Železničko-drumski most u Novom Sadu: Fotosi od 2016-05-26 i 27.
U toku je prva od dve tehnički najsloženije operacije na manjem lučnom mostu – mostu 177 m raspona na desnoj obali – montaža i zatezanje kablova.
Uopšte o načinu montaže kablova razgovarali smo ranije – videti post od 2016-04-27.
Sada ćemo se detaljnije osvrnuti na montažu kablova na ovom mostu.
Redosled radnih operacija je sledeći:
1)
Rad projektanta.
Projektant izračuna kojim silama treba zategnuti svaki kabl. Te sile su različite zbog različite geometrije kablova (dužina kabla i ugao nagiba prema horizontali) i različite pomerljivosti tačaka konstrukcije na lukovima i zategama – krajnjim tačakama kablova. Uz ovo problematiku komplikuje i činjenica da konstrukcija mosta poprečno nije simetrična, nizvodni luk i zatega su jačih dimenzija od istih na uzvodnoj strani (ovo je posledica većih saobraćajnih opterećenja i težine tucaničkog zastora na nizvodnoj strani mosta).
Najpre se izračunaju sile u kablovima koje potiču od težine čelične konstrukcije i nešto ugrađene opreme.
Ovo su sile koje treba da se dobiju na kraju zatezanja kablova.
Pošto, razumljivo, 36 kablova ne mogu da se montiraju odjednom i u jednoj sekundi, nego jedan po jedan (ili par po par), onda se zatezanje obavlja u 36, odnosno 18 koraka.
Posle svakog koraka - montaže svakog kabla – konstrukcija se drukčije deformiše, drugim rečima pomeraju se krajnje tačke svakog od prethodno montiranih kablova. Posledica je promena rastojanja krajnjih tačaka kabla, odnosno promena njegove dužine. Promena dužine izaziva i promenu sile u kablu. Tako npr. ako je jedan kabl montiran sa silom zatezanja od 1600 kN (u starim merama 160 t), u sledećem koraku – posle montaže sledećeg kabla, može da padne na samo 800 kN!
Ovakva promena sile zatezanja prvog kabla na montaži događa se 36 puta (!) do završetka montaže svih kablova.
Cilj i veština projektanta je da sile u svim kablovima budu jednake onima kao da su svih 36 kablova montirani odjednom!
Izuzetno složen inženjerski zadatak.
Ovde, međutim, nije kraj složenostima.
Cela konstrukcija se greje i hladi, „diše“ sa promenama temperature. Dejstvo toplote takođe deformiše konstrukciju, tj. izaziva promene položaja krajnjih tačaka svakog od kablova, odnosno menja sile u kablovima, pa zadatak koji izgledao rešen, ustvari nije dovršen do kraja. Potrebno je, dakle, izračunati kolika se promena sila očekuje pri realnoj temperaturi montaže kablova.
Projektant mora i ovo da izračuna i to za svaki korak montaže kablova, tj. da ceo proračun ponovi 36 puta!
2)
Rad izvođača – montažera kablova.
Izvođač dobije od projektanta početne sile zatezanja za svaki kabl.
Kabl se, međutim, sastoji od 55 strukova koji se montiraju jedan po jedan, od 1. do 55.
Prvi struk se zategne nekom silom. Posle zatezanja drugog struka, padne sila u prvom. Posle zatezanja trećeg struka padnu sile u prvom i drugom i tako da kraja – do 55. struka.
Cilj je, međutim, da sile u svim strukovima budu iste, (tolerancija je samo do ±2,5%).
Da bi postigao izjednačenost sila u strukovima, izvođač mora da proračuna celu operaciju svodeći je na nivo strukova, a polazeći od kabla kao celine.
Ovo je takođe, dakle, pretežno intelektualni posao.
3)
Geodetske kontrole, kontrole sila u kablovima i kontrole napona konstrukcije.
Geodetske kontrole:
Objašnjeno je već da presudan značaj imaju deformacije konstrukcije.
Da bi se ublažio uticaj toplote pri geodetskim merenjima, merenja se obavljaju rano ujutru, oko 5 sati. Snimi se prostorni položaj velikog broja tačaka konstrukcije na lukovima i zategama. Ove tačke su prethodno obeležene nalepljenim stikerima, da bi se obezbedilo da se stalno mere položaji istih tačaka.
Merene tačke, međutim, nisu jednake teorijskim tačkama konstrukcije (na osama lukova i zatega), kojima barata proračun projektanta.
Potrebno je, dakle, ekstrapolovati snimljene tačke. Ovo se radi složenim matematičkim algoritmom koji je u stvari analitička geometrija u prostoru.
Rečju, geodete moraju da izvode merenja milimetarske preciznosti i da tek posle složene obrade snimljenih podataka daju konačan izveštaj stanja geometrije konstrukcije. Podrazumeva se da i oni ovaj postupak provode 36 puta!
Kontrole sila u kablovima.
Izvođač kablova takođe mora stalno da kontroliše sile u svim kablovima posle montaže svakog kabla.
Na primer, posle montaže 2. kabla mora da izmeri silu u prvom; posle montaže 3. kabla moraju da se izmere sile i u 1. i 2; .... ; posle montaže 36. kabla moraju da se izmere sile u svih 35 prethodno montiranih kablova.
Kontrole napona konstrukcije.
Čelična konstrukcija mosta je u izvesnim presecima lukova i zatega opasana mernim trakama kojima se meri izduženje/skraćenje konstrukcije, odakle se proračunavaju naponi.
Merenja napona traju kontinualno, za svo vreme trajanja montaže, odnosno zatezanja kablova.
4)
Završna ocena o izvedenim zatezanjima kablova.
Podaci svih kontrola – geodetskih, sila u kablovima i napona konstrukcije – slivaju se kod projektanta koji upoređuje mereno/računsko i donosi konačan zaključak da li se konstrukcija mosta posle montaže kabla broj
i ponaša u skladu sa očekivanim (projektovanim) stanjem. Tek posle pozitivnog zaključka može da se montira kabl broj
i+1.
Iz izloženog publika može da vidi da je montaža kablova izuzetno složen i fini posao, pre svega intelektualni.
Za laika deluje neverovatno da bukvalno par milimetara nekog ugiba konstrukcije ogromnih razmera (ovde 177 m raspona), može da ima ikakav značaj, a ima ga, itekako!
Uopšte, sve konstrukcije sa kablovima, (npr. mostovi sa kosim kablovima, lukovi sa ukrštenim kablovima vešaljki) su veoma složene za projektovanje. Lukovi sa ukrštenim vešaljlama pogotovo! Zato se na prste mogu prebrojati pojedinci – inženjeri u zemlji koji uopšte mogu da urade ovakav posao.
Za kraj još i ovo:
- deformacije, odnosno vertikalni ugibi lukova i zatega koje smo pominjali kreću se u veličinama od 1 do oko 50 mm, dakle, golim okom potpuno neprimetne!
- na montaži kablova radi ukupno, u svim pomenutim ekipama, ne više od 20 ljudi!
Nastavlja se ...