Основные причины, вызывающие необходимость реконструкции искусственных сооружений. Виды реконструкции мостов

Под реконструкцией моста или трубы в общем случае понимается приспособление его(ее) к новым, изменившимся эксплуатационным нормам и требованиям. В частности, необходимость реконструкции эксплуатируемых мостов возникает в связи с изменением основных характеристик сооружения: грузоподъемности; отверстия; статической схемы; габаритов; числа путей; рода езды и др. Необходимость таких работ вызывается: -неудовлетворительным физическим состоянием несущих элементов моста; -недостаточной их грузоподъемностью;-изменением условий эксплуатации железной дороги или пересекаемого мостом водного или иного пути.

Реконструкция дб своевременной. Ведется по нормам проектирования тоже.

Наиболее распространенным видом реконструкции мостов является замена пролетных строений с частичным переустройством и усилением опор. Грузоподъемность эксплуатируемых мостов определяется, как правило, грузоподъемностью пролетных строений. Опоры мостов в большинстве случаев имеют достаточную грузоподъемность и при реконструкции не требуют значительного переустройства. ПС с неудовлетворительной грузоподъемностью либо усиливают, либо заменяют новыми. Решая вопрос о целесообразности усиления или замены ПС след учит :-конструктивные особенности и физическое состояние пролетных строений (значительная коррозия металла, опасное развитие трещин, наличие существенных конструктивных недостатков и др.);-существующие и перспективные условия эксплуатации моста;-возможные объемы и способы производства работ по повышению грузоподъемности пролетных строений. Окончательный выбор между усилением или заменой пролетных строений решается путем анализа экономической эффективности того или другого способа с учетом затрат, вызываемых стеснением движения поездов (снижение скорости движения поездов и предоставление «окон» для производства работ по усилению и замене ПС). Способ замены ПС зависит от многих факторов и в первую очередь от их длины:-ПС длиной до 45 м, заменяют с использованием стреловых и консольных кранов;-ПС длиной свыше 45 м заменяют продольно-поперечной передвижкой с использованием фермоподъемников или плавучих средств.

Организация и способы ведения работ по замене ПС при реконструкции мостов аналогичны тем, которые применяются при строительстве новых мостов. Однако необходимость сохранения движения поездов и требование минимального его ограничения вносят свою специфику. При реконструкции мостов с заменой ПС на судоходных реках необходимо учитывать требования судоходства. Для замены ПС старых мостов используют типовые ПС современной проектировки. При необходимости в них вносят соответствующие дополнения и изменения, увязанные с принятой схемой моста. В отдельных случаях возможно индивидуальное проектирование новых ПС с максимальным использованием типовых конструктивных решений. Часто, изменившиеся условия эксплуатации участка (линии) железной дороги, на которой расположен мост, либо водного или иного пути под мостом, приводят к необходимости осуществления сложных и дорогостоящих работ по переустройству сооружения. В связи со строительством вторых железнодорожных путей одним из таких видов работ является переустройство однопутных мостов в двухпутные. Особым видом реконструкции мостов являются работы, направленные на улучшение условий судоходства в соответствии с современными требованиями. При такой реконструкции ограничиваются увеличением высоты подмостовых судоходных габаритов путем подъемки ПС. Увеличение ширины судоходных габаритов производят в редких случаях из-за большой стоимости и значительной сложности таких работ при обеспечении движения поездов и судов.

Распространена реконструкция мостов с ликвидацией внутренней негабаритности ПС. Это делается, например, при электрификации линии, когда нужно подвесить контактный провод или несущий трос внутри ПС.

К распространенным видам реконструкции мостов относится также переустройство мостового полотна для увеличения его долговечности и повышения безопасности движения поездов. Более прогрессивным типом мостового полотна по сравнению с полотном на деревянных брусьях является мостовое полотно с ездой на жб плите как с балластом, так и без балласта с непосредственным прикреплением рельсов к плите.

Редким видом реконструкции железнодорожных мостов является строительство на них автомобильных проездов. Такое решение применяют в исключительных случаях на основании тщательного технико-экономического анализа и сравнения вариантов.

Способы усиления жб ПС.

Обычно потребность в усилении возникает из-за необходимости повышения их несущей способности по нормальным и гл растягивающим напр. На практике: увеличение их попер сечения добавлением нового материала (ар-ры, бетона) и реже – путем изменения стат схемы подведением шпренгелей (как и в мет). Констр из преднапр жб не усиляют, а сразу заменяют. (тк исчерпали свою несущ способность).

Усиление с добавлением ар-ры: 1) добавление растян ар-ры поясов гл балок. Предварит скалывают защитный слой бетона и примерно до половины диаметра обнажают стержни раб ар-ры нижнего ряда. Нов доп ар-ру приваривают к старой через коротыши длиной по 10-20 см. После этого удаленный защитный слой бетона восстанавливают торкретированием или набрызгом. (усиление до 15%).

2) Приварка доп армокаркаса, сост из прод и наклонных стержней и коротких хомутов. Увел высота сечения, необх учит при пересчете грузоподъемности. Ход работы: удаление защитного слоя, приварка каркасов к сущ ар-ре (в «окно»), покрытие старого бетона полимерцементным или эпоксидным слоем толщ до 1 мм для увел сцепления с новым слоем, устан опалубки, бетонирование сбоку через загрузочные воронки под давлением столба бетона до 1 м (В30). (усиление до 35%).

1 – зона усиления; 2 – существующая арматура; 3 – арматура усиления; 4 – сварные швы; 5 – наклонный коротыш; 6 – хомут.

Балка из обычного жб: 1) Пробуривают на всю толщину отверстие 2) На низ балки приклеивается швеллер эпоксид клеем. 3) привариваются тяжи.

