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规划设计
挂篮施工上跨城际铁路防护棚架设计
发布时间:2015/9/4 22:21:22    作者:未知    来源:本站原创    浏览次数:0
九江长江公路大桥南引桥七里湖特大桥分别于K13+494处跨越南昌至九江城际铁路,铁路里程为K10+378。于K13+550处跨越南浔铁路,铁路里程为K1+050,桥跨形式为55m+90m×2+55m变截面连续梁,两跨铁路均为90m跨径。
为保证上跨施工过程中让高速列车在其下方安全通过,在沿昌九城际铁路纵向与公路桥全宽相交部分上空设置全封闭的盒状防护棚架,施工作业面在盒状支架内进行,确保列车运行不受施工的任何影响。同时要求棚架具有整体稳定性,平台的风动效应及各结构部件的强度和稳定性需认真计算,并将其结果提交有资质的单位审核,满足要求后召开专家评审会,方案通过评审后实施。
1、防护棚架结构设计
棚架长度为144m,宽度18.5m,高度满足铁路净高8.3m要求,防护支架采用打入式钢管立柱、入土深度不少于10m,间距两端部为6m,中间部分为12m,纵向铺设ZHN500×200型钢分配梁,横向铺设LHN500×200,间距为2m,其上满铺铁皮脚手板,侧面铁路上方设置铁制密目安全网,内侧铁路接触网上方型钢和侧面螺旋管敷设隔电板。施工前应向铁路部门报送施工计划、施工方案、安全保障措施,保证施工不影响铁路列车行车安全,严格执行铁路的相关规定。
2、 防护支架计算
防护支架在各种荷载组合下的稳定性通过SAP2000有限元程序进行计算,屈曲稳定性系数K均为12.0左右,大于5.0,满足结构稳定性要求。
2.1 荷载计算
(1)列车风压力[1]。列车风压力是指高速列车运行时带动周围空气随之运动形式的“列车风”在邻近列车的声屏障等建筑物上产生的波动压力,它与列车的形状、运行的速度以及声屏障距线路中心的距离、声屏障的高度等因素有关,气动呈正、负压力波形式。它由驶过列车引起的气动压力和气动吸力,即由一个5m长的移动面荷载+q及一个5m长的移动面荷载-q组成。气动力分水平气动力qh和垂直气动力qv。
当列车运行的速度v=200km/h时(昌九城际铁路目标设计值,且不限速),建筑物距线路中心的距离D=4.50m,据资料查得在上述情况下的列车风压q为:
水平qh=0.38kPa
垂直qv=2qh(7D+30)/100=0.46kPa
(2)风荷载[2]。横桥向风压W为:
W=k0k1k3Wd=0.67kPa
式中:Wd为设计基准风压,Wd=γvd2/2g=0.67kPa;γ为空气重力密度,γ=0.012 017e-0.000 1z=0.012kPa;vd为高度Z处的设计基准风速,vd=k2k5v10=32.98m/s;v10为结构所在地区的设计基准风速,v10=23.90m/s;Z为距底面或水面的高度,Z=10.00m;k0为设计风速重现期换算系数,k0=1.00;k1为风载阻力系数,k1=1.00;k2为考虑地面粗糙度类别和梯度风的风速高度变化修正系数,k2=1.00;k3为地形、地理条件系数,k3=1.00;k4为阵风风速系数,k4=1.38。
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