بخشی از مقاله
بررسي روش هاي مختلف نصب عرشه فلزي پل هاي کابلي (مطالعه موردي پل کابلي لالي )
چکيده
روش هاي ساخت و اجراي هر قسمت از سازه پل لالي با در نظر گرفتن اولويت ساخت ، اصول طراحي ، نوآوري در اجرا، شرايط و محدوديت هاي پروژه و کارگاه و همچنين با هدف دستيابي همزمان به کيفيت مطلوب و زمان و هزينه بهينه در فرآيند اجرا تدوين شده اند. عرشه فلزي پل کابلي لالي متشکل از دو عرشه کناري هر کدام به طول ١٠٠ متر (شامل ٢٠ قطعه فولادي ) و يک عرشه مياني به طول ٢٥٦ متر (شامل ٢١ قطعه فولادي ) بوده که هر قطعه مرکب از دو تير طولي و سه تير عرضي مي باشد. وزن کل عرشه فلزي ٢٠٠٠ تن و وزن کابل ها در حدود ٢٠٠ تن مي باشد. براي اجراي عرشه کناري گزينه هاي پيشنهادي شامل نصب طره اي قطعات و پيشراني تدريجي و براي عرشه مياني شامل اجراي طره نامتقارن ، بالابري سنگين و پيشراني کامل به همراه عرشه هاي کناري بوده اند. در اين مطالعه پس از بررسي مشخصات فني عرشه فلزي ، گزينه هاي اجرايي پيشنهادي براي عرشه کناري و مياني پل مورد بررسي و مقايسه قرار گرفته و مزاياي روش انتخاب شده تشريح مي شوند. همچنين با توجه به ارتباط نزديک نحوه نصب کابل و قطعات عرشه با رفتار کل سازه ، ملاحظاتي که در طراحي و نصب کابل ها مورد توجه بوده است ، بررسي مي گردد. روش انتخاب شده براي عرشه کناري روش پيشراني و براي عرشه مياني روش طره نامتقارن بوده است . نتايج حاصل از اين روش ها منجر به کاهش زمان نصب عرشه فلزي پل و کاهش هزينه آن شده است .
واژگان کليدي :
پل کابلي لالي ، عرشه فلزي پل ، پيشراني عرشه ، طره نامتقارن ، بالابري سنگين ، روش اجرا
١- مقدمه
به دليل آبگيري سد گتوند عليا و زير آب رفتن بخشي از جاده لالي - مسجد سـليمان ، طـرح سـاخت پـل کـابلي لالـي بـراي برقراري ارتباط بين شهرهاي لالي و مسجد سليمان و برقراري ارتباط ميادين نفت و گاز منطقه مطـرح گرديـد. ايـن طـرح در سال ١٣٨٧ بصورت EPC به شرکت بلندپايه واگذار شده و در سال ١٣٩٠ مورد بهره برداري قرار گرفته است . محـل پـروژه در ١٥ کيلومتري بالادست محور سد گتوند، در حدود ٣ کيلومتري بالادست پل موجود لالي - مسجدسـليمان و نـوع پـل ، عرشـه فلزي با پايه ها و پايلون هاي بتني و کابل هاي ترکه اي است . طول پل (کوله تا کوله ) حدود ٤٥٦ متر (دهانه هاي کناري ١٠٠ متر و دهانة اصلي ٢٥٦ متر) و عرض عرشه ١٤ متر به همراه ٢.٥ متر کنسول (راهرو) در دو طرف عرشه براي عبور لوله هاي نفت ، گاز و آب است (عرض نهايي ١٩ متر). ارتفاع پايه ها (تا زير عرشه ) ٧٥ متر و ارتفاع پايلون ها ٧٠ متر است .
شکل ١ نمايي از پل کابلي لالي
در شکل شماره ٢ نماي کلي پل کابلي لالي و پلان آن ديده مي شود. خط مشخص شده در زير عرشه پل ، نشاندهندة خط تراز ارتفاعي آب درياچه سد گتوند (پس از آبگيري ) است که حدودًا در ١٠ متري زير عرشه قرار دارد. سازه هاي فلزي دو طرف عرشه (که به صورت دستک هاي طره طراحي شده اند)، در حقيقت تکيه گاه مخصوص لوله هاي نفت و گاز هستند.
