Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов

За годы работы специалисты института создали более трехсот изобретений, из которых около двухсот внедрено в мостостроение.

Институтом освоены все существующие методы строительства и реконструкции мостов применительно к разным условиям строительства, институт является разработчиком новых технологий в мостостроении. Обладая современной базой автоматизированных средств проектирования и мощным инженерным потенциалом, опираясь на собственный опыт и достижения отечественного и мирового мостостроения, институт в состоянии решать задачи по комплексному проектированию транспортных сооружений любой сложности.

О тенденциях развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов пойдет речь в статье заместителя генерального директора ОАО «Институт Гипростроймост» А.С. Василькова и главного специалиста ОАО «Институт Гипрстроймост» Э.М. Гитмана.

Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Тенденции развития конструкции металлических пролетных строений железнодорожных мостов
Открытое акционерное общество по проектированию строительства мостов ОАО «Институт Гипростроймост» – одна из ведущих организаций в России по комплексному проектированию объектов транспортной инфраструктуры.

Организация была образована в 1945 году.

В настоящее время ОАО «Институт Гипростроймост» в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации, осуществляет инженерные изыскания на основании свидетельства о допуске № 01 и № 0404, выданного 29 октября 2009 г., проектирование – на основании свидетельства о допуске № 0089-2009-7717024079-П-065, выданного 17 декабря 2009 г. и строительный надзор – на основании свидетельства о допуске № 110770370-01, выданного 03 марта 2010 г. С 27 мая 2010 г. действует свидетельство № 0003/о-2010-7717024079-П-065 о допуске к работам по подготовке проектной документации, которые оказывают влияние на безопасность особо опасных, технически сложных и уникальных объектов транспортного строительства.

Институт, одна из немногих проектных организаций в своей отрасли, имеет свидетельство о признании Российского Речного Регистра № МФ065 и свидетельство о соответствии предприятия Российского морского регистра судоходства № 07.00236.120. Данные свидетельства позволяют проектировать плавучие системы, без которых не обходится строительство больших мостов через крупные водные преграды.

Абсолютное большинство больших и средних мостов в России и бывших республиках СССР за последние 60 лет построено с участием ОАО «Институт Гипростроймост».

При разработке новых конструктивных и технологических решений Гипростроймост активно сотрудничает с ведущими проектными институтами, научно-исследовательскими и строительными организациями, а также с зарубежными партнерами.

С участием института разрабатывались технические нормы в области мостостроения, в том числе по проектированию мостов на вечномерзлых грунтах и по контролю качества строительства.

* * *

Массовое применение металлических железнодорожных пролетных строений началось в 50 – 65 годы прошлого века и связанно оно было с внедрением сварки при изготовлении элементов на заводе и высокопрочных болтовых соединений элементов в замен заклепочных как при изготовлении элементов конструкций, так и при их соединении на монтаже. Внедрение шло в направлении использования стальных ферм и стальных балочных пролетных строений, включая сталежелезобетонные.

На этом этапе была выполнена работа по унификации параметров разрабатываемых конструкций с существующими для обеспечения замены пролетных строений на мостах без реконструкции подходов; пересмотрен ряд конструктивных решений; разработаны нормы по мостам, в основу которых были положены расчеты по предельным состояниям; сформулированы требования к свойствам и выбраны марки сталей, предназначенные специально для металлических пролетных строений мостов, включая железнодорожные.

Наиболее существенные конструктивные изменения коснулись ферм. По существу в эти годы была заложена база для разработки типовых пролетных строений, причем это касалось не только параметров, но и конструктивных решений. В частности, вместо клепаных были применены сварные, заводского изготовления, коробчатые элементы в нижних и верхних поясах ферм; продольные балки проезжей части выполнены неразрезными; нижние пояса включены в совместную работу с проезжей частью.

Для балочных пролетных строений разработаны сталежелезобетонные конструкции с монолитной плитой проезжей части.

Годы с 1965 по 1995 характерны интенсивной разработкой типовых проектов металлических железнодорожных пролетных строений.

За эти годы были разработаны пролетные строения с ездой понизу со сквозными фермами пролетом 33–110 м (инв. №№ 690; 1293; 1293К); со сквозными фермами с ездой по середине пролетом 18,2–33,6 м (инв. № 563); со сквозными фермами с ездой поверху пролетом 44, 55 и 66 м (инв. № 1062), а также стальные балочные пролетные строения с ездой поверху пролетом 18,2–33,6 м (инв. № 821) и 33,6–55 м (инв. № 1298), сталежелезобетонные балочные с ездой поверху пролетом 18,2–55 м (инв. № 739) и 18,2–45 м (инв. № 1341).

