Установка железобетонных пролетных строений консольными кранами

Широкое применение при строительстве сборных железобетонных мостов находят консольные краны. Установка с их помощью балок на опорные части при монтаже пролетных строений является основным способом, обеспечивающим высокие темпы строительства мостов. Этот способ наиболее экономичен для многопролетных мостов с пролетными строениями от 13,5 до 23,6 м.

Неповоротные консольные краны СРК-50, СРК-70, ГЭК-80 и др. устанавливают балки по оси пути, а поворотный кран ГЭПК-130 как по оси пути, так и с выносом в сторону от оси пути. В транспортном положении консольные краны ГЭК-80 и ГЭПК-130 вписываются в габарит подвижного состава, а в рабочем состоянии в габарит приближения строений, поэтому они могут проходить через пролетные строения, с ездой понизу. По железным дорогам их можно транспортировать в составе грузовых поездов со скоростью до 80 км/ч. В рабочем положении краны без груза перемещаются локомотивом со скоростью до 8…10 км/ч, а с грузом до 3…5 км/ч. Краны могут проходить кривые участки пути с радиусом до 150 м. Конструкция верхнего строения пути, при движении кранов с грузом, должна соответствовать давлению на ось ходовой тележки.

Кран СРК-50 является сборно-разборным, его элементы доставляют к месту сборки автомобильным или железнодорожным транспортом. В рабочем положении он имеет высоту 8,49 или 9,29 м, что не позволяет ему вписываться в габарит приближения строений.

Кран СРК-50 в зависимости от массы поднимаемого груза и условий строительства может собираться в одном из десяти положений. Кран, собранный в положении 3, 3А, 5 и 5А предназначен для установки балок железобетонных пролетных строений массой до 70 т, а в рабочем положении 6 и 6А - балок массой до 85 т и длиной до 19 м. Кран СРК-50 можно использовать для установки железобетонных пролетных строений длиной до 18,7 м поблочно, а длиной до 13,5 м спаренными блоками.

Кран СРК-70, собранный по схемам 1 и 2 обладает такими же показателями, как кран СРК-50, собранный по схемам 6 и 6А.

Наибольшее применение для монтажа железобетонных пролетных строений находит консольный кран ГЭК-80. Он имеет главный полиспаст грузоподъёмностью 82,5 т, вспомогательный - 50 т и полиспаст на дополнительной консоли грузоподъёмностью 30 т. Противовес общей массой 80 т состоит из отдельных секций. В зависимости от массы поднимаемого груза масса противовеса может составлять 45, 55, 65, 70, 75 и 80 т. Масса противовеса набирается автоматически.

Краном ГЭК-80 можно устанавливать железобетонные пролетные строения длиной до 27,6 м и массой до 100 т, балки длиной 27,6 м устанавливают без гидроизоляции. Пролетные строения подвешивают к крану за две точки, причем центр тяжести груза должен находиться между точками подвеса. Подвешивание пролетного строения более чем к двум полиспастам не допускается.

Пролетные строения стропуют за главный и вспомогательный полиспасты. Главный полиспаст всегда находится в одном положении на расстоянии 23,0 м от оси передней опорной рамы. Вспомогательный полиспаст, в зависимости от длины пролетного строения, может быть установлен в одном из трех положений на расстоянии 6,3; 12,4 и 16,6 м от главного полиспаста. Для большинства пролетных строений это расстояние равно 12,4 м. Схемы подвешивания железобетонных пролетных строений к полиспастам ГЭК-80 приведены на рисунке 6.18.

Подвешивание пролетных строений к крану обычно осуществляется унифицированными строповочными приспособлениями, позволяющими строповать практически все типовые балочные железобетонные пролетные строения. Для каждой длины пролетного строения применяют свой набор элементов (марок) инвентарных приспособлений.

Размеры в метрах

Рисунок 6.18 - Схема подвешивания балок железобетонных пролетных строений к консольному крану ГЭК-80

При строповке пролетного строения длиной 23,6 м на главный полиспаст крана подвешивают за середину продольную строповочную балку (рисунок 6.19, а), а на вспомогательный полиспаст поперечную балку (рисунок 6.19, б).