٢- عرشه فلزي پل کابلي لالي
عرشه فلزي پل کابلي لالي متشکل از دو عرشه کناري هر کدام به طول ١٠٠ متر (شامل ٢٠ قطعه فولادي ) و يک عرشه مياني به طول ٢٥٦ متر (شامل ٢١ قطعه فولادي ) بوده که هر قطعه مرکب از دو تير طولي و سه تير عرضي مي باشد. سيستم سازه اي عرشه در جهت طولي تيرهاي يکسره به طول ٤٧٤ متر است که در هنگام سرويس با ٦ تکيه گاه زميني و ١٠ تکيه گاه معلق (کابلي ) حمايت شده است . وزن کل عرشه فلزي ٢٠٠٠ تن و وزن کابل ها در حدود ٢٠٠ تن مي باشد. براي اجراي عرشه کناري گزينه هاي پيشنهادي شامل نصب طره اي قطعات و پيشراني تدريجي و براي عرشه مياني شامل اجراي طره نامتقارن ، بالابري سنگين و پيشراني کامل به همراه عرشه هاي کناري بوده اند. مقطع کلي و جزئيات عرشه فلزي در شکل شماره ٣ نشان داده شده است .
شکل ٣ مقطع کلي و جزئيات عرشه فلزي پل لالي
٣- روش اجراي عرشه کناري
براي اجراي عرشه کناري دو روش نصب طره اي قطعات و پيشراني تدريجي مورد بررسي قرار گرفتند. پيشراني موجب کنسول شدن قسمت جلوي تير از يک تکيه گاه تا رسيدن به تکيه گاه بعدي مي گردد، لنگرهاي پيشراني خصوصاً در جلوي تير بسيار شديد هستند و تمام بخش هاي تير در هنگام پيشراني به ترتيب تحت لنگرهاي مثبت و منفي متناوب قرار مي گيرند.
براي تيرهاي فولادي که در کشش و فشار تحمل يکساني دارند اين وضعيت به راحتي قابل تحمل است . مزاياي روش پيشراني عبارتند از:
• وسايل مورد استفاده ساده هستند (جک هاي پيشراني ، وسايل کاهش اصطکاک ، دماغه هاي فلزي و پايه هاي موقت براي کاهش تنش )
• اجراي عرشه نيازي به اجراي مسيرهاي دسترسي و سکو بين پايه ها ندارد که براي دره هاي عميق و پر آب مزيت بزرگي به شمار مي آيد.
• برخلاف روش طره اي پيش رونده امکان اجراي قطعات بلند عرشه تا حدود ٣٥ متر وجود دارد.
• با توجه به شروع عمليات اجرايي عرشه و پيشروي آن همزمان با اجراي پايلون ، فعاليت هاي بحراني تعديل مي شود و زمان ساخت کاهش مي يابد.
• در مقايسه با روش هاي طره اي پيش رونده ، روش پيشراني به سرعت اجرايي بيشتري منجر مي گردد.
با توجه مزاياي ذکر شده براي روش پيشراني ، براي اجراي عرشه کناري از اين روش استفاده گرديد. مراحل انجـام ايـن روش به شرح ذيل بوده است :
٣-١- ساخت فونداسيون سکوي پيشراني و نصب پايه هاي موقت
جهت نصب ريل و تجهيزات رانش ، نياز به يک ترانشه به عمق تقريبي ٣ متر و ابعاد ٢٠ در ٣٥ متر پشت هـر کولـه اسـت . بـا توجه به اينکه در هر مرحله از کار، ٢ سگمنت از عرشه مونتاژ و پيشراني مي شود، در کل نياز به ٢٤ متر فضا جهت جاگـذاري قطعات مي باشد. با در نظر گرفتن فضاي لازم جهت تجهيزات ، ٣٥ متر طول ترانشه خواهد بود. شيب فونداسيون معـادل يـک درصد است که اين مقدار معادل شيب يک درصدي تيرهاي اصلي در نقشه هاي نهايي پل است . فونداسيون به صورت نـواري و با کلاف هاي مياني طراحي شده است . پايه هاي موقت در فواصل ٣٣.٥ و ٦٧ متري از کوله برپا مي شوند که فضاي بين کولـه و پايلون را به ٣ بخش با فاصله مساوي تقسيم مي کند.
