Устройство мостового полотна

Конструкция пути и мостового полотна по прочности и устойчивости должна обеспечивать безопасное и плавное движение поездов без ограничения скорости, а также проход колес подвижного состава в случае схода их с рельсов.

На стальных пролетных строениях мостовое полотно может быть выполнено на поперечинах (деревянных или металлических), а также с непосредственным прикреплением рельсов к верхним поясам главных балок или к железобетонным плитам, уложенным по верхним поясам главных или продольных балок.

Широкое применение находит проезжая часть на деревянных поперечинах - мостовом брусе. Вместе с тем активно внедряется безбалластное мостовое полотно на железобетонных плитах. В соответствии с Указаниями по устройству и конструкции мостового полотна при строительстве новых и реконструкции существующих металлических мостов должна предусматриваться укладка, как правило, мостового полотна с безбалластными железобетонными плитами. Применение мостового полотна на поперечинах (деревянных или металлических) может быть допущено при специальном технико-экономическом обосновании.

Мостовое полотно на металлических мостах устраивают в строгом соответствии с проектом, разработанным на основании Указаний по устройству и конструкции мостового полотна на железнодорожных мостах, проектов типовых конструкций пролетных строений, действующих правил и технологии производства работ.

Устройство мостового полотна на деревянных поперечинах, является достаточно сложным технологическим процессом. Перечень работ по устройству мостового полотна на мостовом брусе включает: геодезическую съемку очертания верхних поясов главных (продольных) балок пролетных строений; разработку проекта эпюры прирубки мостового бруса; заготовку мостового бруса с устройством врубок; укладку бруса на мосту, его подгонку и оформление проезжей части.

Прирубка мостового бруса призвана обеспечить проектное положение подошвы рельса на мосту, ликвидировать изломы и перекосы продольных балок, вызванные недостатками изготовления и монтажа пролетного строения. Кроме того, на многопролетных мостах с помощью прирубки обеспечивают сопряжение профиля пути смежных пролетных строений.

Высотную съемку фактического строительного подъема производят с учетом прогиба от постоянной нагрузки. Поэтому перед врубкой мостового бруса пролетное строение устанавливают на опорные части строго по проектным отметкам. При полунавесной сборке пролетное строение предварительно освобождают от соединительных элементов и снимают с временных опор.

Для нивелирования применяют специальную рейку высотой не менее 1,5 м, в верхнем конце которой на длине 50…60 см нанесены миллиметровые или двухмиллиметровые деления. Целесообразно применять нивелиры повышенной точности. Рейку устанавливают на верхние пояса продольных балок возле "рыбок", на "рыбки" и в других характерных точках. На пролетных строениях без балочной клетки нивелируют главные балки (постели брусьев) не реже чем через 5 м, а также в местах изменения сечений поясов. Кроме того, измеряют полную длину пролетного строения, расстояние между главными и продольными балками (в свету между верхними поясами), длину и толщину "рыбок", зазор между шкафной стенкой устоя и примыкающим к нему пролетным строением, расстояния между рядами болтов крепления "рыбок".

Примерно в таком же объеме производят геодезическую съемку продольного профиля проезжей части стальных пролетных строений при устройстве мостового полотна на металлических поперечинах и железобетонных безбалластных плитах.

Разработку проекта эпюры прирубки мостового бруса начинают с определения рабочей высоты каждого бруса (размер от верха бруса до горизонтальной плоскости врубки). Расчеты, как правило, выполняют графическим способом. Рекомендуются следующие масштабы графика: горизонтального 1:50 или 1:100; вертикального 1:1 или 1:2. В нижней части чертежа наносят положение осей поперечных балок, противоугонных уголков, места обрывов "рыбок" и т.д. (рисунок 5.32).

Выше вычерчивают фактические профили левых и правых продольных балок по результатам высотной съемки. Одновременно заполняют таблицы отметок профиля продольных балок. При отсутствии абсолютной отметки, может применяться относительная отметка, например, отметка по оси опорной поперечной балки возле "рыбки" равная 100 мм.

В верхней части чертежа вычерчивают проектную кривую верха брусьев, которая определяется в зависимости от требуемой стрелы подъема рельсового пути и размеров сечения мостового бруса (таблица 5.4).

Таблица 5.4 - Сечение мостовых брусьев, м

Расстояния между осями продольных балок или ферм, м	При контррельсах	При контруголках
До 2,0 От 2,0 до 2,2 От 2,2 до 2,3 От 2,3 до 2,5	20´24 22´26 22´28 24´30	20´24 20´24 22´26 22´28

Стрелу подъема рельсового пути принимают в соответствии с рабочими чертежами пролетного строения или требованиями Инструкции по содержанию искусственных сооружений.

