Partnerzy serwisu:

 

Drogi | Biznes - Polska

Od kompozytowego mostu do kładek nad torami

| Karolina Olszewska źródło: RynekInfrastruktury.pl 03.12.2015

PARTNER DZIAŁU


 

Od kompozytowego mostu do kładek nad torami
fot. Mostostal Warszawa

Zobacz więcej na temat:

Inwestycje
Mostostal Warszawa
Mosty

Więcej z regionu:

Polska

Podziel się ze znajomymi:

facebookLogolinkedInLogolinkedInLogo
emailLogowykopLogogooglePlusLogo

 

Bardzo dobrym rozwiązaniem do budowy przebiegających nad torami kolejowymi kładek dla pieszych i rowerzystów może być kompozyt FRP (ang. Fiber-Reinforced Polymer), czyli włókna otoczone matrycą polimerową. W Błażowej pod Rzeszowem dobiega końca budowa pierwszego polskiego mostu drogowego wykonanego w tej innowacyjnej technologii.
Zarówno włókno szklane jak i żywice epoksydowe wykorzystywane do budowy kompozytów FRP są doskonałymi izolatorami elektrycznymi. Kładka wykonana z takich materiałów nie przewodzi prądu, dlatego może przebiegać ponad linią zelektryfikowaną bez ryzyka wywołania zwarcia, w wyniku nieszczęśliwego zdarzenia. Dodatkowym atutem tej technologii jest szybkość budowy takiego obiektu. Montaż mógłby odbyć się w ciągu kilku godzin. Kładka byłaby bowiem składana z gotowych, lekkich prefabrykatów lub nawet przywieziona jako pojedynczy element.

– Kolej to dla nas bardzo interesujący obszar. Do tej pory kładki dla pieszych nad torami kolejowymi budowano zazwyczaj ze stali, jeśli zdarzał się wypadek, było ryzyko, że nastąpi zwarcie linii elektrycznej. Chcielibyśmy wykonywać ustrój nośny mostu z kompozytu nieprzewodzącego prąd. Moglibyśmy prefabrykować elementy, a potem montować je nawet w ciągu kilku godzin nocnych. Przekłada się to na konkretne oszczędności i zmniejszenie uciążliwości dla użytkowników. Zamknięcie linii kolejowej wiąże się z opłatami i karami, a przede wszystkim z utrudnieniami w ruchu wielu pociągów – mówi Juliusz Żach, kierownik Działu Badań i Rozwoju w spółce Mostostal Warszawa.

Elementy wykonane z kompozytów włóknistych o osnowie polimerowej (FRP) znajdują coraz częściej zastosowanie w budownictwie. Mają niższą masę od tradycyjnych prefabrykatów stosowanych np. przy budowie mostów, dzięki czemu ich montaż jest łatwiejszy, a czas budowy krótszy. Pomimo niskiego ciężaru ich parametry wytrzymałościowe mogą nawet przewyższać wytrzymałość stali. Kolejną zaletą zastosowania kompozytów są niższe koszty utrzymania wykonanych z nich konstrukcji. Te materiały nie ulegają korozji jak stal ani erozji jak beton.

Doświadczenia w budowie konstrukcji kompozytowych polscy inżynierowie z firmy Mostostal Warszawa zdobyli w ciągu ostatnich 10 lat, konsekwentnie realizując projekty badawczo-rozwojowe w tej tematyce. Pod ich kierunkiem jest obecnie prowadzony projekt Com-bridge. Do pozostałych konsorcjantów realizujących projekt należy: Politechnika Rzeszowska, Politechnika Warszawska i firma Promost Consulting z Rzeszowa. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu wsparcie badań naukowych i prac rozwojowych w skali demonstracyjnej przeznaczyło na ten projekt 5,15 mln zł.

– Most demonstracyjny nad potokiem Ryjak został zbudowany w ciągu eksploatowanej drogi, w miejscu istniejącego obiektu zbudowanego w 1958 roku. Stalowo–drewniany obiekt nie spełniał współczesnych wymogów technicznych. Z powodu złego stanu mostu, jego nośność została ograniczona do 15 ton. Z tego powodu cały ustrój nośny zostały wymieniony na nowy. Z włókien szklanych i węglowych oraz żywicy epoksydowej wykonano dźwigary mostu. Konstrukcja została poszerzona, a dopuszczalne obciążenie podniesiono do 40 ton – wyjaśnia kierujący projektem Juliusz Żach.

Inwestycja obejmuje cały proces projektowania, prefabrykacji, montażu i budowy, jak również wykonanie badań statycznych, dynamicznych i monitoringu podczas eksploatacji. Zadania podzielone są między czterech partnerów konsorcjum.

W laboratoriach Uczelnianego Centrum Badawczego Politechniki Warszawskiej na Wydziale Inżynierii Materiałowej poddano testom próbki kompozytowe. Rezultaty tych badań posłużyły inżynierom do weryfikacji parametrów materiałowych zarówno tych zaczerpniętych z literatury jak i wyznaczonych za pomocą symulacji numerycznych. Powyższe prace pozwoliły też na sprawdzenie też czy proces produkcyjny prowadzi do uzyskania takich samych właściwości, jak są oczekiwane. Zespołem stołecznych naukowców kierował dr inż. Rafał Molak.

