Свайные дорожные сооружения безостановочного движения

Низовцев Юрий Михайлович

Диаметр вертикальных опор-колонн 300 мм, толщина стенки 20 мм, сечение –17600 мм^2. Число опор-колонн, удерживающих нижний уровень путепровода составляет 14, и их высота от наземного уровня колеблется от 2 до 7,2 м. Число опор-колонн, удерживающих верхний уровень, равно 8 и высота их составляет 4 метра, число опор-колонн, удерживающих съездные участки, составляет 6 м, а их высота 2 – 4 м. Масса всех колонн с учетом их фундаментной части составляет 9 т.

Протяженность двутавровых балок – несущих элементов конструкции нижнего уровня составляет – пять рядов и в каждом ряду 7 пятидесятиметровых и одна тридцатиметровая опора – 1900 м. Семь поперечных двенадцатиметровых опор-балок имеют длину 84 м. Три ряда продольных опор-балок верхнего уровня

для одностороннего движения и одного съездного участка имеют общую длину 750 метров, а пять поперечных балок – 30 м. Для верхнего уровня двустороннего движения и двух съездов протяженность трех рядов продольных опор равна 1500 м, поперечных – 60 м. Один ряд продольных опор-балок межэтажного переезда имеет длину 150 м, 8 балок-консолей – 32 м. В совокупности – 182м. Их длина для обоих переездов составляет 364 м. Общая протяженность поперечных и продольных опор составляет 3908 м. Известно, что 44,7 м двутавровой балки указанного размера весит одну тонну. Соответственно вес 3908 метров балок – 87 т.

Общая площадь пролетных участков двухуровневого путепровода двустороннего движения – 8760 м^2.

Общая масса стальных блоков и элементов путепровода составляет 650 т. При цене одной тонны стального проката $1000 стоимость стальных блоков и элементов путепровода составит $0,650 млн.

Пролетные участки путепровода покрываются, как минимум, пятисантиметровым слоем дорожного покрытия – сталефибробетоном. Общая площадь пролетов путепровода 8760 м^2. Объем сталефибробетонного покрытия – 438 м^3, масса – 1100 т. Стоимость покрытия при цене кубометра сталефибробетона $300 – $0,131 млн.

С учетом массы сталефибробетона масса путепровода составит 1750т и общая себестоимость – $0,780 млн.

Покрытие открытых стальных поверхностей площадью около 7800 м^2 антикоррозионным составом со средней стоимостью порядка $10 за квадратный метр можно оценить в сумму $0,078 млн. Монтаж гидроизоляции на той же площади с той же стоимостью можно также оценить в сумму $0,078 млн.

Сверху пролетные участки накрыты пластиковой крышей из негорючего материала, площадь которого составляет 6000 м^2. Его стоимость при средней цене пластика $10 составляет $0,06млн.

22 фундамента для колонн потребуют около 50 м^3 бетона стоимостью $15 тыс.

С учетом затрат на антикоррозионное покрытие, гидроизоляцию, пластиковое покрытие, работы по фундаменту материальные затраты на сооружение путепровода составят $1,01 млн.

Остальные расходные статьи на установку эстакады включают в себя доставку готовых блоков; сборку; аренду кранов, других механизмов и оборудования; проведение предварительных геодезических и других вспомогательных работ.

Известно, что цена доставки кубического метра бетона на расстояние 51 – 55 км автотранспортном составляет 1000 руб. ($33). Таким образом, доставка 490 м³ бетона от завода до места монтажа и установки путепровода обойдется в $0,016 млн. Доставка около 646 тонн металлических конструкций при цене доставки тонны автотранспортом на расстояние 650 км, равной порядка $50, стоит $0,033 млн. В сумме доставка конструкций и материалов обойдется в $0,05 млн.

Сборку путепровода-эстакады вместе с въездами, съездами, переездами можно при наличии необходимого оборудования и механизмов осуществить за один месяц 20-ю специалистами при выплате им $100 тыс.

Аренда механизмов, включая кран, и остального оборудования на один месяц обойдется в сумму порядка $100 тыс.

Стоимость вспомогательных работ можно также оценить в сумму около $100 тыс.

