Руководство мостовому мастеру

Рис.4.6. Склерометр Шмидта: а - продольным разрез; б - общий вид; I - исследуемая конструкция; 2 – ударный стержень; 3-колпачок; 4 - ударная пружина; 5 - окно со шкалой; 6 - движок со стержнем; 7 – направ-

ляющий стержень; 8 - направляющая шайба; 9 - нажимная пружина; 10 - крышка; 11 - стопорная кнопка; 12 - корпус; 13 - молот; 14 - крышка с наж-

дачным камнем; 15 - футляр; 16 – прибор

Pиc.4.7. Зависимость показаний склерометра Шмидта от кубиковой прочности бетона на сжатие

Динамические испытания проводят с целью определения значений динамических воздействий на мост в целом и на его отдельные элементы реаль-

291

ными поездными нагрузками, а также для определения динамических характеристик моста (частот и форм собственных колебаний, динамической жесткости пролетного строения и характеристик затухания колебаний).

В качестве испытательной нагрузки при динамических испытаниях принимают тяжелые подвижные нагрузки, которые могут реально обращаться на мосту и способны при наличии неровностей пути вызывать в пролетных строениях колебания, ударные воздействия, местные перегрузки и т.п. Испытательную нагрузку прогоняют по мосту с различными скоростями, начиная от 5 км/ч до максимально допустимой. Обычно рекомендуется выполнять не менее десяти заездов с разными скоростями, повторяя заезды на скоростях, при которых наблюдается повышенное динамическое воздействие нагрузки. Тип и число приборов и их размещение определяются программой и целью динамических испытаний.

Основным критерием положительной оценки работы конструкций моста является соответствие полученных при испытании значений напряжений, деформаций, перемещений в элементах моста расчетным значениям от испытательной нагрузки.

При статических испытаниях указанное соответствие оценивается конструктивным коэффициентом k , определяемым по формуле:

k = Se

Scoe

где Se - фактор, измеренный под воздействием испытательной нагрузки; Scoe - тот же фактор, найденный от испытательной нагрузки расчетным

путем.

Обычно конструктивный коэффициент определяют для следующих факторов: прогибов пролетных строений, средних осевых напряжений в растянутых и сжатых элементах, средних фибровых напряжений в растянутых и сжатых зонах изгибаемых элементов. Если значения конструктивных коэффициен-

292

тов для основных несущих конструкций и элементов находятся в пределах 0,7 - 1,0, то работу моста оценивают положительно. Низкие значения конструктивного коэффициента свидетельствуют о наличии в конструкции моста запаса несущей способности. Значения конструктивного коэффициента, большие единицы, указывают на существенные отличия работы элементов моста от принятых в расчетах предпосылок. В этом случае необходимо выяснить причины отклонений и разработать мероприятия по обеспечению надежной работы соответствующих элементов моста.

4.4 Поверки геодезических инструментов

Поверки теодолита. Теодолиты ТТ-5 и оптические ТЗО (2ТЗО) имеют одни и те же правила поверки. Некоторое отличие состоит лишь в вычислении коллимационной погрешности (вторая поверка), вызванное разными отсчетными устройствами.

Первая поверка - ось цилиндрического уровня должка быть перпендикулярна к главной (вертикальной) оси* вращения прибора. Поверке предшествует приведение плоскости лимба в горизонтальное положение. Для этого устанавливают уровень по направлению двух подъемных винтов и, вращая их в разные стороны, приводят пузырек на середину. Затем поворачивают алидаду с уровнем на 90° и вращением третьего винта снова приводят пузырек уровня на середину. При этом плоскость лимба займет горизонтальное положение. Алидаду с уровнем поворачивают на 180°, пользуясь отсчетами по лимбу. Если пузырек уровня остался на середине, условие поверки выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня перемещают пузырек на половину дуги отклонения, а другую половину - подъемными винтами, затем поверку повторяют.

Вторая поверка - визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к ее оси вращения. Визируют при КП на отдаленную точку, расположенную примерно на высоте теодолита, и снимают по лимбу отсчет (по пер-

293

вому верньеру - градусы и минуты, по второму - минуты). Из минут по верньерам берут среднее. Переводят трубу через зенит, поворачивают алидаду на 180° и при KП снова визируют на ту же точку (лимб должен оставаться неподвижным). Снимают по лимбу отсчет в той же последовательности и получают среднее.

Если разность отсчетов при КП и КЛ будет отличаться от 180° больше, чем на удвоенную точность верньера, то это укажет на наличие так называемой коллимационной погрешности. Для ее исправления вычисляют полусумму отсчетов и устанавливают ее на лимбе, пользуясь наводящим винтом алидады. Центр сетки нитей при этом сместится с ранее наведенной точки. Исправительными винтами перемещают сетку нитей до совмещения центра сетки с точкой. Поверку повторяют.

Пример. КП I, верньер 285°30’ ;

КП II, верньер 30’ ;

среднее 285°30' ;

КЛ I, верньер 105°22' ;

КЛ П, верньер 22’;

среднее 105°22' .

Двойная коллимационная погрешность 2 с = (285°30 - 180°) - 105°22’ = 8’, т.е. 2 c < 2t , где t - точность верньера. Ее получают, разделив цену деления лимба l на число делений верньера n. . Для исключения коллимационной погрешности ставят на лимбе отсчет

(285030' ) +1050 22' =1050 26' 2

иперемещают сетку исправительными винтами до совпадения ее центра

сточкой.

При данной поверке оптического теодолита 2ТЗО отсчеты по лимбу при двух положениях круга (КП и КЛ) берут дважды: вначале наведения и после поворота алидады на 180°.

294

Значение С не должно превышать 2’. В противном случае наводящим винтом алидады ставят отсчет на лимбе, равный КЛ2 и перемещают сетку, как указано выше.

Третья поверка - ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к основной оси вращения теодолита. Устанавливают теодолит в 2030 м от высокого предмета, например стены, закрепляют лимб и визируют на высокую точку. Закрепив алидаду, опускают трубу до ее горизонтального положения и отмечают на стене точку, совпадающую с центрам сетки нитей. То же проделывают при другом положении круга и отмечают вторую точку. Если точки совпали, условие выполнено. В противном случае теодолит подлежит ремонту.

Четвертая поверка - одна из нитей сетки должна быть вертикальна. Наводят верхний или нижний край вертикальной нити сетки на точку и, действуя наводящим винтом трубы, медленно поднимают или опускают зрительную трубу. Если нить не сходит с точки, условие выполнено. В противном случае ослабляют исправительные винты нитей на 1/8 - 1/4 оборота и поворачивают оправу сетки. Обычно эту поверку выполняют одновременно со второй поверкой, чтобы не нарушать ее условия.

Поверки нивелира. На производстве для технического и точного нивелирования широко используется нивелир НЗ с погрешностью 3 мм на I км хода.

Перед выходом в поле выполняют следующие поверки нивелира. Первая поверка - ось круглого уровня должна быть параллельна оси вра-

щения нивелира. Ставят круглый уровень по направлению двух подъемных винтов и, работая ими и третьим подъемным винтом, приводят пузырек уровня в нуль-пункт. Затем поворачивают трубу с уровнем на 180°. Если пузырек

295

уровня остался на середине, условие поверки выполнено. В противном случае исправительными винтами б уровня 5 перемещают пузырек к нуль-пункту на половину дуги отклонения, и поверку повторяют.

Вторая поверка - ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси трубы (рис.4.8). Поверку выполняют нивелированием из середины и вперед. На ровной местности от точки отмеряют лентой равные расстояния АК = КБ (50-75 м). Середину и концы линий закрепляют кольями А, К, В. В точке К ставят нивелир, в точках А и В - рейки. Нивелируя из середины, берут отсчеты по задней а и передней б рейкам, установив предварительно пузырек контактного уровня на середину. Вычисляют превышение h = а - в. Нивелир переносят и ставят в 3-4 м за рейкой. Нивелируя вперед, берут отсчет по ближайшей рейке, а ожидаемый отсчет а1 - по рейке в точке А: а1 = б1 + h. Визируют на рейку А и берут отсчет ан. При а1 = ан условие поверки выполнено. В противном случае, элевационным винтом устанавливают отсчет по рейке А, разный а1, а исправительными винтами уровня совмещают концы половинок пузырька контактного уровня, и поверку повторяют.

Третья поверка - одна из нитей сетки должна быть горизонтальной. При помощи круглого уровня приводят вертикальную ось вращения нивелира в отвесное положение. Наводящим винтом нивелира перемещают зрительную трубу по горизонту. При неизменном отсчете условие выполнено. Поверка гарантируется заводом.

Рис. 4.8. Поверка оси цилиндрического уровня и визирной оси нивелира

296

5 ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ МОСТОВ

Всоответствии с требованиями Правил технической эксплуатации железных дорог России все мосты железнодорожной сети классифицируются по грузоподъемности с целью выработки эффективных и безопасных режимов эксплуатации, решения вопросов усиления, ремонта или замены.

Внастоящее время разработаны методы оценки грузоподъемности металлических и железобетонных балочных разрезных пролетных строений, а также опор мостов, для которых составлены специальные Руководства.

Воснову существующей системы оценки грузоподъемности эксплуатируемых мостов положен метод предельных состояний, широко применяемый при проектировании новых мостовых конструкций.

Все данные по обращающимся в настоящее время и перспективным подвижным нагрузкам на железных дорогах приведены в Руководстве по пропуску подвижного состава по железнодорожным мостам. Огибающие классов обращающегося подвижного состава приведены на рис.5.1.

Условия пропуска поездных нагрузок . по мостам устанавливают сравнением классов элементов пролетных строений и опор, вычисленных по действующим Руководствам по определению грузоподъемности мостов, с классами пропускаемого подвижного состава, приведенными в Руководстве по пропуску подвижного состава по железнодорожным мостам.

При решении вопроса о пропуске поездной нагрузки с ограничением скоростей, особенно, когда допускаемая скорость не превышает 15 км/ ч, необходимо тщательно проверять все слабые элементы пролетных строений и других частей мостов и убедиться, что их состояние соответствует принятому при определении грузоподъемности.

297

298

Рис.5.1 Огибающие классов обращающегося подвижного состава:

1 – всех вагонов; 2 – 4-осных вагонов; 3 – транспортеров грузоподъемностью более 300 т; 4 – сплоток тепловозов; 5 – то же электровозов; 6 - транспортеров грузоподъемностью 300 т и менее; 7 – 8-и 6-осных транспортеров.

5.1 Грузоподъемность металлических мостов

Для каждого несущего элемента пролетного строения определяется максимальная интенсивность временной вертикальной равномерно распределенной (погонной) нагрузки k, кН/ м ( тс/м пути), воздействие которой является безопасным для рассматриваемого элемента. Такая нагрузка называется допускаемой временной нагрузкой. Эту величину выражают в единицах ус-

299

ловной эталонной поездной нагрузки, а число таких единиц называют классом элемента по грузоподъемности К.

Интенсивность эквивалентной вертикальной нагрузки, действующей на каждый рассматриваемый элемент пролетного строения от любого конкретного подвижного состава, выражают в единицах той же условной эталонной нагрузки, и число таких единиц называют классом нагрузки по воздействию на мосты К0*

В соответствии с этим:

•где kн и (1+μ) – нормативное значение эквивалентной нагрузки, кН/м (тс/м пути), и динамический коэффициент от воздействия на рассматриваемый элемент условного эталонного поезда;

•k0 и (1+μс) – то же от воздействия определенного конкретного классифи-

цируемого подвижного состава.

Таким образом, и грузоподъемность элементов мостов, и силовое воздействие на них определенного подвижного состава могут быть представлены в одних и тех же единицах и сравниваться между собой. Для сопоставления клас-

сов К и К0 нагрузки kн и k0, а также коэффициенты (1+μ) и (1+μс) должны соот-

ветствовать параметрам той линии влияния, по которой определяется допускаемая нагрузка k.

Сравнение классов элементов моста К с соответствующими величинами К0 (наряду с учетом данных о физическом состоянии сооружения, его конструкции, габаритности, имеющихся материалах испытаний и др.) позволяет ре-

* Главная (вертикальная) ось – ось, вокруг которой вращается горизонтальный лимб и алидада, со всеми закрепленными на ней деталями.

300