Τι είναι η σταδιακή εκτόξευση για δοκούς χαλύβδινων κιβωτίων;
Η σταδιακή εκτόξευση (Incremental Launching Method, ILM) είναι μια τεχνική ανέγερσης γέφυρας κατά την οποία τμήματα δοκών από χαλύβδινο κιβώτιο συναρμολογούνται και συγκολλούνται μαζί σε μια αυλή κατασκευής πίσω από ένα στήριγμα και η ολοκληρωμένη δοκός ωθείται στη συνέχεια κατά μήκος των προβλήτων με υδραυλικούς γρύλους. Νέα τμήματα προστίθενται στο πίσω μέρος, ενώ το προπορευόμενο άκρο προχωρά. ο κύκλος επαναλαμβάνεται έως ότου η πλήρης δοκός φτάσει στο μακρινό στήριγμα.
Η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για συνεχείς χαλύβδινες και σύνθετες γέφυρες επειδή οι περισσότερες συγκολλήσεις και επιθεωρήσεις γίνονται στο επίπεδο του εδάφους, γεγονός που βελτιώνει την ποιότητα συγκόλλησης, συντομεύει την κρίσιμη διαδρομή και μειώνει την εργασία σε ύψος. Η εκτόξευση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για γέφυρες που διασχίζουν ποτάμια, κοιλάδες, σιδηροδρόμους ή πολυσύχναστους αυτοκινητόδρομους, όπου η συμβατική ψεύτικη εργασία ή η ανύψωση πλήρους-ανόδου δεν είναι πρακτική.
Βασικά στοιχεία του συστήματος εκτόξευσης
Αυλή συναρμολόγησης:μια σταθερή πλατφόρμα πίσω από το στήριγμα όπου τα τμήματα ευθυγραμμίζονται, συγκολλούνται και επιθεωρούνται πριν ωθηθούν προς τα εμπρός.
Μύτη εκκίνησης:μια ελαφρύτερη χαλύβδινη κατασκευή προσαρτημένη στο μπροστινό άκρο που μειώνει τη ροπή κάμψης του προβόλου ενώ η δοκός ταξιδεύει από προβλήτα σε προβλήτα. Το μήκος της μύτης καθορίζεται από δομικούς υπολογισμούς και είναι συνήθως της τάξης του μισού έως τρία-τέταρτα του ανοίγματος εκτόξευσης, ανάλογα με το αν χρησιμοποιούνται προσωρινές προβλήτες.
Συρόμενο σύστημα:η δοκός κινείται με ρουλεμάν ολίσθησης χαμηλής-τριβής, συνήθως τακάκια PTFE που ολισθαίνουν σε γυαλισμένες πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα, με συντελεστές τριβής στο εύρος που συνήθως αναφέρεται από περίπου 0,03 έως 0,08, ανάλογα με τη λίπανση και το φορτίο.
Τζάκινγκ και καθοδήγηση:Οι οριζόντιοι-υδραυλικοί γρύλοι πολλαπλών σημείων παρέχουν την ώθηση, οι κάθετοι γρύλοι στα στηρίγματα ανυψώνουν, σύρουν και κατεβάζουν τη δοκό σε κάθε προβλήτα και οι πλευρικοί κύλινδροι οδήγησης μαζί με τους αισθητήρες μετατόπισης τροφοδοτούν ένα σύστημα ελέγχου κλειστού-βρόχου.
Κυβερνητικός έλεγχος κατά την εκτόξευση
Επειδή η δοκός υποστηρίζεται μόνο σε μικρό αριθμό κινούμενων σημείων, η εκτόξευση εισάγει συνθήκες φορτίου που δεν εμφανίζονται στην τελική κατασκευή. Οι ακόλουθοι έλεγχοι απαιτούνται συνήθως σύμφωνα με το EN 1993-2 (Ευρωκώδικας 3: χαλύβδινες γέφυρες), το EN 1993-1-5 (επιμεταλλωμένα δομικά στοιχεία) και τον ισχύοντα εθνικό κωδικό όπως GB 50017:
Αντιδράσεις υποστήριξης:η κατανομή της αντίδρασης στα κινούμενα στηρίγματα πρέπει να επαληθεύεται για κάθε βήμα εκτόξευσης.
Φόρτωση ενημερωμένης έκδοσης κώδικα:Συγκεντρωμένες δυνάμεις στήριξης δρουν στην κάτω φλάντζα και στους ιστούς στα ρουλεμάν ολίσθησης. Η αντίσταση του ιστού στις εγκάρσιες δυνάμεις στα στηρίγματα πρέπει να ελέγχεται και, όπου χρειάζεται, να ενισχύεται με προσωρινά ενισχυτικά ή οπίσθια διαφράγματα.
Τοπικός λυγισμός:Τα στοιχεία λεπτής πλάκας που υπόκεινται σε φόρτιση και κάμψη θα πρέπει να πληρούν τους κανόνες λεπτότητας και ακαμψίας του EN 1993-1-5.
