Способ стыковки береговой и речной частей наплавного унифицированного железнодорожного моста-ленты МЛЖ-ВФ-ВТ
METHOD FOR JOINING COASTAL AND RIVER PARTS OF FLOATING UNIFIED RAILWAY RIBBON BRIDGE MLZH-VF-VT

Заявленное изобретение относится к области военного мостостроения и может быть использовано при конструировании, изготовлении, наведении и эксплуатации наплавных железнодорожных мостов из инвентарных понтонных парков.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в оптимизации конструктивных решений и технологии наведения инвентарных наплавных железнодорожных мостов. Наплавной мост, наводимый из понтонного парка МЛЖ-ВФ-ВТ, как и другие наплавные железнодорожные мосты состоит из речной части, двух переходных и двух береговых частей. Если сравнивать используемые в настоящее время инвентарные наплавные мосты НЖМ-56 и МЛЖ-ВФ-ВТ, то в части касающейся береговых и переходных частей последний понтонный парк конструктивно намного сложнее. Соответственно необходимы значительные затраты сил и средств на изготовление металлоконструкций, их сборку и эксплуатацию.
Переходная часть моста МЛЖ-ВФ-ВТ соединяет его береговую и речную части. В состав переходной части входят переходное звено с навешенными опорной шарнирной балкой и компенсационной шарнирной балкой, а также башенная ограничительная опора. Применение переходных частей в конструкции наплавного моста обязательно. Береговая часть наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ представляет собой эстакаду на жестких, в том числе подъемных опорах. Подъемные опоры используются для корректировки продольного уклона береговых пролетных строений при изменении рабочего уровня воды. Конструктивно пролетные строения береговой части, как и пролетное строение переходной части состоят из двух понтонов с рельсом с навешенными на них опорными шарнирными балками и компенсационными шарнирными балками. В связи с тем, что пролетные строения береговой и переходной частей наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ по сути являются плавучими средствами - поперечной сцепкой понтонов, их использование в условиях переменных уровней воды в реке с целью воспрещения отрицательных или отрывающих от опор нагрузок предусматривает балластировку понтонов. При этом правила и порядок балластировки на различных участках береговой и переходной частей моста отличаются друг от друга.
Наличие в комплекте моста МЛЖ-ВФ-ВТ башенных подъемных и башенных ограничительных опор обусловлено большими вертикальными нагрузками, возникающими в стыке переходной части моста с его речной частью, представляющей собой единую плавучую неразрезную балку одинакового сечения или числа понтонов в речных звеньях по всей длине речной части. При этом речная часть у места соединения с переходной частью не имеет усиления в виде дополнительной грузоподъемности или плавучести. Данное обстоятельство обусловливает большой прогиб конца речной части и, как следствие перелом профиля железнодорожного пути, величина которого превышает допуски Правил технической эксплуатации железных дорог. В конструкции существующего наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ плавный переход от прогибающегося под нагрузкой пути речной части к жесткому пути береговой части обеспечивают башенная ограничительная опора и две башенные подъемные опоры с балластируемыми пролетными строениями, собранными из понтонов с рельсом.
Инвентарные наплавные железнодорожные мосты предназначены, прежде всего для скоростного возобновления движения поездов при разрушении железнодорожных мостов в кризисных ситуациях. Наибольшие темпы восстановления достигаются в пределах речной части моста. Поэтому оптимальным конструктивным решением такого моста, учитывая его предназначение, является максимально возможная по глубинам длина речной части, собственно являющейся наплавным мостом. Следовательно, переходные и береговые части, сооружение которых достаточно длительно и трудоемко, должны иметь техническую возможность монтажа и эксплуатации при глубинах меньших, чем требуются для речной части. Однако плоские подъемные опоры моста МЛЖ-ВФ-ВТ эксплуатируются при минимальной глубине в 1,7 раза большей минимальной глубины эксплуатации речной части, а для обеспечения монтажа таких опор основным способом «с воды» требуется глубина, в 1,9 раза превышающая минимальную глубину воды для речной части. Для башенных подъемных и башенных ограничительных опор, практически не отличающихся друг от друга по конструкции, минимальные эксплуатационная и монтажная глубины превышают соответственно в 1,7 и 2,4 раза минимально необходимую глубину наведения и эксплуатации речной части. Таким образом, исходя из требований к инвентарным наплавным железнодорожным мостам, технические решения примыкания речной части к переходным частям, а также переходных и береговых частей понтонного парка МЛЖ-ВФ-ВТ требуют корректировки.
