В основі статті лежить залізничний шляхопровід через Велику Тульську вулицю і трамвайні колії в м Москві, побудований в 2006 році. Шляхопровід є комбіновану систему з полігональним верхнім і жорстким нижнім поясами і з гратами з похилих розкосів в якості головного прогону, і плитна конструкція з монолітного залізобетону, трапецеидальной конфігурації в плані в якості перехідної будови. Проект був виконаний силами інженерів ГУП «Мосінжпроект». при проектуванні було розглянуто 8 варіантів, аналіз яких дозволив реалізувати новітні конструктивно-технологічні рішення, опису яких приділено велике місце в даній статті.

Анотація наукової статті з будівництва та архітектури, автор наукової роботи - Козлов Віталій Олегович


STRUCTURAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS IMPLEMENTED AT RECONSTRUCTION OF THE RAILWAY OVERPASS THROUGH BOLSHAYA TULSKAYA STREET IN MOSCOW

The article is based on a railway overpass across Bolshaya Tulskaya Street and tram tracks in Moscow, which was built in 2006. The overpass is a combined system with a polygonal upper and rigid lower belts and with a lattice of inclined braces as the main span, and a slab structure of monolithic reinforced concrete , a trapezoidal configuration in the plan as a transitional structure. The project was designed by engineers of the State Unitary Enterprise "Mosinzhproekt." During the design, eight options were considered, the analysis of which made it possible to implement the latest structural and technological solutions, the description of which is given an essential place in this article.


Область наук:
  • Будівництво та архітектура
  • Рік видавництва: 2020
    Журнал: Наука, техніка і освіту
    Наукова стаття на тему 'КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ, Реалізовані ПРИ РЕКОНСТРУКЦІЇ залізничного шляхопроводу ЧЕРЕЗ Великій Тульській ВУЛИЦЮ У Г. МОСКВІ'

    Текст наукової роботи на тему «КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ, Реалізовані ПРИ РЕКОНСТРУКЦІЇ залізничного шляхопроводу ЧЕРЕЗ Великій Тульській ВУЛИЦЮ У Г. МОСКВІ»

    ?КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ, Реалізовані ПРИ РЕКОНСТРУКЦІЇ залізничного шляхопроводу ЧЕРЕЗ Великій Тульській ВУЛИЦЮ У Г. МОСКВІ Козлов В.О. Email: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    Козлов Віталій Олегович - головний спеціаліст, відділ штучних споруд ТОВ «Інженерний центр« Мости і тунелі », м.Москва

    Анотація: у основі статті лежить залізничний шляхопровід через Велику Тульську вулицю і трамвайні колії в м Москві, побудований в 2006 році. Шляхопровід є комбіновану систему з полігональним верхнім і жорстким нижнім поясами і з гратами з похилих розкосів в якості головного прогону, і плитна конструкція з монолітного залізобетону, трапецеидальной конфігурації в плані в якості перехідної будови. Проект був виконаний силами інженерів ГУП «Мосінжпроект». При проектуванні було розглянуто 8 варіантів, аналіз яких дозволив реалізувати новітні конструктивно-технологічні рішення, опису яких приділено велике місце в даній статті.

    Ключові слова: реконструкція, залізничний шляхопровід, проектування, конструктивно-технологічні рішення, мостове перетин.

    STRUCTURAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS IMPLEMENTED AT RECONSTRUCTION OF THE RAILWAY OVERPASS THROUGH BOLSHAYA TULSKAYA STREET IN MOSCOW Kozlov V.O.

    Kozlov Vitaly Olegovich - Chief Specialist, DEPARTMENT OF ARTIFICIAL STRUCTURES, LLC «ENGINEERING CENTER BRIDGES AND TUNNELS», MOSCOW

    Abstract: the article is based on a railway overpass across Bolshaya Tulskaya Street and tram tracks in Moscow, which was built in 2006. The overpass is a combined system with a polygonal upper and rigid lower belts and with a lattice of inclined braces as the main span, and a slab structure of monolithic reinforced concrete, a trapezoidal configuration in the plan as a transitional structure. The project was designed by engineers of the State Unitary Enterprise "Mosinzhproekt." During the design, eight options were considered, the analysis of which made it possible to implement the latest structural and technological solutions, the description of which is given an essential place in this article.

    Keywords: reconstruction, railway overpass, design, structural and technological solutions, bridge crossing.

