Технология возведение железнодорожного металлического моста через реку Шу

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахская академия транспорта и коммуникаций

имени М. Тынышпаева

Сәбит М. Б.

Технология возведение железнодорожного металлического моста через реку Шу

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

5В074500 - Специальность транспортное строительство

Специализация Мосты и тоннели

Алматы 2017

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахская академия транспорта и коммуникаций

имени М. Тынышпаева

«Допущена к защите»

Заведующий кафедрой

А. К. Ибраимов

«» 2017г.

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

На тему: «Технология возведение железнодорожного металлического моста через реку Шу »

Выполнил: М. Б. Сәбит

Научный руководитель: С. С. Хасенов

д. т. н., профессор

Алматы 2017

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА . . .

1. 1 Сведения расположении моста . . .

1. 2 Климатические условия . . .

1. 3. Геологические условия . . .

1. 4Гидрологические условия

2. ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОПОР МОСТА

2. 1 Характиристика моста . . .

2. 2 Общие понятия при выборе вариантов конструктивных параметров

2. 3 Конструктивные параметры моста первого варианта.

2. 4 Конструктивные параметры моста второго варианта.

3. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МОСТА

3. 1 Принципы технологии и организация строительства моста

3. 2 Технология возведения береговых опор

3. 3 Сооружение буронабивные сваи работы в грунте

3. 4 Возведение надфундаментной части

3. 5 Возведение русловых опор

3. 6 Технология монтажа балочного пролетного строения

3. 7 Краны, применяемые для монтажа балок.

3. 7. 1 Схемы и правила строповки балок

3. 8 Монтаж металлических пролетных строений

3. 9. Проектирование строительной площадки

3. 9. 1. Обеспечение строительной площадки энергоресурсами.

3. 9. 2. Обеспечение строительной площадки водными ресурсами

3. 10 Выбор машин и механизмов.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙЙ РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МОСТА

4. 1 Подсчeт стоимости моста.

5. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

5. 1 Требования техники безопасности при строительстве инженерных сооружений с применением крана.

5. 2 Проверить грузовую устойчивость самоходного крана с учетом дополнительных нагрузок и уклона пути при подъеме груза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ . . .

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ . . .

ВВЕДЕНИЕ

Мостовые сооружения используют для пропуска дороги над водными препятствиями, ущельями, оврагами и другими дорогами. Пролетные строения перекрывают пространство между опорами, воспринимают нагрузку от перемещающихся по ним транспортных средств и передают ее и собственный вес на опоры. Опоры воспринимают усилия от пролетных строений и передают их через фундаменты на грунты основания.

Проэктирование конструктивной схемы моста в себе включают генеральных размеров сооружения, велечины пролетов, выбор типов пролетных строений, опор, фундаментов Проектная организация, выбронная на конкурсной основе, выполняет изыскания, сбор исходных данных, производит разработку проекта, сметы, согласовает сваи проектные решения с заказчиком, природоохранными и другими органами, осуществляет авторский надзор за проведением строительных работ . После окончания проектирования проводится независимая экспертиза поекта.

Искусстенные сооружения -технически сложная часть строящихся дорог. В зависимости от условий рельефа местности расходит на постройку обычно состовляют до 10% общей стоимости дороги, а иногда, например, в горной местности, до 25%.

Дольнейшее развитие проектирования мостов связано с разработкой и совершенствованием констуктивных форм, метод расчета, выбором и разработки наиболее эффективных материалов, прогрессивных методов и технологии изготовления элементов и строительства, с обеспечением высокой надежности и долговечности конструкций при минимальных затратах на их сооружение и эксплуатацию . Большие перспективы в облости проэктирования связоны с широким применением ЭВМ и систем автомотизированого проектирования . Железнодорожный мост - искусственное сооружение, которое строится для укладки полотна через водные препятствия. На небольших водотоках и суходолах устраивают малые мосты, трубы или лотки. Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады. В местах пересечения железных и автомобильных дорог или двух железнодорожных линии строят путепроводы. Для пересечения ущелий, глубоких долин и оврагов строят виадуки, для пересечения с городской территорией - эстакады. Эстакады также строят на подходе к большим мостам. Металлические пролетные строения обладают рядом преимуществ по сравнению с пролетными строениями из других материалов - высокая индустриальность изготовления конструкций на заводах, удобство монтажа конструкций, который можно выполнять независимо от времени года с применением навесной и полунавесной сборки, возможность перекрытия больших пролетов при сравнительно небольшом собственном весе конструкции, наиболее благоприятные возможности восстановления конструкции в случаях их повреждения, а также относительная простота усиления конструкции в случае необходимости.