Проектную кривую верха брусьев наносят следующим образом. От лежащих над опорными узлами (осей домкратных балок) точек профиля балок (ферм) пролетного строения откладывают по вертикали рабочую высоту бруса. При этом учитывают, что глубина врубок в мостовых брусьях должна быть не менее 0,5 и не более 3 см. Если необходимо смягчить существующий профиль пролетного строения, то в начальных точках профиля принимают минимальную высоту врубки (0,5 см). Если же нужно увеличить стрелу подъема рельсового пути по середине пролетного строения, то в начальных точках профиля принимают врубки большей высоты, чем в середине пролета. Выступающие над верхним поясом продольных балок "рыбки" не являются исключением и мостовой брус над ними также должен иметь врубку не глубже 3 см. Через полученные точки проводят прямую линию, являющуюся основанием проектной кривой. По вычисленным или взятым из проекта ординатам строят проектную кривую верха брусьев. При необходимости смягчения продольного профиля в местах стыков смежных пролетных строений делаются горизонтальные участки, длину которых указывают в проекте моста.

Рисунок 5.32 - Графическое определение рабочей высоты брусьев

Для предварительной проверки проектный профиль можно первоначально строить только по наиболее характерным точкам, определяющим крайнее значение рабочей высоты мостовых брусьев. Измеренные вертикальные расстояния между кривой профиля левой и правой балки (с учетом выбранного вертикального масштаба) дают рабочую высоту брусьев в соответствующих точках пролетного строения на левой и правой балках. Если при предварительной проверке окажется, что требуемую рабочую высоту брусьев нельзя получить из нормальной стандартной высоты с врубкой 0,5…3 см, то разрешается применять брусья большей высоты или в крайнем случае подкладки из досок длиной не менее 1 м и толщиной не менее 4 см. Доски должны быть прикреплены к брусу гвоздями.

После окончательной увязки высоты брусьев с очертанием кривой вычерчивают ее полностью по всем точкам и приступают к размещению мостовых брусьев, учитывая при этом расположение противоугонных уголков, допускаемые расстояния в свету между брусьями (10…15 см) и между вертикальными гранями брусьев около поперечных балок (не менее 1,5 см).

В чертежах проекта указывают оси брусьев, их номера и горизонтальные расстояния. После этого измеряют рабочие высоты по оси каждого бруса и полученные результаты записывают в соответствующие графы для правой и левой балок.

Проектную эпюру расположения брусьев переносят непосредственно на пролетное строение, снимают и заносят в журнал заготовки мостовых брусьев размеры, необходимые для заготовки каждого бруса. Рабочие высоты брусьев берут из проекта эпюры врубки. Остальные графы журнала заполняют на мосту при съемке на пролетном строении размеров для каждого бруса. Размеры снимают строго по проектной оси каждого бруса.

За шнуровой конец бруса принимают тот, который при укладке бруса на мост располагается на однопутных мостах с правой стороны по счету километров, а на двухпутных мостах - с наружной (полевой) стороны моста.

Заготовку мостовых брусьев выполняют в соответствии с журналом заготовки. Работы рекомендуется производить в стороне от моста, на строительной базе, где можно их максимально механизировать и применять электроинструмент. Необходимо при заготовке брусьев обеспечить рабочую высоту брусьев с точностью +1 мм, а зазоры между пропилом и кромкой продольных балок – 3…5 мм.

Работы по заготовке мостового бруса выполняются в два этапа: прирубка мостового бруса на стенде и точная его подгонка на пролетном строении.

Стенд представляет собой две жесткие балки с аппарелями для подачи и снятия мостового бруса (рисунок 5.33). Прогиб балок под нагрузкой приведет к нарушению размеров рабочей высоты брусьев, поэтому он недопустим. Для удобства работы верх стенда должен находиться на высоте 60…80 см от уровня земли.

Рисунок 5.33 - Последовательность работ по прирубке мостового бруса на стенде

Работа организуется поточным методом на пяти участках: сортировка бруса и его подача на стенд; маркировка бруса, разметка и запиловка врубок; прирубка бруса с недобором 2…3 мм; чистовая доводка поверхностей бруса, сверление отверстий, антисептирование врубок и отверстий; подача бруса на склад готовой продукции.