    УДК 625.411 DOI10.24411 / 2312-8267-2020-10302

    Питання загальної організації будівництва залізничного шляхопроводу і монтажу прогонових будов методом поздовжнього насування були відображені в статті Потапова С.В., Кирика А.В., Шигина В.Н. «Перебудова залізничного шляхопроводу» (див. Вісник мостобудування № 3-4, 2005) [1]. Проектування цього шляхопроводу передбачало рішення цілого комплексу проблемних питань і заслуговує докладного висвітлення.

    Первинні опрацювання варіантів реконструкції Великій Тульській вулиці від Автозаводського моста до виходу на Варшавське шосе, виконані ГУП «Мосінжпроект» в 1999 р, були пов'язані з будівництвом 3-го транспортного кільця і ​​передбачали

    комплексне рішення вузла перетину Автозаводській вулиці зі з'їздами і бессветофорном перетину всіх напрямків. Однак дане рішення викликало необхідність пошуку додаткових бічних проїздів уздовж головного напрямку руху автотранспорту і вимагало загальної ширини автопроїзда 47 м, що при існуючій щільній міській забудові було неможливо. Таким чином, остаточним результатом напрацювань стали планувальні рішення, з розширенням Великій Тульській вулиці до габариту проїзної частини 34 м.

    На передпроектної стадії інженерної підготовки будівництва було розглянуто 8 варіантів мостових перетинів Великій Тульській вулиці. Наявність кута перетину залізниці з автопроїздом, рівного 76 °, призводить до ускладнення конструкції пролітної будови як у виготовленні, так і при спорудженні в разі косого обпирання, тому розроблені варіанти включали також технічні рішення з «нормальним» опертям прогонових будов. Після обговорення розроблених варіантів в Управлінні архітектури м Москви був прийнятий варіант з головним прогонових будов комбінованої системи з полігональним верхнім і жорстким нижнім поясами і з гратами з похилих розкосів, що перекриває одним прольотом, рівним 97,58 м, Восьмисмуговий магістральну вулицю і трамвайні колії. Перехідний пролетное будова, що перекриває пішохідний прохід з боку центру Москви, виконано плитним з монолітного залізобетону, трапецеидальной конфігурації в плані з осреднении прольотом 7,4 м.

    Таким чином, шляхопровід запроектований під залізничну навантаження С14 по схемі 7,4 + 97,58 м загальною довжиною 114,78 м на роздільних проміжних опорах і з роздільними під кожен шлях пролітних будовами (рис. 1).

    Мал. 1. Загальний вигляд шляхопроводу

    Проміжні опори запроектовані двухстолбчатимі з розширенням у верхній частині, монолітної конструкції, з фундаментами на буронабивних залізобетонних палях діаметром 1,5 м. Підвалини необсипних типу також запроектовані з фундаментами на буронабивних залізобетонних палях діаметром 1,5 м.

    Конструкція сталевого прогону з полігональним верхнім і жорстким нижнім поясами і з гратами з похилих розкосів для залізничних мостів

    застосовується вперше в Росії і має рекордний проліт 97,58 м для згаданої системи, запроектованої під сучасну залізничну навантаження. Аналіз показав, що раніше аналогічні системи були реалізовані для автодорожніх сталезалізобетонних прогонових будов з прольотами 83,2 і 104 м. Розробка конструктивних рішень цих прогонових будов була доведена до рівня типових проектів. Відома також розробка залізничного прогонової будови зі збірними залізобетонними верхніми поясами і монтажними з'єднаннями на високоміцних болтах, стосовно прольоту 88 м. Далі ескізного проекту ця розробка не пішла.

    Необхідність забезпечення висотного габариту проїзду міського транспорту з одного боку і неможливість зміни існуючого поздовжнього профілю залізничної лінії з іншого, визначили конструктивно-технологічні рішення по прогінній будовою в умовах обмеженої будівельної висоти.

    Сталеве загратоване комбіноване пролетное будова (сталь 15 ХСНД) з безбаластних мостовим полотном по збірних залізобетонних плитах проїзної частини включає дві вузькі коробчаті балки постійної висоти 1,8 м при міжосьовій відстані 5,65 м, з'єднані поперечними балками з кроком 2,03 м і з двома поздовжніми балками, розташованими на відстані 1,7 м один від одного (рис. 2). Простота виготовлення прогонової будови була одним з головних вимог при проектуванні, не менш важливим було забезпечення технологічності пристрою стиків розкосів з головними балками і поперечних балок з головними балками коробчатого перетину. Нижній пояс гратчастого прогонової будови збирався з п'яти великорозмірних коробчатих блоків довжиною від 18,3 м до 20,3 м і масою від 16,2 т до 20,9 т. Ці заводські коробчаті блоки виконані таким чином, що вертикальна стінка має розвиток за формою вузлових фасонок, що забезпечують прикріплення похилих розкосів.