Основными недостатками металлических пролетных строений являются высокий расход прокатного металла, большие эксплуатационные расходы, связанные с необходимостью периодической окраски конструкции, и относительно меньшая долговечность по сравнению с железобетонными пролетными строениями Металлические мосты получили широкое распространение благодаря высокой прочности при сравнительно малой массе, возможности применения типовых деталей, высокой механизации сборочных работ. Металлические мосты составляют около 70 % общей протяжённости железнодорожных мостов. Их недостатками являются большой расход метал. В металлических мостах пролетные строения изготавливают из металла, а опоры - из бетона или железобетона. Металл - наиболее совершенный материал для строительных конструкций. Благодаря высокой прочности строительных сталей стальными пролетными строениями можно перекрывать значительно большие пролеты, чем железобетонными. Современные стальные мосты имеют пролеты, превышающие 1-2 км.

Проект метоллического моста состоит из четырех частей .

-Первое часть включает в себя описание характиристики местных условий, геометрические параметры и конструкции мостов, состовление и технико-экономическое сравнение вариантов, это неопходимо, чтобы из возможных решений по схеме и конструкции моста выбрать наилучшее.

-Вторую и третью часть проекта производится расчет конструкции балки и фермы моста.

-Четвертая часть проекта представляет собой разработку конструкции моста и составление детальных чертежей.

В этом задачи может быть решена только путем разработки и анализа сравнения различных вариантов конструктивной схемы моста.

При разработке проекта организации и нормативные документы по технике безопасности. До начала работ по строителству генподрячики обязаны разработать проэкт производства работ и указать в нем мероприятия, обеспечивающие безопасность ведения строительных-монтажных работ, электробезопасность, безопасность труда в зимних условиях, устройство ограждений котлованов, пожарную безопасность и т. п.

Согласно строительным нормам и правилам, каждое строительство должно быть обеспечено проектной документацией по производству работ в соответствии со [6] СНиП 2. 05. 03. -84*.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА

1. 1 Сведения расположении моста

На пути железнодорожной линии на км 3747 пк 6+10 стоит металлического моста через р. Шу по схеме 2х 45. 5 длиной 86 м.

Джамбульская область город Чу расположен на юге Казахстана. Река Чу протекает по территориям Киргизии и Казахстана. Длина реки-1186 км. Из них в пределах Казахстана-800 км. Площадь водосборного бассейна-67500 км. Среднегодовой расход воды при выходе из гор-около 130 м3с, наносов -около 60 кг с. Питание реки ледниково-снеговое и от подземного стока. Половодье в мае-сентябре. В Казахстане с начала августа до конца ноября река пересыхает.

Условия для варианта принимаются следующие:

1. 2 Климатические условия :

-По требованиям к материалам для металла и бетона-умеренные

-Зима - суровая, малоснежная

-Лето - жаркая

-Среднея температура года воздуха :+9. 8 С

- Жаркий месяц-июль, средняя температура: +24. 9 °С

-Максимальный жаркий воздуха температуры :+42С

-Минимальный холодный воздуха температуры :-40С

2) Района по СНиП II -7-81 сейсмичность-7 и 8 баллов

3) Глубина промерзания грунта (см) :

- Суглинки и глины-50;

- Супеси; пески средние, крупные и гравелистые -74;

- Крупнообломочные грунты-74.

