Реконструкция мостов с заменой пролетных строений

Реконструкцию малых и средних мостов с заменой пролетных строений осуществляют с применением кранов на же­лезнодорожном ходу – стреловых и консольных, а также различных автомобильных кранов большой грузоподъемности.

Выбор крана для замены про­летных строений опре­деляют технико-экономическим сопо­ставлением рассматриваемых вариантов с учетом обеспечения необходимых его характеристик (грузоподъемность, вылет стрелы, подстреловой габарит), а также совокупности местных условий. При этом учитывают: длину моста и схему разбивки его на пролеты; расстояние до соседних путей; наличие на мосту, под мостом и на подходах к нему контактной сети или ЛЭП; грузонапряженность линии; вид перевозок; план и профиль железнодорожного пути на мосту и подходах к нему, включая пути маневра и следования рабочих поездов и подвижного состава с конструкциями про­летных строений и элементов опор; необходимость и трудоемкость устройства вспомогательных опор для временной перегрузки пролет­ных строений, опирания аутригеров кранов; достаточность несу­щей способности элементов моста при размещении на нем кранов [1].

В практике реконструкции мостов широкое распространение получили стреловые краны на железнодорожном ходу. Стреловые краны характеризуются большой маневренностью, находят применение как для демонтажа старых, так и установки новых пролетных строений, а также для вы­полнения ряда сопутствующих грузовых операций с основными и вспо­могательными конструкциями [1]. Наибольшее применение получили краны ЕДК-1000 и ЕДК-2000 грузоподъемностью соответственно 125 и 200 т.

Работы по замене пролетных строений мостов стреловыми железнодорожными кранами выполняют с соблюдением требова­ний соответствующих руководящих и нормативно-технических документов. Для этого разрабатывают проекты производства работ (ППР) или технологические карты, в которых приведены схемы строповки и перемещения пролетных строений и других грузов, указывается последовательность выполнения операций, а также требования к подготовке и состоянию пути для пропуска и установки кранов [1].

Замену пролетных строений при реконструкции мостов в усло­виях сохранения движения поездов с использованием стреловых кранов производят при установке кранов с определенной базой аутригеров. При замене пролетных строений однопролетных мостов наиболее часто приме­няют стреловые полноповоротные краны на железнодорожном хо­ду. Работы выполняют одним или двумя кранами в зависимо­сти от массы пролетного строения [1].

При работе одним краном новое пролетное строение, заранее подготовленное для установки на мост, грузят на платформы или специальные тележки и подают вместе с краном к месту установки (рис. 4.1, 4.2).

Используют при этом следующий порядок работ (рис. 4.1):

· приведение крана в рабочее положение (установка на аутригеры, навешивание противовесов);

· демонтаж старого пролетного строения и установка его на временные опоры за пределы габарита приближения строений (рис. 4.3);

· замена при необходимости подферменников, установка блоков на­ращивания устоев по высоте;

· монтаж на опоры нового пролетного строения целиком или по­блочно.

Рис. 4.1. Технологическая схема замены пролет­ного строения одним краном: а – общий вид; б – план; в, с – база аутригеров; R1, R2 – вылет стрелы крана; 1 – стреловой кран ЕДК-1000;
2 – платформа; 3 – монтируемое пролетное строение; 4 – старогоднее пролетное строение; 5 – площадка под установку аутригеров; 6 – аутригер

Рис. 4.2. Доставка нового пролетного строения

на платформах к реконструируемому мосту

Рис. 4.3. Установка старого демонтируемого пролетного

строения на временные опоры за пределы габарита

При замене пролетных строений двумя железнодорожными кра­нами возможны разные варианты организации работ.

1. На двухпутном участ­ке с использованием второго пути (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Технологическая схема замены пролетных строений двумя кранами на железнодорожном ходу с использованием второго пути: а – общий вид; б – план; с – расстояние до центра крана; R1,R2 – вылет стрелы крана; 1 – кран ЕДК 1000; 2 – платформа; 3 – монтируемое пролетное строение; 4 – площадка под установку аутригеров

В многопролетных средних мостах возможность использования стреловых кранов для замены русловых пролетных строений ограничивается из-за опасения их перегрузки и низкой поперечной устойчивости стреловых кранов в процессе работы. В этом случае стреловые краны устанавливают на соседних пролетных строениях [1].

Работы производят с предоставлением «окон» одновременно по обоим путям перегона: основное «окно» для пути с заменяемым про­летным строением и вспомогательное для соседнего пути на время подачи и уборки пролетных строений [1].

Технология производства работ при этом включает в себя следующее (рис. 4.4):

· установку двух стреловых кранов в рабочее положение на первом пути с обоих концов реконструируемого моста;

· демонтаж старых пролетных строений с выгрузкой их на платформы, подаваемые в составе рабочего поезда, расположенного на втором пути;

· транспортировку старых и подачу новых пролетных строений по второму пути;

· строповку и монтаж новых пролетных строений с платформ рабочего поезда, расположенного на втором пути.