    Іншою відмінною особливістю було те, що вертикальні сполучні елементи виконані у вигляді Т-образного з'єднувального елемента, прикріпленого в заводських умовах своїм підставою до вертикального листу жорсткого нижнього пояса (рис. 2), причому ребро Т-образного з'єднувального елемента прикріплено за допомогою фасонок до вертикальних листам поперечної балки і кутовий фасонки (патент на корисну модель № 46768).

    Мал. 2. Вузли з'єднання поперечних і поздовжніх балок

    Таким чином, розроблені конструктивні рішення, що забезпечують швидко оформлялися стики, дозволяли здійснювати збірку 620т нетипових металоконструкцій орієнтовно за 2 місяці.

    До інноваційним рішенням слід віднести застосування сталефібробетону для безбаластних залізобетонних плит мостового полотна (рис. 3). З практики змісту безбаластного мостового полотна відомо, що навіть після нетривалого терміну експлуатації під звертаються залізничними навантаженнями в частині плит, виготовлених з ненапряженного залізобетону, неодмінно виникають дефекти, що виражаються в утворення тріщин різного характеру. Як показав аналіз, проведений ВНИИЖТ, єдино можливим і доцільним засобом підвищення тріщиностійкості плит є підвищення якості бетону і його міцності за рахунок застосування сталевої фібри.

    Мал. 3. безбаластних мостове полотно

    Для обґрунтування проектно-технологічних рішень ЦНДІЗ і ВНИИЖТом були проведені комплексні наукові дослідження, які включали: експериментальну перевірку тріщиностійкості і витривалості плит на великомасштабних зразках; визначення раціонального складу сталефибробетона за показниками міцності на стиск і розтяг при згині стандартних зразків; визначення водонепроникності, усадки і повзучості сталефибробетона обраного складу на стандартних зразках; дослідження великомасштабних зразків плит на вигин при статичному навантаженні; розробку методики і проведення досліджень на витривалість плит, з визначенням меж витривалості на стандартних зразках і великорозмірних фрагментах плит при моделюванні реальної роботи на вигин; дослідження зразків з сталефибробетона на електропровідність; розробку технології виготовлення плит з сталефибробетона.

    Проведені динамічні випробування показали, що безбаластні плити мостового полотна, виготовлені їх сталефибробетона, мають значно більш високою втомної міцністю, ніж плити, виготовлені зі звичайного бетону. При цьому слід

    відзначити, що фрагменти плит не були доведені до повного руйнування навіть при напрацюванні 5млн циклів.

    Також експериментальні дослідження показали, що армування бетону сталевими фібрами 60-100 кг на м3 суміші з одночасним введенням добавки ЦМІД-4 дозволяє отримати дисперсно-армований матеріал, який характеризується підвищеною трещиностойкостью (поперечна тріщиностійкість збільшується до 3 разів), міцність на ударні впливи підвищується до 10 раз, міцність на розтяг при вигині підвищується до 3 разів, міцність на стиск і прискорений набір міцності до 2-х разів, відносна деформативність при розтягуванні в 5-10 разів, а при стиснутий ії в 2,5-3 рази.

    На закінчення можна сказати, що плити безбаластного мостового полотна, виготовлені з сталефибробетона володіють підвищеною надійністю, причому додаткове дисперсне армування дозволить поліпшити роботу плит на багаторазово повторні навантаження і продовжить термін їх служби в кілька разів.

    З огляду на стислі терміни будівництва, і тривалий час необхідний для освоєння нової технології, безбаластні плити з сталефибробетона були застосовані тільки на одному прогонових будов, на іншому була застосована інша модифікація - з попереднього напруження армуванням.

    Наявність складної міської інфраструктури (магістральна вулиця, трамвайні колії, пішохідний прохід і підземна лінія метро) визначило складну геометрію в плані перехідного прогонової будови.

    Перехідний пролетное будова являє собою плитную конструкцію зі звичайного залізобетону, що має в плані форму прямокутної трапеції, при цьому максимальний проліт становить 10,2 м, а мінімальний - 4,68 м (Рис. 4).