– Istnieje wiele możliwych kombinacji wewnętrznej struktury kompozytu. Do ich budowy wykorzystujemy tkaniny z włókien węglowych oraz szklanych o różnej gramaturze i orientacji (np. jednokierunkowe, dwukierunkowe). Ponadto możemy je układać w różnych kierunkach. Dzięki temu uzyskujemy materiał skrajnie anizotropowy, pozwalający nam na pełne wykorzystanie nośności materiału. Właściwości takiego kompozytu są możliwe do wyznaczenia teoretycznie, ale pewność dają dopiero badania laboratoryjne. Wynika to m.in. z warunków produkcyjnych, które mają duży wpływ na parametry materiału, a jednocześnie są one trudne do modelowania. Dlatego niezbędne były badania materiałowe, których całą serię wykonano na Politechnice Warszawskiej – ocenił Żach.

Następnie wykonano projekt demonstracyjnego obiektu. Wprawdzie elementy mostu są zbieżne z innymi istniejącymi elementami obiektów drogowych, ale wprowadzane innowacje materiałowe wymagały rozwiązania wielu problemów praktycznych najważniejszym z nich był sposób łączenia ze sobą elementów konstrukcyjnych mostu. Za prowadzenie tych prac odpowiedzialna była firma Promost Consulting.

W lutym 2015 roku Mostostal wyprodukował do badań niszczących pełnowymiarową belkę z kompozytu FRP. Została ona przetransportowana do laboratorium Politechniki Rzeszowskiej, gdzie została kompleksowe przebadana na maszynie wytrzymałościowej. Przykładane obciążenie (statyczne, dynamiczne i zmęczeniowe) pozwoliło na ostateczne sprawdzenie projektu i technologii produkcji. Belka miała większą nośność i sztywność niż zakładano. Równie obiecujące wyniki dały też wcześniejsze badania mniejszych elementów – połączeń oraz płyty pomostowej. Zespołem uczonych kierował dr hab. inż Tomasz Siwowski, profesor Politechniki Rzeszowskiej.

– W czerwcu rozpoczęliśmy prefabrykację elementów na obiekt docelowy. Polegała ona na wytworzeniu w procesie infuzji kompozytowych belek mostowych. Prace prowadzono w stołecznym zakładzie Mostostalu Warszawa. Cztery dźwigary o długości 22 m oraz masie jedynie 3700 kg (pojedyncza belka) zostały przetransportowane na miejsce budowy i tam zamocowane na wcześniej wykonanych przyczółkach. Kolejnym krokiem było wykonanie płyty pomostowej z lekkiego betonu zbrojonego prętami z kompozytów FRP. Wykonanie tych prac zakończyło etap budowy ustroju nośnego mostu – tłumaczy Żach.

Obecnie trwają prace wykończeniowe mostu. Zamontowano już urządzenia dylatacyjne i deski gzymsowe, wykonano kapy chodnikowe i zamontowano barieroporęcze. W najbliższym czasie zostanie dokończona izolacja płyty, następnie zostanie ułożona nawierzchnia na obiekcie i dojazdach. Równolegle trwają prace nad umocnieniem brzegów rzeki.

Standardowa procedura prowadząca do odbioru mostu, przewiduje przeprowadzenie próbnych obciążeń. Pojazdy ciężarowe o znanej masie wjeżdżają na most w różnych konfiguracjach, w tym czasie sprawdzane są m.in. przemieszczenia, drgania i naprężenia w kluczowych elementach konstrukcyjnych mostu. Rezultaty badań są porównywane z wartościami wyznaczonymi w sposób analityczny. Próby obciążeniowe mostu Com-bridge zaplanowano na koniec listopada.

Całe przedsięwzięcie obejmujące badania przemysłowe, prace rozwojowe i prace w zakresie wytworzenia instalacji demonstracyjnej, trwa od listopada 2013 do marca 2016 r. W ramach projektu zostanie również opracowany system monitoringu mostu kompozytowego. Mostostal Warszawa planuje dalszy rozwój technologii zademonstrowanej w projekcie Com-bridge. Będzie ona prowadzona w dwóch głównych kierunkach: budowy kolejnych obiektów drogowych o kompozytowo-betonowym ustroju nośnym oraz kładek w całości wykonanych z kompozytów FRP. Podstawowym przeznaczeniem tych ostatnich jest szybka budowa, trwałych i bezpiecznych przepraw pieszo-rowerowych nad torami kolejowymi.

Podziel się z innymi:


facebookLogolinkedInLogolinkedInLogoemailLogowykopLogogooglePlusLogo
Zobacz też

 

ŚLEDŹ NAS NA:
Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.
Śledź nasze wiadomości:
Zapisz się do newslettera:
Podanie adresu e-mail oraz wciśnięcie ‘OK’ jest równoznaczne z wyrażeniem zgody na:
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa na podany adres e-mail newsletterów zawierających informacje branżowe, marketingowe oraz handlowe.
  • przesyłanie przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa (dalej: TOR), na podany adres e-mail informacji handlowych pochodzących od innych niż TOR podmiotów.
Podanie adresu email oraz wyrażenie zgody jest całkowicie dobrowolne. Podającemu przysługuje prawo do wglądu w swoje dane osobowe przetwarzane przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR sp. z o. o. z siedzibą w Warszawie, adres: Pl. Bankowy 2, 00-095 Warszawa oraz ich poprawiania.

współpraca

 Rynek Kolejowy Rynek Lotniczy Transport Publiczny IAB Polska ZDG TOR
© ZDG TOR Sp. z o.o. | Powered by PresstoCMS