Владимирский С.Р. Механизация строительства мостов

Подождите немного. Документ загружается.

Следует иметь в виду, что предельная длина полиспаста (максимальное расстояние

между осями неподвижного и подвижного блоков), особенно многониточного,

ограничивается канатоемкостью барабана лебедки. Например, для полиспаста на рис. 64

при канатоемкости лебедки 250 м предельная длина полиспаста составляет всего 250/12 ≈

20 м. Ограничивается и минимально возможная длина полиспастов — обычно она не

бывает меньше 2—3 м.

Из-за ограничения их длины продольная надвижка пролетных строений при помощи

лебедок производится циклами с многократной перепасовкой полиспастов. На рис. 66

показан пример такой надвижки. Неподвижные блоки и лебедки закрепляют за непод-

вижные части конструкции (опоры) и за грунтовые якоря на насыпях подходов.

Отказаться от полиспастов и тем самым повысить производительность монтажных работ,

упростить оборудование позволяют последние отечественные разработки, в частности,

тросовые тяговые агрегаты, включающие лебедки с гидроприводом. К примеру,

гидравлическая лебедка с тяговым усилием 25 тс довольно компактна: она имеет

габаритные размеры 1,5 х 0,9 х 0,8 м и массу 1,5 т (рис. 67).

На надвижку устанавливают две тяговые лебедки с возможностью обеспечением

синхронности их работы. Гидропривод обеспечивает большой диапазон скоростей

движения, в том числе и «ползучую» скорость, необходимую при подходе к опоре конца

пролетного строения.

Рис. 66. Схема надвижки пролетного строения при помощи лебедок (в плане):

1 — насыпь подхода; 2 — тормозная лебедка; 3 — грунтовый якорь; 4 — тормозной

полиспаст; 5 — тяговый полиспаст; 6 — тяговая лебедка; 7 — устой моста; 8 —

пролетное строение

Рис. 67. Тяговая гидравлическая лебедка с усилием на тросе 25 тс

8.2. Строповочные устройства и траверсы

При производстве монтажных работ грузоподъемными машинами поднимают и

перемещают в пространстве различные мостовые конструкции, целиком или отдельными

блоками. Грузоподъемный кран представляет собой машину универсального назначения,

оборудованную крюком. Соединение крюка с поднимаемой конструкцией

осуществляется с помощью строповочных приспособлений, тип и конструкция которых

зависят от параметров конкретного груза.

Монтаж мостовых конструкций производят, как правило, укрупненными блоками, что

требует специальных схем строповки и строповочных устройств (примеры показаны на

рис. 68).

Стропы изготавливают из кусков стального каната нужного диаметра. По

конструкции стропы можно разделить на универсальные, облегченные и многоветвевые

(рис. 69). Методика расчета строповочных устройств изложена в [24].

Недостатками строповочных устройств являются высокая трудоемкость при

строповке и расстроповке, низкая безопасность (частые обрывы стропов и строповочных

петель в конструкции) и, самое главное, такелажнику после монтажа необходимо

подниматься к узлу крепления стропа для его расстроповки. При большой длине балки и

при обычном угле наклона строп к горизонту 40—50° сильно возрастает высота подъема

груза, падает связанная с этим грузоподъемность крана. В результате требуется более

мощный и дорогостоящий кран.

Для строповки тяжелых, длинномерных мостовых конструкций сложной

конфигурации применяют траверсы — специальные строповочные устройства. Они

служат не только для закрепления груза к крюку крана, но и другим целям: уменьшению

высоты строповки, повышению безопасности монтажа (см. [24]). В этом случае

строповочные петли не нужны. Ориентированные на конструкции определенного вида

траверсы могут выполняться с автоматическими захватами.

Но не следует забывать, что, в отличие от достаточно легких строповочных устройств,

траверсы часто имеют большую собственную массу, которую следует прибавлять к весу

груза при подборе крана.

