Главная >> Железнодорожный путь >> Монтаж стальных мостов

Монтаж стальных мостов

Приступая к монтажу нового моста, инженер сталкивается с рядом факторов, влияющих на выбор способа строительства; к ним относятся: условия местности, сроки монтажа, время года, характер пересекаемого водотока, необходимость пропуска поездов по существующим мостам и тип сооружения.
Поэтому редко оказывается возможным выбрать метод сборки по аналогии с имеющимися примерами. В каждом отдельном случае необходимо исследовать характерные черты данного строительства, чтобы правильно запроектировать производство работ для данного сооружения.
Лишь сравнительно небольшое количество мостов строится на новых линиях или в новых местах. Поэтому при постройке или замене мостов на существующих дорогах в ряде случаев задача строителя усложняется необходимостью удаления эксплуатируемых пролетных строений при создании наименьших помех движению поездов. Часто инженер должен одновременно с решением технических задач внимательно изучить условия движения поездов, увязав с ними проект производства работ.
Существующие методы монтажа пролетных строений можно разбить на два основных класса: с подмостями и без подмостей.
Малые пролетные строения простой конструкции, как правило, устанавливаются без подмостей, особенно в тех случаях, когда можно прервать движение поездов на время работ; подмости иногда применяют для сборки малых пролетных строений из отдельных блоков.
Пролетные строения большей длины, пересекающие глубокие и быстрые реки, обычно монтируют навесным способом.
Подмости. Выбор системы подмостей зависит от местных условий и может существенно повлиять на стоимость строительства.
В зависимости от своего назначения подмости могут сильно различаться по конструкции. Сюда относятся шпальные клетки, ряжи, рамные опоры, а также крупные временные сооружения, например строительные и монтажные эстакады, временные сооружения для пропуска поездов, сооружения на обходах.
Временные мосты, сооружаемые для пропуска железнодорожного движения во время строительства, по своей конструкции близки к обычным эстакадам и допускают многократное использование (до 3 раз) после разборки и переустройства. Они одинаково пригодны как при строительстве новых мостов, так и при переустройстве существующих.
При постройке путепроводов часто применяют монтажные подмости в дополнение к временному мосту. На этих подмостях, представляющих собой рамы, расположенные рядом с действующим путем, новое пролетное строение собирают на салазках или роликах, а затем боковой надвижкой устанавливают на место. При этом методе оборудование на железнодорожном ходу не используется для монтажа, и работы ведутся независимо от движения поездов.
В тех случаях, когда устройство временного моста по тем или иным причинам нежелательно, иногда пользуются аналогичным методом. Рядом с действующим путем сооружают с одной стороны монтажные подмости для сборки нового пролетного строения, а с противоположной стороны — подмости для приемки старого пролетного строения. После поперечной перекатки старого пролетного строения в освобожденный таким образом пролет перекатывают новое пролетное строение. При этом методе упрощаются подмости, однако возникают неудобства для движения поездов, так как весь монтаж ведется при помощи оборудования на железнодорожном ходу с действующего пути.
Подмости, устанавливаемые на водотоках, могут подвергаться ударам при ледоходе и от плывущих предметов, а также внезапным изменениям уровня воды. Это может представлять опасность для монтажа и для проходящих поездов. Порядок монтажа должен сводить эту опасность до минимума.
Все подмости необходимо правильно собрать и снабдить надежными связями: во время службы их следует поддерживать в хорошем состоянии.

Подферменные площадки.

До установки металлического пролетного строения на место необходимо подготовить соответствующие подферменные площадки. При постройке новых мостов это выполняют во время сооружения опор, верхние части которых точно оформляют в плане и по высоте. Анкерные болты ставят точно на предназначенные места в процессе кладки опоры или в затвердевшем бетоне для них просверливают гнезда и болты заливают раствором.
Обычно для обеспечения правильного опирания пролетных строений непосредственно перед их установкой на подферменных площадках делают подливку слоя быстротвердеющего раствора. Для этого часто применяют патентованные безусадочные составы из цемента, песка, металлического заполнителя и других примесей.
В некоторых случаях между кладкой и опорными плитами пролетных строений помещают прокладки из нескольких слоев прорезиненной парусины, обработанной под высоким давлением при высокой температуре. Назначением этих прокладок является равномерное распределение давления и поглощение вибраций, которые могли бы привести к механическому износу в местах соприкасания плиты с кладкой.

Оборудование для монтажа.

 Для монтажа пролетных строений употребляют разнообразное оборудование и инструменты, важнейшими из которых являются краны, домкраты, компрессоры и приспособления для клепки, сварки и сболчивания.

Подъемное оборудование.

 При монтаже пролетных строений обычно употребляют механическое подъемное оборудование, хотя иногда для подъема легких грузов пользуются ручными лебедками. Лебедки с механическим приводом служат для подъема тяжелых элементов пролетных строений, железобетонных плит, рельсов, балок и др., а также для перемещения и забивки свай.
Лебедки можно применять самостоятельно или как часть кранового оборудования. Для работ по монтажу пролетных строений и других строительных работ, связанных с необходимостью подъема больших тяжестей, применяют подъемное оборудование того же типа, что лебедки на кранах, экскаваторах и копрах. Благодаря усовершенствованиям, внесенным в конструкцию и методы изготовления лебедок, а особенно в систему управления ими, эти механизмы вполне надежны в работе и могут применяться во всех операциях, в том числе проводимых с железнодорожного пути.

Краны.

Перемещение и монтаж тяжелых конструктивных элементов совершается с помощью кранов (локомотивных, дерриков, портальных). Наиболее универсальным из применяемых при монтаже железнодорожных пролетных строений является локомотивный монтажный кран, способный перемещаться вдоль пути, поднимать и поворачивать груз. Применяют также аварийные краны и краны, смонтированные на гусеничном или автомобильном ходу. Последние наиболее пригодны для монтажа путепроводов над улицами. Существуют краны, оснащенные дизелями, бензиновыми моторами, паровыми машинами. Подробнее они рассмотрены в статье  «Краны и сменное оборудование».
Вагон-деррик представляет собой обычную железнодорожную платформу, на которой смонтирован деррик-кран. Прежде такие краны были очень распространены, но, начиная с 1925 г., их стали вытеснять локомотивные краны. Тем не менее, многие монтажные организации используют в своей работе некоторое количество вагонов-дерриков. Дело в том, что благодаря расположению пяты стрелы крана не в центре, а у конца платформы вагон-деррик при расположении стрелы вдоль оси пути может поднять груз, который на 50—60% больше груза, поднимаемого локомотивным краном равной грузоподъемности.
С другой стороны, при боковом положении стрелы грузоподъемность локомотивного крана больше, чем вагона- деррика. Оба типа кранов снабжены аутригерами. Преимуществом локомотивных кранов является их самоходность. Вагоны-деррики отличаются простотой конструкции. Для подъема легких элементов пользуются, кроме ручных лебедок, также приводными с воздушным мотором.
На рис. 1 показана установка главной балки деррик- краном.
Установка главной балки
Рис. 1. Установка главной балки весом 77,4 т, длиной 30,5 м с помощью комбинированного деррик-крана, установленного на вагоне

Мост поднят
Рис. 2. Мост поднят на высоту 1,68 м при помощи 91 -т домкратов, приводимых в действие пневматическими моторами.
Во избежание помех движению поездов подъемка произведена в 5 этапов
Жестконогие деррики и портальные краны успешно применяют для монтажа тяжелых пролетных строений больших пролетов почти всех типов. Их отличительной чертой является малый относительный вес, приходящийся на единицу грузоподъемности.
Можно осуществлять большое количество вариантов этих кранов, приспосабливая их для специальных целей, например для монтажа пилонов висячих мостов и длинных раскрывающихся пролетных строений, собираемых в раскрытом состоянии.
Жестконогие деррики часто конструируют так, что по мере монтажа их высоту можно увеличивать.
Компрессоры. Компрессоры представляют собой важную часть монтажного оборудования. Выбор надлежащего типа и эксплуатация компрессора требуют серьезного внимания.
Иногда для приведения в действие компрессора используют краны, которые всегда имеются на монтаже.
Наиболее экономичны по затрате средств и времени передвижные компрессоры, смонтированные вместе с двигателем (бензиновым или дизелем) и воздухосборником и готовые для немедленного применения.
Обычно требованиям монтажа удовлетворяет компрессор с подачей воздуха 4,5 м31мин.
Компрессор такой производительности, имеющий воздухосборник на раме, способен обеспечить сжатым воздухом работу 2—3 бригад клепальщиков. При установке на линии дополнительного воздухосборника тот же компрессор обеспечивает работу 4—5 бригад.

Домкраты.

Домкрат представляет собой переносный подъемный механизм, широко применяемый на железнодорожных работах, в том числе и для монтажа пролетных строений. Наиболее распространены домкраты рычажные, гидравлические и пневматические. В гидравлических домкратах подъем осуществляется поршнем, подверженным гидравлическому давлению. В рычажных домкратах небольшой мощности для подъема служит зубчатая рейка, перемещаемая с помощью собачки на рычаге.
В мощных рычажных домкратах стержень снабжен нарезкой и поворачивается в обойме под действием двух конических шестерен. Стержень оканчивается снаружи трещоткой для включения подъемного рычага.
Механизм пневматических домкратов (рис. 2) подобен механизму мощных рычажных домкратов, с той лишь разницей, что перемещения осуществляются не вручную, а воздушным мотором. Существуют домкраты подъемной силой от 4,5 до 91 т и больше.
Для строительства и ремонта мостов весьма пригодны винтовые домкраты грузоподъемностью 45 т, обладающие сравнительно небольшим весом и малой высотой, хотя у них высота подъема всего 11,5 см. Как быстроходные домкраты, так и домкраты с нормальной скоростью подъема обладают высокой мощностью, устойчивы и просты по конструкции. Вес быстроходных домкратов несколько больше, чем домкратов с нормальной скоростью. Эти домкраты имеют высоту 56—69 см и снабжены шарикоподшипниками; высота подъема 25—40 см. Они наиболее приспособлены для работ по опусканию тяжелых пролетных строений.
Подъемка тяжелых пролетных строений домкратами связана с трудностями и опасностью. Под домкратами необходимо устроить достаточно надежное основание, принять меры против возможности смещений или повреждений поднимаемого груза и по обеспечению техники безопасности.