а - главным полиспастом; б - вспомогательным полиспастом; 1 - продольная строповочная балка; 2 - трубчатая ось; 3 - строп; 4 - угловая подкладка; 5 - поперечная балка

Рисунок 6.19 - Строповка балки железобетонного пролетного строения длиной 23,6 м

Вспомогательный полиспаст удален от главного на расстояние 12,4 м. Стропы заводят под железобетонный блок, а их концы пропускают через строповочные отверстия в плите блока. На продольной строповочной балке петлевые концы стропов закрепляют на трубчатых осях, а на поперечной - их заводят между вертикальными стенками и закрепляют закладными осями. Под стропы на углы блока устанавливают подкладки. При избыточной длине стропа на поперечную строповочную балку устанавливают дополнительные опоры.

Железобетонные пролетные строения длиной менее 20 м можно строповать без использования продольной балки, поперечные балки подвешивают на главный и вспомогательный полиспасты, расстояние между которыми принимают 12,4 или 6,3 м.

При установке железобетонных пролетных строений возможно также применение строповочных приспособлений, изготавливаемых на строительной площадке. Пример строповки пролетного строения индивидуальными строповочными приспособлениями приведен на рисунке 6.20.

1 - продольная строповочная балка; 2 - ось крана; 3 - прокладка из бруса; 4 - стальной трос; 5 - металлическая угловая подкладка; 6 - ось блока

Рисунок 6.20 - Строповка балки железобетонного пролетного строения длиной 23,6 м индивидуальными строповочными приспособлениями к крану ГЭК-80

Железобетонные пролетные строения пролетом до 16.5 м и массой до 98 т краном ГЭК-80 устанавливают двумя блоками с предварительным объединением диафрагм. К консоли крана их подвешивают с помощью строповочных приспособлений изготовленных в условиях строительства (рисунок 6.21) или унифицированным комплектом (рисунок 6.22).

Пролетные строения длиной более 16,5 м устанавливают по одному блоку с последующим свариванием и омоноличиванием диафрагм непосредственно на опорах. В этом случае для установки их в проектное положение производят поперечную передвижку.

1 - строповочная петля; 2 - накладка; 3 – двутавр N 40; 4 - прокладка из бруса; 5 - металлический тяж d = 45; 6 - рельс Р-50; 7 - уголок L160х100х12; 8 - прокладка из досок

Рисунок 6.21 - Строповка железобетонного пролетного строения индивидуальными строповочными приспособлениями к крану ГЭК-80

1 - консоль крана; 2 - поперечная строповочная балка; 3 - расклинка из брусьев; 4 - отклонитель; 5 – балка пролетного строения; 6 - строп; 7 - пеньковый канат; 8 - угловая подкладка

Рисунок 6.22 - Строповка железобетонного пролетного строения длиной 16,5 м к стреле крана ГЭК-80

Ширина подферменной площадки опоры, как правило, бывает недостаточной для сдвижки первого блока с оси пути и освобождение пространства для установки второго блока. Поэтому требуется устройство уширения опорной площадки. С этой целью на высоких мостах предусматривают установку в теле опоры закладных консолей из двутавровых балок. При небольшой высоте опоры устройство уширения выполняют с помощью временных деревянных или металлических рам (рисунок 6.23).

1 - временная опора; 2 - разгонщик зазоров; 3 - подпорка; 4 - балка пролетного строения; 5 - салазки; 6 - накаточный путь

Рисунок 6.23 - Схема обустройства опоры для поперечной передвижки балок

Процесс монтажа пролетных строений из отдельных балок неповоротным краном состоит из следующих операций (рисунок 6.24): обустройство опор и устройство накаточных путей; установка первой балки пролетного строения по оси моста на салазки и накаточные пути; сдвижка балки в сторону на 195 см с помощью гидравлических разгонщиков зазоров; установка второй балки на салазки по оси опор; сдвижка второй балки на 90 см на проектную ось разгонщиками зазоров; сдвижка первой балки в обратную сторону на 105 см до установки в проектное положение; подъём концов балок гидравлическими домкратами, уборка накаточных путей и установка балок на опорные части; проверка положения пролетного строения в плане и профиле; сварка и омоноличивание диафрагм.