Συστροφή:για καμπύλες ή έκκεντρα φορτισμένες δοκούς, πρέπει να επαληθεύεται η ροπή που δημιουργείται από τη διαδρομή εκτόξευσης και από τις πλευρικές δυνάμεις οδήγησης.
Θερμικές επιδράσεις:Οι ημερήσιες αλλαγές θερμοκρασίας επιμηκύνουν και συντομεύουν τη δοκό. Η θερμική μετατόπιση πρέπει να αντιμετωπίζεται με εκτόξευση εντός καθορισμένων παραθύρων θερμοκρασίας και με παρακολούθηση της θέσης της μύτης.
Σταθερότητα της μύτης:το ίδιο το ρύγχος εκτόξευσης πρέπει να ελεγχθεί για λυγισμό και για κρουστικά φορτία όταν προσγειώνεται στην επόμενη προβλήτα.
Βασικοί Κίνδυνοι και Μετριασμούς
| Κίνδυνος | Τυπική αιτία | Μείωση |
|---|---|---|
| Εσοχή Web στα στηρίγματα | Υψηλά φορτία μπαλωμάτων σε μη σκληρυμένους ιστούς | Προσωρινά κατακόρυφα ενισχυτικά, οπίσθια διαφράγματα, -πλάκες ρουλεμάν εξάπλωσης φορτίου |
| Υπερβολική προβολική στιγμή | Μεγάλη διαδρομή χωρίς υποστήριξη μεταξύ των στηρίξεων | Σωστός σχεδιασμός μύτης, προσωρινές αποβάθρες, ελεγχόμενη ακολουθία ώθησης |
| Στρεπτική αστάθεια | Καμπύλη ευθυγράμμιση ή ασύμμετρη φόρτιση | Πλευρικοί οδηγοί κύλινδροι σε κάθε στήριξη, στρέψη στρέψης, μειωμένη ταχύτητα εκτόξευσης στις καμπύλες |
| Μετατόπιση θερμικής διαστολής | Μεγάλες διακυμάνσεις θερμοκρασίας ημέρας-νύχτας | Εκκίνηση σε παράθυρα σταθερής θερμοκρασίας, παρακολούθηση μετατόπισης, ρύθμιση συγχρονισμού βύσματος |
| Ο Jack εσφαλμένος-συγχρονισμός | Ανώμαλη διαδρομή μεταξύ των βυσμάτων | Έλεγχος κλειστού-βρόχου με αισθητήρες μετατόπισης σε κάθε υποδοχή. καθορισμένη ανοχή εγκεφαλικού |
| Βαθμολόγηση επιφανειών ολίσθησης | Μόλυνση ή υπολείμματα στα μαξιλαράκια ρουλεμάν | Καθαρίστε τις διαδρομές ολίσθησης, τα προστατευτικά καλύμματα, την επιθεώρηση των μαξιλαριών πριν από κάθε φάση εκτόξευσης |
Εκκίνηση εξοπλισμού και εγκατάστασης τοποθεσίας
Υδραυλικοί γρύλοι:συστήματα πολλαπλών-σημείων με κεντρικό έλεγχο, που περιλαμβάνουν γρύλους ώθησης στην αυλή και γρύλους ανύψωσης στις αποβάθρες.
Ρουλεμάν ολίσθησης:Τακάκια PTFE σε πλάκες από ανοξείδωτο χάλυβα, με χρονοδιαγράμματα λίπανσης και αντικατάστασης μαξιλαριών που έχουν καθοριστεί πριν από την κυκλοφορία.
Προσωρινές προβλήτες:όπου η απόσταση της τελικής αποβάθρας είναι πολύ μεγάλη για τον πρόβολο της δοκού, τα προσωρινά στηρίγματα μειώνουν το εύρος εκτόξευσης.
Καθοδήγηση και παρακολούθηση:πλευρικοί οδηγοί κυλίνδρους, αισθητήρες μετατόπισης και δύναμης και μια ομάδα έρευνας που ελέγχει την ευθυγράμμιση σε κάθε προβλήτα σε κάθε φάση.
Η επιλογή του εξοπλισμού εξαρτάται από το βάρος της δοκού, τη διάταξη του ανοίγματος και την πρόσβαση στην τοποθεσία. Το σχέδιο εκτόξευσης θα πρέπει να προετοιμαστεί από μηχανικούς που είναι εξοικειωμένοι με τη μέθοδο και να αναθεωρηθεί με βάση τον κώδικα σχεδιασμού που ισχύει για το έργο.
