Руководство мостовому мастеру
 Скачать 12.88 Mb.
|
|
Пояс 7-9,5 10-15 10-14 9,5-11,5 10,5-13,5 6,5-8,5 Раскос 6-8,5 9,5-13,5 11,5-15 9,5-11,5 10,5-13 6,8-8,2 Продольная балка 7,5-8,5 7,5-9,5 9,5-10 9,5-10 10-11 6,2-6,5 Грузоподъемность металлических пролетных строений, спроектирован- ных по нормам 1907 г. и более поздним, превышает класс нагрузки моста II ка- тегории грузоподъемности. Грузоподъемность металлических пролетных строений 1896 г. может иметь грузоподъемность, соответствующую мосту II, III и IV категории. Некоторые элементы главных ферм (как правило, сжатые) могут иметь класс по прочности, превышающей соответствующий максимальный класс, указанный в таблице 5 .1. Пояса пролетных строений, спроектированных по нормам 1907 г., 1925 г. и 1931 г. под нагрузку Н8, по классу грузоподъемности превосходят нагрузку С14 во всем диапазоне пролетов при отсутствии повреждений. Пояса пролет- ных строений, спроектированных по нормам 1896 г. самые слабые, однако, при отсутствии повреждений они имеют вторую категорию грузоподъемности. Проезжая часть является наиболее слабым местом в пролетных строе- ниях, спроектированных по нормам 1896 г. и 1907 г. Наиболее мощные сече- ния имеют продольные балки в пролетных строениях, спроектированных по 303 нормам 1931 г. под нагрузки Н8 и Н7. Немного меньшую грузоподъемность имеют продольные балки пролетных строений, спроектированных под нагрузку норм 1925 года. Грузоподъемность продольных балок пролетных строений, спроектиро- ванных по нормам 1884 г. и 1896 г., при длине панели более 6 м существенно снижается. При содержании и обследовании металлических пролетных строений основное внимание следует уделять: • элементам проезжей части и их соединениям; • связям и фасонкам связей, особенно находящимся под ездовым поясом; • выявлению слабых заклепок в стыках и соединениях; • коррозионным повреждениям основного металла и особенно со- единительных заклепок в корыте нижнего пояса или в верхнем поясе при непо- средственном опирании на него мостовых брусьев; • распучиванию деталей раскосов (чаще всего в первых панелях) при большом шаге соединительных заклепок. При наличии значительных ослаблений сечений и соединений решение о замене пролетных строений норм проектирования 1907-1932 г.г. принимается на основании результатов обследования и классификации. 5.1.1 Грузоподъемность сталежелезобетонных пролетных строений Грузоподъемность типовых сталежелезобетонных пролетных строений, спроектированных в разные годы под нагрузку Н7, Н8 и С14, при проектной марке бетона значительно превышает класс нагрузки моста II категории, в том числе и пролетных строений, эксплуатируемых в районах с расчетной темпера- турой воздуха ниже минус 40 0 С (грузоподъемность последних на 1,2-1,4 класса ниже, чем у пролетных строений, эксплуатируемых при температурах выше 304 минус 40 0 С). Грузоподъемность сталежелезобетонных пролетных строений определя- ется в основном фактической прочностью бетона плиты. Ослабление верхнего пояса стальной балки на 25% мало влияет на грузоподъемность пролетного строения. Ослабление нижнего пояса стальной балки на 25% имеет лимити- рующее значение в отдельных случаях (например, в пролетных строениях про- екта № 739 при пролетах 33,6 и 55 м, эксплуатируемых в северных условиях). Пролетные строения пролетом 18,2 м. (проект № 739) имеют наиболь- ший запас грузоподъемности и могут эксплуатироваться при нагрузке II кате- гории, если фактическая прочность бетона плиты не ниже 180 кгс/см 2 (для любых районах). Эксплуатируемые сталежелезобетонные пролетные строения пролетами 23 м и 27 м (проект № 739) имеют II категорию грузоподъемности, если факти- ческая прочность бетона плиты превышает 220 кгс/см 2 (для любых районах). Пролетные строения длиной 33 м имеют II категорию грузоподъемности, если фактическая прочность бетона плиты не ниже 300 кгс/см 2 (для северных рай- онах – не ниже 340 кгс/см 2 ). Сталежелезобетонные пролетные строения пролетом 45 м (проект № 739) с высотой стенки стальной балки 3,6 м имеют грузоподъемность, соответ- ствующую мосту II категории грузоподъемности, если фактическая прочность бетона плиты не ниже 170-200 кгс/см 2 (для любых районах). Грузоподъемность пролетных строений пролетом 55 м (проект № 739) соответствует мосту II категории грузоподъемности при фактической прочно- сти бетона не ниже 250 кгс/см 2 (для пролетных строений северного исполне- ния не ниже 300 кгс/см 2 ). При прочности бетона ниже указанных величин сле- дует проводить обследование данного пролетного строения силами специали- зированной организации. Особенностью данного пролетного строения является то, оно практически не имеет резервов грузоподъемности по прочности верх- него пояса стальной балки, и уменьшение прочности бетона непосредственно 305 сказывается на резком снижении надежности при его дальнейшей эксплуата- ции. Фактическая прочность бетона определяется, как правило, на среднем участке пролетного строения, в зонах двух-трех бетонируемых стыков. Опреде- ление прочности бетона в других местах (в четверти пролета, в местах измене- ния сечения стальной балки) производиться выборочно. При дальнейшем снижении фактической прочности бетона на 40-50 кгс/см 2 по сравнению с указанными выше значениями грузоподъемность про- летных строений типового проекта № 739 становиться ниже класса нагрузки, соответствующей IV категории моста. 5.2 Грузоподъемность железобетонных мостов Класс элемента пролетного строения определяется по формуле: ) 1 ( μ ψ + = n k k K , ( 5.5) где l l + + + + = 30 27 1 30 21 1 ψ - коэффициент, унифицирующий результаты клас- сификации главных балок металлических и железобетонных пролетных строе- ний. При расчете плиты балластного корыта ψ= 1,00; k – допустимая временная вертикальная нагрузка для элемента по данному ви- ду расчета; k н – нормативная эквивалентная нагрузка от условного эталонного поезда по схеме Н1 1931 года для данного элемента, кН/м пути (тс/м пути). Для плиты балластного корыта класс нагрузки определяют по формуле: ) 1 ( ) 1 ( μ μ + + = н c o k k K (5.6) где k 0 – эквивалентная нагрузка от классифицируемого подвижного со- 306 става k C P k = 0 , где Р – наибольшее давление на ось классифицируемого подвижного состава; С k – длина распределения временной нагрузки в направ- лении вдоль моста, принимаемая по графику (рис.5.2) в зависимости от мини- мального расстояния между осями в схеме временной нагрузки а k , и толщины балластного слоя под шпалами h b ( при а k > 2,2 м величину С принимают, как при а k = 2,2 м; для промежуточных значений h b величину С вычисляют по ин- терполяции). Рис.5.2. График зависимости распределения временной нагрузки от минималь- ного расстояния между осями и толщины балластного слоя Для главных балок результаты классификации обращающихся и перспек- тивных локомотивов, вагонов, транспортеров и железнодорожных кранов при- ведены в Руководстве по пропуску подвижного состава по железнодорожным мостам. При этом классы паровозной нагрузки определяют с учетом поправоч- 307 ного коэффициента ψ; классы консольных кранов в рабочем положении прини- мают с учетом поправочного коэффициента 1,05; для остальных нагрузок по- правочные коэффициенты не вводят. Динамические коэффициенты к эталонной нагрузке (1+ μ) и к классифи- цируемой поездной нагрузке (1+ μ 0 ) в формулах %.5 т 5.6 в зависимости тол- щины балластного слоя под шпалой по оси моста принимают: при расчете главной балки 1+ μ = 1+μ 0 = λ + + 20 15 1 (h b ≤0,25 м); 1+ μ =1+μ 0 = 1,00 (h b ≥ 1,00 м), где λ - длина загружения балки, м; при расчете плиты балластного корыта 1+ μ = 1,50 (h b ≤0,25 м); 1+ μ = 1,50 (h b ≥ 1,00 м). Величину 1+ μ 0 принимают по графику (рис.5.3) в зависимости от а k и h b Для промежуточных значений h b величина расчетного динамического коэффициента определяется по интерполяции. 