Innholdsmeny
● Forstå bevegelige stillassystemer
● Typer bevegelige stillassystemer
● Fordeler med å bruke bevegelige stillassystemer
● Utfordringer med å implementere bevegelige stillassystemer
>> 1. Strukturell stabilitet
>> 2. kompleksitet av design
>> 3. Logistiske utfordringer
>> 4. Kostnadsmessige implikasjoner
>> 5. Sikkerhetsproblemer
● Casestudier
>> Casestudie 1: Rio Sousa Bridge
>> Casestudie 2: NRS bevegelig stillassystem
>> Casestudie 3: Thyssenkrupp infrastruktur
● Konklusjon
● FAQ
>> 1.Hva er et bevegelig stillassystem?
>> 2.Hva er fordelene ved å bruke MSS i broprosjekter?
>> 3.Hvordan skiller en overhead MSS seg fra en underslang MSS?
>> 4. Hvilke sikkerhetstiltak bør iverksettes når du bruker MSS?
>> 5. Kan bevegelige stillassystemer brukes til broer med store spenn?
● Sitasjoner:
Byggingen av broer er en kompleks og utfordrende innsats, som ofte krever innovative ingeniørløsninger for å overvinne forskjellige hindringer. Blant disse løsningene, Bevegelige stillassystemer (MSS) har vist seg som en sentral teknologi i moderne brokonstruksjon, spesielt for cast-in-place betongbroer. MSS tilbyr mange fordeler, inkludert forbedret effektivitet, redusert byggetid og forbedret sikkerhet. Implementeringen av MSS i broprosjekter er imidlertid ikke uten utfordringer. Disse utfordringene spenner fra strukturell stabilitet og designkompleksiteter til logistiske hindringer, kostnadsmessige implikasjoner og sikkerhetsproblemer. Denne artikkelen går inn i de mangefasetterte utfordringene forbundet med å implementere bevegelige stillassystem i brokonstruksjon, utforsker potensielle løsninger og gir casestudier i den virkelige verden for å illustrere disse punktene.
Forstå bevegelige stillassystemer
Et bevegelig stillassystem er en spesialisert, selvoppstansende form som brukes i brokonstruksjon, spesielt for forspent betongbroer med segmenter eller spenn som er støpt på plass [2]. I motsetning til tradisjonell stillas, som fortsatt er stasjonær, beveger en MSS kontinuerlig når hvert bridge segment er fullført. Dette systemet støtter formarbeidet mens betongen kurerer [2]. Når et segment er ferdig, flyttes stillaset og formene til slutten av det nye segmentet, og et annet segment helles [2].
Det er viktig å ikke forveksle MSS med lansering av Gantry -maskiner, selv om de virker overfladisk like. Begge systemene har lange bjelker som spenner over flere brospenn og beveger seg med arbeidet for å midlertidig støtte det, men lanserer Gantries løfter og støtter prefabrikerte brosegmenter og brobjelker, mens MSS brukes til støpt-på-plass-konstruksjon [2].
Typer bevegelige stillassystemer
Det er to primære typer MSS:
1. Overhead MSS: I dette systemet er skjemaer suspendert fra støttebjelker som ligger over brodekknivået [2].
2. Underslung MSS: Her støttes skjemaer av bjelker plassert under brodekknivået [2].
Begge typer gir unike fordeler avhengig av de spesifikke kravene til broprosjektet. For eksempel kan underslang MSS lette raskere riving av broer [6].
Fordeler med å bruke bevegelige stillassystemer
Før du diskuterer utfordringene, er det viktig å erkjenne fordelene som gjør MSS til et foretrukket valg i mange brobyggingsprosjekter:
-Reduserte skjøter: MSS minimerer antall ledd i brostrukturen, ettersom de støpte-på-stedsegmentene vanligvis er lengre enn prefabrikerte segmenter [2].
- Forbedret strukturell integritet: Ved å redusere antall ledd, forbedrer MSS den generelle strukturelle integriteten til broen.
- Effektiv drift: MSS gir mulighet for kontinuerlig konstruksjon, reduserer driftsstans og akselererer prosjektets fullføring [4].
-Kostnadseffektivitet: Til tross for den første investeringen, kan MSS føre til langsiktige kostnadsbesparelser gjennom optimalisert design og reduserte arbeidskraftskostnader [4].
- Tilpasningsevne: MSS kan tilpasses forskjellige tverrsnitt, slik at entreprenører kan gjenbruke utstyret til forskjellige prosjekter [4].
Utfordringer med å implementere bevegelige stillassystemer
Til tross for de mange fordelene, gir implementering av bevegelige stillassystemer innen brokonstruksjon betydelige utfordringer som må løses for å sikre vellykket gjennomføring av prosjektet.