4) Годовая скорсть ветра -2. 7м сек (среднее), максимальная (среднемесячная) -2. 3 м сек

5) Расчетная глубина промерзания - 2, 3 м

- Мостовой переход находится в районе с умеренным континентальным климатом;

- Река имеет спокойное течение и устойчивое русло;

- Первая подвижка льда происходит на уровне меженных вод;

- Наивысший уровень ледохода совпадает с уровнем высоких вод;

- Мост расположен на прямом и горизонтальном участке однопутной железной дороги;

- Железная дорога пересекает реку под прямым углом

Река Шу по гидрохимическим особенностям условно разделена на три участка: верхнее течение пост с. Качкорка до поста с. Меляфан; среднее течение (от поста Меляфан до поста свх. им. Амангельды) ; нижнее течение (ниже поста свх им. Амангельды) .

В верхнем течении минерализации воды р. Шу в межень 193, 4 - 367, 4 мг/л., в паводок -204-378 мг/л.

В среднем течении в межень 257, 8- 868 мг/л, в паводках - 77, 8-208, 4 мг/л; В нижнем течении в межень до 2520, 9 мг/л, в паводок - до 1235, 1 мг/л.

Рисунок 1. 1 Река Шу

Река Шу, жележнодорожный металлически мост

По имеющимся фондовым материалам, удалось установить ряд закономерностей в формировании современного состояния водных объектов бассейна, с достаточной достоверностью выявить количественные и качественные характеристики загрязнения поверхностных вод. На фактическом материале показано, что загрязняющие вещества весьма разнообразны, а источники загрязнения носят в основном рассеянный характер, т. е. рассредоточены по площади бассейна. При этом конкретное местоположение некоторых источников по имеющимся материалам выявить не удалось. Поэтому в решении проблем коренного улучшения качества поверхностных вод бассейна первоочередной задачей является получение дополнительных, исчерпывающих данных об источниках загрязнения вод и их местоположении.

Рисунок 1. 2. Топографическая карта железнодорожного металлического маста .

Основными чертами климата района являются большие суточные и годовые колебания температуры воздуха, холодная зима, продолжительное, жаркое и сухое лето. Особенно высокими температурами и сухим климатом . В зимний период погода обуславливается степенью развития и устойчивостью западного отрога сибирского максимума (антициклона и циклонической деятельностью) . Под влиянием указанного отрога, обычно охватывающего всю территорию Казахстана, в зимний период преобладает (в среднем 60-70%) антициклоническая (холодная, сухая и ясная) погода. В зимы с ослабленной активностью отрога преобладают фронтальные процессы и циклоническая деятельность, обуславливающие неустойчивую погоду с повышенной суммой зимних осадков. Преобладание антициклонической погоды в зимний период способствует интенсивному радиоциклонному выхолаживанию воздушных масс, что приводит к низким температурам в зимний период. Зимние оттепели (обычно непродолжительные) связаны в основном с выносом теплых воздушных масс с территории Средней Азии. В южных равнинных районах высота снежного покрова к концу зимы обычно не превышает 10-15см

1. 3 Геологические условия

В районе строительства моста инженерно-геологическая характеристика грунтов, литологическая описание грунтов: щебень с супесчаным заполнителем насыпной грунт, суглинок темно-коричневый твердый с линзами песков.

Для равнинных пространств характерны: ветровая эрозия, засоление почво-грунтов, боковая и реже донная эрозия постоянных и временных водотоков. Для низкогорья характерны: интенсивная донная эрозия, плоскостной смыв, камнепады и обвальные явления, морозное выветривание. Ветровая эрозия наиболее часто проявляется в пределах контуров пахотных угодий, где выдуванием и переносом мелкозема плодородного слоя снижает плодородие пахотных земель .

Мощность слоев групп по оси мостового перехода геологические условия в районе строительства представлены на рисунке 1. 2.

Рисунок 1. 3

1-й слой грунта -суглинок пылеватый, твердой консистенции.

2-й слой грунта -суглинок тугопластичной консистенции.

3-й слой грунта- суглинок мягкопластичной консистенции.

4-й слой грунта- песок пылеватый, водонасыщенный, средней плотности.

