Свайные дорожные сооружения безостановочного движения
Шрифт:
Масса въезда (съезда) с наземного уровня на уровни путепровода протяженностью 100 м и шириной 4 м при толщине стальных листов-плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м^3 составляет: 100 м х 4 м х 0,008 м х 7,8 т/м^3 = 25 т. Площадь пролетного участка въезда (съезда) равна 400 м^2. Масса всех восьми участков въезда и съезда составляет 200 т, а площадь – 3200 м^2.
Общая масса этих дополнительных участков равна 346 тоннам, площадь – 5200 м^2.
Диаметр вертикальных опор-колонн 300 мм, толщина стенки 20 мм, сечение – 17600 мм^2. Число опор-колонн под нижним уровнем – 18. Их высота от уровня земли колеблется от 2 до 7,2 м и в среднем составляет 5
Количество двутавровых балок – продольных опор нижнего уровня определяется числом их рядов (семь рядов). Общая протяженность двутавровых балок определяется их длиной и количеством рядов: в каждом ряду 10 пятидесятиметровых продольных опор. Стало быть, их общая протяженность равна 3500м.
Девять поперечных восемнадцатиметровых опор-балок имеют длину 162 м, общая длина балок – 3662 м. Совокупная длина балок-опор для двух уровней путепровода составит 7332 м. Два ряда продольных опор-балок восьми въездных и съездных участков имеют общую длину 1600 метров, 16 поперечных балок – 64 м. Всех балок-опор, продольных и поперечных, -1664 м. Один ряд продольных опор-балок межэтажного переезда имеет длину 150 м, 8 балок-консолей – 32 м: всего – 182 м. Их длина для четырех переездов составляет 768 м. Общая протяженность поперечных и продольных опор составляет 9764 м. Исходя из того, что 44,7 м двутавровой балки указанного размера весит одну тонну, вес 9764 метров балок равен 220 т.
Общая площадь пролетных участков полукилометрового двухуровневого путепровода двустороннего движения на основе металлопроката составляет 23200 м^2.
Общая масса стальных блоков и элементов путепровода составляет порядка 1700 т. При цене одной тонны стального проката $1000 себестоимость стальных блоков и элементов путепровода составит $1,7млн.
Масса блоков путепровода, составляющая нагрузку на опоры-колонны, равна 1470т.
Пролетные участки путепровода покрываются, как минимум, пятисантиметровым слоем дорожного покрытия – сталефибробетоном. Общая площадь пролетов путепровода равна 23200 м^2. Объем сталефибробетонного покрытия – 1160 м^3, масса – 2900 т, стоимость при цене кубометра сталефибробетона $300 равна $0,35 млн.
С учетом массы дорожного покрытия из сталефибробетона, масса путепровода составит 4600 т, а расходы на материалы, – $2,05 млн.
Масса конструкций путепровода, оказывающих нагрузку на вертикальные опоры составит 4370т.
Покрытие открытых стальных поверхностей площадью около 23200 м^2 антикоррозионным составом со средней стоимостью порядка $10 за квадратный метр можно оценить в сумму $0,232 млн. А монтаж гидроизоляции на той же площади с той же стоимостью можно оценить в сумму $0,232 млн.
Сверху пролетные участки накрыты пластиковой крышей из негорючего материала, площадь которого составляет 13000 м^2. Его себестоимость при средней цене пластика $10 составляет $0,13 млн.
34 фундамента (1х1х2) метра для опор путепровода потребуют 68 м^3 бетона стоимостью $20,0 тыс.
Общая стоимость конструкций и материалов, используемых при сооружении путепровода и приведенных выше, составит порядка $2,66млн.
Остальные расходные
Известно, что цена доставки кубического метра бетона на расстояние 51-55 км автотранспортном составляет 1000руб. ($33). Таким образом, доставка 1120 м^3 бетона от завода до места монтажа и установки путепровода обойдется в $0,038 млн. Доставка около 1700 тонн металлических конструкций при цене доставки тонны автотранспортом на расстояние порядка 650 км $50 стоит порядка $0,085 млн. В сумме доставка конструкций и материала обойдется в $0,117 млн.
Сборку путепровода-эстакады вместе с въездами, съездами, переездами при наличии необходимого оборудования и механизмов могут осуществить за один месяц 20 специалистов при выплате им в совокупности $100 тыс.
Аренда механизмов, включая кран, и остального оборудования на один месяц обойдется в сумму порядка $100 тыс.
Стоимость вспомогательных работ можно оценить в сумму около $100 тыс.
С учетом указанных статей расходов затраты на сооружение данного путепровода составят: $2,664 + $0,117 + $0,300 = $3,08млн.
Масса двухуровневого путепровода с восемью полосами движения на основе металлопроката, являющаяся нагрузкой 18 стальных колонн диаметром 30 см, сечением 17600 мм^2, составляет около 4370 тонн. То есть на общую площадь колонн-опор по сечению 316800мм^2 действует 43700000 ньютонов. Таким образом, один квадратный миллиметр несущих элементов конструкции подвергается давлению 138 н/мм^2. При пределе прочности стали 600 н/мм^2 конструкция имеет 4-кратный запас прочности.
На нижнем уровне рассматриваемого путепровода может одновременно находиться в движении до 120 грузовых автомобилей, весящих в среднем по 10 тонн. То есть, всего 1200 тонн.
На верхнем уровне может находиться в движении около 120 легковых автомобилей, каждый из которых в среднем весит 2 т.
Если учесть их массу, которая составит 1480 тонн, то конструкция с дополнительной нагрузкой в виде автомобилей и общей массой 5850 т, подвергаясь максимально возможной нагрузке, сохраняет запас прочности, близкий к 4.
Следует отметить, что, не противореча имеющимся стандартам и нормам, можно существенно (до 60%) уменьшить массу путепровода и его стоимость за счет исключения сталефибробетонного дорожного покрытия, заменив его на новые композитные покрытия из угле– или стеклопластика.
Двухэтажный путепровод облегченной конструкции на основе металлопроката, устанавливаемый на переездах через скоростные железнодорожные трассы загруженных малополосных дорог.
Экономическая оценка
Для большинства стран весьма актуальной является решение задачи пересечения скоростных железнодорожных магистралей, а также скоростных автомагистралей (хайвеев) второстепенными дорогами, поскольку строить дорогостоящие фундаментальные эстакады или пробивать под насыпью туннели для многочисленных пересечений второстепенными дорогами скоростных магистралей весьма накладно. Однако устанавливать путепроводы все же необходимо, и не только для целей улучшения коммуникации, но и для безопасности населения, во избежание довольно значительного числа ежегодных катастроф и аварий на наземных переездах со шлагбаумами. Например, в России только на трассах курсирующего ныне скоростного поезда «Сапсан» таких переездов насчитывается около 600.