В а/д наклеивают карборубные ленты. В жд мостах большой длины исп мет листы и анкера Hilti. (мост А. Невского).

Изменение расчетной схемы:

Способ крайне ограничен, чем в мет. Для жб ПС при измен стат схемы необх обеспечить совпадение знаков эксплуат-х эпюр внутр усилий до и после усиления. Исп шпренгели. Выбор схемы шпренгеля опред конструкцией и грузопод-ю усиливаемого ПС. Очертание их мб прямолийненым или полигональным. При прямолин очертании уменьшаются изгиб моменты в балке, при полигональном – изгиб мом-ы и попер силы. Для изгот шпренгелей исп кабели, составленные из высокопроч проволоки, собранной в пучки, или из стержней высокопр ар-ры. С целью разрузки балок шпренгели преднапрягают.

Применение стального листа, приваренного к арматуре, требующей усиления плиты баластного корыта, а также усиление гл балки стальной обоймой в растянутой зоне и наклонными тягами в приопорных участках. Исп принцип внешнего армирования.

Содержание подмостового русла и регуляционных сооружений.

Содержание искусственных сооружений должно обеспечи­вать исправное их состояние для бесперебойного и безопасно­го движения поездов с установленными скоростями и длитель­ным сроком службы всех элементов конструкции. Под содержа­нием искусственных сооружений, основной принцип которого - предупреждение их расстройств и повреждений, подразумева­ется комплекс мероприятий и работ, осуществляемых на протяже­нии всего периода эксплуатации сооружений и состоящих из текущего содержания и капитального ремонта.

Текущее содержание включает в себя надзор за состоянием сооружений и проведение необходимых ремонтных работ по предупреждению появления и устранению на ранней стадии раз­вития возникших в сооружении расстройств и повреждений

Железная дорога, пересекая водяной поток, нарушает его естественный бытовой режим. Из-за сжатия водяного потока возведением насыпей на пойменных участках больших и средних рек и сооружения в их русле мостовых опор, перевода малых водотоков в иные по сравнению с естественными условия про­текания (по водопропускным трубам, лоткам, дюкерам) причинам скорости течения и уровни воды в зоне искусст­венных сооружений, особенно во время паводка и ледохода, мо­гут существенно возрастать по сравнению с бытовыми.

Основные виды повреждений переходов через малые водо­токи в период паводков - размывы земляного полотна и выход­ных русл сооружений. Главная причина этих повреждений - возникновение при пропуске паводковых вод чрезмерного под­пора перед малыми мостами и трубами из-за недостаточности их отверстий или отложений наносов в сооружениях и водоотводах. При переливе воды происходят наиболее опасные размывы зем­ляного полотна.

Опасный подпор воды в зоне малых искусственных соору­жений может возникнуть из-за недостаточного возвышения низа пролетных строений над расчетным уровнем воды.

Напорный режим работы водопропускных труб в паводковый период - основной признак опасности разрушения земляного полот­на: перелив вод через насыпь при недостаточной ее высоте, усиленная фильтрация подпертой воды сквозь земляное полотно. Регулярная эксплуатация труб в таком режиме не разрешается даже при расчетном расходе водотока.

Большие и средние мосты частично перекрывают водоток в его естественном состоянии, значительная часть его пойм пе­ресыпается земляным полотном. Из-за сжатия потока воды ско­рость течения под мостом возрастает - происходит размыв русла. Одновременно с общим размывом, в результате которого увеличивается суммарное живое сечение под мостом, могут возникать локальные местные размывы в зоне обтекания водотоком таких местных препятствий, как русловые опоры мостов, голов­ные участки регуляционных сооружений, пойменные насыпи.

Местные размывы русла, вызывающие подмыв промежуточных опор мостов, особенно опасны для сооружения, так как могут приводить к обрушению опор.

Вредное воздействие льда на мосты в значительной мере определяется местными условиями района их расположения и по своему характеру меняется за период времени от образования льда на водотоке до окончания весеннего ледохода. Примерзший к опорам лед может повреждать их кладку.

Характерные отметки уровня воды определяют по водомер­ным рейкам, закрепляемым на опорах с верховой их стороны, или по водомерной шкале, нанесенной масляной краской на опорах.

На реках с тяжелым ледоходом изучают и систематизируют данные о ледовом режиме водотока, о возможности и времени образования шуги, донного льда, зажоров, осеннего ледохода, ежегодно фиксируют время первой подвижки льда, начало, про­должительность, характер и горизонт весеннего ледохода, из­меряют толщину льда специальными рейками. Данные ежегодных наблюдений за горизонтами воды, ледохода, паводка заносят в Книгу искусственного сооружения.

Ответственный момент содержания мостового перехода - обеспечение безопасного пропуска паводка и ледохода. Это требует выполнения комплекса мероприятий, включающего в се­бя подготовительные работы, наблюдения во время паводков и ледохода, устранение возникших повреждений.

Под­мываемые опоры, особенно в паводковый период, укрепляют ка­менной наброской, кулями или мешками с глиной и мелким кам­нем. Для надежного заполнения зоны размыва при выборе типа защиты, размера камней, объема наброски, мест сбрасывания укрепляющих материалов в воду должны учитываться глубина и скорость потока. В условиях слабых разжиженных грунтов опас­ные подмывы опор в процессе эксплуатации моста можно предот­вратить укладкой вокруг опор фашинных тюфяков с каменной пригрузкой. Опоры на горных реках с высокими ско­ростями течения защищают габионами (ящиками прямоуголь­ной формы из проволочной сетки, заполненными камнем).

Откосы насыпей и регуляционных сооружений укрепляют от размыва и подмыва текущей водой и разрушающего воздейст­вия волн в зависимости от местных условий различными видами одерновки, каменной наброски, габионов и специальных железобетонных конструкций.