Технічний стан транспортних споруді з металевих гофрованих конструкцій
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK; Мета. Метою роботи є встановлення на підставі аналізу науково-технічних джерел реального технічного стану транспортних споруд із металевих гофрованих конструкцій (МГК). Проаналізувати досвід експлуата-ції МГК у ґрунтовому середовищі та сформувати і узагальнити проблеми забезпечення надійності та довго-вічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізничних та автомобільних дорогах України. Методика. Для досягнення поставленої мети було проведено огляд науково-технічних джерел і нормативних докумен-тів різних країн, щодо технічного стану транспортних споруд України. Зокрема, наведено дані про розподіл мостів і труб із МГК за видами транспорту. Показано, що розробки і впровадження нових технологій ремон-ту існуючих дефектних труб та малих мостів, як на залізницях так і автомобільних дорогах України є дуже актуальною проблемою. Проведено ґрунтовний аналіз досвіду експлуатації МГК у ґрунтовому середовищі у різних країнах. Наведено дані про основні недопустимі дефекти труб та причини їх розвитку. Наведено ко-розію МГК та інші дефекти. Представлено низку прикладів дефектів шляхопроводів, руйнування мостів і споруд із МГК в експлуатації. Також розглянуто якісні показники металевих гофрованих конструкцій, їх переваги і недоліки, сформульовано проблеми та аналіз забезпечення надійності та довговічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізницях та автомобільних дорогах України. Результати. Виконано аналіз вітчизняних і закордонних науково-технічних джерел, щодо технічного стану транспортних споруд України. Зокрема, вивчено та узагальнено досвід експлуатації МГК у різних країнах світу. Проведено аналіз і синтез проблем забезпечення надійності та довговічності споруд із МГК в умовах експлуатації на залізницях та автомобільних дорогах України. Наукова новизна. У результаті аналізу технічного стану транспортних споруд, які експлуатуються на залізничних та автомобільних дорогах України встановлено, що близько 15 % транспортних споруд – малі та середні мости і водопропускні труби на залізницях України і близько 45 % транспортних споруд на автомобільних дорогах України мають недопустимі дефекти і потребують негайно-го ремонту і заміни. Також, встановлено на підставі науково-дослідних робіт, що відсутні методи оцінки несучої здатності транспортних споруд із МГК при наявності у тілі насипу залізничної колії чи автомобіль-ної дороги металевих гофрованих конструкцій діаметром більшим за 6 м. Встановлено, що у нормативних документах відсутні вказівки з проєктування та моніторингу споруд із МГК на залізничних коліях. Практи-чна значимість. На підставі цих даних вдалось запропонувати напрямки теоретичних і експериментальних досліджень і методів розрахунку, випробовувань МГК і діагностики технічного стану транспортних споруд із МГК. Зокрема, вимірювання впливу навколишнього середовища на несучу здатність МГК та вимірювання залишкових деформації металевої гофрованої труби на залізничній колії. Виконання аналізу і синтезу мето-дів розрахунку транспортних споруд із МГК призведе до удосконалення методів розрахунку споруд із МГК.
EN; Purpose. The purpose of the work is to establish the real technical condition of transport structures made of cor-rugated metal structures on the basis of the analysis of scientific and technical sources.And to analyze the experience of operation of metal corrugated structures in the soil environment and to form and generalize the problems of en-suring the reliability and durability of structures made of metal corrugated structures in the conditions of operation on railways and highways of Ukraine. Methodology. To achieve this goal, a review of scientific and technical sources and regulations of different countries on the technical condition of transport facilities in Ukraine was con-ducted. In particular, data on the distribution of bridges and pipes made of corrugated metal structures by mode of transport are given. It is shown that the development and implementation of new technologies for the repair of exist-ing defective pipes and small bridges, both on the railways and highways of Ukraine is a very important issue. A thorough analysis of the experience of operation of corrugated metal structures in the soil environment in different countries was conducted. Data on the main inadmissible defects of pipes and the reasons of their development are given. CMS' (corrugated metal structures) corrosion and other defects are given. A number of examples of overpass defects, collapse of bridges and structures with MCS in operation are presented. The qualitative indicators of metal corrugated structures, their advantages and disadvantages are also considered, the problems and the analysis of en-suring the reliability and durability of the structures with CMS in the conditions of operation on the railways and highways of Ukraine are formulated. Findings. An analysis of domestic and foreign scientific and technical sources on the technical condition of transport facilities in Ukraine was conducted. In particular, the experience of operation of corrugated metal structures in different countries of the world is studied and generalized. The analysis and syn-thesis of problems of ensuring the reliability and durability of buildings with CMS in the conditions of operation on the railways and highways of Ukraine. Originality. As a result of the analysis of the technical condition of transport facilities operated on railways and highways of Ukraine, it was found that about 15 % of transport facilities – small and medium bridges and culverts on Ukrainian railways and about 45 % of transport facilities on Ukrainian roads have unacceptable defects and require immediate repair and replacement. Also, it was established on the basis of research that there are no methods for assessing the load-bearing capacity of transport facilities with CMS in the presence in the body of the embankment of the railway or highway metal corrugated structures with a diameter greater than 6 m. It was determined that standards don't include regulations on design and monitoring of CMS on railway tracks. Practical value. On the basis of these data it was possible to offer directions of theoretical and ex-perimental research and methods of calculation, tests of CMS and diagnostics of a technical condition of transport structures with CMS. In particular, the measurement of the impact of the environment on the bearing capacity of the CMS and the measurement of residual deformations of the corrugated metal pipe on the railway track. Execution of the analysis and synthesis of methods of calculation of transport constructions with CMS will lead to improvement of methods of calculation of CMS.
EN; Purpose. The purpose of the work is to establish the real technical condition of transport structures made of cor-rugated metal structures on the basis of the analysis of scientific and technical sources.And to analyze the experience of operation of metal corrugated structures in the soil environment and to form and generalize the problems of en-suring the reliability and durability of structures made of metal corrugated structures in the conditions of operation on railways and highways of Ukraine. Methodology. To achieve this goal, a review of scientific and technical sources and regulations of different countries on the technical condition of transport facilities in Ukraine was con-ducted. In particular, data on the distribution of bridges and pipes made of corrugated metal structures by mode of transport are given. It is shown that the development and implementation of new technologies for the repair of exist-ing defective pipes and small bridges, both on the railways and highways of Ukraine is a very important issue. A thorough analysis of the experience of operation of corrugated metal structures in the soil environment in different countries was conducted. Data on the main inadmissible defects of pipes and the reasons of their development are given. CMS' (corrugated metal structures) corrosion and other defects are given. A number of examples of overpass defects, collapse of bridges and structures with MCS in operation are presented. The qualitative indicators of metal corrugated structures, their advantages and disadvantages are also considered, the problems and the analysis of en-suring the reliability and durability of the structures with CMS in the conditions of operation on the railways and highways of Ukraine are formulated. Findings. An analysis of domestic and foreign scientific and technical sources on the technical condition of transport facilities in Ukraine was conducted. In particular, the experience of operation of corrugated metal structures in different countries of the world is studied and generalized. The analysis and syn-thesis of problems of ensuring the reliability and durability of buildings with CMS in the conditions of operation on the railways and highways of Ukraine. Originality. As a result of the analysis of the technical condition of transport facilities operated on railways and highways of Ukraine, it was found that about 15 % of transport facilities – small and medium bridges and culverts on Ukrainian railways and about 45 % of transport facilities on Ukrainian roads have unacceptable defects and require immediate repair and replacement. Also, it was established on the basis of research that there are no methods for assessing the load-bearing capacity of transport facilities with CMS in the presence in the body of the embankment of the railway or highway metal corrugated structures with a diameter greater than 6 m. It was determined that standards don't include regulations on design and monitoring of CMS on railway tracks. Practical value. On the basis of these data it was possible to offer directions of theoretical and ex-perimental research and methods of calculation, tests of CMS and diagnostics of a technical condition of transport structures with CMS. In particular, the measurement of the impact of the environment on the bearing capacity of the CMS and the measurement of residual deformations of the corrugated metal pipe on the railway track. Execution of the analysis and synthesis of methods of calculation of transport constructions with CMS will lead to improvement of methods of calculation of CMS.
Description
Й. Лучко: ORCID 0000-0002-3675-0503; В. Ковальчук: ORCID 0000-0003-4350-1756
Keywords
транспорт, металеві гофровані конструкції;, водопропускні труби;, транспортні споруди, transport, corrugated metal structures;, culverts, transport structures, КРС (ЛФ)
Citation
Й. Й. Лучко, В. В. Ковальчук. Технічний стан транспортних споруді з металевих гофрованих конструкцій. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2021. Вип. 19. С. 38–50. DOI: 10.15802/bttrp2021/233873.