Рис. 68. Строповка элементов пролетного строения:

1 — нижний пояс; 2 — стойка (подвеска); 3 — шпальная клетка; 4 — уголковый

захват; 5 — панель продольных балок

Рис. 69. Стропы:

а — универсальный; б — облегченный с крюком; в — двухветвевой; г — четырех -

ветвевой; д — шестиветвевой

8.3. Домкраты

Домкраты применяют для подъема, опускания и горизонтального перемещения

мостовых конструкций. По принципу действия домкраты бывают механические (реечные

и винтовые) и гидравлические (рис. 70).

Реечные и винтовые домкраты, имеющие относительно малую грузоподъемность (до

10 т), при монтаже мостовых конструкций применяют сравнительно редко.

Гидравлические домкраты являются более мощными малыми машинами, и поэтому

получили наибольшее распространение. Принцип действия гидравлического домкрата

следующий: под давлением жидкости, которая подается в цилиндр, поршень домкрата

выдвигается из цилиндра и перемещает груз. В качестве рабочей жидкости используется

минеральное масло (веретенное или турбинное).

Грузоподъемность домкрата определяется по следующей формуле: Р

= рА, где р —

давление масла в рабочей полости домкрата; А — площадь поршня домкрата, А = πD

/4;

D — диаметр поршня домкрата.

Рис. 70. Домкраты: а — реечный; б — винтовой; в — гидравлический

На рис. 70, в показан гидродомкрат с ручным насосом. Как правило, домкраты

грузоподъемностью 100 т и более оборудуются передвижными насосными станциями с

плунжерными насосами. Производительность насосной станции Q выбирают, исходя из

необходимой скорости v выдвижения штока домкрата, т. е. Q ≥ Av.

На строительстве мостов в основном используют для подъема конструкций

гидродомкраты грузоподъемностью 100...500т с ходом поршня 100...200 мм, а для

надвижки пролетных строений — домкраты грузоподъемностью 185 т с большим ходом

поршня — 1,1 м (табл. 21).

В последние годы идет активная разработка и внедрение специальных домкратных

установок для надвижки пролетных строений. К примеру, фирмой СТС («Следящие тест-

системы») успешно используются длинноходовые (2500 мм) гидроцилиндры, развиваю-

щие усилие до 3000 кН, в комбинации с гидрочелюстями (захватами за нижние пояса

стальных балок) с усилием до 7000 кН (рис. 71). В комплект также входят

гидравлический синхронизатор движения гидроцилиндров и насосная станция.

Мостостроители часто испытывают трудности при размещении домкратов под

конструкциями.

Рис. 71. Гидроцилиндр с гидрочелюстями для надвижки пролетных строений

Рис. 72. Беспоршневой домкрат

Таблица 21

Техническая характеристика гидравлических домкратов общего назначения

Характеристики

Марка домкрата

ДГ-20 ДГ-63 ДГ-100-2 ДГ-200-2 ДГ-500

ДГ-

185/1120

Грузоподъемность, т 20 63 100 200 500 185

Ход поршня, мм 250 250 155 155 600 1120

Диаметр поршня, мм 50 100 110 150 350 300

Рабочее давление, МПа 40 40 40 40 40 40

Габаритные размеры:

длина 226 300 367 427 655 1620

ширина 156 230 190 260 475 Ø351

высота 380 420 325 370 680 -

Масса, кг 28 65 55 110 850 810

Привод

Ручной одно-

плунжерный насос

Насосные станции приводные НСП-400 и

другие

Пример — подъем железобетонных балок эксплуатируемых мостов, на опорах

которых из экономии оставлено мало места. В этом случае эффективны компактные

гидродомкраты беспоршневого типа, например сильфонные (рис. 72). Ход таких

домкратов достигает 20 мм при грузоподъемности до 200 т.

Небольшая высота подъема груза гидродомкратами приводит к необходимости в ряде

случаев многократной их перестановки. Для этого поднятый груз временно опирают в

промежуточном положении на металлические (рельсовые) клетки, после чего поршень

домкрата опускают. Затем домкрат поднимают до упора в груз, а под подошву домкрата

подводят подкладку необходимой толщины. Далее цикл повторяется.