Оборудование для клепки.

 При постройке стальных мостов важнейшее значение имеет качество выполнения работ по клепке. Необходимо стремиться к тому, чтобы наибольшая часть заклепок была поставлена на заводе. Заклепки для монтажной клепки обычно поставляются заводом вместе со всеми элементами пролетного строения.
Для разогревания заклепок обычно применяют малые переносные ручные горны. Как правило, они рассчитаны на уголь, хотя широко применяется и жидкое топливо.
Конечная цель клепки, заключающаяся в образовании головки и осаживании стержня заклепки до заполнения им отверстия, достигается ударами молотка, когда металл находится в разогретом состоянии. Для этого применяют пневматические инструменты, которые позволяют получить значительную экономию в стоимости по сравнению с ручной клепкой за счет снижения расходов на рабочую силу, увеличить темпы работ и повысить их качество.
При клепке применяют поддержки различной конструкции. При пневматической клепке существенную роль играет пневматическая поддержка, создающая давление со стороны закладной головки заклепки и удерживающая ее в надлежащем положении во время оформления новой головки.
Для клепки в неудобных местах, которые неизбежны при строительстве любого моста, изобретен специальный инструмент.
При монтаже стальных пролетных строений необходимы также такие вспомогательные инструменты, как развертки, гаечные ключи, крюки для транспортировки крупных элементов. Мелкие инструменты и приспособления отличаются простотой и низкой стоимостью. Однако необходимо позаботиться, чтобы они были удобны для работы.
Важной частью оборудования для монтажа мостов и других такелажных работ являются также тали и полиспасты. На работах по возведению и ремонту мостов применяют с успехом пневматические инструменты для сверления и рассверливания отверстий, нарезки резьбы, шлифовки, завертывания гаек, бурения отверстий в кладке для анкерных болтов, транспортировки легких элементов и др. Полезны также электрифицированные инструменты и приспособления. Применение их возрастает с увеличением количества передвижных электростанций.

Высокопрочные болты.

Исследованиями установлено, что заклепки, поставленные в горячем или холодном состоянии, не заполняют плотно отверстия и что передача усилий в заклепочных соединениях часто происходит за счет трения.
Эти обстоятельства послужили причиной повышения интереса к высокопрочным болтам как методу соединения. В строительстве применение болтовых соединений более выгодно, чем заклепочных, особенно для сооружений, осуществляемых в отдаленных местностях, где не всегда имеется необходимое оборудование для клепки. При монтаже также выгоднее сразу ставить высокопрочные болты, чем обычные монтажные, заменяемые в дальнейшем заклепками.
Результаты испытаний, проведенных Техническим отделом AAR (Ассоциация американских железных дорог), показывают, что стыки на высокопрочных болтах превышают по прочности обычные клепаные стыки на 10%, а стыки на холодных заклепках — на 15%.
Если разрушения заклепочных соединений могут наблюдаться по сечению нетто (ослабленному отверстиями), то при соединениях на болтах разрушению подвергается сечение брутто элемента. Это обстоятельство свидетельствует о том, что стягивающее влияние болтов превосходит эффект концентрации напряжений у краев отверстий.

Завертывание болтов на монтаже механическими гайковертами
Рис. 2. Завертывание болтов на монтаже механическими гайковертами

Полевые испытания показывают, что после шести лет службы высокопрочные болты плотно стоят в стыках конструкции, тогда как заклепки в аналогичных соединениях ослабли.
Внедрению болтовых соединений способствует применение тарированных пневматических ключей динамического действия, создающих заданный крутящий момент и снабженных автоматическим краном для выключения. Эти ключи рассмотрены в главе II первого раздела «Механизированный и ручной инструмент».
На рис. 2 показана постановка болтов механическим гайковертом. Опыты показали, что при отсутствии таких ключей потребная величина натяжения будет создана, если гайку болта повернуть на один полный оборот после завертывания ее вручную до плотного прикасания (при стянутых монтажных болтах).

 
« Микроклимат метрополитена   Мост метрополитена »
железные дороги