1. 4Гидрологические условия

Гидрологические условия строительства в связи с большим протяжением участка Шу достаточно разнообразны. С палеозойскими породами вследствие их сильной трещиноватости связаны преимущественно трещинные и трещинно-грунтовые воды, дающие начало многим пресным источникам пересыхающим в летний период. На участках, где скальные породы перекрыты глинами, а также в зонах тектонических нарушений, трещинные воды приобретают напор. В летнее время уровень грунтовых вод существенно понижается, что приводит к уменьшению дебита источников и пересыханию части водотоков и водоемов. Водообильность этого горизонта довольно изменчива. Для всех горных районов характерна вертикальная поясность почвенно-растительного покрова с неодинаковым количеством ландшафтных поясов и существенными отличиями на различно ориентированных склонах. Возвышенные равнины, покрытые с поверхности связными глинистыми породами, отличаются слабой обводненностью, грунтовые воды обладают повышенной минерализацией, пестротой химического состава. Тип минерализации воды преимущественно сульфатный и хлоридный, но есть участки и с гидрокарбонатной минерализацией. Степень минерализации различная, наиболее распространены слабо и воды, с содержанием солей от 1 до 10 г/л.

Анализ динамики изменений показателей, характеризующих экологическую обстановку в бассейне р. Шу, показывает, что за два-три предшествующих года наметилась тенденция к её улучшению.

Таблица 1. 1 Динамика объёмов водозабора в бассейне р. Шу на период до 2020 г

2. ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ОПОР МОСТА

2. 1Характиристика моста

Укрупненная Шуская дистанция пути

Год построики и устоновки моста - 1984г.

Росположения моста км 3747 пк 6+10

Наименование водотока река Шу

Путь четные езда - понизу

Полное отверстие моста - 86м

Число и велечина расчетных пролетов 11, 3+45, 5+45, 5+11, 3

Длина между задними (обратными) стенками устоев - 121, 32м.

Длина между шкафными стенками устоев - 115, 2м

Развернутая длина моста - 121, 3м.

Расстояние между осями путей - 7. 2м.

Габарит :высата - 4м, ширина - 45м.

Характеристики русла:

-Перила: левой поймы - 1. 21, правой поймы - 1. 21:

-Портал: левой поймы - 0. 90, правой поймы - 0. 90:

Уклон - 0%, радиус кривой - прямая

Количество и тип уравнительных приборов - нет

Высота подошвы рельсов:

-над обрезом фундамента - 6, 1м

-над верхом подферменника - 1. 6м.

-над низом фермы - 1. 1м.

Тип плотна - на мостовых брусьях.

2) Данные о пролетных строений

-Материал:- ж. б, -мет, -мет, -ж. б

-Велечина расчетного пролета :-11. 3, -45. 5, -45, 5, -11. 3

-Вес или кубатура :-20, -120, -120, -20

-Год расчетных норм и расчетная нагрузка :С14, С14, С14, С14.

-Год построики -1984 г.

-Год устоновки - 1984 г.

-Тип пролетного строения : плит. ферма. плита.

-Полная длинна пролетного сроения и уровне проезда по продельным балкам: 11. 5, 45. 5, 45. 5, 11. 5

3) Данные об опорах

-Год постройки -1984г

-Материал: - кладки -бетон

-облицовки-бетон

-подферменника- бетон

-Роствор : цемент

-Основание : естественная

-Глубена заложения фундамента (от обреза) : 4, 3 . 6, 2 . 7. 5, 6. 2, 4. 2

-Вес или кубатура опор с фундаментом : 961, 3

Было ли повреждено : нет.

Было ли испровлено усилено до каких норм или класса и когда : нет

Регуляционные сооружения : дамба, траверсы.

Укрепление дна у опор : ж. б. плиты.

2. 2 Общие понятия при выборе вариантов конструктивных параметров.