1. Strukturell stabilitet
Å sikre strukturell stabilitet er en viktig bekymring når du bruker MSS. Den iboende fleksibiliteten til stillasmaterialer kan føre til ustabilitet ved ledd og tilkoblinger. Denne ustabiliteten kan forverres av eksterne faktorer som vindbelastninger, vibrasjoner fra nærliggende trafikk og de dynamiske belastningene under betonghelling.
Underutfordringer:
- Vindbelastning: Bridges er ofte konstruert i områder utsatt for høy vind, noe som kan skape betydelige sidekrefter på stillasstrukturen.
- Dynamisk belastning: Prosessen med å helle betong og flytte MSS i seg selv introduserer dynamiske belastninger som kan påvirke stabiliteten.
- Materiell utmattelse: Kontinuerlig bruk og eksponering for miljøelementer kan føre til materiell utmattelse, og svekke den strukturelle integriteten til stillasene.
Løsninger:
- Robuste avstivningssystemer: Implementering av omfattende avstivningssystemer kan forbedre stabiliteten ved å distribuere belastninger jevnere og redusere stresskonsentrasjoner.
-Overvåking av sanntid: Bruk av sensorer og overvåkingssystemer for å spore strukturelle avbøyninger og påkjenninger i sanntid kan gi tidlige advarsler om potensiell ustabilitet.
- Regelmessige inspeksjoner: Å gjennomføre regelmessige inspeksjoner for å identifisere og adressere tegn på slitasje, skade eller feiljustering i stillasstrukturen.
2. kompleksitet av design
Utformingen av en MSS må vurdere et utall faktorer, inkludert spennlengde, belastningskapasitet, stedforhold og spesifikke arkitektoniske krav. Å lage et system som er både effektivt og tilpasningsdyktig til varierende prosjektbehov, kan være en intrikat oppgave.
Underutfordringer:
- Variasjon av spennlengde: Bridges har ofte varierende spennlengder, noe som krever at MSS er tilpasningsdyktige til forskjellige konfigurasjoner.
- Krav til belastningskapasitet: MSS må utformes for å støtte vekten av formarbeidet, våt betong, anleggsutstyr og personell, med tilstrekkelig sikkerhetsmargin.
- Stedsspesifikke forhold: Jordforhold, miljøfaktorer og tilgjengelighetsbegrensninger kan alle påvirke utformingen og driften av MSS.
Løsninger:
- Avansert programvareanalyse: Bruk av sofistikert programvare for strukturell analyse kan hjelpe ingeniører med å optimalisere utformingen av MSS, og sikre at den oppfyller alle ytelseskrav.
- Modulær design: Å ta i bruk en modulær designtilnærming gir større fleksibilitet og tilpasningsevne, ettersom individuelle komponenter enkelt kan konfigureres eller erstattes for spesifikke prosjektbehov.
- Samarbeid mellom disipliner: Å oppmuntre til nært samarbeid mellom konstruksjonsingeniører, arkitekter og byggeledere fra begynnelsen av prosjektet kan sikre at alle designhensyn blir adressert tilstrekkelig.
3. Logistiske utfordringer
Transport og montering av MSS kan være logistisk utfordrende, spesielt i avsidesliggende eller urbane områder med begrenset tilgang. Nødvendigheten av kraner og annet tungt løfteutstyr kan eskalere kostnadene og komplisere prosjektplanlegging.
Underutfordringer:
- Begrenset tilgang: Mange brobyggingssteder er lokalisert i områder med begrenset veiilgang eller utfordrende terreng, noe som gjør det vanskelig å transportere store MSS -komponenter.
- Tilgjengelighet av utstyr: Koordinering av tilgjengeligheten av kraner og annet løfteutstyr kan være problematisk, spesielt i områder med stor etterspørsel.
-Montering på stedet: Å montere MSS på stedet krever dyktig arbeidskraft og spesialisert utstyr, og øker den logistiske kompleksiteten.
Løsninger:
-Selvlansering av MSS: Å utvikle selvlansering av MSS som ikke krever eksternt løfteutstyr kan redusere logistiske byrder og tilhørende kostnader [4] betydelig.
- Strategisk transportplanlegging: Planlegging av transportruter nøye og koordinerer med lokale myndigheter kan sikre rettidig levering av materialer og utstyr.
-Forsamling: Forhåndsmontering så mye av MSS som mulig off-site kan minimere monteringstiden på stedet og redusere behovet for tungt løfteutstyr.
4. Kostnadsmessige implikasjoner
Mens MSS tilbyr potensielle kostnadsbesparelser gjennom forbedret effektivitet, kan de første oppsettkostnadene være betydelige. Investeringen i avansert materiale, spesialisert utstyr og dyktig arbeidskraft kan avskrekke noen entreprenører fra å ta i bruk disse systemene.
Underutfordringer:
- Høye innledende investeringer: Forhåndskostnadene forbundet med kjøp eller leie av en MSS kan være uoverkommelig dyre for mindre byggefirmaer.
- Vedlikeholdskostnader: Vedlikehold av en MSS krever regelmessige inspeksjoner, reparasjoner og erstatning av komponenter, noe som legger til de totale kostnadene.
- Dyktig arbeidskraftskostnader: Å drive og vedlikeholde en MSS krever dyktig arbeidskraft, som gir høyere lønn.
Løsninger:
-Grundig kostnads-nytte-analyse: Å gjennomføre en omfattende kostnads-nytte-analyse kan hjelpe interessenter til å forstå det langsiktige sparepotensialet til MSS sammenlignet med tradisjonelle metoder.
- Finansieringsalternativer: Å utforske finansieringsalternativer som leasing eller samarbeide med utstyrsleverandører kan lindre den forhåndsinnlyste økonomiske belastningen.
- Verdiingeniør: Implementering av verdiingeniørprinsipper kan bidra til å optimalisere design- og konstruksjonsprosessene, noe som reduserer kostnadene uten at det går ut over ytelsen.
5. Sikkerhetsproblemer
Sikkerhet er av største betydning i ethvert byggeprosjekt, spesielt når du jobber i høyder med MSS. Den dynamiske naturen til disse systemene krever at arbeidere forblir årvåken om potensielle farer.
Underutfordringer:
- Å jobbe i høyder: Å konstruere broer innebærer å jobbe i betydelige høyder, øke risikoen for fall og andre ulykker.
- Feil i utstyret: Mekaniske feil eller funksjonsfeil i MSS kan utgjøre alvorlige sikkerhetsrisikoer.
- Menneskelig feil: Feil i drift eller vedlikehold kan føre til ulykker og skader.
Løsninger:
- Omfattende sikkerhetstrening: Det er avgjørende å implementere strenge sikkerhetstreningsprogrammer for alle arbeidere som er involvert i drift og vedlikehold av MSS.
- Regelmessige sikkerhetsrevisjoner: Å gjennomføre regelmessige sikkerhetsrevisjoner og inspeksjoner kan bidra til å identifisere og adressere potensielle farer før de fører til ulykker.
- Overholdelse av bransjestandarder: Å følge etablerte bransjesikkerhetsstandarder og beste praksis kan minimere risikoen og sikre et trygt arbeidsmiljø.
Casestudier
For å illustrere utfordringene og løsningene knyttet til implementering av bevegelige stillassystemer innen brokonstruksjon, la oss undersøke noen få casestudier:
Casestudie 1: Rio Sousa Bridge
Rio Sousa Bridge-prosjektet i Portugal benyttet seg av et innovativt overhead MSS for å konstruere cast-in-Situ Concrete Bridge-dekk [3]. Systemet inneholdt en stålstruktur som ligner på en 'bowstring, ' med et buet øvre akkord og et nedre akkord aktivt kontrollert av et organisk forspenningssystem (OPS) under betonghelling og dekkforspenning [3].
Utfordringer:
- Kompleks design: Broen krevde et design som kunne romme spenn opptil 50 meter mens du opprettholdt strukturell stabilitet [3].
- Lastekapasitet: MSS som trengs for å støtte vekten av betong, forskaling og utstyr mens du minimerer midt-span-avbøyning [3].
Løsninger:
- OPS-teknologi: Implementering av OPS-teknologi muliggjorde kontinuerlig overvåking av stillasstrukturen, forbedret sikkerhetsnivået og muliggjør midt-span-avbøyningskontroll [3].
-Tverrgående strukturer: Tverrgående strukturer ble designet for å konstruere brodekk med en maksimal langsgående helning på 5%, noe som muliggjorde en polygonal konstruksjon med 5 meter lange segmenter, noe som forbedrer tilnærmingen til direktørformen [3].
Casestudie 2: NRS bevegelig stillassystem
NRS MSS har blitt distribuert i en rekke broprosjekter over hele verden, og demonstrerer dens tilpasningsevne og effektivitet [4]. Den lette designen letter enklere montering og drift.
Utfordringer:
- Høye byggekostnader: Tradisjonelle MSS krever ofte betydelig arbeidskraft og eksternt løfteutstyr, og øker byggekostnadene [4].
- Tilgjengelighet: Å få tilgang til støtteselskaper over vann eller på høye brygger kan være vanskelig og kostbart [4].
Løsninger:
-Self-lansering av MSS (SL-MSS): NRS utviklet SL-MSS, som kan overføre fremover og montere støtteselskapene i bryggene uten eksternt løfteutstyr, redusere kostnadene og forbedre driftseffektiviteten [4].
- Optimalisert design: NRS MSS har en optimalisert design som reduserer mengden stål som kreves mens du opprettholder høy belastningskapasitet [8].
Casestudie 3: Thyssenkrupp infrastruktur
Thyssenkrupp-infrastruktur ga en tilpasset løsning for en semi-integrert kassebjelkebro med over 30 meter høye brygger og et standardspenn på opptil 57 meter [9]. Prosjektet innebar å konstruere to parallelle overbygg med skiftende kryss og langsgående stigninger [9].
Utfordringer:
- Endring av kryss og skråninger: Å tilpasse formarbeidet til de skiftende kryssene og gradientene til broen var en betydelig utfordring [9].
- Begrenset løfteutstyrskapasitet: Kapasiteten til løfteutstyret i standardkonstruksjonsseksjonene var begrenset [9].
Løsninger:
-Tredimensjonalt variabel lagerkonstruksjon: Et bevegelig stillas som løper under overbygningen med en tredimensjonalt variabel lagerkonstruksjon ble valgt for å tilpasse posisjonen og formen på formarbeidet [9].
- Modulær brygge -stillasstruktur: En modulær bryggestruktur ble designet for å minimere monteringsvekter når du beveget stillasene [9].
Konklusjon
Implementering av bevegelige stillassystemer innen brokonstruksjon er et komplekst selskap som gir mange utfordringer. Mens MSS gir betydelige fordeler når det gjelder effektivitet, kostnadseffektivitet og strukturell integritet, er det viktig å møte de tilhørende utfordringene for å sikre prosjektets suksess. Ved å fokusere på strukturell stabilitet, designkompleksitet, logistiske hindringer, kostnadsmessige implikasjoner og sikkerhetsproblemer, kan byggeselskaper effektivt utnytte MSS -teknologi for å bygge broer som er både holdbare og estetisk tiltalende. Innovasjon innen design, materialer og konstruksjonsteknikker vil fortsette å drive utviklingen av MSS, noe som gjør det til et uunnværlig verktøy innen moderne brokonstruksjon.
FAQ
1.Hva er et bevegelig stillassystem?
Et bevegelig stillassystem (MSS) er en spesialisert, selvlanseringsform brukt i brokonstruksjon, spesielt for forspent betongbroer med segmenter eller spenn som er støpt på plass [2]. Den støtter formarbeidet mens betongkurene og beveger seg kontinuerlig når hvert segment er fullført [2].
2.Hva er fordelene ved å bruke MSS i broprosjekter?
MSS tilbyr flere fordeler, inkludert reduserte ledd, forbedret strukturell integritet, effektiv drift, kostnadseffektivitet og tilpasningsevne [2] [4]. Det minimerer antall ledd, forbedrer den generelle strukturelle integriteten, reduserer driftsstans og kan tilpasses forskjellige tverrsnitt for forskjellige prosjekter [2] [4].
3.Hvordan skiller en overhead MSS seg fra en underslang MSS?
I et overhead MSS er former suspendert fra støttebjelker over brodekknivået, mens i en underslang MSS støttes skjemaer av bjelker plassert under brodekknivået [2]. Hver type tilbyr unike fordeler avhengig av prosjektspesifikasjonene [2].
4. Hvilke sikkerhetstiltak bør iverksettes når du bruker MSS?
Sikkerhetstiltak inkluderer omfattende opplæring for arbeidere, regelmessige sikkerhetsrevisjoner, robuste avstivningssystemer for stabilitet, overholdelse av bransjesikkerhetsstandarder og overvåkning av sanntid av strukturelle avbøyninger og spenninger [1] [3].
5. Kan bevegelige stillassystemer brukes til broer med store spenn?
Ja, bevegelige stillassystemer er spesielt effektive for broer med store spenn på grunn av deres evne til å støtte betydelige belastninger mens du opprettholder strukturell integritet under konstruksjonen [3] [8]. Systemer som det overhead bevegelige stillassystemet har blitt brukt til å konstruere broer med spenn fra 70m til 90m [3].
Sitasjoner:
[1] https://www.scafom-rux.com/no/scaffolding-blog/scaffolding-in-the-infrastructure-sektor-types-of-scaffolding-and-challenges-in-bro-konstruksjon
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/movable_scaffolding_system
[3] https://www.adfconsultores.com/media/3740/1568-movable-scaffolding-systems-strengted-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/infrastructure-systems/movable-scaffolding-system
[7] https://www.adfconsultores.com/media/3744/1568-a-new-concept-of-overhead-movable-scaffolding-system-for-bridge-onstruction.pdf
[8] http://winsteel.in/products/movable-caffolding-system/
[9] https://ucpcdn.thyssenkrupp.com/_legacy/ucpthyssenkruppbamxinfrastructure/assets.files/downloads/downloads-trager%C3%bcstbau/2019027_tkif_trageruestbau_ptb.ptragbau_ptragerswau_ptragerswau_ptragers/thamxinfrastructu
