Спосіб поздовжнього насування пролітної конструкції під час будівництва мостів

Реферат: Спосіб поздовжнього насування пролітної конструкції під час будівництва мостів, при якому виконують збирання пролітної конструкції моста на насипу одного із підходів до моста, встановлюють її на опори, орієнтуючи вздовж осі моста, і насувають пролітну конструкцію за допомогою тягових механізмів, в процесі насування пролітної конструкції проводять моніторинг пролітної конструкції, причому моніторинг проводять вимірюванням зміни напружень в процесі насування на сталевих елементах пролітної конструкції електромагнітним магнітоанізотропним методом шляхом встановлення на визначених елементах конструкції магнітоанізотропних перетворювачів. UA 116454 U (12) UA 116454 U UA 116454 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі будівництва мостів і може використовуватись під час проведення монтажних робіт по встановленню на опори металевих пролітних конструкцій мостів методом насування. Відомі різні варіанти способів повздовжнього насування пролітних конструкцій під час будівництва мостів [1-3]. Під час реалізації способів спочатку виконують збирання пролітної конструкції моста на насипу одного із підходів до моста. Потім встановлюють пролітну конструкцію на опори, орієнтують в напрямку опори, на яку необхідно встановити конструкцію, і насувають пролітну конструкцію за допомогою тягових механізмів. Недоліком відомих способів є відсутність моніторингу процесу насування, зокрема не визначають положення пролітної конструкції в процесі перекосів, а також не визначають зміни напружень в елементах конструкції. На практиці це часто призводить до аварійних ситуацій за рахунок порушення стійкості пролітної конструкції під час насування, так як в процесі насування в елементах конструкції можуть виникати напруження і деформації, які перевищують допустимі критичні значення. При існуючих допусках на геометричні параметри конструкції це призводить до порушення стійкості конструкції, перекосів і перевантажень окремих елементів конструкції (зокрема, опор) тощо. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є спосіб, якому проводять постійний моніторинг процесу насування пролітної конструкції [4, 5]. Під час моніторингу використовують пристрої різного призначення для визначення відстані насування, визначення реакції на опорах по тиску в гідравлічній системі, для визначення напружень в стінках пролітної конструкції і напружень стискання бетону опор, визначення зусиль в елементах поліспаста і моніторингу відхилень елементів пролітної конструкції з використанням джерела лазерного випромінювання. Для визначення напружень в стінках пролітної конструкції використовується датчик положення, який реєструє відстань між елементами за рахунок деформації пролітної конструкції. Фактично фіксується зміна відстані між двома стійками. Тут використовують металічний стержень, один кінець якого закріплений на конструкції, а іншій залишається вільним. Недоліком відомого способу є використання датчика переміщення для визначення напружень. Датчики переміщення монтуються в наперед визначених місцях конструкції і їх переміщення в інші зони є достатньо складною процедурою. Тобто мобільність датчиків обмежена. Крім того, такий метод не дозволяє локальне вимірювання напружень в критичних зонах. Задачею корисної моделі є підвищення достовірності визначення напружень в елементах пролітної конструкції, що дозволяє збільшити надійність і безпеку монтажних робіт під час будівництва мостів методом насування. Задача досягається тим, що в способі поздовжнього насування пролітної конструкції під час будівництва мостів виконують збирання пролітної конструкції моста на насипу одного із підходів до моста, встановлюють її на опори, орієнтуючи вздовж осі моста, і насувають пролітну конструкцію за допомогою тягових механізмів. В процесі насування пролітної конструкції проводять моніторинг пролітної конструкції, під час якого проводять вимірювання зміни напружень в процесі насування на стальних елементах пролітної конструкції електромагнітним магнітоанізотропним методом шляхом встановлення на елементах конструкції магнітоанізотропних перетворювачів. Перед проведенням моніторингу виготовляють випробувальні зразки із матеріалу пролітної конструкції. Наводять в зразках напруження шляхом навантаження їх на випробувальній машині і в процесі навантаження вимірюють зміни вихідного сигналу магнітоанізотропного перетворювача, які використовують для побудови кореляційної залежності між напруженнями і вихідним сигналом магнітоанізотропного перетворювача. Цю залежність використовують для визначення напружень в елементі пролітної конструкції. Можна визначати напруження на крайніх вертикальних стінках коробчастих секцій пролітної конструкції. За результатами цих вимірювань визначати різницю напружень на різних вертикальних стінках пролітної конструкції, яку використовувати для оцінювання стійкості і розбалансування пролітної конструкції в процесі виконання насування. На фіг. 1 представлено спрощену схему насування пролітної конструкції моста: 1 - пролітна конструкція, 2 - механізми ковзання, 3 - опора, 4 - аванбек, 5 - приймальна опора. На фіг. 2 представлено поперечний розріз коробчастої пролітної конструкції з можливими точками вимірювання напружень (місцями розташування магнітоанізотропних перетворювачів): 1 - коробчаста пролітна конструкція, 2 і 3 - магнітоанізотропні перетворювачі на бічній стінці, 3 магнітоанізотропний перетворювач на горизонтальній стінці. 