Обоснование и разработка технологии монтажа тяжеловесных балок пролетных строений с использованием консольно-шлюзового крана при строительстве ВСМ Москва — Санкт-Петербург

Содержание

Введение

Глава 1. Технико-технологические основы возведения искусственных сооружений на высокоскоростных железнодорожных магистралях

1.1. Нормативно-правовое регулирование и стандарты строительства объектов ВСМ в Российской Федерации

1.2. Сравнительная характеристика грузоподъемного оборудования для монтажа тяжеловесных балок пролетных строений

1.3. Анализ проектных решений и условий строительства магистрали «Москва — Санкт-Петербург»

Глава 2. Организация и технология монтажных работ с применением консольно-шлюзового кранового оборудования

2.1. Обоснование выбора типа консольно-шлюзового крана и расчет параметров его безопасной эксплуатации

2.2. Детализация технологического цикла подачи и установки тяжеловесных балок в проектное положение

2.3. Контроль качества строительно-монтажных работ и мероприятия по технике безопасности при работе на высоте

Глава 3. Глава 3. Разработка конструктивно-технологической схемы монтажа балок массой 700 т

3.1. 3.1. Определение основных технических параметров крана

3.2. 3.2. Разработка принципиальной конструктивной схемы крана

3.3. 3.3. Расчет и моделирование несущих конструкций крана

3.4. 3.4. Разработка технологической карты монтажа балки

3.5. 3.5. Выбор и обоснование систем безопасности, позиционирования и управления

Глава 4. Глава 4. Технико-экономическая оценка и безопасность

4.1. 4.1. Оценка продолжительности монтажных работ

4.2. 4.2. Определение технико-экономических показателей

4.3. 4.3. Мероприятия по обеспечению безопасности труда

4.4. 4.4. Оценка воздействия монтажных работ на окружающую среду

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МОНТАЖА ТЯЖЕЛОВЕСНЫХ БАЛОК ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОНСОЛЬНО-ШЛЮЗОВОГО КРАНА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ МАГИСТРАЛИ «МОСКВА — САНКТ-ПЕТЕРБУРГ»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие высокоскоростного железнодорожного транспорта является приоритетным направлением модернизации транспортной инфраструктуры Российской Федерации. Проект строительства высокоскоростной магистрали (ВСМ) «Москва — Санкт-Петербург» представляет собой крупнейший инфраструктурный проект, реализация которого направлена на обеспечение пассажирских перевозок со скоростями до 400 км/ч, сокращение времени в пути между двумя крупнейшими городами страны до 2,5 часов и создание современной транспортной системы, соответствующей мировым стандартам. Общая протяженность магистрали составит около 660 километров, при этом значительная часть трассы проходит через сложные природно-климатические зоны, включая водные преграды, заболоченные территории и участки с нестабильными грунтовыми условиями, что обусловливает необходимость строительства значительного количества искусственных сооружений — мостов, путепроводов и эстакад [1, c. 15].

Особенностью строительства искусственных сооружений на высокоскоростных магистралях является применение преднапряженных железобетонных балок большой длины и массы, достигающей 700 тонн, что обеспечивает требуемые эксплуатационные характеристики пути, минимизацию деформационных швов и повышение плавности движения подвижного состава на высоких скоростях. Традиционные методы монтажа с использованием козловых и мостовых кранов оказываются неприменимыми в условиях стесненной городской застройки, пересечения действующих транспортных коммуникаций и необходимости минимизации перерывов в движении на пересекаемых автомобильных и железных дорогах. В связи с этим актуальным становится применение специализированного грузоподъемного оборудования, способного обеспечить высокую производительность, безопасность и точность монтажа при минимальном воздействии на окружающую инфраструктуру [5, c. 42].

Консольно-шлюзовые краны представляют собой перспективный класс монтажного оборудования, разработанный специально для условий линейного строительства транспортных объектов. Данный тип кранов характеризуется способностью самостоятельно перемещаться по уже смонтированным пролетным строениям, осуществлять подъем и укладку тяжеловесных балок без необходимости создания временных технологических путей и монтажных площадок значительной площади. Принцип работы консольно-шлюзового крана основан на последовательном наращивании консольных частей, захвате балки в зоне складирования или изготовления, транспортировке ее в проектное положение и точной установке с использованием систем позиционирования и гидравлических домкратов. Применение таких кранов позволяет существенно сократить сроки строительства, снизить трудоемкость и повысить безопасность производства работ, что особенно критично при реализации масштабных инфраструктурных проектов с жесткими сроками ввода объектов в эксплуатацию [9, c. 78].

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований в области технологии строительства мостовых сооружений, грузоподъемных механизмов и организации строительного производства. Значительный вклад в развитие теории и практики монтажа пролетных строений внесли такие ученые, как В.И. Шестериков, разработавший основы технологии монтажа мостовых конструкций, А.А. Потапкин, исследовавший применение специализированного монтажного оборудования, и С.А. Бокарев, обосновавший параметры безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов на транспортном строительстве. В работах ЦНИИС (Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций имени В.А. Кучеренко) и АО «Росжелдорпроект» представлены методики расчета монтажных параметров и технологические регламенты производства работ при строительстве железнодорожных мостов. Однако вопросы применения консольно-шлюзовых кранов для монтажа сверхтяжелых балок массой свыше 600 тонн в специфических условиях высокоскоростного строительства остаются недостаточно проработанными, что определяет необходимость проведения комплексного исследования, направленного на обоснование технологических решений и разработку практических рекомендаций [12, c. 104].

Цель выпускной квалификационной работы — обоснование и разработка технологии монтажа тяжеловесных балок пролетных строений с использованием консольно-шлюзового крана при строительстве высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва — Санкт-Петербург».

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• проанализировать нормативно-правовое регулирование и технические стандарты строительства объектов высокоскоростного железнодорожного транспорта в Российской Федерации;
• выполнить сравнительную оценку типов грузоподъемного оборудования для монтажа тяжеловесных балок пролетных строений и обосновать выбор консольно-шлюзового крана;
• разработать конструктивно-технологическую схему консольно-шлюзового крана для монтажа балок массой 700 тонн с определением основных технических параметров и расчетом несущих конструкций;
• детализировать технологический цикл подачи и установки тяжеловесных балок в проектное положение с разработкой технологической карты производства работ;
• выполнить технико-экономическую оценку предложенной технологии и определить основные показатели эффективности монтажных работ;
• разработать комплекс мероприятий по обеспечению безопасности труда и охране окружающей среды при производстве монтажных работ с использованием консольно-шлюзового крана.

Объектом исследования является технологический процесс монтажа тяжеловесных балок пролетных строений при строительстве искусственных сооружений высокоскоростной железнодорожной магистрали «Москва — Санкт-Петербург».

Предметом исследования выступают организационно-технологические параметры приме

…