Существуют конструкции гидродомкратов, которые упрощают описанную процедуру:

это телескопический домкрат (рис. 73) и домкрат непрерывного подъема (рис. 74).

Рис. 73. Телескопический домкрат

Рис. 74. Схема действия гидравлического домкрата непрерывного подъема

Рис. 75. Схема гидродомкратов для натяжения арматуры:

а — для стержневой арматуры; б — для пучковой арматуры

Помимо домкратов, применяемых для пространственного перемещения конструкций,

в мостостроении используют специальные домкраты для предварительного натяжения

арматуры железобетонных конструкций.

Таблица 22

Техническая характеристика гидравлических домкратов для предварительного

натяжения арматуры

Характеристики

Марка домкрата

СМЖ-82БДГС63-315

СМЖ-84БДГС100-125

СМЖ-81БДГС63-315

СМЖ-25СМ-513Б

ДГ-1600

ДГ-2600

ДГ-4000

Тяговое усилие, кН

630 1000 630 630 1600 2600 4000

Рабочий ход поршня, мм

315 125 315 800 400 400 400

Рабочее давление, МПа

40 40 40 40 40 40 40

Габаритные размеры:

длина

1090 1200 912 3080 1125 1160 -

ширина

210 755 245 1670 315 390 -

высота

260 1320 265 1375 315 390 -

Масса, кг

90 625 75 3200 - 518 -

Тип арматуры

стержни

Ø 28-40

стержни

Ø 16-40

пров.

18×5

24×5

пров.

18×5

24×5

канатов

К-7

канатов

К-7

канатов

К-7

Гидродомкрат для натяжения стержневой арматуры (рис. 75, а) надевают

стороной А на арматурный стержень, заканчивающийся резьбой, и вручную навинчивают

на него шток, после чего через штуцер нагнетают масло в полость домкрата.

Существуют также гидродомкраты для натяжения пучковой и тросовой

арматуры, при помощи которых можно натягивать одновременно все проволоки или

канаты пучка (рис. 75, б, табл. 22). Их называют также домкратами двойного действия,

так как они одновременно производят вытягивание пучка и задавливание пробки в

конусный анкер.

9. РУЧНОЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ

В зависимости от взаимосвязей между предметом труда, орудиями труда и

исполнителями в процессе выполнения технологических операций различают следующие

виды труда.

Ручной труд ручным инструментом — это подъем и перемещение грузов ручными

лебедками, талями, полиспастами, реечными домкратами, работа гаечным ключом,

ломом, лопатой, кувалдой и т. п.

Ручной труд механизированным инструментом — сверление отверстий, затягивание

болтов, работа с клепальными, рубильными и отбойными молотками, вибраторами,

краскопультами и другие операции.

Ручной труд при машинах — это работа строповщиков и такелажников, сварщиков и

газорезчиков.

Механизированный труд — управление работой машины, выполняющей

технологический процесс.

Автоматизированный труд — в этом процессе рабочий является оператором при

одной или нескольких машинах, работающих в полностью механизированном режиме.

Ручной труд ручным инструментом — наиболее тяжелый и малопроизводительный

физический труд. Он в первую очередь должен механизироваться или, по крайней мере,

его доля должна постоянно сокращаться. Применение механизированного инструмента в

определенной мере облегчает труд рабочего и значительно повышает его

производительность. Но при этом появляются вредные воздействия на организм: шум,

вибрация, токсичные аэрозоли.

Эти два вида ручного труда должны играть в технологическом процессе

вспомогательную роль. Однако, несмотря на существенные успехи в комплексной

механизации технологических процессов, в целом по мостостроению доля ручного труда

составляет более 50%. Причем весьма значительный объем ручных работ приходится не

на вспомогательные и сопутствующие, а на основные технологические операции.