1 - установка балки N 1 по оси моста; 2 – сдвижка балки N 1 в сторону уширения опоры; 3 - установка балки N 2; 4 - перемещение балки N 2 на проектную ось; 5 - перемещение в проектное положение балки N1. Размеры в сантиметрах

Рисунок 6.24 - Последовательность монтажа железобетонного пролетного строения отдельными балками

Кран ГЭК-80 может быть оснащен инвентарным оборудованием для поперечной передвижки балок (рисунок 6.25), состоящим из накаточного пути с консолями, опор скольжения на фторопласте с резиновыми прокладками, тяги для соединения опор скольжения, гидропередвижчика, упора и 100 тонных гидродомкратов для опускания балок на опорные части.

1 - консоль; 2 - балка накаточного пути; 3 - упор; 4 - опора скольжения; 5 - соединительная тяга; 6 - гидропередвижчик

Рисунок 6.25 - Инвентарное оборудование для поперечной передвижки балок пролетных строений

Технология монтажа пролетного строения в этом случае становится менее трудоемкой и более упорядоченной. Первая балка устанавливается по оси моста на опоры скольжения и с помощью тяг и гидропередвижчика сдвигается в сторону на 180 см. На освободившееся по оси моста место устанавливают вторую пару опор скольжения и с помощью тяг соединяют их с первой парой и гидропередвижчиком. На вторую пару опор скольжения устанавливают вторую балку и обе балки перемещают в проектное положение. Затем концы балок поднимают гидродомкратами, разбирают перекаточное оборудование, устанавливают опорные части и опускают на них балки.

Неповоротным консольным краном можно устанавливать отдельные балки в проектное положение без поперечной передвижки. В этом случае подкрановый путь укладывают в плане или рихтуют так, чтобы главный полиспаст крана располагался над проектной осью устанавливаемой балки. Такой способ монтажа железобетонных пролетных строений применим без ограничений для первого пролета, когда рихтовка пути осуществляется на насыпи. Сдвижка пути на установленных пролетных строениях из обычного железобетона возможна на величину 40 см, а на пролетных строениях из предварительно напряженного железобетона - на 30 см при общей массе груза не превышающей 80 т.

Схема рихтовки пути для установки правой балки пролетного строения длиной 18,7 м приведена на рисунке 6.26. Для установки левой балки план отрихтованного пути будет представлять зеркальное отражение оси подкранового пути установки правой балки.

Размеры в метрах

Рисунок 6.26 - Расчетная схема рихтовки пути для установки балок пролетного строения длиной 18,7 м

При установке балок с рихтовкой пути требуется производить разворот груза над местом установки. Большая нагрузка на вспомогательный полиспаст, которая имеет место при строповке унифицированными средствами, затрудняет разворот и опускание балки на опорные части. Поэтому при монтаже пролетного строения данным способом целесообразно подвешивать балку к стреле крана с помощью индивидуальных строповочных средств, позволяющих обеспечить минимальную нагрузку на вспомогательном полиспасте. Во всех случаях нагрузка на главный полиспаст не должна превышать 82,5 т. При любом способе монтажа железобетонных пролетных строений балки на опоры опускают сначала двумя полиспастами - главным и вспомогательным до тех пор, пока расстояние между низом балки и площадками опирания не достигнет 5…7 см. После этого опускание прекращают, проверяют положение балки относительно площадок опирания. Затем опускают конец балки вспомогательным полиспастом до полной посадки его на салазки или опорную часть. В последнюю очередь опускают балку главным полиспастом, не допуская при этом натяжения троса вспомогательного полиспаста. При такой последовательности исключается перегруз вспомогательного полиспаста.

Поворотный консольный кран ГЭПК-130 (рисунок 6.27) позволяет устанавливать на опоры в проектное положение спаренные балки железобетонных пролетных строений длиной до 18.7 м. Пролетные строения большей длины кран монтирует по одной балке. Возможность поворота стрелы позволяет крану устанавливать балку в проектное положение, а также принимать железобетонные балки, находящиеся в стороне от железнодорожного пути или снимать их с платформ, стоящих на соседнем пути.