С учетом указанных статей расходов стоимость путепровода двустороннего движения с четырьмя полосами движения, въездами, съездами, переездами составит: $1,01 млн. + $0,050 млн. + $0,300 млн. = $1,36 млн.

Масса двухуровневого путепровода с четырьмя полосами на основе металлопроката, являющаяся нагрузкой 14 стальных колонн диаметром 30 см, сечением 17600 мм^2, составляет около 1500 тонн. То есть на

общую площадь колонн-опор по сечению 246400 мм^2 действует 15000000 ньютонов, или один квадратный миллиметр подвергается давлению 66н/мм^2. При пределе прочности стали 600 н/мм^2 конструкция имеет 9-кратный запас прочности. На нижнем уровне путепровода указанной конструкции может одновременно находиться в движении около 50 грузовых автомобилей весящих в среднем 10 тонн каждый, то есть всего 500 тонн, на втором уровне и переездах может находиться в движении 50 легковых автомобилей массой в среднем 2 тонны, то есть всего 100 тонн. Если учесть их массу, которая составит 600 тонн, то конструкция с дополнительной нагрузкой в виде автомобилей и общей массой нагрузки на опоры 2100 т сохранит многократный запас прочности близкий к 8.

Монтаж над действующими железобетонными одноэтажными путепроводами второго уровня на основе металлопроката для удвоения числа полос движения и создания свойства беспробочности. Экономическая оценка.

При наличии действующих одноэтажных железобетонных путепроводов, как правило, четырехполосных, которые в часы пик не обеспечивают движение автотранспорта без заторов и пробок при их сопряжении с загруженными шести– или восьмиполосными магистралями, целесообразен быстро (около 3-х месяцев) возводимый и недорогой монтаж второго, облегченного, но надежного и сравнительно недорогого, этажа путепровода.

Второй этаж путепровода включает пролетные участки, содержащие четыре полосы движения (возможен монтаж и двух полос) и две буферные (резервно-технические) полосы. Пролетные участки изготавливаются из стальных листов, настилающихся на балки или фермы, которые устанавливаются на металлических вертикальных опорах-колоннах. Сверху на стальные листы наносится не менее чем пятисантиметровым слой сталефибробетона, который используется в качестве дорожного покрытия. Открытые снизу металлоконструкции покрываются антикоррозийным составом, а между слоем сталефибробетона и стальными пролетами монтируется гидроизоляция. Сверху для защиты полос движения от осадков монтируется пластиковая крыша. Кроме того, на путепроводе устанавливаются дополнительные въездные участки, съездные участки и межэтажные переезды для обеспечения более высокой пропускной способности.

В результате использования двух связанных между собой этажей и организации безостановочного движения по второму этажу путепровода, независимо от возможных аварий на нем, пропускная способность путепровода увеличивается до 16 тыс. автомобилей в час или 388 тысяч автомобилей в сутки. На первом этаже путепровода для установления гарантированно безостановочного движения также по бокам на консолях могут быть смонтированы буферные участки из металлопроката.

Таким образом, второй этаж как бы накрывает уже существующий перегруженный одноуровневый путепровод, причем нагрузка от этого второго уровня падает на его собственный стальной каркас с использованием стальных опор-труб, а не на опоры нижнего уровня путепровода.

Стоимость 0,5 км второго этажа из металлопроката вместе с двумя дополнительными въездами, двумя дополнительными съездами, двумя межэтажными переездами, если его монтировать над действующим железобетонным путепроводом, как это видно из приведенных выше расчетов, составит порядка $2 млн. Если исключить для более адекватного сравнения стоимости сооружений сильно (до нескольких раз) колеблющиеся статьи затрат (затраты на оплату персонала специалистов-сборщиков, перевозку материалов и оборудования, арендную плату, вспомогательные расходы, необязательное оборудование), которые могут существенно изменяться при низких или высокий ставках, длительных сроках строительства, при значительной коррупционной составляющей, то «чистая» стоимость второго этажа из металлопроката с четырьмя полосами движения, двумя буферными полосами, двумя дополнительными въездами, двумя дополнительными съездами, двумя межэтажными переездами полукилометрового путепровода составит примерно $1,5 млн.