Жолдар мен көпірлер үшін решетка түрлері: негізгі түсініктер

Жол мен көпір инфрақұрылымы үшін неге торлар маңызды

Көпір палубаларында, кіру жолдарында және жаяу жүргіншілерге арналған қолжетімділікте атқаратын маңызды рөлдер

Болат торлар көліктің бірнеше негізгі қажеттіліктері үшін нақты артықшылықтар ұсынады. Көпір палубалары үшін қолданылғанда, ашық тор үлгісі шынымен тұтас болат пластиналармен салыстырғанда салмақты шамамен 40% дейін азайтады. Бұл бүкіл конструкцияны жеңілдетеді, бірақ әлі де әртүрлі аралықтарда ауыр жүктерді көтеруге жеткілікті беріктікті сақтайды. Көпірлерге жақындау - жолдар көтеріңкі құрылыстармен қосылатын аймақтар болғандықтан, тағы бір қиындық туғызады. Мұнда коррозияға төзімді тор (әдетте ASTM A123 стандартына сәйкес ыстық сүрту арқылы өңделген) тұз зияны мен су өткізгіштігіне қарсы төзімдірек болады. Техникалық қызмет көрсету командалары осы қорғаныс арқасында уақыт өте келе жөндеу шығындарын шамамен 35% үнемдегенін хабарлайды. Жаяу жүргіншілер жолдары да пайда көреді. Тордың ашық табиғаты ADA талаптарын қанағаттандыратын көлбеулер жасауға көмектеседі және жаңбыр суының табиғи түрде ағып кетуіне мүмкіндік береді. Төменде жүріп өтетін адамдар әлі де арқылы өтетін жарықты көре алады, ал беті OSHA-ның талап ететін кем дегенде 0,5 үйкеліс деңгейіне жететін тістер немесе арнайы қаптамалар арқылы сырғанаудан қорғалу үшін құрастырылған. Сахіл бойынша жүргізілген нақты әлемдегі сынақ қызықты нәрсе көрсетеді: гальванизацияланған болат торлар 20 жылдан астам қызмет етеді, ал қапталмаған нұсқалар әдетте жұмыс істеудің 5 пен 7 жыл аралығында істен шыға бастайды.

Дренаждық, сырғанауға қарсы және AASHTO қауіпсіздік талаптарымен синергия

Сырғанақтың пайдалары шынымен де тасымалдау қауіпсіздігі сарапшыларының ең маңызды деп санайтын мәселелерге сәйкес келеді: бетінен суды тез алып тастау, адамдардың сырғанауын болдырмау және барша адамдар айтатын қатаң ұлттық дизайн стандарттарына сай болу. Оның бетінде ойықтар болуы суы қатты беттерге қарағанда шамамен 30% тезірек ағып кетуіне мүмкіндік береді, бұл дауыл кезінде жолдар су астына кеткен кезде үлкен айырмашылық жасайды. Өндірушілер осыған жақсы ұстаушылықты немесе арнайы тісті жолақтар арқылы, не одан үстіне қабатталған кедір-бұдыр қаптама арқылы қамтамасыз етеді және олар OSHA талаптарына сәйкес кем дегенде 0,5 статикалық үйкеліске ие болуын тексереді. Көпірлерге келгенде, барлық құрылымдық торлар өздерінің қаншалықты ұзақ қызмет етуі мен ауыр жүктемелерді көтеруі бойынша AASHTO сынақтарынан өтуі керек, ал осыны кейде үшінші тарап сынамаларды сындыру арқылы тексереді. Сонымен қатар, рельстердің арасындағы саңылаулар арқасында инспекторлар палубаның және тіреулердің астында не болып жатқанын оңай көре алады, бұл FHWA-ның көпірлерді регулярлы тексеру бойынша ұсыныстарына сәйкес келеді. Бұл бүкіл жинақ қауіпсіздік тұрғысынан да, уақыт өте келе ақша үнемдеу тұрғысынан да мағыналы.