Задача решается путем изменения конструкции речной части на участках примыкания к переходным частям моста, а также изменением конструктивных элементов переходных и береговых частей.
Технический результат заключается в снижении трудоемкости наведения наплавного моста.
Речные звенья на участках у переходных частей уширяются дополнительными понтонами без рельса или понтонами с рельсом в количестве достаточном для уменьшения прогибов в стыке и соответственно выполнения требований Правил технической эксплуатации железных дорог по допускам на переломах профиля железнодорожного пути.
Пролетные строения переходных и береговых частей моста из двух понтонов с рельсами с навешенными опорными шарнирными балками и компенсационными шарнирными балками заменяются металлическими сварными пролетными строениями классической конструкции с главными двутавровыми балками, к верхним поясам которых крепятся путевые рельсы, тротуарные консоли с настилом, а также настил и покрытие автодорожного проезда. К торцам пролетных строений крепятся опорные шарнирные балки и компенсационные шарнирные балки. Балластировать пролетные строения с главными двутавровыми балками нет необходимости.
В связи с обеспечением требующейся грузоподъемности участков речной части, примыкающих к переходным частям моста, за счет дополнительных понтонов оказались ненужными башенные подъемные и башенные ограничительные опоры. Переходное пролетное строение опирается одной шарнирной балкой на речную часть моста, а другой шарнирной балкой - на плоскую подъемную опору с измененной конструкцией по сравнению с соответствующей опорой из существующих комплектов понтонного парка МЛЖ-ВФ-ВТ. Усовершенствованная опора может эксплуатироваться и монтироваться в том числе «с воды» на минимальных глубинах, одинаковых с минимальной глубиной наведения и эксплуатации речной части. Монтаж «с воды» на меньшей глубине возможен в связи с изменением конструкции опоры, позволившей осуществить подвеску опоры к монтажному плашкоуту с положением низа конструкций опоры практически на одном уровне с днищем плашкоута.
Сущность изобретения поясняется на фигурах 1-5.
На фигуре 1 показана схема существующей конструкции береговой и переходной частей наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ, а также схема балластировки понтонов пролетных строений его береговой и переходной частей:
поз. 1 - береговая часть наплавного моста;
поз. 2 - переходная часть наплавного моста;
поз. 3 - речная часть наплавного моста;
поз. 4 - участок балластировки отсеков понтонов №1, где уровень воды в отсеках понтонов изменяется самотеком посредством постоянно открытых кингстонов одновременно с изменением горизонта забортной воды и не превышает ее уровня;
поз. 5 - участок балластировки отсеков понтонов №2, где уровень воды в отсеках понтонов является постоянно предельно высоким в течение всего периода эксплуатации - до низа водоотливной пробки секций понтонов при закрытых кингстонах;
поз. 6 - отметка подошвы рельса;
поз. 7 - отметка горизонта забортной воды;
поз. 8 - инвентарный устой;
поз. 9 - береговая опора;
поз. 10 - плоская подъемная опора;
поз. 11 - башенная подъемная опора;
поз. 12 - башенная ограничительная опора;
поз. 13 - свайный анкер продольного закрепления моста;
поз. 14 - крайний отсек понтона;
поз. 15 - средний отсек понтона;
поз. 16 - переходное пролетное строение.
На фигуре 2 показана предлагаемая конструкция участка речной части, примыкающего к переходной части наплавного железнодорожного моста МЛЖ-ВФ-ВТ и его береговой и переходной частей:
поз. 1 - береговая часть наплавного моста;
поз. 2 - переходная часть наплавного моста;
поз. 3 - речная часть наплавного моста;
поз. 6 - отметка подошвы рельса;
поз. 7 - отметка горизонта забортной воды;
поз. 8 - инвентарный устой;
поз. 9 - береговая опора;
поз. 17 - усовершенствованная плоская подъемная опора;
поз. 18 - тормозное металлическое сварное пролетное строение с главными двутавровыми балками;
поз. 19 - береговое металлическое сварное пролетное строение с главными двутавровыми балками;
поз. 20 - переходное металлическое сварное пролетное строение с главными двутавровыми балками;
поз. 21 - шарнирный компенсационный стык переходной и береговой частей наплавного моста;
поз. 22 - шарнирный компенсационный стык речной и переходной частей наплавного моста;
поз. 23 - уширение речной части наплавного моста понтонами без рельса или понтонами с рельсом для увеличения грузоподъемности участка, примыкающего к переходной части;
поз. 24 - речная часть моста под расчетную нагрузку по схеме ВФ или ВТ.
На фигуре 3 показана конструкция существующей плоской подъемной опоры из комплекта понтонного парка МЛЖ-ВФ-ВТ:
поз. 25 - ригель;
поз. 26 - жесткая распорка;
поз. 27 - башмак;
поз. 28 - площадка с лебедкой;
поз. 29 - опорный кронштейн;
поз. 30 - винтовая свая;
поз. 31 - свайный наконечник;
поз. 32 - блочная обойма;
поз. 33 - фиксатор стойки на свае;
поз. 34 - стойка;
поз. 35 - уровень высокой воды;
поз. 36 - уровень низкой воды.
На фигуре 4 показана конструкция усовершенствованной плоской подъемной опоры для предлагаемой конструкции переходных и береговых частей комплекта понтонного парка МЛЖ-ВФ-ВТ:
поз. 25 - ригель;
поз. 27 - башмак;
поз. 28 - площадка с лебедкой;
поз. 29 - опорный кронштейн;
поз. 30 - винтовая свая;
поз. 31 - свайный наконечник;
поз. 32 - блочная обойма;
поз. 33 - фиксатор стойки на свае;
поз. 34 - стойка;
поз. 35 - уровень высокой воды;
поз. 36 - уровень низкой воды;
поз. 37 - объемлющая жесткая распорка. Данная распорка состоит из двух сварных решетчатых балок, прикрепляемых к нижней части стоек опоры непосредственно над башмаками. Сварные решетчатые балки распорки крепятся к стойкам опоры болтами посредством кронштейнов, приваренных к балкам. Фиксированное расстояние в свету между балками распорки, создаваемое кронштейнами, позволяет ригелю опускаться между балками, тем самым понижая отметку пути на опоре.
На фигуре 5 показана транспортировка на монтажном плашкоуте плоских подъемных опор наплавного моста МЛЖ-ВФ-ВТ существующей и предлагаемой конструкции к месту установки на оси моста:
поз. 7 - отметка горизонта забортной воды;
поз. 25 - ригель;
поз. 26 - жесткая распорка;
поз. 27 - башмак;
поз. 29 - опорный кронштейн;
поз. 33 - фиксатор стойки на свае;
поз. 34 - стойка;
поз. 37 - объемлющая жесткая распорка;
поз. 38 - транспортировка существующей плоской подъемной опоры МЛЖ-ВФ-ВТ от места сборки к месту установки в линию моста, вид с левого борта монтажного плашкоута. Низ транспортируемых конструкций опоры находится значительно ниже днища понтонов, что при малых глубинах реки потребует промеров глубин, расчистки и прокладки судового хода либо проведения дноуглубительных работ по ходу следования монтажного плашкоута и, возможно на месте установки опоры в проектное положение;
поз. 39 - транспортировка от места сборки к месту установки в линию моста существующей плоской подъемной опоры МЛЖ-ВФ-ВТ, вид с носовой части монтажного плашкоута;
поз. 40 - транспортировка плоской подъемной опоры МЛЖ-ВФ-ВТ предлагаемой конструкции от места сборки к месту установки в линию моста, вид с левого борта монтажного плашкоута. Низ транспортируемых конструкций находится практически в уровне днища понтонов монтажного плашкоута, что значительно упрощает транспортировку и сокращает время ее выполнения, а также уменьшает время установки опоры в проектное положение методом «с воды»;
поз. 41 - транспортировка от места сборки к месту установки в линию моста плоской подъемной опоры МЛЖ-ВФ-ВТ предлагаемой конструкции, вид с носовой части монтажного плашкоута;
поз. 42 - монтажный плашкоут;
поз. 43 - катер-толкач;
поз. 44 - монтажный фиксатор.
Литература
1. Наплавной железнодорожный мост НЖМ-56. Техническое описание и инструкция по монтажу, перевозке, хранению и эксплуатации. - М.: Воениздат, 1977.
2. Ефимкин С.В., Войтович П.В., Доронин А.В. и др. Наплавной унифицированный железнодорожный мост-лента МЛЖ-ВФ-ВТ. Техническое описание и руководство по монтажу, перевозке, хранению и эксплуатации. - М.: МО РФ, ЖДВ, 2013.
3. Телов В.И., Кануков И.М. Наплавные мосты, паромные и ледяные переправы. - М.: Транспорт, 1978.