер, к которым приварен фланцевый лист.

Полудиафрагмы приварены в марках П3а и П4а с двух сторон, в марках П3 и П4 с одной. С помощью полудиафрагм отдельные балки объединяются в пространственную конструкцию из любого числа балок, устанавливаемых с шагом 550 мм в поперечном направлении. Объединение диафрагм осуществляется также высокопрочными болтами диаметром 24 мм.

При необходимости установки балок с большим шагом в поперечном направлении между фланцевыми листами полудиафрагм устанавливают набор вставок требуемой ширины (марки П11; П12; П14; П16). Балки объединяются также уголковыми продольными связями, прикрепляемыми к горизонтальным фасонкам полудиафрагм. В фасонках устроены дугообразные прорези с краями, очерченными по дугам окружностей, центры которых совмещены с центром узла (точкой пересечения оси балок с осью полу диафрагм). Такое решение узла позволяет обеспечить центрировку диагональных связей при любом расстоянии между балками.

Ведомость марок

Марка	Эскиз марки	Масса кг
1	2	3
П3	0123S10-06602	2950
П3а	0123S10-06602	3270
П4	0123S10-06602	1970
П4а	0123S10-06602	2210
П11	0123S10-06602	267
П12	0123S10-06602	216
П14	0123S10-06602	372
П16		148
П18	0123S10-06602	47
П19	0123S10-06602	41
П20	0123S10-06602	46
П21	0123S10-06602	53
П22	0123S10-06602	45

Сложно представить, где люди впервые подсмотрели у природы конструкцию моста: это могло быть и дерево, сваленное через овраг, и сцепившиеся между собой скалы над обрывом. Одно можно предположить с уверенностью: эти искусственные сооружения сопровождают человека с древнейших времен. Усложняются технологии - растут в высоту мосты. Все больше видов материалов используется при строительстве. Однако конструкции мостов не становятся от этого легче, наоборот инженерам приходится поднимать их на еще большую высоту. За помощью надо обратиться МИК П , вспомогательным стальными сооружениям, которые собираются под растущим полотном мостового сооружения.

Как применяются МИК П

Люди смотрят на мосты с восхищением: высокие и прочные конструкции словно парят над препятствием, которое они преодолевают. Но возведение подобного сооружения отнюдь не легкая задача. Кажущаяся монолитность моста конечно же обманчива. Он сооружен может сооружен из сотен элементов, среди которых части опор и пролетов. Каждая настраиваемая часть не может просто повиснуть в воздухе, она должна быть надежно закреплена с остальными частями. В случае с мостовым полотном, каждая его следующая часть скрепляется с предыдущей, а снизу до постоянного закрепления удерживается пакетными конструкциями МИК П. Пакетные элементы, как ладони гигантов, удерживают балки моста до завершения строительных работ.

Преимущества пакетных элементов

Одно из главных преимуществ МИК П в различных размерах пакетов. Это означает, что с помощью пакетов различной длины можно создать опорные конструкции различной площади. Получается, что из пакетных элементов как из кусочков пазла строительные инженеры моделируют необходимые размеры опор.

Следующее преимущество заключается в особой прочности пакетных конструкций, которые собираются сварных двутавров, балок и продольных связей. Все части МИК П выполняются из низколегированной стали марки 15ХСНД. Подобное исполнение гарантирует ударную вязкость при -40С, а также после механического старения.

Третье преимущество имеет экономический характер: благодаря прочностным характеристикам возможно многократное использование данных инвентарных конструкций, что выгодно для применяющих их строительных компаний.

Дополнительные возможности

Благодаря своим характеристикам, МИК П применяются не только в мостостроении. Их используют при сооружении пирсов и причалов, а также как разгрузочные конструкции. При строительстве дорог с помощью них перекрывают прогалы над водопропускными трубами.

Мостовые инвентарные пакетные конструкции (МИК-П) - это высокопрочные конструкции, представляющие из себя модульную структуру, которая собирается посредством балок определенной длины. Соединение этих балок происходит посредством специальных болтов, способных выдержать колоссальные нагрузки, и при этом для сборки не требуется обработка поверхности и проверка силы натяжения.

Сфера использования МИК-П

Область применения МИК-П достаточно обширна, это:
— Распределительные конструкции на плавучих опорах.
— Перекрытие пролетов мостов и насыпей.
— В разгрузочных конструкциях и т.д.
— Возведение монтажных и строительных подмостей.
— Опоры для крана и другой техники.
— Во время строительства пирсов и временных переправ.
— Рабочие мостики.
Благодаря тому, что мостовые инвентарные пакетные конструкции состоят из отдельных модулей, вы можете собрать конструкцию практически любой сложности и формы, и при этом вам не придется потратить много времени или использовать дорогостоящее оборудование.

Характеристики МИК-П

По своим эксплуатационным характеристикам МИК-П практически уникальны, даже при температуре в -60 градусов по Цельсию, они сохраняют высокую прочность и надежность.
Помимо всего прочего, поверхность изделия подвергается тщательной антикоррозийной обработке путем окрашивания специальным раствором.

Наша компания реализует мостовые инвентарные пакетные конструкции способные сохранять свои показатели прочности и безопасности не одно десятилетие. Все что вам нужно сделать - это связаться с нами, и мы подберем вариант, который подходит именно вам!