Көлік құралдарының жүгіне арналған қатты торларды салыстыру

Дәнекерленген, престелген және шығырлы болат торлар: беріктік, қаттылық және орнату компромисстері

Сваркалық, престелген және свейджтік блокталған сияқты болат торлар көп қозғалыс бар инфрақұрылым аймақтарында олардың көтеретін жүктемеге, орнату жеңілдігіне және қызмет ету мерзіміне қарай нақты рөл атқарады. Сваркалық торлар шыбықтар түйіскен жерлерде нақты балқытылып бекітілетіндіктен өте берік болады. Бұл оны стандартты H-20 өстік жүктемесімен тұрақты түрде өтетін ауыр тракторлар үшін көпірлердің негізгі бөліктері үшін тамаша нұсқа етеді. Престелген торлар өзге тәсілмен жұмыс істейді. Ол гидравликамен сығылады, бұл жұмысшыларға құрылыс алаңында оны тез орнатуға мүмкіндік береді. Басқа әдістермен салыстырғанда еңбектің уақыты шамамен екі есе қысқарады, бірақ әртүрлі бағытта теңсіз қысым кезінде бекітілу тәсілі толықтай қатты болмайды. Свейджтік блокталған торлар аралық стерженьдерді тесіктер арқылы өткізіп, одан соң оларды дәл осы жерде пішіндейді. Бұл вибрацияны жақсы бақылауға мүмкіндік береді және тегіс емес беткі қабаттарға жақсы бейімделеді, бұл модернизация кезінде үлкен маңызға ие. Федералдық автомобиль жолдары басқармасының жақында жүргізген зерттеуі бойынша свейджтік блокталған жүйелер дәстүрлі сваркалық жүйелермен салыстырғанда жалпы көпірді жабу уақытын шамамен 35% қысқартады, негізінен оларды тез орнатуға болады және орнатудан кейін көп түзетуге мүмкіндік бермейді.

AASHTO H-20 және HL-93 Жүктеу Стандарттарына Сай келу: Шынайы Әлеуетті Тексеру

Көлік құралдары үшін таңдалған барлық ауыр-жүкті решеткалар AASHTO H-20 (16,000 кг дөңгелек жүгі) және HL-93 (конструкциялық пойыз бен таратылған жолақ жүгінің сомасы) талаптарын айқын түрде асып түсуі тиіс. ASTM A123/A123M-22 бойынша тәуелсіз зертханалық сынақтар орындалу шегін және прогибті бақылауды растайды:

Бірнеше тұлақ орындарына орнатылған өлшеу құралдары шамадан тыс 10 миллион айналымнан кейін қысыммен бекітілген решетка 0,01"-ден аспайтын қалдық деформацияны сақтап қалды — бұл теориялық модельдерден тыс ұзақ мерзімді өлшемдік тұрақтылықты растайды.

Көлікте КМТ Решеткасы: Коррозияға төзімділік пен Құрылымдық Ұзақ Өмірдің салыстыруы

FRP торлы қаптама коррозия әсерінен құрылымдардың қызмет ету мерзімі қысқарып қалатын жерлерде, әсіресе теңіз жағалауындағы көпірлерде, еріту тұздарымен өңделетін аймақтарда және өндірістік су жүйелеріне жақын орындарда ерекше көзге түседі. Көміртегі болаты хлорид иондарына, қышқылдарға, алкалилердің қатты әсеріне төтеп бере алмайды, ал FRP осындай әсерлерге төзімді. Осындай қиын жағдайларда FRP-ның пайдалануынан туындайтын шығындар шамамен 40 пайызға дейін төмендейді және тозбау сипатынан есептегенде инженерлер FRP материалдарын көпірлердегі жаяу жолдар, құбырлардың жабыны, температуралық саңылауларға қатынау панельдері, тіпті негізгі болат конструкциялар бірнеше жыл ішінде бұзылатын көпірлердің қосалқы жақындату бөліктері үшін таңдайды.

Мұнда әлбетте кейбір құрылымдық шектеулер бар. FRP-ның иілу модулі болатта кездесетін шамадан шамамен бестеген бір бөлігін құрайды, сондықтан қозғалыстағы көлік жүктемелерімен жұмыс істегенде ұқсас айқындама бақылау үшін инженерлер жиі қалыңырақ қималарды таңдауға немесе стерженьдерді бір-біріне жақынырақ орналастыруға мәжбүр болады. Уақыт өте бұл материалдардың қалай төзімді екенін тексеру кезінде инженерлер усталыққа төзімділік пен созылу сипаттамаларына назар аударуы керек, әсіресе FRP компоненттерін бастапқыда көбірек қатты материалдар үшін жасалған ескі болат конструкцияларға қосқанда маңызды. Болаттан айырмашылығы, FRP қалай сынады. Болат секілді бірден сынбай, FRP баяу ыдырайды. Ол күн күлтелеріне ұзақ уақыт бойы әсер еткеннен кейін беттердің сып-сыйымсыздануынан басталады, содан кейін күн сайын қайталанатын кернеу циклдарына ұшыраған сайын кішкентай трещиналар пайда бола бастайды.

Өнімділікті салыстыру: Маңызды сипаттамалар

Кеңейту орамдарының жабыны, жолақтар және жағалау жолдары сияқты негізгі емес коррозияға шыдамды элементтер үшін FRP решеткасын таңдаңыз, ал көпір палубалары мен жиі H-20 жүктемеге ұшырайтын кіру плиталары сияқты негізгі жүк көтеретін компоненттер үшін инженерлік болат шешімдерін сақтаңыз.

Сәйкестік Негізі: Стандарттар, Тексеру және Салаға тән Талаптар

Жол жүзінде қолдану үшін ASTM A123 (Цинк покрытие), A1011 (Болат негіз) және EN 14321 (FRP) стандарттарымен жұмыс істеу

Жолдар мен көпірлер үшін дұрыс решетка таңдау материалдар, құрылымдық бүтіндік және қолдануға сәйкес нақты орындалу талаптарын сақтауға негізделген. Болат решеткалар белгілі бір стандарттарға сай болуы керек. ASTM A123 стандарты қатаң жағдайларда қолданылатын ыстық синірлеудің аз дегенде 3,9 mil немесе 100 микрон қалыңдығына қойылатын минималды талаптарды белгілейді. Түпкі болат қандай қасиеттерге ие болуы керектігін анықтайтын, кемінде 50 ksi шегіне дейінгі созылу беріктігі мен 30 ksi кем емес серпімділік шегіне назар аударатын тағы бір маңызды стандарт — ASTM A1011. FRP решеткалар жағдайында орындалатын ережелер өзгеше болады. Олар AASHTO HL-93 спецификацияларымен анықталған жүктеме жағдайларында олардың иілуі мен жұмыс істеуіне қатысты EN 14321 талаптарына сай болуы керек. Сонымен қатар, композитті решеткалар уақыт өте келе ыдырамастан сыртта ұзақ уақыт тұрақты болу үшін арнайы УК-тұрақтандырылған шайырларға ие болуы керек.

Мемлекеттік инфрақұрылым кездері AASHTO стандарттарына сәйкес тәуелсіз жағдынан тексеруден өтуі тиіс. Бұл сынамалар тек қана негізгі салмақ сыйымдылығын ғана емес, сонымен қатар материалдың қайталанатын кернеуді қалай шыдайтынын, уақыт өте келе байланыстарды қалай сақтайтынын және тұрақты қысым астында баяу деформацияға қарсы тұруын тексереді. Әртүрлі аймақтардың өздерінің ережелері де бар. Жол жақындарындағы көпірлер үшін кездер BS 7976-ның P4 немесе P5 сырғанауға қарсы тұру стандарттарын қанағаттандыруы керек. Қала жаяу жолдары кейде төменірек P3 бағасымен шектелуге болады, ал теңіз жағалауындағы жобалар ASTM B117 нұсқаулықтарында көрсетілгендей тұз коррозиясына қарсы арнайы сынақтан өтуі қажет. Барлық осы спецификациялар бірге ауа райы өзгерістері мен үлкен адам ағынынан кейін де қауіпсіздікті ұзақ жылдар бойы сақтауға мүмкіндік беретін жүйені құрайды. Инженерлерге бұл маңызды екені белгілі, себебі ешкім дұрыс алдын ала шаралар қабылданған кезде уақыт өте келе істен шығулар пайда болғанын көргісі келмейді.