شکل ٤ فونداسيون سکوي پيشراني و پايه هاي موقت نصب شده
جهت پيشراني از روليک استفاده مي شود. اين روليک ها زير بال پائيني تيرهاي اصلي قرار مي گيرند. زير هر تير اصلي يک رديف از اين روليک ها جايگذاري مي شود. روي سکو (تا دهانه ما قبل آخر) از روليک هاي تکي و در آخرين دهانه و همچنين روي پايه هاي موقت از روليک هاي دوتايي استفاده خواهد شد.
شکل ٥ روليک هاي مورد استفاده در پيشراني
٣-٢- مونتاژ قطعات عرشه و تجهيزات پيشراني
در اين مرحله دو سگمنت از عرشه در محل کارگاه مونتاژ شده و روي ريل قرار داده مي شود. جهت جلوگيري از واژگوني عرشه ، نياز به وزنه هايي روي سگمنت هاي پشتي است . با توجه به وزن هر سگمنت (حدود ٤٠ تن ) و اينکه در فاصله بين کوله و پايه موقت اول (٣٣ متر) ٢ سگمنت (به اضافه دماغه ) قرار مي گيرند، حدود ١٠٠ تن وزنه جهت تعادل لازم است . براي ايجاد تعادل از دال هاي بتني پيش ساخته استفاده مي شود. لذا تقريباً ١٤ عدد از اين دال ها براي تعادل لازم است .
در قسمت ابتدايي سگمنت ها، يک دماغه فلزي (Nose Equipment) تعبيه مي شود. کاربرد اين دماغه ، جبران افت ناشي از وزن در نوک عرشه در هنگام پيشراني است . شيب دماغه ، باعث مي شود عرشه در حين جلو رفتن روي روليک ها، به بالا نيز هدايت شود.
شکل ٦ دماغه بکار رفته به جهت جبران افت ناشي ازوزن در نوک عرشه در هنگام پيشراني
٣-٣- پيشراني قطعات عرشه
براي پيشراني از جک هاي هيدروليکي استفاده مي شود. با توجه به وزن ٣٥٠ تني کل سازه مورد بحث ، و با در نظر گرفتن ضريب اصطکاک ١٠ درصد، نيروي توليدي لازم حدود ٣٥ تن است که توسط دو جک ٢٠ تني به سيستم وارد خواهد شد. در اين مرحله سگمنت هاي چيده شده و مونتاژ شده به همراه دماغه به وسيله جک پيشراني مي شوند تا رأس قطعات مونتاژ شده به پايه موقت اول برسد. قبل از تکميل اين مرحله ، سگمنت بعدي بايد در انتهاي سگمنت هاي پيشراني شده متصل شود.
شکل ٧ عمليات پيشراني عرشه کناري
پس از رسيدن رأس سازه به پايه موقت اول ، طبق برنامه دو سگمنت ديگر به انتهاي سازه متصل شده اند. لذا پس از شروع دوباره عمليات پيشراني و پيشروي به ميزان يک سگمنت ، ٥ سگمنت ديگر در انتهاي سازه موجود است و نيازي به قرار دادن وزنه هاي تعادل نيست . پس از اتمام عمليات پيشراني ، انتهاي سازه روي پايه کوتاه موقت قرار مي گيرد. ضمن اينکه در انتها بايد دماغه از سيستم جدا شده و رأس سازه پس از تراز شدن در رقوم مورد نظر توسط جک هاي هيدروليکي ، به تير اصلي مدفون در بتن پايه اصلي متصل گردد.