308 Рис.5.3. Зависимость коэффициента динамики от минимального расстояния между осями и толщины балластного слоя Оценка грузоподъемности железобетонных пролетных строений может быть произведена на основе следующих способов: • перерасчета пролетного строения по опалубочным и арматурным чертежам (способ 1); • сопоставления расчетных норм, по которым проектировалось про- летное строение, с современными нормами проектирования (способ 2); • привязки данных об эксплуатируемом пролетном строении к одно- му из типовых проектов (способ 3). При наличии достоверных данных (опалубочных и арматурных черте- жей, сведений о прочностных характеристиках бетона и арматуры) классифи- кация пролетного строения производится по способу 1; при отсутствии досто- верных данных используются приближенные способы 2 и 3. 309 5.3 Опенка результатов классификации и определение условий про- пуска поездных нагрузок Капитальные опоры мостов, рассчитанные по старым нормам проекти- рования, при отсутствии серьезных дефектов обладают достаточно высокой не- сущей способностью и поэтому проверка их грузоподъемности, как правило, не требуется, В необходимых случаях оценка их грузоподъемности выполняется в со- ответствии с Руководством по определению грузоподъемности опор железно- дорожных мостов. Возможность и условия пропуска по металлическим мостами тех или иных поездных нагрузок зависят, главным, от несущей способности пролетных строений и устанавливаются путем сравнения подученных расчетом классов грузоподъемности каждого из его элементов с соответствующими классами рассматриваемого подвижного состава. Результаты классификации обращаю- щихся в настоящее время на сети железных дорог страны и перспективных ти- пов локомотивов, вагонов и транспортеров, а также консольных кранов и поря- док решения вопросов и пропуске поездных нагрузок по мостам приведены в Руководстве по пропуску подвижного состава по железнодорожным мостам. Оценка результатов классификации металлических мостов и определе- ния условий пропуска поездных нагрузок. При решении вопроса о безопасном пропуске по мостам определенных поездов их классы по воздействию на мосты следует сравнивать с классами грузоподъемности элементов пролетных строе- ний по прочности, устойчивости и выносливости, а для транспортеров, кон- сольных кранов и других эпизодических нагрузок – только по прочности и ус- тойчивости. Если классы элементов пролетного строения по прочности, устой- чивости и выносливости К больше (или равны) соответствующим классам на- грузки К 0 , то такая нагрузка допускается к обращению по мосту. Если классы элементов пролетного строения по прочности или устойчивости меньше соот- ветствующих классов нагрузки, то такую нагрузку пропускать по мосту нельзя 310 и необходимо предусмотреть мероприятия по усилению слабых элементов. До завершения работ по повышению грузоподъемности пролетного строения временно может быть введено отграничение скорости движения рас- сматриваемой нагрузки, если при этом за счет уменьшения динамического воз- действия можно добиться того, что класс нагрузки не будет превышать класса по прочности и устойчивости слабых элементов. Порядок установления вре- менного ограничения скоростей движения поездов по металлическим мостам изложен в Руководстве по пропуску подвижного состава по железнодорожным мостам. За мостами, которые вследствие недостаточной грузоподъемности от- дельных элементов эксплуатируются с ограничением скорости движения поез- дов, следует устанавливать такой же надзор, как за слабыми и дефектными со- оружениями. Слабые мосты, по которым эпизодически пропускаются тяжелые транспортеры или другие поездные нагрузки с ограничением скорости, необхо- димо тщательно осматривать до и после прохода нагрузки. Если класс элемента моста по выносливости меньше или равен классу нагрузки, то