В типовых фермах первоначально была предусмотрена езда на деревянных брусьях (или стальных поперечинах), но впоследствии проекты были откорректированы под езду по безбалластной плите (БМП); на типовых балочных пролетных строениях (кроме проекта инв.№821 – езда по БМП ) предусматривалась езда на балласте.

В типовых фермах были использованы предшествующие разработки, причем в конструкциях были применены сварные заводские элементы коробчатого или Н-образного сечения с монтажными узловыми стыками на высокопрочных болтах. В типовом проекте инв. № 690 коробчатые элементы поясов ферм имели перфорацию по нижнему горизонтальному листу для возможности устройства сварных швов внутри коробки, а затем обеспечения ее нормальной эксплуатации, в частности – для возможности периодического осмотра и возобновления защитного покрытия.

Переход на сварные коробчатые элементы в поясах и раскосах ферм породил стремление отказаться от перфорации и перейти на герметически замкнутые элементы и узлы с целью сокращения площади обслуживаемых поверхностей конструкции. Указанное стремление было реализовано в типовом проекте инв. № 1293, который в целом можно рассматривать как модернизацию проекта инв. № 690 (помимо герметизации здесь, в частности, были изменены сечения поясов и раскосов).

Однако опыт герметизации оказался неудачным. В качестве основной причины можно считать использование в стальном пролетном строении резиновых прокладок для герметизации узлов ферм.

В результате – типовой проект инв. № 1293 был откорректирован с введением в коробчатые элементы перфорации и в настоящее время широко используется как инв. № 1293К. В откорректированном типовом проекте сохранена езда по БМП, причем для обеспечения более надежной работы БМП расстояние между продольными балками, на которые она опирается, сужено до 1,7 м по сравнению с 1,9 м в проекте №1293.

Из указанных выше типовых балочных пролетных строений, типовые проекты инв. №№739 и 821 были исключены по причине недостаточной ненадежности конструкции, выявленной в процессе монтажа или эксплуатации.

Пролетные строения по проекту инв. № 1298 выполнены в виде балки коробчатого сечения с биметаллической ортотропной плитой балластного корыта, причем система продольных и поперечных балок ортотропной плиты имеет этажное расположение.

Острый дефицит в пролетах массового применения (18–33 м) привел к необходимости разработки типовых конструкций в виде упрощенного варианта проекта инв. № 1298.

В результате для пролетов 18,2–33,6 м был разработан проект инв.№ 2210 балочного типа со стальной ортотропной плитой балластного корыта из черного металла; при этом продольные ребра плиты были выполнены полосовыми со сваркой по концам на поперечных балках.

Необходимость массовой замены стальных пролетных строений на существующей ж. д. сети страны, новое строительство ж.д. линий, в том числе строительство БАМа; подготовленная база в виде разработанных типовых проектов обусловили существенный производственный и технологический рост индустрии мостостроения.

В указанные годы строятся и вводятся в эксплуатацию заводы мостовых металлоконструкций в Кургане и Улан-Удэ, осуществляется переоснащение Воронежского, Ярославского, Чеховского и Люберецкого заводов мостостройиндустрии.

Учитывая массовый характер и имеющееся оборудование, изготовление на заводах ММК типовых стальных железнодорожных пролетных строений и их элементов, как правило, было осуществлено с использованием специальной оснастки (в том числе кондукторов).

Например, на Курганском заводе ММК для изготовления железнодорожных пролетных строений по типовому проекту инв. №1298 был изготовлен специальный полноповоротный стенд. На этом стенде для БАМа было изготовлено более 70 пролетных строений коробчатого сечения с биметаллическим балластным корытом.

Наконец, в 70–90 годы XX века с учетом накопленного опыта (в том числе при изготовлении, строительстве и эксплуатации железнодорожных стальных пролетных строений) разрабатываются и внедряются нормы по проектированию, изготовлению и строительству мостов – фундаментальные документы, определяющие ход развития отечественного мостостроения и в настоящее время.

Период с 1995 года по настоящее время можно характеризовать как переосмысливание подхода к потребительским свойствам металлических железнодорожных пролетных строений. На первые места при оценке пролетных строений, кроме надежности и долговечности, выдвигаются требования по качеству езды, снижению эксплуатационных затрат по обслуживанию пути, эстетика конструкций. Это время характерно также и тем, что разработка типовых проектов практически не велась, изменилось также и законодательство в области капитального строительства, в том числе и в части использования типовых проектов. Возобновление разработки типовых металлических пролетных строений железнодорожных мостов было начато в 2007 году заказом ОАО «РЖД» серии пролетов с ездой на балласте.