    Мал. 4. Перехідний плитне залізобетонне пролетное будова

    Плита балки, будучи елементом баластного корита, має постійну будівельну висоту 0,8 м і забезпечена зовнішнім бортиком висотою 0,47 м, в який закладається гідроізоляція. По верхній поверхні плити баластового корита влаштовані вирівнюючий шар, що забезпечує ухил в напрямку насипу, двошаровий оклеечная

    гідроізоляція і захисний шар з армованого бетону. Водовідвід з баластного корита традиційно здійснювався в водовідвідні трубки. Однак таке рішення має ряд істотних недоліків і для підвищення експлуатаційної надійності конструкція прогонової будови має односхилий водовідведення без влаштування водовідвідних трубок. При цьому поверхня плити виконана з ухилом в бік підхідний насипу, а зазор між прогонових будов і підвалиною перекритий спеціальним еластоблочним деформаційних швом типу DB80E (система Maurer), що сприймає переміщення до 80 мм, і влаштованим в рівні низу баласту. Така конструкція деформаційного шва забезпечує безперешкодний водовідведення з поверхні плити за устої.

    Складна в плані геометрія, співвідношення геометричних розмірів і несиметричне спирання плитного прогону, зажадало дослідження просторової роботи конструкції на основі методу кінцевого елемента. Основними цілями дослідження були вибір раціональної схеми обпирання, визначення характеру розподілу внутрішніх зусиль і вибір раціональної схеми армування. Розрахункова модель конструкції представляла собою тривимірну оболонку, при цьому в якості кінцевого елемента використовувався просторовий четирехузловой кінцевий елемент оболонки з кінцевими деформаціями з шістьма ступенями свободи в кожному вузлі. У розрахунку були використані наступні припущення і передумови: в конструкції відсутні зони зі значним розкриттям тріщин, що призводить до істотного перерозподілу внутрішніх зусиль; матеріал моделі прийнятий лінійно-пружним ізотропним; конструкція залізничного полотна така, що навантаження передається на конструкцію через шпали і баласт у вигляді рівномірно розподіленого тиску; опорні частини прийняті абсолютно жорсткими.

    На початковому етапі проектування передбачалася установка п'яти опорних частин. Аналіз результатів розрахунку цієї схеми показав, що при установці опорної частини 3 в тупому куті плити відбувається відрив опорної частини 4 при дії тимчасового навантаження внаслідок повороту ділянки плити 3-4-5 навколо осі, що проходить через опорні частини 3-5. Для виключення виникнення негативної опорної реакції було вирішено опереть плиту в чотирьох точках 1, 2, 4 і 5. Зміщення опорної частини 2 ближче до середини косого торця зменшує його проліт і знижує згинальні моменти в плиті.

    Для розробки схеми армування і розрахунку необхідної кількості арматури визначалися траєкторії головних напружень та розподіл внутрішніх зусиль в плиті. На підставі отриманих даних, а також з урахуванням технологічності споруди арматурного каркаса найбільш раціональної була визнана схема при якій плита армується поздовжніми і поперечними стрижнями, крім цього косою торець плити на ширині 1,5 м армованого додатковими стрижнями. З огляду на те, що величини згинальних моментів в поздовжньому і поперечному напрямках мали один порядок, плита армована поздовжньої і поперечної арматурою діаметром 32 мм з кроком 150 мм. У зоні локального збільшення згинальних моментів над опорною частиною 2 крок поперечної арматури зменшувався до 120 мм. Крім того, для сприйняття поперечних сил опорні зони плити армовані похилими стержнями в поздовжньому і поперечному напрямках.

    Комплекс будівельно-монтажних робіт з реконструкції залізничного шляхопроводу завершено влітку 2006 р Після завершення робіт по розширенню вул. Б. Тульська і перебудови трамвайних колій було ліквідовано останній вузьке місце на трасі на початку Варшавського шосе.

    Список літератури / References

    1. Потапов С.В., Кирик А.В., Шигин В.Н. Перебудову залізничного шляхопроводу //

    Вісник мостобудування, 2005. № 3-4.


    Ключові слова: РЕКОНСТРУКЦІЯ / залізничного шляхопроводу / ПРОЕКТУВАННЯ / КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНІ РІШЕННЯ / Мостовий ПЕРЕХРЕЩЕННЯ / RECONSTRUCTION / RAILWAY OVERPASS / DESIGN / STRUCTURAL AND TECHNOLOGICAL SOLUTIONS / BRIDGE CROSSING

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити