מהם האתגרים ביישום פיגומים מטלטלים בפרויקטים של גשר?

תפריט תוכן

● הבנת מערכות פיגומים מטלטלות

● סוגים של מערכות פיגומים מטלטלים

● היתרונות של שימוש במערכות פיגומים מטלטלים

● אתגרים ביישום מערכות פיגומים מטלטלים

>> 1. יציבות מבנית

>> 2. מורכבות העיצוב

>> 3. אתגרים לוגיסטיים

>> 4 השלכות עלות

>> 5. חששות בטיחותיים

● מחקרי מקרה

>> מקרה מקרה 1: גשר ריו סוזה

>> מקרה מקרה 2: מערכת פיגומים מטלטלים של NRS

>> מקרה מקרה 3: תשתית Thyssenkrupp

● מַסְקָנָה

● שאלות נפוצות

>> 1. מהי מערכת פיגומים זזית?

>> 2. מהם היתרונות בשימוש ב- MSS בפרויקטים של ברידג '?

>> 3. כיצד נבדל MSS תקורה מ- MSS תחתון?

>> 4. אילו אמצעי בטיחות צריכים להיות מיושמים בעת השימוש ב- MSS?

>> 5. האם ניתן להשתמש במערכות פיגומים מטלטלין לגשרים גדולים?

● ציטוטים:

בניית גשרים היא מאמץ מורכב ומאתגר, ולעתים קרובות דורש פתרונות הנדסיים חדשניים כדי להתגבר על מכשולים שונים. בין הפתרונות הללו, מערכות פיגומים מטלטלות (MSS) התגלו כטכנולוגיה מרכזית בבניית גשרים מודרנית, במיוחד עבור גשרי בטון יצוקים במקום. MSS מציעה יתרונות רבים, כולל יעילות משופרת, זמן הבנייה המופחת ושיפור הבטיחות. עם זאת, יישום MSS בפרויקטים של ברידג 'אינו ללא אתגריו. אתגרים אלה נעים בין יציבות מבנית ומורכבות עיצובית ועד מכשולים לוגיסטיים, השלכות עלות ודאגות בטיחותיות. מאמר זה מתעמק באתגרים הרב-גוניים הקשורים ליישום מערכת פיגומים זזות בבניית גשרים, בוחן פתרונות פוטנציאליים ומספק מחקרי מקרה בעולם האמיתי להמחשת נקודות אלה.

הבנת מערכות פיגומים מטלטלות

מערכת פיגומים הניתנת לזזה היא צורה מתמחה ומשיכה עצמית המשמשת בבניית גשר, במיוחד עבור גשרי בטון מופרזים עם קטעים או מרחקים המוצקים במקום [2]. שלא כמו פיגומים מסורתיים, שנשארים נייחים, MSS נעה ברציפות עם השלמת כל קטע גשר. מערכת זו תומכת בטפסות בזמן שהבטון מרפא [2]. לאחר סיום הקטע, הפיגום והצורות מועברים לסוף הקטע החדש, וקטע נוסף נשפך [2].

חשוב לא לבלבל את MSS עם השקת מכונות Gantry, אם כי הם נראים דומים באופן שטחי. שתי המערכות כוללות קורות ארוכות המשתרעות על מרחבי גשר מרובים ועוברים עם העבודה כדי לתמוך בה באופן זמני, אך השקת הגנטרים מעלים ותומכים בקטעי גשרים טרומיים וקורות גשרים, ואילו MSS משמש לבנייה במקום [2].

סוגים של מערכות פיגומים מטלטלים

ישנם שני סוגים עיקריים של MSS:

1. MSS תקורה: במערכת זו, טפסים מושעים ממגורות תמיכה הממוקמות מעל רמת סיפון הגשר [2].

2. MSS תחתון: כאן, טפסים נתמכים על ידי קורות המוצבים מתחת לרמת סיפון הגשר [2].

שני הסוגים מציעים יתרונות ייחודיים בהתאם לדרישות הספציפיות של פרויקט הגשר. לדוגמה, MSS של תחתון יכול להקל על הריסה מהירה יותר של גשרים [6].

היתרונות של שימוש במערכות פיגומים מטלטלים

לפני שדיברו על האתגרים, חיוני להכיר ביתרונות שהופכים את MSS לבחירה מועדפת בפרויקטים רבים של בניית גשרים:

-המפרקים המופחתים: MSS ממזער את מספר המפרקים במבנה הגשר, מכיוון שקטעי היציקה במקום הם בדרך כלל ארוכים יותר מקטעים טרומיים [2].

- יושרה מבנית משופרת: על ידי צמצום מספר המפרקים, MSS משפר את היושרה המבנית הכוללת של הגשר.

- פעולה יעילה: MSS מאפשרת בנייה רציפה, הפחתת השבתה והאיץ את השלמת הפרויקט [4].

-יעילות עלות: למרות ההשקעה הראשונית, MSS יכולה להוביל לחיסכון בעלויות לטווח הארוך באמצעות תכנון מיטוב והפחתת עלויות עבודה [4].

- יכולת הסתגלות: ניתן להתאים MSS לחתכים רוחביים שונים, ומאפשרים לקבלנים לעשות שימוש חוזר בציוד לפרויקטים שונים [4].

אתגרים ביישום מערכות פיגומים מטלטלים

למרות היתרונות הרבים, יישום מערכות פיגומים מטלטלות בבניית ברידג 'מציג אתגרים משמעותיים שיש לטפל בהם בכדי להבטיח את השלמתו המוצלחת של הפרויקט.

1. יציבות מבנית

הבטחת יציבות מבנית היא חשש חשוב ביותר בעת השימוש ב- MSS. הגמישות המובנית של חומרי פיגום יכולה להוביל לחוסר יציבות במפרקים ובחיבורים. חוסר יציבות זה יכול להחמיר על ידי גורמים חיצוניים כמו עומסי רוח, תנודות מהתנועה הסמוכה והעומסים הדינמיים במהלך מזיגת הבטון.

תת-אגוזי משנה:

- עומס רוח: גשרים בנויים לרוב באזורים שנחשפים לרוחות גבוהות, שיכולות ליצור כוחות לרוחב משמעותיים על מבנה הפיגומים.

- עומסים דינמיים: תהליך מזיגת בטון והעברת ה- MSS עצמו מציג עומסים דינמיים שיכולים להשפיע על היציבות.

- עייפות חומרית: שימוש מתמשך וחשיפה לאלמנטים סביבתיים יכולים להוביל לעייפות חומרית, ולהיחלש את שלמות המבנית של הפיגומים.

פתרונות:

- מערכות ספיגה חזקות: יישום מערכות ספיגה מקיפות יכול לשפר את היציבות על ידי הפצת עומסים באופן שווה יותר והפחתת ריכוזי הלחץ.

-ניטור בזמן אמת: שימוש בחיישנים ומערכות ניטור כדי לעקוב אחר הסטות מבניות ולחצים בזמן אמת יכול לספק אזהרות מוקדמות של חוסר יציבות פוטנציאלית.

- בדיקות קבועות: ביצוע בדיקות קבועות לזיהוי וטיפול בכל סימני בלאי, נזק או התאמה לא נכונה במבנה הפיגומים.

2. מורכבות העיצוב

על תכנון MSS לשקול מספר עצום של גורמים, כולל אורך טווח, יכולת עומס, תנאי אתר ודרישות אדריכליות ספציפיות. יצירת מערכת יעילה וניתנת להתאמה לצרכי הפרויקט המשתנים יכולה להיות משימה מורכבת.

תת-אגוזי משנה:

- וריאציה של אורך אורך: לגשרים יש לרוב אורכי טווח משתנים, המחייבים להתאמה את ה- MSS לתצורות שונות.

- דרישות יכולת עומס: ה- MSS חייב להיות מתוכנן כדי לתמוך במשקל הטפסות, בטון רטוב, ציוד בנייה ואנשי צוות, עם שולי בטיחות נאותים.

- תנאים ספציפיים לאתר: תנאי אדמה, גורמים סביבתיים ואילוצי נגישות יכולים כולם להשפיע על התכנון וההפעלה של ה- MSS.

פתרונות:

- ניתוח תוכנה מתקדם: שימוש בתוכנה מתוחכמת לניתוח מבני יכול לעזור למהנדסים לייעל את תכנון ה- MSS, להבטיח שהיא עומדת בכל דרישות הביצועים.

- תכנון מודולרי: אימוץ גישה עיצובית מודולרית מאפשרת גמישות ויכולת הסתגלות רבה יותר, שכן ניתן להגדיר או להחליף בקלות רכיבים בודדים כך שיתאימו לצרכי הפרויקט הספציפיים.

- שיתוף פעולה בין תחומים: עידוד שיתוף פעולה הדוק בין מהנדסי מבנים, אדריכלים ומנהלי בניין כבר מתחילת הפרויקט יכול להבטיח כי כל שיקולי העיצוב יטופלו כראוי.

3. אתגרים לוגיסטיים

הובלה והרכבת MSS יכולה להיות מאתגרת מבחינה לוגיסטית, במיוחד באזורים מרוחקים או עירוניים עם גישה מוגבלת. ההכרח למנופים וציוד הרמה כבד אחר יכול להסלים עלויות ולסבך את תזמון הפרויקטים.

תת-אגוזי משנה:

- גישה מוגבלת: אתרי בניית גשרים רבים ממוקמים באזורים עם גישה מוגבלת בדרכים או שטח מאתגר, ומקשים על הובלת רכיבי MSS גדולים.

- זמינות ציוד: תיאום הזמינות של מנופים וציוד הרמה אחר יכול להיות בעייתי, במיוחד באזורים עם ביקוש גבוה.

-הרכבה באתר: הרכבת MSS באתר דורשת עבודה מיומנת וציוד מיוחד, ומוסיפה למורכבות הלוגיסטית.

פתרונות:

-MSS המשיכה עצמית: פיתוח MSS המשיכה עצמית שאינם דורשים ציוד הרמה חיצוני יכול להפחית משמעותית את הנטל הלוגיסטי ועלויות נלוות [4].

- תכנון תחבורה אסטרטגי: תכנון תכנון מסלולי הובלה בקפדנות ותיאום עם הרשויות המקומיות יכול להבטיח מסירת חומרים וציוד בזמן.

-הרכבה מקדימה: הרכבה מראש של כמה שיותר מה- MSS ככל האפשר מחוץ לאתר יכולה למזער את זמן ההרכבה באתר ולהפחית את הצורך בציוד הרמה כבד.

4 השלכות עלות

בעוד ש- MSS מציעה חיסכון בעלויות פוטנציאליות באמצעות יעילות משופרת, עלויות ההתקנה הראשוניות יכולות להיות משמעותיות. ההשקעה בחומרים מתקדמים, ציוד מיוחד ועבודה מיומנת עשויה להרתיע כמה קבלנים מאימוץ מערכות אלה.

תת-אגוזי משנה:

- השקעה ראשונית גבוהה: העלויות המקדימות הקשורות לרכישה או השכרת MSS יכולות להיות יקרות לאין באופן אסור עבור חברות בנייה קטנות יותר.

- עלויות תחזוקה: שמירה על MSS דורשת בדיקות קבועות, תיקונים והחלפות רכיבים, מה שמוסיף לעלות הכוללת.

- עלויות עבודה מיומנות: הפעלה ותחזוקה של MSS דורשת עבודה מיומנת, המפקדת על שכר גבוה יותר.

פתרונות:

-ניתוח יסודי-תועלת: ביצוע ניתוח מקיף עלות-תועלת יכול לעזור לבעלי העניין להבין את פוטנציאל החיסכון לטווח הארוך של MSS בהשוואה לשיטות מסורתיות.

- אפשרויות מימון: בחינת אפשרויות מימון כגון ליסינג או שותפות עם ספקי ציוד יכולה להקל על הנטל הכספי מראש.

- הנדסת ערך: יישום עקרונות הנדסת ערך יכולים לעזור לייעל את תהליכי התכנון והבנייה, הפחתת עלויות מבלי לפגוע בביצועים.

5. חששות בטיחותיים

לבטיחות יש חשיבות עליונה בכל פרויקט בנייה, במיוחד כאשר עובדים בגבהים עם MSS. האופי הדינאמי של מערכות אלה מחייב שהעובדים נשארים ערניים לגבי סכנות פוטנציאליות.

תת-אגוזי משנה:

- עבודה בגבהים: בניית גשרים כוללת עבודה בגבהים ניכרים, הגברת הסיכון לנפילות ותאונות אחרות.

- תקלות בציוד: תקלות מכניות או תקלות של MSS יכולים להוות סיכוני בטיחות רציניים.

- שגיאה אנושית: שגיאות בפעולה או תחזוקה עלולות להוביל לתאונות ופגיעות.

פתרונות:

- הכשרה בטיחותית מקיפה: יישום תוכניות הכשרה בטיחות קפדניות לכל העובדים המעורבים בתפעול ותחזוקה של MSS הוא קריטי.

- ביקורת בטיחות קבועה: ביצוע ביקורת ובדיקות בטיחות קבועות יכולות לעזור בזיהוי וטיפול במפגעים פוטנציאליים לפני שהם מובילים לתאונות.

- הקפדה על תקני התעשייה: בעקבות תקני בטיחות קבועים בתעשייה ושיטות עבודה מומלצות יכולות למזער את הסיכונים ולהבטיח סביבת עבודה בטוחה.

מחקרי מקרה

כדי להמחיש את האתגרים והפתרונות הקשורים ליישום מערכות פיגומים מטלטלים בבניית גשר, בואו נבחן כמה מחקרי מקרה:

מקרה מקרה 1: גשר ריו סוזה

פרויקט ברידג 'ריו סוזה בפורטוגל השתמש ב- MSS תקורה חדשנית לבניית סיפוני גשר בטון יצוק במקום [3]. במערכת הוצגה מבנה פלדה הדומה ל 'קשת, ' עם אקורד עליון מקושת ואקורד תחתון הנשלט באופן פעיל על ידי מערכת יצרנית אורגנית (OPS) במהלך שפיכת בטון ומוצרי סיפון [3].

אתגרים:

- עיצוב מורכב: הגשר נדרש לעיצוב שיכול להכיל פרעות עד 50 מטר תוך שמירה על יציבות מבנית [3].

- יכולת עומס: ה- MSS הדרושה לתמיכה במשקל הבטון, הטפסות והציוד תוך צמצום הסטייה של אמצע טווח [3].

פתרונות:

- טכנולוגיית OPS: יישום טכנולוגיית OPS אפשרה מעקב רציף אחר מבנה הפיגומים, שיפור רמות הבטיחות ומאפשר בקרת הסטייה של אמצע טווח [3].

-מבנים רוחביים: מבנים רוחביים תוכננו לבנות סיפוני גשר עם שיפוע אורך מקסימלי של 5%, מה שמאפשר בנייה מצולע עם קטעים באורך 5 מטרים, ומשפר את הקירוב לצורת הכיוון [3].

מקרה מקרה 2: מערכת פיגומים מטלטלים של NRS

ה- NRS MSS נפרס בהצלחה בפרויקטים רבים של גשר ברחבי העולם, והדגים את יכולת ההסתגלות והיעילות שלה [4]. העיצוב הקל משקל שלו מאפשר הרכבה ותפעול קלים יותר.

אתגרים:

- עלויות בנייה גבוהות: MSS מסורתי דורש לעתים קרובות כוח אדם משמעותי וציוד הרמה חיצוני, מה שמגדיל את עלויות הבנייה [4].

- נגישות: גישה למגני תמיכה במזח על מים או על מזחים גבוהים יכולה להיות קשה ויקרה [4].

פתרונות:

-MSS המשיכה עצמית (SL-MSS): NRS פיתח את ה- SL-MSS, שיכול להעביר קדימה ולהרכיב את סוגריים התמיכה במזח ללא ציוד הרמה חיצוני, להפחית עלויות ולשפר את היעילות התפעולית [4].

- תכנון אופטימי: ה- NRS MSS כולל עיצוב אופטימלי המפחית את כמות הפלדה הנדרשת תוך שמירה על יכולת עומס גבוהה [8].

מקרה מקרה 3: תשתית Thyssenkrupp

תשתית Thyssenkrupp סיפקה פיתרון בהתאמה אישית לגשר קורת תיבה למחצה למחצה עם מזחים גבוהים של יותר מ -30 מטר וטווח סטנדרטי של עד 57 מטר [9]. הפרויקט כלל בניית שני מבני -על מקבילים עם צולבים משתנים ומדרכים אורכיים [9].

אתגרים:

- שינוי צולבים ושיטות: התאמת הטפסים למגורים המשתנים והדרגות של הגשר הייתה אתגר משמעותי [9].

- קיבולת ציוד הרמה מוגבלת: קיבולת ציוד ההרמה בקטעי הבנייה הסטנדרטיים הייתה מוגבלת [9].

פתרונות:

-בניית מיסב תלת מימדית משתנה: פיגום הניתן לזזה הפועל מתחת למבנה-העל עם בנייה נושאת תלת מימדית משתנה נבחר להתאים את מיקום וצורת הטפסים [9].

- מבנה פיגומי פייר מודולרי: מבנה פיגום של מזח מודולרי תוכנן למזער משקולות ההרכבה בעת העברת הפיגומים [9].

מַסְקָנָה

יישום מערכות פיגומים מטלטלות בבניית גשר הוא התחייבות מורכבת המציגה אתגרים רבים. בעוד ש- MSS מציעה יתרונות משמעותיים מבחינת יעילות, יעילות עלות ויושרה מבנית, חיוני להתמודד עם האתגרים הנלווים כדי להבטיח הצלחה בפרויקט. על ידי התמקדות ביציבות מבנית, מורכבות תכנון, מכשולים לוגיסטיים, השלכות עלות ודאגות בטיחות, אנשי מקצוע בתחום הבנייה יכולים למנף ביעילות את טכנולוגיית MSS לבניית גשרים עמידים וגם אסתטיים. חדשנות בעיצוב, חומרים וטכניקות בנייה תמשיך להניע את ההתפתחות של MSS, מה שהופך אותו לכלי חיוני בבניית הגשר המודרנית.

שאלות נפוצות

1. מהי מערכת פיגומים זזית?

מערכת פיגומים מטלטלת (MSS) היא צורה מיוחדת ומשיכה עצמית המשמשת בבניית גשרים, במיוחד עבור גשרי בטון מופרזים עם קטעים או טווחים המוצקים במקום [2]. זה תומך בטפסות בזמן שהבטון מרפא ונע ברציפות עם השלמת כל קטע [2].

2. מהם היתרונות בשימוש ב- MSS בפרויקטים של ברידג '?

MSS מציעה מספר יתרונות, כולל מפרקים מופחתים, יושרה מבנית משופרת, פעולה יעילה, יעילות עלות ויכולת הסתגלות [2] [4]. זה ממזער את מספר המפרקים, משפר את היושרה המבנית הכוללת, מפחית את השבתה וניתן להתאים אותו לחתכים רוחביים שונים לפרויקטים שונים [2] [4].

3. כיצד נבדל MSS תקורה מ- MSS תחתון?

ב- MSS תקורה, צורות מושעות מחברות תמיכה מעל רמת סיפון הגשר, ואילו ב- MSS תחתון, צורות נתמכות על ידי קורות המוצבות מתחת לרמת סיפון הגשר [2]. כל סוג מציע יתרונות ייחודיים בהתאם למפרט הפרויקט [2].

4. אילו אמצעי בטיחות צריכים להיות מיושמים בעת השימוש ב- MSS?

אמצעי הבטיחות כוללים הכשרה מקיפה לעובדים, ביקורת בטיחות קבועה, מערכות סדוק חזקות ליציבות, דבקות בתקני הבטיחות בתעשייה, ומעקב בזמן אמת אחר סטיות מבניות ומתח [1] [3].

5. האם ניתן להשתמש במערכות פיגומים מטלטלין לגשרים גדולים?

כן, מערכות פיגומים מטלטלות יעילות במיוחד עבור גשרים עם שטח גדול בגלל יכולתם לתמוך בעומסים משמעותיים תוך שמירה על שלמות מבנית במהלך הבנייה [3] [8]. מערכות כמו מערכת הפיגומים הזזים הניתנים לזזה שימשו לבניית גשרים עם טווחים שנעים בין 70 מ 'ל 90 מ' [3].

ציטוטים:

[1] https://www.scafom-rux.com/en/scaffolding-blog/scaffolding-in-th-infrastructure-sector-tys- of-scolfolding-and-challenges-in-construction

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/movable_scaffolding_system

[3] https://www.adfconsultores.com/media/3740/1568-movable-scaffolding-systems-strengeened-with-organic-prestressing.pdf

[4] https://www.nrsas.com/movable-scaffolding-system/

[5] https://www.researchgate.net/publication/263490753_technical_challenges_of_large_movable_scaffolding_systems

[6] https://products.huennebeck.com/systems/infressucture-systems/movable-sciffolding-system

[7] https://www.adfconsultores.com/media/3744/1568-a-new-concept-of-overhead-movebable-scolding-system-for-bridge-sonstruction.pdf

[8] http://winsteel.in/products/movable-scaffolding-system/

[9] https://ucpcdn.thyssenkrupp.com/_legacy/ucpthyssenkruppbamxinfrateructure/assets.files/downloads/downloads-tragger%C3%BCSTBAU/20190227_TKIF_TRUESTBAUSER_WEB