Аналіз існуючих конструктивних рішень якірного закріплення наплавного залізничного моста НЖМ-56.

Розділ 5

АНАЛІЗ ШЛЯХІВ ВДОСКОНАЛЕННЯ ВІДОМИХ КОНСТРУКЦІЙ МОСТІВ ДЛЯ ШВИДКОГО НАВЕДЕННЯ

Аналіз існуючих конструктивних рішень якірного закріплення наплавного залізничного моста НЖМ-56.

Наплавний залізничний міст НЖМ-56 може експлуатуватися при поверхневій швидкості потоку води до 2 м/с і швидкості вітру до 12 м/с (6 балів). При швидкості вітру понад 12 м/с пропуска залізничного рухомого складу по мосту повинен бути припинений, а в очікуванні швидкості вітру понад 18 м/с (8 балів) міст завчасно повинен розбиратися, пороми повинні відводитися в укриття або затони. Можливість експлуатації моста при швидкості течії понад 2 м/с обґрунтовується розрахунком по граничній швидкості затоплення плавучої опори і визначенню міцності елементів якірного закріплення. При цьому стріла вигину наплавного моста в цілому або на окремих його ділянках не повинна перевищувати 1/500 довжини кривої.

Поперечне закріплення моста утримує його від зносу силою перебіг води і поперечного вітру. Рекомендована схема якірного поперечного закріплення НЖМ-56 приведена на рис. 17. При глибинах води до 10 м табелі якірні ланцюги забезпечують утримання моста інвентарними якорями масою 100 кг. У той же час Інструкція рекомендує влаштовувати поперечне закріплення табельними якорями з довжиною ланцюга 75 на всій довжині моста або тільки берегових промірів, якщо найбільша глибина води не перевищує вказаною в табл. 1 ґрунти дна добре тримають якір.

Видалення якірний ліній від країв понтонів мосту повинне бути не менше восьми найбільших глибин на закріплюваній ділянці і не менше 30 м. При цьому повинна передбачатися можливість їх протягання по дну в проектне положення на довжину близько 10 м для набору утримуючої сили.

Рис. 17. Схема посиленого наплавного моста НЖМ-56 з поперечним закріпленням: 1 – клітинна засада; 2 – залізнична прогонова будова; 3 – підйомна опора; 4 – шарнірний стик прогонової будови моста; 5 – додаткові потони посилення моста; 6 – пором річкової частини; 7 – натяжний шарнірний стик вивідного порома; 8 – стрічка з комплекту РЕМ-500 подовжнього закріплення; 9 – талреп; 10 – металеві палі подовжнього закріплення; 11 – автодорожній поїзд; 12 і 22 – табельні якорі поперечного закріплення; 13 – поліспаст натягнення бічних канатів якір ниці з однодольними блоками г/п 10 т; 14 – бічний канат якірниці d22 мм; 15 – швелер для закріплення якірних ланцюгів; 16 – пакет двотаврових балок якірниці; 17 – поліспаст натягнення канатів якірного закріплення з блоком г/п 25т; 18 – бакен; 19 – якірний канат (дві нитки d37 мм); 20 і 23 – залізобетонні якорі присоси масою 8 і 15 т; 21 – сполучний канат d37 мм.

Спираючись на формулу визначення відстані закидання якоря можливо визначити найбільшу глибину води на закріплюваній ділянці моста, виходячи з того, що довжина ланцюга м.

, м (1)

, м (2)

де, Δ Н – піднесення клюза плавучої опори, завантаженим поїздовим навантаженням, над водою, Δ Н= 0, 5 м.

Найбільша глибина води на закріплюваній ділянці не повинна перевищувати 8, 5, а з урахуванням протягання якоря – 7, 5 м. При великих глибинах рекомендується використовувати ланцюги подвоєної довжини або замінювати їх контактами.

Як інвентарні якорі в НЖМ-56 використовується якорі Матросова (рис. 12) або якорі сошникового типу (рис. 13). Кормовий якір має масу 40 кг, носовий – 100 кг. У перших випусках парків зустрічалися якорі типу «Холу» (рис. 11) масою 200 кг (носовий) і 75 (кормовий). Загальний вид носового якірного пристрою приведено на рис. 18.

Рис. 18 Носовий якірний пристрій понтона НЖМ-56: 1 – брашпиль; 2 – якір в транспортному положенні; 3 – змінний клюз; 4 – якірний ланцюг з роз’ємною скобою; 5 – буксирний кнехт: 6 – стопор якірного ланцюга; 7 – порушена для кріплення кінця якірного ланцюга понтона; 8 – роз’ємна скоба; 9 – глаголь-гак і перехідна ланка для нарощування якірного ланцюга; 10 – скоба для закріплення ланцюга на днищі понтона; 11 –ніша для розміщення лап якоря.

При глибинах більше 10 м. табельні якорі застосовувати не рекомендується, оскільки проході протягу від осідання понтонів і ослаблення натягнення якірних ланцюгів можуть мати місце деформації моста в плані.

При великих швидкостях перебігу води, коли неможливо застосувати табельні якорі, можливо застосувати сошникових якорів масою від 460 до 600 кг. Зразкова схема закріплення приведена на рис. 3. Крім того, Інструкція рекомендує при частих переміщеннях майна з однієї водної перешкоди на іншу доповнити комплект якорями Горбунова (рис. 24).

Рис. 19. Закріплення важкими сошниковими якорями: 1 – бакен; 7 – лебідка тритонки; 8 – п’ятитонна лебідка; 9 – лебідка закріплення мостового порома одним якорем; 10 – балка з рухомим блоком якірного поліспаста; 11 – важкий сошниковий якір.

Застосування таких якорів примушує переобладнати понтони під установку лебідок тритонок або п’ятитонних, що вимагає виконання додаткових робіт. У решті випадків застосовується закріплення залізобетонними якорями-присосами зі застосуванням якірниць. Поперечне закріплення двома залізобетонними якорями-присосами масою 15 т. з верхової сторони і двома масою 8 т. з низової сторони (рис. 1 і 4) забезпечує утримання групи з чотирьох поромів завдовжки 37, 5 м. Кількість закріплюваних по цій схемі поромів рекомендується перевіряти розрахунком реальних швидкостей перебігу води, вітру і характеристик грантів дня по існуючій методиці.

Рис.20 Схема поперечного закріплення при великій глибині води: 1 – наплавний міст з автопроїздом; 2 – якірниця; 3 – 5-тонна ручна лебідка; 4 – якірні ланцюги і бічні канати; 5 – бакен; 6 – якірний канат; 7 і 9 – залізобетонні якорі-присоси; 8 – якірний трос.

Крім того, Інструкція рекомендує при неможливості застосовування табельних якорів, зважаючи на слабкі або скельні ґрунти дна, закріплювати найближчі до берега мостові пороми тросовими відтяжками до грунті паль або дерево земляним якорем на березі (рис. 21).

Рис. 21. Схема закріплення мостових поромів відтяжками до берегових якорів: 1 – береговий якір; 2 – залізничний поїзд; 3 – автодорожній проїзд; 4 – підйомна опора.

Відтяжка з ланцюгів або тросів повинні ставитися під кутом до осі моста не менше 500 і підбиратися по міцності. Так само бути запроектовано закріплення мостових поромів за кущі паль в руслі річки. Кріплення тросів до паль повинне вироблятися в рівні не вище 1 м. від дна. Допустиме горизонтальне зусилля на палю допускається приймати 1/6 від розрахункового вертикального тиску, що приймається для паль опорах моста.

Мости невеликих довжин при скельних ґрунтах дня можуть кріпитися за поперечні троси (рис. 22).

Рис. 22. Схема закріплення наплавного моста за поперечні троси: 1 – берегові якорі поперечного троса; 2 – верховий поперечний трос; 3 – низовий поперечний трос.

Тобто Інструкції рекомендують влаштувати поперечне закріплення:

1. На табельних якорях.

2. На важких суднових якорях.

3. На якорях-присосах.

4. Відтяжками до берегових якорів або до якорів в руслі річки.