Наиболее трудоемкими с большой долей ручного труда являются следующие

технологические процессы:

Доля ручного труда, %

Омоноличивание продольных стыков сборных железобетонных

пролетных строений .............................................……………………………… до 100

Установка пучков, приготовление и нанесение клеевых растворов при

монтаже поперечно-члененных железобетонных пролетных строений……… до 100

Устройство гидроизоляции различного вида......……………………………… до 100

Пескоструйная очистка контактных поверхностей,

Постановка высокопрочных болтов при монтаже стальных

пролетных строений……………………………………………………………….100

Стыковка свай-оболочек при их погружении .....………………………… 100

Срубка голов свай и устройство ростверков ......………………………… 92

Монтаж стальных пролетных строений на высокопрочных болтах

и сварке ................................................................……………………………. 75

Укладка и уплотнение монолитного бетона........…………………………….. 70

Поэтому усилия ученых и инженеров должны быть направлены на ликвидацию или,

по крайней мере, значительное сокращение физически тяжелого, монотонно-

изнуряющего и токсично-вредного ручного труда. Но полная механизация некоторых

технологических операций требует создания сложных и дорогостоящих машин,

значительно повышающих себестоимость производимой продукции. В этих случаях

целесообразно создание приспособлений и механизмов, решающих частные задачи

облегчения ручного труда. Такие механизмы принято называть средствами малой

механизации (CМM).

Ниже в качестве примера приведем некоторые отечественные образцы ручного

механизированного инструмента.

Для очистки поверхности металлоконструкций применяют щетки прямые и угловые,

как с электро- (ИЭ-2106, ИЭ-2009, Ш-178-1, WSBA-1400), так и с пневмоприводом (ИП-

2014А, П-22, ИП-2104), имеющие число оборотов в минуту — 4600—7200, собственный

вес от 3 до 6,5 кг. Применяют также ручные шлифовальные электрические (ИЭ-2004АУ-

2, ИЭ-6103А, ИЭ-8201Б) и пневматические (ИП-2203А, ИП-2015, ИП-2014А) машины с

диаметром шлифовального круга 100-200 мм, частотой вращения 2900-7600 об/мин.,

массой от 3,5 до 6,5 кг (рис. 76).

Рис. 76. Пневмошлифовальная ручная машина:

1 — корпус; 2 — пневмодвигатель; 3 — рукоятка; 4 — регулятор числа оборотов; 5 —

шпиндель; 6 — кожух

Рис. 77. Пневматическая сверлильная машина:

1 — шпиндель; 2 — корпус; 3 — регулятор; 4 — пневмодвигатель; 5 — рукоятка; 6 —

пусковое устройство; 7 — глушитель; 8 — дополнительная рукоятка

Машины сверлильные пневматические (например, прямая ИП-1016А, угловая ИП-

1103А) могут не только рассверливать отверстия диаметром до 32 мм, но и выполнять

другие операции. Для этого служит комплект съемных насадок: сверло, щетка,

абразивный круг, ножницы, гайковерт (рис. 77).

Для затяжки высокопрочных болтов применяют пневматические гайковерты ударно-

реверсивного действия: прямые (ИП-3106Б, ИП-3123) и угловые (ИП-3205Б),

обеспечивающие момент затяжки 800—1600 Н · м при диаметре болтов до 36 мм (рис.

78). Для натяжения высокопрочных болтов на контролируемые усилия используют

ключи динамометрические ручные (рис. 79), а также гидравлические ключи КЛЦ-110 и

КЛЦ-160, обеспечивающие момент затяжки 1050—1530 Н · м болтов диаметром 22—27

мм.

Имеются также машины, механизирующие труд по очистке, окраске поверхностей

конструкций, сушке поверхностей, приготовлению мастик и других составов, нанесению

мастик, раскатке и прикатке рулонных материалов при устройстве гидроизоляции и

другие.

Но в целом надо еще много работать над совершенствованием механизации ручных

трудоемких процессов.