Раківненко Дмитро Валерійович. Розробка організаційно-технологічних рішень, що підвищують експлуатаційний ресурс залізобетонних конструкцій мостів і шляхопроводів

brief description

Раківненко Дмитро Валерійович. Розробка організаційно-технологічних рішень, що підвищують експлуатаційний ресурс залізобетонних конструкцій мостів і шляхопроводів : Дис... канд. наук: 05.23.08 2007

Раківненко Д.В. Розробка організаційно-технологічних рішень, що підвищують експлуатаційний ресурс залізобетонних конструкцій мостів і шляхопроводів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.08 - технологія і організація промислового та цивільного будівництва. Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, Харків, 2006.
Дисертація присвячена рішенню актуальних завдань з ремонту та відновлення конструкцій мостів та шляхопроводів.
Актуальність роботи пов’язана з тенденцією різкого погіршення стану інженерно-мостових споруд, що відзначена практично у всіх країнах і кліматичних зонах.
У дисертаційній роботі наведено аналіз існуючих конструктивних рішень залізобетонних конструкцій мостів і шляхопроводів. Досліджено чинники, що призводять до їх зношування та передчасного руйнування. Особливу увагу приділено корозійним процесам і пошуку шляхів зниження їх впливу на довговічність залізобетонних конструкцій.
Виконано аналіз матеріалів і конструкцій, які можуть бути успішно використані в ремонтно-відновлювальних роботах на залізобетонних мостах і шляхопроводах. Виконано порівняння різноманітних матеріалів та конструкцій.
Детально вивчено світові та вітчизняні технології ремонтно-відновлювальних робіт. Проведено порівняння існуючих загальних технологій, яке дало змогу виявити їхні недоліки та переваги одних перед іншими. Завдяки цьому відокремлено дві найпоширеніші основні технології проведення ремонтно-відновлювальних робіт на мостах та шляхопроводах, це метод захисту залізобетонних конструкцій монолітним бетоном, та метод мокрого торкретування.
Розроблено технологічні та організаційні рішення ремонту та відновлення мостів і шляхопроводів із застосуванням методу мокрого торкретування. Запропоновано методику розрахунку залізобетонних елементів, захищених методом мокрого торкретування, та залізобетонних елементів, захищених бетонними сумішами за нетривалим та тривалим розкриттям тріщин, а також з використанням деформаційної моделі розрахунку.

У дисертаційній роботі науково обґрунтовано і розроблено технологічні та організаційні рішення, що підвищують ефективність робіт з ремонту та відновлення залізобетонних мостів і шляхопроводів.
1. Результати дослідження основних чинників, що впливають на експлуатаційну довговічність мостів і шляхопроводів, показали, що основними причинами руйнування залізобетонних пролітних конструкцій мостів і шляхопроводів є корозія та зношеність конструкцій, як внаслідок вичерпання мостами і шляхопроводами їхнього запасу міцності, так і внаслідок зростаючих з кожним роком навантажень на дорожнє покриття.
2. Розглянуто основні джерела руйнування захисного шару бетону в результаті різних видів корозії, її вплив на бетон та армування, а також можливі шляхи запобігання утворенню і зменшенню корозійних процесів.
Запропоновано способи підвищення експлуатаційної довговічності мостів і шляхопроводів, серед яких пріоритет віддається захисту й покриттю внутрішніх поверхонь мостів і шляхопроводів корозійностійкими матеріалами й конструкціями.
Установлено, що при проведенні ремонтно-відновлювальних робіт найефективнішим способом збільшення довговічності є захист нижньої частини мостів і шляхопроводів шляхом улаштування захисного шару з корозійностійких матеріалів.
3. У виборі матеріалів і конструкцій для ремонту та відновлення мостів і шляхопроводів перевага була віддана матеріалам, виробництво яких здійснюється на місці проведення робіт, з урахуванням їх вартісних показників. При цьому головним критерієм вибору залишалися адгезія зі старим матеріалом конструкції, а також час введення в експлуатацію після проведення ремонтно-відновлювальних робіт. Для проведення ремонтно-відновлювальних робіт на мосту, на якому захисний шар прогонових елементів якого було зруйновано внаслідок впливу корозії, було обрано метод відновлення захисного шару за допомогою нанесення торкретбетону мокрим способом.
4. У результаті проведених експериментальних досліджень була запропонована методика розрахунку залізобетонних елементів, захищених методом мокрого торкретування, та залізобетонних елементів, захищених бетонними сумішами за нетривалим і тривалим розкриттям тріщин, а також з використанням деформаційної моделі розрахунку.
5. На підставі розрахунку залізобетонних елементів за нетривалим і тривалим розкриттям тріщин було доведено, що утворення тріщин у зразках, захищених на бетонуванням, склало 0,13 тм, а утворення тріщин у зразках, захищених мокрим способом, торкретування склало 0,35 тм.
Побудова деформаційної моделі розрахунку дала змогу визначити, що зв’язок між осьовими стискаючими напруженнями бетону і відносними його деформаціями для захисного покриття із торкретбетону значно більший, ніж зв’язок осьових стискаючих напружень і відносних деформацій залізобетонних зразків, захищених методом набетонуванням.
6. На підставі калькуляцій витрат праці розрахованих для обох методів підсилення конструкцій, отримано техніко-економічні показники, згідно з якими, найпривабливішим та найбільш економічно вигідним є метод мокрого торкретування.
7. Розроблено організаційні схеми ремонтно-відновлювальних робіт на опорах, пролітному спорудженні, а також мостовому полотні, як із зупинкою, так і без зупинки руху транспорту по мосту або шляхопроводу.
8. У роботі науково обґрунтовано та розроблено технологію відновлення мостів і шляхопроводів із застосуванням методу мокрого торкретування. Впровадження цього методу, дає можливість експлуатувати міст через 8 днів після завершення ремонтно-відновлювальних робіт.