а - фасад; б - план (главная балка повернута); 1 - подвесной противовес; 2 - катучий противовес; 3 - консоль главной балки; 4 - опорная рама; 5 – главная балка; 6 - главный полиспаст; 7 - траверса; 8 - железобетонная балка пролетного строения

Рисунок 6.27 - Схема поворотного консольного крана ГЭПК-130

Объединение балок железобетонного пролетного строения производят металлическими планками, которые приваривают к закладным листам или уголкам диафрагм (рисунок 6.28, а, б). Торцевые диафрагмы соединяют с помощью 4…5 планок размером 120´75 мм, которые ставят с наружной стороны и одной длинной планки 760´180 мм с внутренней стороны (рисунок 6.28, в). Промежуточные диафрагмы объединяют двумя длинными планками. Омоноличивание сваренных диафрагм выполняют бетоном класса прочности В35 на мелком щебне в простейшей деревянной опалубке.

а - торцевых диафрагм; б - промежуточных диафрагм; в - планка с арматурной сеткой; г - опалубка для омоноличивания диафрагм; 1 - наружная планка; 2 - закладные листы диафрагм; 3 - внутренняя планка; 4 - бетон омоноличивания; 5 - проволочная скрутка; 6 - щит опалубки

Рисунок 6.28 - Омоноличивание диафрагм железобетонных пролетных строений

Для обеспечения безопасных условий работ и уменьшения затрат на монтаж пролетных строений рекомендуется протяженность путей рабочей зоны консольного крана с давлением на ось свыше 25 т ограничить до минимального размера, как правило, не более 100 м. Транспортирование пролетных строений от места их сборки или хранения на расстояние более 0,5 км производят на специальных малогабаритных тележках грузоподъёмностью до 70 т, которые с помощью выдвижных катков для поперечной перекатки могут в порожнем состоянии выводиться с кранового пути в сторону. Перевозят тележки на подвижном составе крана.

Нижняя грань пролетного строения подвешенного к стреле консольного крана должна находиться на расстоянии не менее 15 см от головки рельса. Перемещение крана с грузом на электрифицированных участках допускается только после снятия напряжения в контактной сети.

Запрещается перемещение консольного крана с пролетным строением по кривым с возвышением наружного рельса более 80 мм. При меньшей величине расчетная грузоподъёмность крана снижается в зависимости от величины возвышения:

Возвышение наружного рельса в кривых, мм
Понижающий коэффициент к грузоподъёмности	1.0	0.97	0.94	0.90	0.85

На концах рельсов перед перекрываемым пролетом моста должны быть установлены инвентарные упоры, рассчитанные на воздействие динамической нагрузки от крана, а на месте остановки переднего колеса крана - башмаки. Подача крана к башмакам должна производиться в несколько приемов по 3…5 м. Консольный кран, оборудованный самоходным устройством, рекомендуется подавать локомотивом, не доезжая 2…3 м до проектной стоянки. Передвижение крана на последних метрах следует производить самоходом, тормозные устройства должны обеспечить мгновенную остановку крана.

В тех случаях, когда условия производства работ отличаются от предусмотренных паспортом крана, выполняют проверочные расчеты. Для этого составляют расчетную схему с указанием необходимых размеров, положения и величины нагрузок (рисунок 6.29).

Рисунок 6.29 - Расчетная схема крана ГЭК-80

Усилие в полиспастах крана определяют из условия равновесия å M=O. Для способа строповки балки, показанного на рисунке 6.29 приняв å M_s2 = O, можно определить:

.

Нагрузку на вспомогательный полиспаст находят из условия:

åy = O , ,

здесь S_1, S₂ - нагрузки на главный и вспомогательный полиспасты;

Q - вес пролетного строения;

q_б - вес продольной строповочной балки;

l - полная длина пролетного строения;

a_1, a₂ - консоли пролетного строения;

b - расстояние между главным и вспомогательным полиспастами.

Момент сил по оси опорной рамы, в корне грузовой стрелы, будет равен:

.

Вес противовеса Q_n подбирают из условия равенства моментов в основании грузовой и противовесной консолей:

, ,

где l_k - длина консоли крана.

По величине Q_n набирают больший ближайший вес противовеса из секций, входящих в комплект крана. Зная вес груза противовеса, самого крана и число осей ходовых тележек, можно, с некоторой долей допущения, получить давление на одну ось N:

,

здесь Q_k - вес крана;

n - число осей ходовых тележек.

По полученным расчетным нагрузкам на ось определяют конструкцию железнодорожного пути для пропуска консольного крана: тип рельсов, число шпал на 1 км пути, вид и толщину балластного слоя под шпалой.

Дата добавления: 2014-12-29