В 2008 году ОАО «Институт Гипростроймост» завершил разработку проекта железнодорожных металлических пролетных строений со сквозными фермами с ездой понизу на балласте пролетом 33–110 м (шифр № 17389). В этом проекте балластное корыто выполнено из черного металла в виде одноярусной ортотропной плиты с непрерывными в местах пересечения стенки поперечных балок полосовыми ребрами, при этом поперечные балки имеют внеузловое опирание на нижние пояса, а ортотропная плита включена в совместную работу с нижними поясами ферм. Эти решения впервые применены в отечественной практике.

Отличительной особенностью новой разработки явились также увеличенный габарит балластной призмы и увеличенная толщина балласта под шпалой, что позволяет применять высокопроизводительные комплексы путевых машин для обслуживания и ремонта верхнего строения пути с сохранением без повреждений системы защиты балластного корыта от коррозии.

Таким образом в проекте осуществлена идея однородности пути на подходах и искусственных сооружениях, что обеспечивает плавность езды на всем перегоне и сокращение эксплуатационных расходов за счет исключения издержек на ремонт пути в местах сопряжения моста и подходов. Получено также и новое качество конструкции в виде снижения динамических нагрузок как на систему колесо-рельс, так и на конструкции моста, что снижает износ этих элементов и повышает надежность сооружения. Расширена область применения пролетных строений большой длины на участки пути крутизной в профиле более 0,004, что, безусловно, позволяет оптимизировать план и профиль проектируемых новых железнодорожных линий.

Совершенствование железнодорожных металлических пролетных строений со сквозными фермами и сплошными балками было продолжено институтом Гипростроймост в унифицированных конструкциях для железнодорожной линии Адлер – горноклиматический курорт «Альпика Сервис».

Здесь впервые в столь широком масштабе внедрена монтажная сварка для железнодорожных мостов. На монтаже сваривают покрывные листы блоков ортотропных плит между собой и с нижними поясами (в фермах). Таким образом, за счет исключения выступающих головок болтов в стыках существенно повышена надежность антикоррозионных систем покрытий балластного корыта.

В унифицированных конструкциях ферм реализован ряд других новаций – область применения ферм расширена и на криволинейные участки железнодорожного пути, и на участки, требующие минимизировать расстояние между смежными путями (запроектированы фермы под два пути); узлы, встроенные в монтажные элементы, что существенно снизило трудоемкость работ на монтаже с одновременным повышением надежности их работы; нижние пояса повышенной жесткости, обеспечивающие, кроме традиционной сборки на стапеле или в навес (полунавес), надвижку ферм; отказ от подвесок и использование треугольных шпренгелей в решетке главных плоскостей, что придает конструкциям легкость и эстетичность. В рассматриваемый период существенно изменилась технология изготовления стальных конструкций на заводах ММК. Так, раскрой металла любой сложности выполняют на станках с программным управлением; внедрены новые технологии по сборке и сварке металлоконструкций, в частности широко используется механизированная сварка в среде защитных газов. Например, отметим, что для изготовления унифицированных пролетных строений для ж.д. линии Адлер – горноклиматический курорт «Альпика Сервис» не потребовалось изготовления специальной оснастки.

Таким образом, в дальнейшем можно ожидать более широкого внедрения монтажной сварки; частичного или полного перехода на индивидуальное проектирование железнодорожных металлических пролетных строений с разработкой и внедрением неразрезных балочных, арочных или вантовых систем.

Необходимо также отметить, что в действующем законодательстве неоднозначно трактуется понятие типового проекта и правила его применения в проектной документации. Так, приказом Министерства регионального развития от 09.07.2007 года № 62 утверждены критерии отнесения проектной документации к типовой проектной документации, среди которых такие, как наличие положительного заключения государственной экспертизы, положительного заключения органа государственного строительного надзора и наличие документа, подтверждающего право заказчика на использование типовой проектной документации. В связи с этим у заказчиков, разработчиков проектов при получении заключения государственной экспертизы возникают трудности обоснования применения типовых проектов, разработанных ранее возникновения данных требований. ОАО «Российские железные дороги» распоряжением от 8 июня 2009 года № 1191р приняло решение о переработке типовых проектов металлических пролетных строений железнодорожных мостов, утвержден график этой работы на период до 2012 года. Согласно данному графику в настоящее время ОАО «Институт Гипростроймост» разрабатывает серию стальных цельносварных пролетных строений железнодорожных мостов пролетами 33,0 – 110,0 м с ездой понизу на балласте. Как и ранее разработанные проекты, данные конструкции проектируются унифицированными по типоразмерам, строительной высоте с эксплуатируемыми в настоящее время на сети железных дорог пролетными строениями.

В то же время, учитывая накопленный в последние годы опыт проектирования и новый уровень развития заводов мостостройиндустрии, специалистами института Гипрсстроймост успешно реализуется опыт разработки индивидуальных пролетных строений и привязки ранее разработанных проектных решений пролетных строений для вновь строящихся и реконструируемых железнодорожных мостов. В 2008 году завершено строительство моста через реку Партизанская на Дальневосточной железной дороге, в конструкции которого Гипростроймостом была осуществлена привязка проекта пролетных строений с ездой на балласте пролетом 55,0 м. В настоящее время на Горьковской железной дороге завершается строительство моста через реку Нерль, в конструкции которого применен проект пролетного строения пролетом 88,0 м с ездой понизу на балласте, адаптированный для блокирования его с пролетами 27,0 м по типовому проекту инв. № 2210. При проектировании серии железнодорожных мостов для железнодорожной линии Курагино – Кызыл институтом был разработан индивидуальный проект балочных металлических пролетных строений пролетами 18,0–33,0 м с ездой на балласте для применения в кривых радиусом 300 и более метров, аналогично выполненному в 2001 году проекту инв. № 2230 для подъездного ж.д. пути Улак – Эльга. При реализации данных проектов ни срок проектирования, ни срок изготовления металлоконструкций не превысил стандартных значений, принятых при использовании в проектной документации типовых проектов. Данный опыт позволяет сделать вывод о реальной возможности применения индивидуальных решений или повторной привязке ранее разработанных проектов вплоть до завершения корректировки типовых проектов согласно графику, утвержденному ОАО «РЖД».

Полным завершением разработки серии типовых проектов, безусловно, следует считать не собственно разработку их проектной документации, а реализацию с их применением в опытном порядке реальных проектов мостов и получение положительных результатов испытаний и отзывов по результатам мониторинга в период эксплуатации. В ОАО «РЖД» в последнее время идет активный процесс построения системы взаимодействия всех участников процесса строительства и эксплуатации искусственных сооружений – в 2009 году Департаментом пути и сооружений подготовлено распоряжение ОАО «РЖД» № 1191р «О повышении качества и совершенствовании изготовления металлических пролетных строений железнодорожных мостов», в июле т.г. вице-президентом Воробьевым В.Б. был утвержден «Регламент взаимодействия Центра ИССО с участниками технологического процесса по изготовлению, поставке и антикоррозионной защите металлических пролетных строений для ОАО «РЖД». Выполнение системы мер, предусмотренных в данных документах, позволит надлежащим образом обеспечить реализацию проектных решений для придания им статуса типовых проектов, после чего возможно их широкое применение с гарантированной надежностью.

© Евразия Вести IX 2010







IX 2010

Евразия Вести IX 2010

Инженерные сооружения - основа эффективной работы железнодорожной инфраструктуры

Современные требования к искусственным сооружениям: надежность, безопасность, долговечность

Оценка рисков в мостовом хозяйстве железных дорог

Перспективные направления развития мониторинга и диагностики земляного полотна ОАО «РЖД»

Новые конструкции железнодорожных мостов

Мониторинг качества изготовления стальных мостов - гарант безопасности движения железнодорожного транспорта

Трасса уходит в горы

Повышая надежность берегоукрепительных сооружений

Инновационные технологии для бестраншейного устройства водопропускных труб

Ради эффективности транспортной инфраструктуры Олимпиады-2014

Стратегия и тактика защиты от коррозии

Адлер - Красная Поляна - трасса олимпийская

ОАО «Мостостройиндустрия» - постоянный партнер ОАО «РЖД»

ООО «Фирма «Теплокор»: взаимовыгодное сотрудничество

Инновационные технологии при строительстве земляного полотна

Уберечь бетон от коррозионно-механических разрушений

Применение полимочевинных покрытий «Колфлекс» для гидроизоляции инженерных сооружений ОАО «РЖД»

Комплексная защита мостовых конструкций от коррозии

Интеллектуальная система мониторинга и управления состоянием искусственных сооружений железнодорожной отрасли России

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести