Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / БЖЧС / Диплом / БЖЧС-готовая
..doc
ГЛАВА
8
Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
8. Безопасность в чрезвычайных ситуациях.
Разработка вариантов дублирования моста
Исходные данные:
На удалении 250 метров от ближайшей береговой опоры моста, расположена база ГСМ с общей массой жидкого топлива 850т, база размещена под углом 45 к продольной оси моста.
Требуется выполнить:
1) Дать характеристику взрыва горюче-воздушной смеси ГВС.
2) Определить возможное воздействие взрыва ГВС на мост.
3) Выбрать и обосновать используемое инвентарное имущество.
4) Разработать принципиальную схему моста и определить потребное количество инвентарного имущества.
8.1.Характеристика взрыва ГВС
При разрушении емкости с топливом, взрывается не само топливо, а ГВС, те пары топлива, скапливающиеся в воздушном объеме между внутренней поверхностью жидкости и крышкой резервуара.
При взрыве ГВС образуются три зоны (рис 8.1.).
Характеристика взрыва ГВС:
1. Зона бризантного воздействия в пределах облака ГВС с примерно одинаковым давлением, радиус зоны зависит от массы и может составлять при Q=10,100,500,1000 т соответственно 40,90,150,190 м.
2. Зона действия продуктов взрыва, где избыточное давление постепенно падает. Радиус действия продуктов взрыва R2 в среднем в 1,7 раза больше R.
3. Зона действия воздушной ударной волны, это действие аналогично действию ударной волны ядерного взрыва.
р ис 8.1.
В зонах 1 и 2 все наземные здания и сооружения разрушаются полностью. Определение возможного действия взрыва ГВС на наземные сооружения производится для зоны 3, где избыточное давление интенсивно падает. Избыточное давление Рф в первой зоне составляет более 1700кПа, во второй от 1700 до 300кПа, в третьей менее 300кПа.
8.2. Определение возможного воздействия взрыва ГВС на мост
Для характеристики параметров ударной волны необходимо построить график зависимости избыточного давления во фронте ударной волны от расстояния,
Рф=f(R) , где R – расстояние до эпицентра взрыва, м;
Рф – избыточное давление во фронте ударной волны, кПа;
График зависимости строится с использованием данных о взрыве дизельного топлива массой 1000т и закона подобия взрывов.
где Rтабл – радиусы изолиний давления ударной волны от взрыва топлива массой Qтабл [1000 т].
Qзад= 850т – масса топлива по заданию.
Rх=0,95Rтабл
Расчеты выполнены для следующих величин:
Рф = 300,200,100,50,30,20,10 кПа.
R300=304м;
R200=361м;
R100=494м;
R50=722м;
R30=988м;
R20=1273м;
R10=1824м;
Используя данные, полученные в результате расчета, построен график зависимости избыточного давления во фронте ударной волны от расстояния (рис 8.2.). Схема к определению последствий взрыва ГВС на элементы моста представлена ниже. Результаты воздействия взрыва на элементы моста сведены в таблицу 8.1.
Рис. 8.2.
Табл.8.1.
Элемент моста |
Расстояние до склада |
Рф кПа |
Степень разрушения |
Состояние элемента |
Вид Ремонта |
Опора 1 |
250 |
470 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 1 |
260 |
450 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 2 |
265 |
430 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 2 |
270 |
410 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 3 |
275 |
400 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 3 |
280 |
350 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 4 |
290 |
325 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 4 |
295 |
310 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 5 |
305 |
300 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 5 |
312 |
270 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 6 |
320 |
250 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Пролетное строение 6 |
360 |
200 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 7 |
405 |
160 |
среднее |
- |
- |
Пролетное строение 7 |
430 |
140 |
сильное |
Разрушение |
Замена |
Опора 8 |
460 |
135 |
слабое |
- |
- |
Пролетное строение 8 |
470 |
120 |
среднее |
- |
- |
Опора 9 |
485 |
110 |
Не разрушается |
- |
- |
Степень разрушения элементов определяется по таблице. Следует учесть, что данные, приведенные в таблице, относятся к пролетным строениям мостов. Опоры мостов более устойчивы. Степени их разрушения определяются следующими значениями избыточного давления ΔPф: промежуточные опоры получают слабые разрушения при ΔPф = 100 – 140кПа, средние при ΔPф =140 - 180 кПа и сильные при ΔPф =180 — 220 кПа; Береговые опоры получают слабые разрушения при ΔPф =300 — 350 кПа, средние при ΔPф =350 — 400 кПа и сильные при ΔPф =400 — 450 кПа.
Результаты расчетов сводятся в таблице 3.
Вывод: На основании полученных данных, в результате взрыва, большая часть моста получит полные разрушения пролетных строений и опор, что потребует замены их на новые. Данная операция потребует достаточно много времени, а перерыв в движении поездов должен быть сведен к минимуму и, исходя из этого, принимаем решение о дублировании моста
металлическая эстакада РЭМ-500;
Схема дублирующего моста
8. 3. Выбор и обоснование использования инвентарного имущества.
Инвентарным имуществом, которое может быть использовано в данных условиях, является металлическая эстакада РЭМ-500, так как в реке достаточно стабильный горизонт воды, а глубина составляет до 6м.
При обосновании использования того или иного инвентарного имущества необходимо учитывать область его применения.
Инвентарное имущество металлической эстакады РЭМ-500 может эффективно применяться при дублировании путепроводов, виадуков и мостов через реки глубиной до 7 м. Максимальная высота эстакады от подошвы башмаков опор до головки рельсов — 14 м, минимальная — 4,3 м.
Для дублирования моста используются 26 пролетных строений длиной 12,5 м
Допускаемая нагрузка 7,2 тс/м. Возможность пропуска тепловоза ТЭ-3.
Сооружение насыпей подходов производится в течение шести суток, пятью автосамосвалами КрАЗ 225, имеющимися в составе парка мостоотряда, производящего реконструкцию моста. Потребное количество инвентарного имущества:
Опоры : рамные- 13 шт
башенные- 6 шт.
Пролетные строения - 20 шт.
Устои шпальные – 2 шт.