При соответствующей органи­зации работ все необходимые операции можно осуществить в одно «окно», этим достигается экономия затрат на использование кранов, сокращается перерыв в движении поездов и соответственно уменьша­ются дополнительные затраты, вызванные стеснением движения по­ездов [1]. Для этих целей используют следующую технологию производства работ по замене пролетных строений (рис. 4.5):

· одновременную подачу и установку двух кранов в рабочее положение на подходах к реконструируемому мосту;

· демонтаж старых крайних пролетных строений одним краном (с последующей их установкой на платформы в составе рабочего поезда, подаваемого по первому пути, где расположен реконструируемый мост, или на временные опоры из инвентарных конструкций, установленных заранее в зоне первого пути);

· монтаж новых крайних пролетных строений одним краном (строповку пролетных строений производят на платформах в составе рабочего поезда);

· подачу балок новых пролетных строений на платформах в составе рабочего поезда по соседнему второму пути;

· строповку на платформах, установленных на соседнем пути, и монтаж новых балок руслового пролетного строения двумя стреловыми кранами.

Рис. 4.5. Технологическая схема замены пролетных строений 3-про­лет­ного моста двумя стреловыми кранами на железнодорожном ходу: а – замена крайних пролетов; б – замена среднего пролета; с – расстояние до центра крана; R1, R2 – вылет стрелы крана; 1 – кран
ЕДК 1000; 2 – платформа; 3 – монтируемое пролетное строение; 4 – площадка под установку аутригеров

2. На однопутном участке (или при невозможности занятия второго пути на двухпутном участке) доставляют к мосту одновременно два стреловых крана, располагаемые по обоим концам моста. Краны устанавливают в рабочее положение, затем к мосту на платформах доставляют новые пролетные строения (рис. 4.6).

Дальнейшая последовательность производства работ включает в себя (рис. 4.6):

· демонтаж и установку старых пролетных строений на временные опоры;

· строповку новых пролетных строений на платформах, расположенных сзади крана, с вылетом стрелы R1;

· монтаж пролетных строений поворотом стрелы крана на 180° с вылетом R2;

· загрузку старых пролетных строений, снятых с временных опор, на платформы;

· транспортировку старых пролетных строений в составе рабочего поезда;

· транспортировку стреловых кранов в составе рабочего поезда на станцию;

· открытие перегона для движения.

Рис. 4.6. Технологическая схема замены пролетных строений одновременно двумя кранами на железнодорожном ходу: с – расстояние до центра крана; R1, R2 – вылет стрелы крана; 1 – кран ЕДК 1000; 2 – платформа; 3 – монтируемое пролетное строение; 4 – временная опора из инвентарных конструкций; 5 – старое демонтируемое пролетное строение; 6 – площадка под установку аутригеров; 7 – промежуточная опора моста

При оценке целесообразности применения стреловых кранов необходимо учитывать тот факт, что габаритные размеры таких кранов по высоте и ширине при развороте поперек пути превышают габарит С, а для их устойчивости при работе необходима установка аутригеров. В связи с этим в процессе работы возникает необходимость демонтажа (или отвода за габарит) с последующим восстановлением контактной сети на электрифицированных участках, ограждение путей, не только заня­тых краном, но и соседних, когда нарушен габарит приближения строе­ний, что вызывает увеличение продолжительности «окон» [1].

В системе железнодорожного транспорта для замены пролетных строений находят применение консольные краны. Среди консольных кранов наиболее распространены неповоротные (типа ГЭК-80 грузоподъемностью 80 т). Реже при реконструкции мос­тов используют поворотные консольные краны ГЭПК-130 грузоподъемно­стью 130 т, так как парк их в настоящее время малочислен.

Кранами ГЭК-80 можно заменять железобетонные пролетные строе­ния длиной до 27 м и массой до 100 т, металлические пролетные строения длиной до 34,2 м и массой до 80 т. Максимальная грузоподъ­емность крана при работе двумя полиспастами с относительно корот­кими грузами 110 т (рис. 4.7) [1, 32].

Рис. 4.7. Технологическая схема замены пролетного строения консольным краном ГЭК-80: а – подача и строповка пролетного строения на платформе; б – план подачи пролетного строения на платформе; в – поперечная передвижка пролетного строения (блоков) под консоль крана; г – установка пролетного строения (блока) на мосту; 1 – консольный кран; 2 – пролетное строение (блок); 3 – платформа; 4 – тупик

Последовательность работ при замене пролетного строения консольным неповоротным краном ГЭК-80 (рис. 4.7):

· сооружение перед мостом небольшой эстакады для поперечной выкатки грузовых тележек;

· закрытие перегона для производства работ в «окно»;

· разборка пути на мосту и подготовка старого пролетного строения к демонтажу;

· подача к мосту консольного крана с грузовыми тележками и последующей их откаткой по поперечному пути эстакады за габарит;

· демонтаж старых пролетных строений с подачей их назад к эстакаде и установкой на доставленные грузовые тележки;

· подача нового пролетного строения к консольному крану;

· строповка нового пролетного строения к крану перед мостом, выкатка тележек за габарит;

· монтаж новых пролетных строений на мосту;

· откатка крана с тележками на станцию;

· укладка мостового полотна;

· открытие перегона для движения.