Τι πρέπει να προσδιορίσετε όταν αγοράζετε μια δοκό κουτιού για εκτόξευση
Για να υποστηρίξει ένα σχέδιο εκτόξευσης, ο κατασκευαστής θα πρέπει να λάβει ή να συμφωνήσει με τον ανάδοχο στα ακόλουθα:
Σχέδιο διαίρεσης τμήματος που ταιριάζει με τα όρια μεταφοράς και την ακολουθία εκτόξευσης
Σχεδιάστε τα φορτία και τις συνθήκες υποστήριξης για κάθε φάση εκτόξευσης, όχι μόνο για την τελική δομή
Προδιαγραφές υλικού, για παράδειγμα πλάκες S355J2 ή S355K2 σύμφωνα με EN 10025-2 ή πλάκες A572 Grade 50 / A709 σε ASTM, μαζί με επίπεδα ποιότητας συγκόλλησης
Ανοχές κατασκευής, απαιτήσεις δοκιμαστικής συναρμολόγησης και εύρος NDT (δοκιμή υπερήχων, ραδιογραφικών ή μαγνητικών σωματιδίων ανά προδιαγραφή έργου)
Σύστημα επίστρωσης για την περίοδο εκτόξευσης, συμπεριλαμβανομένης της προσωρινής προστασίας επιφανειών ολίσθησης
Τεκμηρίωση όπως πιστοποιητικά δοκιμών υλικών προς EN 10204 3.1 και βιβλίο κατασκευών
Ένας έμπειρος κατασκευαστής χάλυβα μπορεί επίσης να επανεξετάσει τη σειρά εκτόξευσης, να συμβουλεύσει σχετικά με την προσωρινή ακαμψία και να προμηθεύσει σχέδια καταστήματος που ταιριάζουν με το σχέδιο εκτόξευσης, μειώνοντας τον κίνδυνο τοποθεσίας και την εκ νέου επεξεργασία.
Συχνές Ερωτήσεις
Ποιο είναι το μέγιστο διάστημα μεταξύ των προσωρινών προβλήτων κατά τη σταδιακή εκτόξευση;Δεν υπάρχει σταθερό μέγιστο: το αποδεκτό εύρος εκτόξευσης καθορίζεται από την αντίσταση της δοκού στις ροπές πρόβολου και άγχους, τη γεωμετρία της μύτης και τον σχεδιασμό προσωρινών εργασιών. Οι μηχανικοί υπολογίζουν το επιτρεπόμενο εύρος για κάθε έργο και εισάγουν προσωρινούς προβλήτες όταν πρέπει να μειωθεί.
Γιατί χρησιμοποιείται η μύτη εκτόξευσης;Η μύτη είναι μια ελαφρύτερη δομή που συνδέεται με το μπροστινό άκρο της δοκού. Φτάνει στην επόμενη στήριξη πριν από την κύρια δοκό, έτσι το μήκος του προβόλου της βαριάς δοκού μειώνεται και η μέγιστη ροπή κάμψης κατά την εκτόξευση μειώνεται.
Τι είναι το patch loading και γιατί έχει σημασία κατά την εκκίνηση;Το έμπλαστρο είναι η συγκεντρωμένη εγκάρσια δύναμη που εφαρμόζεται στη δοκό σε κάθε έδρανο στήριξης. Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, αυτές οι δυνάμεις ταξιδεύουν κατά μήκος της δοκού και οι λεπτοί ιστοί μπορούν να λυγίσουν ή να εισχωρήσουν τοπικά. Επομένως, οι ιστοί ελέγχονται για αντίσταση εγκάρσιας δύναμης και σκληραίνουν όταν χρειάζεται.
Μπορούν οι κυρτές ή λοξές δοκοί κουτιού να εκτοξευθούν σταδιακά;Ναι, αλλά οι καμπύλες ευθυγραμμίσεις εισάγουν δυνάμεις στρέψης και πλευρικής καθοδήγησης που πρέπει να περιλαμβάνονται στους ελέγχους εκτόξευσης. Η ταχύτητα εκτόξευσης συνήθως μειώνεται, παρέχονται πλευρικοί κύλινδροι οδήγησης σε κάθε στήριγμα και η οριζόντια ευθυγράμμιση παρακολουθείται συνεχώς.
Πώς συγχρονίζονται οι υποδοχές πολλαπλών-σημείων;Κάθε γρύλος είναι εφοδιασμένος με αισθητήρες μετατόπισης και δύναμης συνδεδεμένους σε ένα κεντρικό σύστημα ελέγχου. Ο ελεγκτής ρυθμίζει την έξοδο της αντλίας έτσι ώστε όλοι οι γρύλοι να προχωρούν εντός μιας καθορισμένης ανοχής διαδρομής, αποτρέποντας την παραμόρφωση της δοκού και την υπερφόρτωση μεμονωμένων στηριγμάτων.
Ποια τεκμηρίωση πρέπει να παρέχει ένας κατασκευαστής για ένα έργο εκκίνησης;Πιστοποιητικά δοκιμών υλικού στο EN 10204 3.1, χάρτες συγκόλλησης και αναφορές NDT, αρχεία επιθεώρησης διαστάσεων, εκθέσεις δοκιμαστικής συναρμολόγησης, πιστοποιητικά επίστρωσης και βιβλίο καταγραφής κατασκευής. Αυτά τα έγγραφα υποστηρίζουν το σχέδιο εκκίνησης του εργολάβου και την τελική παράδοση.