Мостовые брусья изготавливают из сосны или лиственницы первого сорта. На каждое пролетное строение укладывают брусья только из одной породы дерева. Места врубок и стенки отверстий, сделанных в брусьях покрывают антисептиком не менее трех раз. Глубина проникновения антисептика в обнаженную древесину должна быть не менее 5 см.

Отобранные для пролетного строения брусья нумеруют. Номера пишут масляной краской на верхней постели у шнуровых концов брусьев. За верхнюю постель брусьев принимают сторону, имеющую меньшую свилеватость.

Для разметки положения врубок по длине бруса используют шаблон (рисунок 5.34, а), а для нанесения на брус отметки, соответствующей его рабочей высоте, - шаблон-домер (рисунок 5.34, б). Запиловка может выполняться электропилой. При этом целесообразно делать дополнительные пропилы для облегчения черновой прирубки бруса.

а - для разметки положения врубок на брусе; б – для нанесения рабочих высот брусьев; в - для раскладки брусьев по балкам

Рисунок 5.34 - Шаблоны для устройства мостового полотна на деревянных поперечинах

Не рекомендуется применять электрорубанок для поперечной обработки брусьев, т.к. при этом могут происходить сколы по концам опорной постели и, как результат, закругление поверхности. На сдвинутых вплотную брусьях сколы, как правило, отсутствуют. Поэтому брусья рекомендуется собирать в пакеты по участкам (панелям). В конце нового пакета укладывают первый брус предыдущего, уже обработанного пакета, который служит шаблоном для стыковки поверхностей. Для контроля рекомендуется проверять в середине пакета готовность рабочей высоты 1…2 брусьев.

Отверстия сверлят электросверлильными машинками по дереву. Треугольный паз под лапчатые болты устраивают только на тех брусьях, на которых глубина врубки превышает суммарную толщину горизонтального пакета верхнего пояса продольной балки или главной балки сплошностенчатого пролетного строения.

Команда в составе 15 человек за смену может прирубить мостовой брус для участка моста длиной 25…30 метров.

Подгонку бруса по месту целесообразно выполнять командой, обслуживающей работу стенда. Отверстия под головки болтов крепления "рыбок" высверливают сверлом большого диаметра или делают пазы под ряд болтов. Возможно применение электродолбежников.

Устройство мостового полотна выполняется двумя командами. Первая команда в составе 6 человек раскладывает брусья по номерам и меткам, на пояса продольных балок строго перпендикулярно к оси моста. По два бруса в пакете крепят болтами к противоугонным уголкам. Для обеспечения расстояний между соседними поперечинами в свету (10…15 см) целесообразно пользоваться шаблоном (рисунок 5.34, в).

Перед раскладкой мостовых брусьев верхние пояса продольных и поперечных балок, элементы верхних связей проезжей части должны быть окрашены. На вертикальных стенках продольных балок нанесены риски осей мостовых брусьев и их номера.

Вторая команда (12 человек) подает к месту укладки охранные уголки с просверленными в полке отверстиями для лапчатых болтов и укладывает их по разметкам. Через отверстия в охранных уголках сверлят отверстия в каждом мостовом брусе и после антисептирования устанавливают в них лапчатые болты. Затем подают и крепят шурупами сначала правую, а потом левую рельсовую нитки. Отверстия под шурупы сверлят через отверстия в подкладках сверлами по металлу. Рельсы правой нитки устанавливают по разметке, а левой по шаблону. В последнюю очередь укладывают и закрепляют шурупами контруголоки, которые выводят за устой и объединяют в челноки. В стенках контруголоков и противоугонных уголков ставят стыковые накладки.

Работы по прирубке и укладке мостового полотна относятся к вредным, поэтому рабочим выдают брезентовые костюмы, рукавицы и пасту для защиты лица и шеи от воздействия креозота. На участках должен работать душ. Ручная переноска бруса по пролетным строениям недопустима, его подают краном или развозят на легких вагонетках с колеей 860 мм, движущимся по контруголокам. Раскладку бруса ведут с использованием шпальных клещей.

Мостовое полотно с устоями сопрягается с помощью настенного бруса, который крепят к железобетонной конструкции закладными уголками.

Мостовое полотно на металлических поперечинах (ватернах) долговечнее, чем на мостовом брусе, оно проще в монтаже, меньше затраты на эксплуатацию. Однако высокая стоимость металла и повышенная жесткость проезжей части существенно ограничивают область использования металлических поперечин.

На укладку металлических поперечин так же, как и деревянных, составляют проекты эпюры. Строительный подъем выравнивают путем установки под поперечины металлических подкладок различной толщины с шагом 2 мм. Необходимо стремиться к минимальному количеству подкладок (1…2) на каждом пересечении с продольной балкой.

При навесной сборке пролетных строений временный путь для подачи конструкций укладывают на шпалы, одновременно на монтажной площадке собирают звенья мостового полотна на металлических поперечинах. Готовые звенья мостового полотна укладывают на конструкцию проезжей части железнодорожным краном "от себя" после установки пролетных строений на опорные части. Поперечины крепят к продольным балкам высокопрочными болтами с клиновидными шайбами с затяжкой до расчетного усилия, как и в основных узлах пролетного строения.

Под рельсовые подкладки ставят полиэтиленовые прокладки толщиной 10 мм. Рельсовые подкладки крепят к поперечинам болтами с текстолитовыми и резиновыми трубками. Рельсы устанавливают на резинотканевые амортизирующие прокладки и крепят к подкладкам клеммами или болтами.

Устройство безбалластного мостового полотна на железобетонных плитах. Мостовое полотно (рисунок 5.35) на продольные или главные балки укладывают отдельными плитами с использованием стреловых кранов, а также звеньями при помощи консольных или путеукладочных кранов.

1 - железобетонная плита; 2 - контруголок; 3 - путевой рельс; 4 - опорная деревянная прокладка; 5 - прокладной слой; 6 - главная или продольная балка; 7 - высокопрочная шпилька; 8 - отверстие для шпильки и заливки раствора под плиту; 9 – болт закладной

Рисунок 5.35 - Конструкция мостового полотна на железобетонных плитах

Звенья собирают на монтажной площадке, развернутой на свободном тупике или специальном стеллаже. Сборка осуществляется стреловыми кранами на гусеничном, автомобильном или железнодорожном ходу. Комплекс работ по сборке звеньев включает следующие операции:

- укладка плит на рельсы сборочного пути в соответствии с эпюрой их размещения на пролетном строении и точным соблюдением расстояний между ними;

- установка закладных болтов в отверстия плит и заполнение отверстий смазкой ПВК;

- раскладка по плитам резиновых прокладок и рельсовых подкладок;

установка изолирующих втулок;

- прикрепление рельсовых подкладок к плитам и раскладка прокладок под рельсами;

- укладка путевых рельсов и их прикрепление к плитам клеммными болтами.

Вначале укладывают шнуровой рельс, а затем второй рельс по шаблону.

После сборки звена проверяют его электрическое сопротивление, в швы между плитами вставляют распорки (клинья) не допускающие их перекос при транспортировке и укладке звеньев. К стреле путеукладочного или консольного крана звено пристроповывается с помощью специальной балки-траверсы или продольной монтажной балки консольного крана.

Перед укладкой мостового полотна верхние пояса балок пролетных строений очищают и, при необходимости, окрашивают, производят разметку положений плит и отверстий под высокопрочные шпильки. На верхние пояса укладывают после этого деревянные прокладки и арматуру прокладного цементно-песчаного слоя. Плиты, уложенные на деревянные прокладки, после выправки прикрепляют к балкам полным количеством высокопрочных шпилек, затянутых усилием 80 кН (8 тс).

Заливку раствором армированного прокладного слоя производят через 6…8 месяцев эксплуатации пролетного строения с уложенным мостовым полотном. Раствор под плиты заливают в теплое время года. Перед этим пространство между плитами и верхними поясами балок продувают сжатым воздухом или промывают водой, устраивают опалубку прокладного слоя и снимают часть шпилек - не более 50 % с каждой стороны плиты. Отверстия в верхних поясах балок закрывают деревянными пробками, а сверху в овальные отверстия плит подают раствор и уплотняют его ручными трамбовками. Раствор подают до тех пор, пока он не заполнит все пространство и будет выходить из соседних отверстий. Поочередно снимают другие шпильки, и процесс повторяется.

В период твердения раствора контролируют натяжение шпилек 80 кН (8 тс).

После достижения раствором прочности не менее 9,8 МПа (100 кгс/см²) высокопрочные шпильки затягивают на расчетное усилие 200 кН (20 тс).

Гидроизоляцию швов между плитами выполняют при положительной температуре воздуха. Перед устройством гидроизоляции швы очищают пескоструйным аппаратом, продувают сжатым воздухом и промывают ацетоном. В швы укладывают резиновые прокладки на глубину 50 мм и пространство над ними до верха плиты заполняют тиоколовой мастикой.

Дата добавления: 2014-12-29