5. За поперечні троси

Найшвидше і з меншою трудомісткістю подовжнє закріплення на табельних якорях. Так для закріплення в лінію моста поромною командою потрібен:

Порома з жорстким стиком – 1 годину;

Порома з шарнірним стиком – 50 хвилин;

Вивідного порома – 50 хв;

Завезення якорів здійснюється катерами або товкачами.

Пристрій поперечного закріплення на важких судових якорях вимагає використання плавучих кранів або кранів, встановлених на плашкоуті. Так, наприклад, для витягання якоря Горбунова потрібне вертикальне зусилля до 1, 3 тс. Крім того, дані якорі в комплект майна не входить.

Пристрій поперечного закріплення на якорях-присосах вимагає використання для установки плавучих кранів і застосування додаткових пристроїв (якірниць і бакенів) для забезпечення передачі зосередженої зусиль від поромів моста на якірний трос (рис. 7 і 8). Час установки якорів-присосів, в окремих випадках, досягало 2- діб, що порівняно з тривалістю наведення моста.

Рис. 23. Варіант якірниці з лебідками для натягнення бічних тросів бакеном: 1 – секція понтона; 2 – прогони автопроїзду з розпірками; 3 – п’ятитонна лебідка якірного поліспаста; 4 – п’ятитонні лебідки для натягнення бічних тросів; 5 – швелер для кріплення якірних ланцюгів; 6 – бакен; 7 – поворотна сережка для запобігання закручуванню поліспаста; 8 – блоки поліспаста г/п 15 і 25 т; 9 – бічні троси до прогонової будови поромів; 10 – якірні ланцюги; 11 – однорольниє десятитонні блоки.

У 1998 г. ЗАТ Машстроймост-СПб розроблені два комплекти збірно розбірних конструкцій:

Комплект устаткування для установки залізобетонних якорів-присосів з подальшим використанням його як якірниць;

Комплект устаткування для установки залізобетонних якорів-присосів з річкового порома НЖМ-56.\

Рис.24 Якірниця з бакеном (лебідка для натягнення бічних тросів встановлені на поромі): 1 – секція понтона; 2 – швелер для кріплення якірних ланцюгів поромів; 3 – пакет двотаврових балок; 4 – пятитонна лебідка якірного поліспаста; 5 – бічний трос; 6 – блоки поліспаста; 7 – бакен.

Перший комплект устаткування призначений для транспонування, установки (демонтажу) і пристрою поперечного закріплення наплавного залізничного моста НЖМ-56 на залізобетонних якорях-присосах з подальшим використанням як верхова або низова якірниці. Технічні характеристики комплекту приведена в табл. 1. У комплект устаткування входять: плашкоут, вантажні обойми блоків, їздова балка, каретка, якірна балка, вантажна лебідка, вантажний і тяговий троси.

Таблиця 1

Технічна характеристика комплекту устаткування для установки залізобетонних якорів-тросів з подальшим використанням його як якірниць.

Другий комплект устаткування (рис. 9) призначений для пристрою поперечного закріплення наплавного залізничного моста НЖМ-56 на одиничних залізобетонних якорях-присосах масою 8т з верхової і низової сторони. Технічна характеристика комплекту приведена в табл. 2.

У нього входять: пристрої для підвішування залізобетонного якоря-присоса, вантажні лебідки, вантажні і тягові троси.

Таблиця 2

Технічна характеристика комплекту устаткування для установки залізобетонних якорів-присосів з річкового порома НЖМ-56.

Застосування даного устаткування дозволить:

зменшити трудомісткість робіт;

відмовитися від використання важких плавучих кранів типу РПК;

скоротити термін пристрою поперечного закріплення на якорях-присосах.

Застосування як якорі занурених паль має перспективи, оскільки:

трудомісткість занурення палі на суходолі складає 16-20 люд.год., на воді 80-170 люд.год.;

час занурення однієї палі, відповідно, 30 хв і 1 год.;

як матеріал для виготовлення паль, можливо, використовувати місцеві матеріали.

У той час треба відзначити, що залишається до кінця не вирішеним питання кріплення тросів до паль в рівні не вище 1 м. від дна.