Рис. 4.8. Строповка пролетного строения к неповоротному консольному крану ГЭК при замене пролетных строений

При работе консольных кранов по замене пролетных строений на электрифицированных участках в обычных условиях демонтаж контактного провода не требуется, следует лишь обесточить его.

Пример строповки к консольному неповоротному крану и монтажа нового пролетного строения представлен на рис 4.8.

Безопасность движения консольных кранов с грузом по железно­дорожным путям диктует повышенные тре­бования к конструкции железнодорожного пути ввиду боль­­шой нагрузки от колесной пары на рельсы и необ­ходимости обеспечения устойчивости крана [1].

Для замены пролетных строений малых и средних мостов используют краны на автомобильном ходу большой грузоподъемности («Като», «Либхер» и др.). В некоторых случаях они позволяют ускорить процесс замены пролетных строений и снизить дополнитель­ные расходы, вызванные стеснением движения поездов (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Технологическая схема замены железобетонных пролетных строений с использованием автодорожных кранов: 1 – кран «Като»; 2 – установленный блок нового пролетного строения; 3 – монтируемый блок нового пролетного строения; 4 – строповка к крану монтируемого нового пролетного строения; 5 – временные опоры; 6 – демонтированные старые пролетные строения; R1, R2 – вылет стрелы крана

Состав основных работ по замене пролетных строений железнодорожного моста с помощью автодорожных кранов включает в себя (рис. 4.9):

· подготовительные работы, связанные с устройством временных опор под установку пролетных строений, доставку кранов, новых пролетных строений к мосту и др.;

· установку кранов в рабочее положение согласно технологической карте;

· демонтаж мостового полотна эксплуатируемого моста;

· демонтаж старого пролетного строения (или его блоков);

· монтаж новых пролетных строений;

· укладку мостового полотна и открытие перегона для движения.

Замену пролетных строений малых и средних железнодорожных мостов производят также одним автодорожным краном большой грузоподъемности (рис. 4.10, 4.11).

Рис. 4.10. Замена металлического пролетного строения железнодорожного моста

одним автодорожным краном

Рис. 4.11. Замена железобетонного пролетного строения железнодорожного моста

одним автодорожным краном

В практике реконструкции средних железнодорожных мостов при замене пролетных строений находит применение метод поперечной надвижки. Сущность его заклю­чается в том, что старое пролетное строение по специально устраивае­мым пирсам или временным опорам сдвигают поперек оси моста, а на его место поперечной передвижкой или другим методом устанавливают новое пролетное строение (рис. 4.9).

Основной состав работ при поперечной передвижке пролетного строения включает в себя (рис. 4.12):

· устройство временной подсыпки (как правило, из щебня);

· сооружение временных опор из сборных железобетонных блоков (рис. 4.12, б; 4.13) или инвентарных конструкций МИК С (рис. 4.12, в; 4.14);

· устройство верхних и нижних накаточных путей;

· устройство катков или салазок для передвижения пролетного строения;

· устройство гидравлических домкратов для поддомкрачивания пролетного строения при их установке на накаточные пути;

· установка горизонтальных гидравлических домкратов в качестве толкающих устройств поперечной передвижки пролетного строения;

· передвижка старого пролетного строения до проектного положения;

· монтаж нового пролетного строения;

· демонтаж накаточных и других технологических обустройств.

Рис. 4.12. Технологическая схема замены пролетного строения способом поперечной надвижки: а – общий вид вдоль оси моста; б, в – вид поперек оси моста; 1 – старое пролетное строение; 2 – нижний накаточный путь; 3 – верхний накаточный путь; 4 – сборные блоки временной опоры; 5 – положение пролетного строения при передвижке; 6 – шпальная клетка; 7 – подсыпка; 8 – гидравлический домкрат; 9 – временная опора из элементов МИК С; 10 – падающая стойка

Рис. 4.13. Поперечная передвижка железобетонного пролетного строения

с использованием временных опор из сборных бетонных блоков

Рис. 4.14. Устройство временного пирса из элементов МИК С

и накаточных путей для поперечной передвижки пролетного строения

При реконструкции средних железнодорожных мостов находит применение комбинированный способ замены пролетных строений, включающий их продольные и поперечные передвижки. Технология работ по замене пролетных строений предусматривает: сборку нового пролетного строения на подходе параллельно оси моста; устройство накаточных приспособлений; устройство тяговых (толкающих) и тормозных приспособлений; продольную (вдоль оси моста) передвижку собранного пролетного строения по временным перекаточным опорам, устраиваемым с применением инвентарных конструкций; поперечную (поперек оси моста) выкатку заменяемого пролетного строения по специальным пирсам, размещаемым, как правило, по концам про­летного строения; поперечную перекатку нового пролетного строения на место заменяемого; установку нового про­летного строения на опорные части; демонтаж накаточных приспособлений; уборку старого пролетного строения; де­монтаж технологических обустройств (временных опор, пирсов и т. д.) [1].

Выбор целесообразного способа замены пролетных строений определяют на основе технико-экономического анализа различных решений с учетом местных условий, режима реки, грузонапря­женности участка железной дороги, оснащенности мостостроительной организации и др. [1].