Реконструкция металлического железнодорожного моста с полной заменой всех пролетных строений и ремонтом опор моста , страница 3
После бурения скважин, промывки и продувки, они закрываются пробками. Наружные трещины во избежание вытекания нагнетаемой водоцементной смеси герметизируются цементным раствором. Водоцементный раствор нагнетается под давлением 0,1 МПа. Раствор нагнетается в скважины растворонасосами через инъекторы последовательно, начиная с нижних скважин. Вертикальные скважины на оголовке заполняются от центральных к наружным.
4. Расчеты.
4.1. Расчет временной опоры (Вр.оп. Г) из элементов МИК-С.
При полунавесном монтажа, сборка пролетных строений производится частично на малых временных опорах (первые панели) с последующим опиранием на временные опоры, расположенные на местах капитальных.
Расчет временной опоры включает проверку несущей способности ее элементов и основания, а так же проверку устойчивости опоры против опрокидывания.
Расчетная схема временной опоры приведена на рис.4.
Рис.4. Расчетная схема временной опоры.
Вертикальная нагрузка на опору, тс, определяется из условия , где - момент всех сил относительно точки А, включая вертикальную опорную реакцию пролетного строения на временной опоре, которая и будет для нее нагрузкой:
Где – вертикальная нагрузка на временную опору;
– вес нагрузок от крана, подмостей, грузовой тележки;
– коэффициент надежности по нагрузке.
Горизонтальная нагрузка, тс, на временную опору от действия ветра на пролетное строение и кран поперек оси моста определяется по формуле:
– интенсивность погонной ветровой нагрузки на пролетное строение, равная произведению (здесь - нормативная ветровая нагрузка, величина которой определяется в зависимости от района и высоты конструкции; Н-высота фермы);
– полное давление ветра на кран; =1.
Расчет стоек временной опоры выполняется по несущей способности в соответствии с тем или иным сочетанием нагрузок. Наибольшая нагрузка на стойку определяется по формуле:
– координата центра стойки относительно центра стоечного поля опоры в направлении поперек оси моста;
– высота временной опоры, м;
– полное давление ветра на опору, тс;
– равнодействующая ветровых сил;
– предельно допустимая нагрузка на стойку.
Конструктивные решения временной опоры Вр.оп. Г приведены на рис.5.
Расчет временной опоры
Рис.5. Конструктивные решения временной опоры Вр.оп. Г.
4.2. Расчет фундамента временной опоры Вр.оп. Г.
Если в фундаменте временной опоры только вертикальные сваи и в расчете они рассматриваются как шарнирно закрепленные, и жестко заделанные в грунт, то продольное усилие и наибольший изгибающий момент в свае определяется по формулам:
, , - вертикальная и горизонтальная составляющие внешней нагрузки на свайный фундамент и ее момент относительно точки О, находящейся в уровне низа ростверка;
– общее число свай в фундаменте;
– координата i-й сваи, для которой определяется усилие ;
– длина сваи над расчетной поверхностью грунта;
– глубина, м, расположения жесткой заделки свай, определяемая по формуле:
где – глубина погружения сваи, м, считая от расчетной поверхности грунта;
– коэффициент, равный =6; - толщина сваи;
Расчетная схема фундамента приведена на рис.6.
Рис. 6. Расчетная схема свайного фундамента временной опоры.
При забивке металлической сваи =0,426 м в песок
Расчетная несущая способность забивной сваи , определяется по формуле:
– площадь опирания сваи, м2;
– расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, тс/м2;
– периметр поперечного сечения сваи;
, – коэффициенты условий работы грунта соответственно по боковой поверхности и под нижним концом сваи, принимаемые равными 1;
– коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4;
– число слоев грунта, прорезаемого сваей;
– толщина прорезаемого слоя;
– предельное сопротивление сил трения i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, тс/м2;
Проверка выполняется – несущая способность свай обеспечена.
4.3. Расчет плавучей системы для сваебойного оборудования.
При расчете плавучей системы должны проверяться:
- прочность плашкоута и надстройки;
- объем водного балласта с учетом допустимых осадок и деформаций плавсистемы;
- осадка и сухой борт.
Общая схема плавучей системы из понтонов КС приведена на рис.7.
Рис.7. Общая схема плавучей системы из понтонов КС.
Определение плавучести плавучих опор осуществляется по условию:
γв – удельный вес воды, равный 1т/м 3 ;
– предельное водоизмещение опор плавучей системы при максимально возможной осадке (величину максимальной осадки принимаем 1,6 м);
– расчетный вес плавучей системы, кН, равный сумме расчетных весов:
- регулировочного и остаточного балласта:
Qрег=35,0тс (на высоту 1м только для регулировочных понтонов)
Qост=23,3тс (определяется исходя из средней глубины воды в каждом понтоне 0,1м)
γ=1,25 – коэффициент надежности по назначению;
Расчетная схема плавучей системы приведена на рис.8.
Рис.8. Схема для расчета плавучей системы.
Осадка плавучей опоры определяется по формуле:
где – суммарная площадь небалластируемых понтонов.
Сухой борт для плашкоутов из понтонов КС:
где Нп – высота понтона (1,8 м);
L – длина плашкоута;
1+μ=1,2 (с учетом порывов ветра);
- I – момент инерции площади плашкоута плавучей опоры относительно оси ее наклонения, м 4 ;
- Σi – сумма собственных моментов инерции поверхности балласта в понтонах относительно осей проходящих через центры тяжести этих поверхностей параллельно оси наклонения плавсистемы, м 4 ;
- V – объем (водоизмещение) погруженной части опор плавсистемы с учетом водного балласта.
Условие остойчивости имеет вид:
где ρ – метецентрический радиус, равный расстоянию между центром тяжести вытесненного объема воды и метацентром;
- ас – расстояние от центра тяжести системы до центра водоизмещения;
- Q1 – вес копра; Q2 – вес плашкоута с учетом водного балласта;
- а1, а2 – расстояние от центра тяжести соответственно копра и плашкоута с учетом водного балласта.
5. Список литературы.
1. «Реконструкция железнодорожных мостов. Методические указания для курсового и дипломного проектирования» под редакцией Ю.Г. Козьмина - Ленинград, ЛИИЖТ, 1986.
2. В.Н. Смирнов «Вспомогательные сооружения для строительства мостов. Учебное пособие» - С-Пб., ПГУПС, 2004.
3. В.Н. Смирнов « Строитльство мостов и труб» - С-Пб., ДНК, 2007.
4. В.И. Ярохно, Э.С. Карапетов «Демонтаж пролетных строений при реконструкции мостов» - С-Пб., ПГУПС, 2007.
5. В. Н. Смирнов «Ремонт и реконструкция мостовых опор» учебное пособие, С-Пб., ПГУПС, 2000.