1 UA 116454 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фіг. 3 представлено один із варіантів виконання накладного перетворювача для визначення напружень в сталевих елементах пролітної конструкції магнітоанізотропним методом. Розглянемо реалізацію запропонованого способу на прикладі простішої коробчастої пролітної конструкції (фіг. 1). На фіг. 1 показано схему насування пролітної конструкції 1 з використанням аванбеку 4. Аванбек 4 є спеціальною балочною конструкцією, що прикріплюється до передньої частини пролітної конструкції. Аванбек 4 відрізняється меншою порівняно з пролітною конструкцією погонною вагою і має форму кінцевої частини, що полегшує виконання насування на приймальну опору 5. Пролітну конструкцію 1 після її монтажу встановлюють на опори ковзання 2, які розташовані на опорі 3 і орієнтують в напрямку приймальної опори 5. Після цього за допомогою тягових механізмів (не показано) пролітну конструкцію 1 насувають на приймальну опору 5 (на. фіг. 1 напрямок насування показано стрілкою). Розглянемо випадок, коли для вимірювання напружень магнітоанізотропні перетворювачі розміщують на бічних стінках коробчастої конструкції 1 із сталі 15ХСНД (фіг. 1 і фіг. 2) розміщують магнітоанізотропні перетворювачі (2-4 на фіг. 2). Магнітоанізотропні перетворювачі для вимірювання напружень у феромагнітних матеріалах відомі, наприклад по [6]. Перетворювач складається із П-подібного електромагніта, який живиться змінним струмом робочої частоти, і індикаторної обмотки, також розміщеної на П-подібному осерді, яка розташована між полюсами електромагніта перпендикулярно до лінії, що з'єднує їх. Використання магнітоанізотропних перетворювачів має суттєві переваги порівняно з традиційним тензометричним методом. Тензометричні перетворювачі можуть встановлюватись стаціонарно в наперед визначених точках пролітної конструкції. Магнітоанізотропні перетворювачі не вимагають безпосереднього контакту з матеріалом пролітної конструкції і тому мають необмежену мобільність. Попередньо необхідно визначити калібрувальну залежність вихідного сигналу перетворювача для сталі 15ХСНД, що використовується в пролітній конструкції. Для цього із сталі 15ХСНД виготовляють випробувальні зразки. Навантажують зразки на випробувальній машині, створюючи таким чином відповідні напруження, які легко розрахувати. В процесі навантаження вимірюють зміни вихідного сигналу магнітоанізотропного перетворювача. На основі цих вимірювань будують кореляційну залежність між напруженнями в зразку і вихідним сигналом магнітоанізотропного перетворювача, яка буде використовуватись для визначення напружень в елементі пролітної конструкції. В процесі насування пролітної сталевої конструкції вимірюють напруження на бічних стінках, користуючись визначеною попередньо кореляційною залежністю. Для моніторингу можна оцінювати значення напружень в точках розміщення магнітоанізотропних перетворювачів, порівнюючи їх з критичними для даної сталі напруженнями. Крім того, важливу інформацію можна отримати, порівнюючи напруження на крайніх вертикальних стінках коробчастих секцій пролітної конструкції. Велика різниця напружень на різних вертикальних стінках пролітної конструкції може свідчити про перекошування і розбалансування пролітної конструкції в процесі насування. Використання запропонованої корисної моделі дозволить підвищити достовірність визначення напружень в елементах пролітної конструкції в процесі виконання монтажу мостів методом насування. Це дозволить збільшити надійність і безпеку монтажних робіт під час будівництва мостів. Джерела інформації: 1. Пестряков А.Н. Продольная и поперечная надвижка: метод, указания. Екатеринбург: УрГУПС, 2010. - 28 С. 2. Кручинкин А.В., Белый В.К. Монтаж стальных пролетных строєний мостов. - М: Транспорт. 3. Патент № 2390601 (Россия). Способ продольной надвижки пролетного строения моста /Хижавский О.А., Губин А.В. Заявка 2009110664/03 от 23.03.09, Опубл. 27.05.10. Бюл. № 15. 4. Наянов В.И., Ноянов Ю.В. Современные технологии контроля в строительстве внеклассных мостов //Транспортное строительство. 2007. № 1. - С. 86-87. 5. Наянов В.И., Ноянов Ю.В. Компьютерная система слежения на строительстве крупных мостовых переходов. Учебно-методическое пособие к курсу "Автоматизированные системы мониторинга". ГОУ ВПО "Саратовский государственный університет, им. Н. Г. Чернышевского". 2009. 6. Авт. свид. №: 111331, МКИ2 G01N 27/86, Датчик магнитной анизотропии //Ю.Я. Мехонцев. 60 2 UA 116454 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 20 1. Спосіб поздовжнього насування пролітної конструкції під час будівництва мостів, при якому виконують збирання пролітної конструкції моста на насипу одного із підходів до моста, встановлюють її на опори, орієнтуючи вздовж осі моста, і насувають пролітну конструкцію за допомогою тягових механізмів, в процесі насування пролітної конструкції проводять моніторинг пролітної конструкції, який відрізняється тим, що моніторинг проводять вимірюванням зміни напружень в процесі насування на сталевих елементах пролітної конструкції електромагнітним магнітоанізотропним методом шляхом встановлення на визначених елементах конструкції магнітоанізотропних перетворювачів. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед проведенням моніторингу виготовляють випробувальні зразки із матеріалу пролітної конструкції, наводять в зразках напруження шляхом навантаження їх на випробувальній машині, в процесі навантаження вимірюють зміни вихідного сигналу магнітоанізотропного перетворювача, будують кореляційну залежність між напруженнями і вихідним сигналом магнітоанізотропного перетворювача, яку використовують для визначення напружень в елементі пролітної конструкції. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що визначають напруження на крайніх вертикальних стінках коробчастих секцій пролітної конструкції, визначають різницю напружень на різних вертикальних стінках пролітної конструкції, яку використовують для оцінювання стійкості і розбалансування пролітної конструкції в процесі виконання насування. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3