учитывая особенности работы металла на переменные нагрузки, нет необходимости вводить ограничение скорости движения поездов. Сравнение классов железобетонных пролетных строений с классами подвижного состава и назначение режима эксплуатации. Сравнение классов элементов пролетного строения по грузоподъемности с соответствующими классами железнодорожных нагрузок по воздействию на пролетные строения мостов позволяет решать вопросы о возможности безопасного попуска по мос- там тех или иных поездов, устанавливать необходимые режимы эксплуатации, принимать конкретные решения о необходимости ремонта, усиления слабых элементов или замены пролетных строений и т.п. Если классы пролетного строения для заданной нагрузки (обращающей- ся или перспективной) по прочности и выносливости не меньше соответст- вующих классов подвижной нагрузки (К ≥ Кo), то эта нагрузка пропускается по 311 мосту без всяких ограничений. Если классы пролетного строения меньше соответствующих классов подвижной нагрузки (К < Кo), то такую нагрузку пропускать по мосту нельзя и необходимо предусмотреть мероприятия по усилению слабых элементов. До завершения необходимых работ по усилению или замене пролетного строения следует рассмотреть возможность временного пропуска поездной на- грузки с ограничением скорости за счет снижения ее динамического воздейст- вия. Если К < Кo , но при этом (1 + μ) К < Кo, то данная нагрузка может быть пропущена по мосту с ограничением скорости. В противном случае, т.е. при (1 + μ) К≥ Кo данная нагрузка даже при ограничении скорости должна быть за- прещена к пропуску по мосту. Максимально допустимую скорость движения поездов (V км/ ч) уста- навливают по графику (рис. 5.4) . Для этого на график наносят точку с коорди- натами, равными величине динамической добавки μ 0 и отношению К/К 0 312 Рис.5.4. График для определения снижение скорости движения поездов при не- достаточной грузоподъемности железобетонных пролетных строений 313 Динамическую добавку определяют: для главной балки по формуле l h b o + − = 20 ) 1 ( 20 μ , (5.7) где h b – толщина балласта под шпалой по оси моста (при h b < 0,25 м принимают h b = 0,25 м, при h b > 1,0 м - h b = 1,0 м). За допустимую скорость движения поездной нагрузки по мосту прини- мают скорость, указанную на ближайшей нижней кривой графика. Возможными мероприятиями по повышению классов пролетных строе- ний, имеющих пониженную грузоподъемность, являются: • устранение смещений оси пути относительно продольной оси про- летного строения; • уменьшение толщины балластного слоя до минимального допусти- мого (обычно толщина балласта под шпалой – h b = 35 см) за счет срезки балла- ста ( на мосту и подходах) или подъемки пролетного строения. На основании полученных расчетом данных о возможности и условиях безопасного пропуска по искусственным сооружениям подвижного состава же- лезных дорог все мосты по их грузоподъемности делятся на пять категорий (табл.5.2). Главным критерием отнесения того или иного моста к определен- ной категории грузоподъемности является величина пропускаемой им нагруз- ки. Примеры оценки грузоподъемности металлических и железобетонных пролетных строений из обычного железобетона и методика определения грузо- подъемности пролетных строений с напрягаемой арматурой рассматриваются в соответствующих Руководствах. 314 Таблица 5.2. Категории мостов по грузоподъемности Категории Мосты I Рассчитанные под нагрузку Н8-С14 при отсутствии дефектов и повреждений, снижающих их грузоподъёмность II Обеспечивающие обращение поездов с вагонами, имеющими по- гонную нагрузку до 105 кН/м пути (10,5тс/м пути) при нагрузке от оси локомотивов и вагонов на рельсы до 270 кН (27 тс), а так же допускающие пропуск транспортёров грузоподъемностью до 300 т со скоростью не менее 40 км/ч, со скоростью не менее 25 км/ч - при их грузоподъёмности 310-500т. III Обеспечивающие обращение поездов с вагонами ,имеющими по- гонную нагрузку до 90 кН/м пути (9,0 тс/м пути) при нагрузке от оси локомотивов и вагонов на рельсы до 270 кН (27тс), а так же допускающие пропуск транспортёров грузоподъемностью до 300т со скоростью не менее 25 км/ч и со скоростью не менее 15 км/ч при их грузоподъёмности 301-500т IV Обеспечивающие обращение поездов с вагонами, имеющими по- гонную нагрузку до 75 кН/н пути (7,5 тс/м пути) при нагрузке от оси локомотивов и вагонов на рельсы до 260 кН (26 тс), а так же допускающие пропуск транспортёров грузоподъёмностью до 300 т включительно со скоростью не менее 15 км/ч V Всё остальные мосты, не обеспечивающие пропуск нагрузок, ука- занных для I-IV категорий. 315 6 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СОДЕРЖАНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ (АСУ ИССО) 6.1 Общие сведения о работе АСУ ИССО Автоматизированная система управления содержанием мостов, водопро- пускных труб и других искусственных сооружений на железных дорогах (АСУ ИССО) предназначена для хранения, обработки и представления в удобном для пользователя виде информации по искусственным сооружениям. АСУ ИССО является составной частью автоматизированной системы путевого хозяйства (АСУ ПХ), она одобрена Департаментом пути и сооружений Министерства пу- тей сообщения РФ и рекомендована для внедрения на сети железных дорог Рос- сии. Архитектура автоматизированной системы. В состав АСУ ИССО входят следующие компоненты: база данных, обеспечивающая хранение и первичную обработку информации, и программное обеспечение, с помощью которого осу- ществляется высокоуровневая обработка данных (сервер приложений АСУ ИС- СО) и взаимодействие пользователя и системы (клиент АСУ ИССО). Связь этих компонентов, их совместная работа, реализуется в корпоративной компьютер- ной сети. АСУ ИССО и другие программные комплексы, входящие в автоматизиро- ванную систему путевого хозяйства, совместно используют единую базу данных (БД). Основа этой базы данных – единая нормативно-справочная информация отрасли (ЕНСИ), в которой определены основные сущности модели управления инфраструктурой железнодорожного транспорта. Это дороги, дистанции пути, участки пути, станции, главные и станционные пути и др., а также принятые в АСУ ПХ общие идентификаторы и наименования объектов инфраструктуры и их свойств (типы рельсов, балласта, специализация путей, материалы, виды ис- кусственных сооружений и т.д.). Кроме ЕНСИ, составные части автоматизиро- 316 ванной системы путевого хозяйства совместно используют вводимые и генери- руемые собственные данные. Программное обеспечение АСУ ИССО состоит из двух частей: Сервер приложений (АСУ ИССО Сервер) – программа, обеспечивающая обработку запросов клиентов системы и предоставляющая клиентским прило- жениям необходимые данные. Клиентское приложение (АСУ ИССО Клиент) – реализует пользователь- ский интерфейс, т.е. предоставляет пользователю инструмент для формирования запросов и команд, которые передаются серверу приложений. Возвращенный сервером приложений результат демонстрируется пользователю. База данных и сервер приложений АСУ ИССО располагаются в информа- ционно-вычислительном центре дороги (ИВЦ). Клиентские приложения, уста- новленные на машинах пользователей АСУ ИССО, по корпоративной сети со- единяются с сервером приложений, и, через него – с единой БД дороги. Таким образом, вся вносимая пользователями информация сразу же становится дос- тупна на дорожном уровне. На главном вычислительном центре (ГВЦ) ЦП МПС существует отдельный общесетевой банк данных. Синхронизация информации БД дорожного уровня и общесетевого банка данных осуществляется с помощью репликаций (копирования данных). Архитектура программного комплекса АСУ ИССО представлена схемой на рис. 6.1. Любое искусственное сооружение (ИССО) описывается в системе набо- ром элементов и их характеристик, объединенных понятием |