При состовлении варианта моста следует мостовому инжинеру иметь в виду данные об использовании в мостах новых современных конструкции, способом изготовления и постройки. При разработки варианта моста наиболее важным будет то соружение, которое соответствует к потребности железной дороги по грузоподъемности, и безопасности движения. Для выбора варианта мы должны учитовать следуюшие показателей: наименьшую стоимость объекта, расход дефицитных материалов, срок ввода в эксплуатацию и отвечает новым архитектурным требованиям. Выбранные к рассмотрению технологию возвидения моста должны обеспечивать пропуск паводковых вод, ледохода, требования судоходства. Все состовленные варианты, отличаюся друг от друга конструкцей пролетов, числом опор, конструкцей опор и пролетных строений и по другим покозателям, выстовляется на то чтобы быть принятым. Такое явления будет в том случае если изменение параметров и покозателей в вариантах делается с определенным замыслом, если последующие варианты имеют некоторые из основных показателей отличаются по сравнению с предыдущим. Например, наименьший расход металла будет иметь вариант, у которого в судоходной части отверстия всего два пролета с ездой понизу, минимально удовлетворяющие судоходным требованиям, а остальная часть отверстия перекыта пролетными строениями с небольшими пролетами и ездой по верху. У этого варианта моста могут оказаться наименшими и другие показатели, например, строительная высота, но у него есть и недостатки . Большое число опор приведет к увелечению срока строительства пропуск льда будет затруднен минимальными будут возможности для пропуска судов и плотов .

Сопоставляя варианты выбирают один из них, имеющий наибольшее число главных показателей и меньше недостатков.

2. 3 Конструктивные параметры моста первого варианта.

1. Зона сплошного распространения грунта. Виды грунта: глина, щебень. .
2. Подстилающий грунт (ПГ) - щебень, hот=2, 2 м; Деятельный слой (ДПГ) - глина.
3. Дальность транспортировки Lтр = 204 км. Индустриальная база находится в г. Шу. Выбираю транспортировку по железной дороге.
4. Учитывая, что ПГ - щебень, то к дальнейшей разработке принимаю буровую установку - BAUER

Определение минимальных требуемых размеров опор

Минимально требуемый размер опоры вдоль оси моста:

Equation. 3, (2. 1)

Минимально требуемый размер опор поперек оси моста:

Equation. 3, (2. 2)

где: ℓ _п и ℓ _р - полная и расчетная длина пролетного строения;

а _оч и b _оч - размеры нижнего опорного места вдоль и поперек моста.

а _оч = 0, 5м.

b _оч = 0, 9м.

С ₁ - расстояния между торцами опорной части и опорной площадки.

C ₁ =0, 3 м.

... продолжение

Развитие Автомобильного Транспорта и Дорожной Инфраструктуры в Казахстане: Историческая Ретроспектива, Современные Тенденции и Перспективы

Строительство железных дорог в Центральной Азии: от Самарканда до Ташкента и Оренбурга - путь к экономическому процветанию региона

Расчёт металлического, железнодорожного моста в Костанайской области

История Усть — Каменогорска

История формирования и развития города Усть-Каменогорска: от основания до современности

Развитие железнодорожной инфраструктуры в Казахстане в конце XIX - начале XX века: история строительства и функционирования основных железных дорог

Развитие транспортной политики в Казахстане: законодательная база, инфраструктура и перспективы

Биологическое очищение воды от тяжелых металлов и загрязняющих веществ с помощью водных растений: принципы, механизмы и практическое применение

Формирование и развитие Усть-Каменогорска: от основания до современности

Стратегическое значение канала «Евразия» для экономической интеграции России с Ближним Востоком, Ираном и Турцией

• Информатика
• Банковское дело
• Оценка бизнеса
• Бухгалтерское дело
• Валеология
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Религия
• Общая история
• Журналистика
• Таможенное дело
• История Казахстана
• Финансы
• Законодательство и Право, Криминалистика
• Маркетинг
• Культурология
• Медицина
• Менеджмент
• Нефть, Газ
• Искуство, музыка
• Педагогика
• Психология
• Страхование
• Налоги
• Политология
• Сертификация, стандартизация
• Социология, Демография
• Статистика
• Туризм
• Физика
• Философия
• Химия
• Делопроизводсто
• Экология, Охрана природы, Природопользование
• Экономика
• Литература
• Биология
• Мясо, молочно, вино-водочные продукты
• Земельный кадастр, Недвижимость
• Математика, Геометрия
• Государственное управление
• Архивное дело
• Полиграфия
• Горное дело
• Языковедение, Филология
• Исторические личности
• Автоматизация, Техника
• Экономическая география
• Международные отношения
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда