สะพานรถไฟที่มีอยู่เสริมคาร์บอนไฟเบอร์

การแนะนำ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เนื่องจากกำลังรถไฟที่เพิ่มขึ้น รวมถึงผลกระทบและอิทธิพลจากปัจจัยแวดล้อมต่างๆ สะพานรถไฟจึงก่อให้เกิดโรคภัยต่างๆ มากมายในช่วงอายุการใช้งาน เช่น การเสื่อมสภาพของวัสดุคอนกรีต การกัดกร่อนของเหล็กเส้น และโรคภัยอื่นๆ ขณะเดียวกัน เมื่อเวลาผ่านไป สะพานคอนกรีตจำนวนมากก็เข้าสู่ช่วงอายุการใช้งาน

ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัย ความสามารถในการใช้งาน และความทนทานของโครงสร้างสะพาน ศักยภาพในการรับน้ำหนักของสะพานลดลงในระดับที่แตกต่างกัน และแม้แต่การใช้งานสะพานอย่างปลอดภัยก็ตกอยู่ในความเสี่ยง สำหรับสะพานเหล่านี้ จำเป็นต้องมีการเสริมกำลัง

คำอธิบายโครงการ

สะพาน Melodian Xida เป็นสะพานคอนกรีตเสริมเหล็กรูปตัว T บนเส้นทางขนส่งถ่านหิน Huangling-Li Zhanghe มีช่วงกว้าง 16 เมตร และมีช่วงกว้างทั้งหมด 8 ช่วง

รอยแตกร้าวบนคานสะพานนี้มีทั้งหมด 201 จุด ความยาวรวม 214.5 เมตร และความกว้างสูงสุดของรอยแตกร้าวอยู่ที่ 0.2 มิลลิเมตร รอยแตกร้าวเหล่านี้กระจายตัวอยู่ในบริเวณรับแรงเฉือนของแผ่นเหล็กและบริเวณโค้งงอของคานด้านล่าง ความสามารถในการรับน้ำหนักของสะพานนี้ค่อนข้างยากที่จะรองรับน้ำหนักบรรทุกที่เพิ่มขึ้นได้ จึงจำเป็นต้องเสริมความแข็งแรงของคาน

แผนการเสริมกำลัง

โซลูชันการเสริมแรงที่ใช้โดยคานจะเสริมคานหลักด้วยเส้นใยคาร์บอน (CFRP) และเส้นใยคาร์บอนแนวนอนและแนวตั้งจะถูกวางลงบนโซนเฉือนของช่วง 3/4 ของด้านล่างของคานและช่วง 1/4 ของส่วนรองรับ

1) โซนแรงดึงที่ด้านล่างของคาน ผ้าคาร์บอนไฟเบอร์สองชั้นถูกติดกาวไว้ที่ด้านล่างของคานหลักขนาด 16 เมตร ระยะการยึดติดอยู่ระหว่างกึ่งกลางของช่วงถึงหนึ่งในสามของแต่ละด้าน ความกว้างคือความกว้างทั้งหมดของด้านล่างของคานหลัก

2) โซนเฉือน 1/4L ของแผ่นใยคาร์บอนของตัวคาน ติดเทปผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ไว้ที่ตำแหน่ง 1/4L ความกว้างของผ้าคาร์บอนไฟเบอร์คือ 0.25 ม. จากจุดเชื่อมต่อระหว่างหน้าแปลนคานและแผ่นใยคาร์บอน ให้ติดผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ลงในแนวตั้งบนแผ่นใยคาร์บอนของคาน จากนั้นติดไว้ที่ด้านล่างของคาน แล้วติดขึ้นอีกด้านหนึ่งของแผ่นใยคาร์บอน ตัวคาน 1/4L ครอบคลุมแต่ละด้านของแผ่นใยคาร์บอนด้วยแผ่นใยคาร์บอน 3 แผ่น และแต่ละคานมี 12 แผ่น

สรุปแล้ว

จากการวิเคราะห์เชิงทฤษฎีของโครงสร้างคานเพลาหน้าและเพลาหลังที่เสริมแรงและการวิเคราะห์ผลการทดสอบภาคสนาม สามารถสรุปผลได้ดังนี้:

1) สะพานเสริมความแข็งแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ ขั้นตอนการก่อสร้างง่าย และระยะเวลาก่อสร้างสั้น หลังจากโครงการนี้เสร็จสิ้น หลังจากการตรวจสอบและทดสอบอย่างละเอียด คาร์บอนไฟเบอร์และคอนกรีตได้รับการยึดติดอย่างแน่นหนา และได้ผลลัพธ์ตามที่คาดหวัง ทำให้มั่นใจได้ว่ารถบรรทุกขนาดใหญ่จะข้ามสะพานได้อย่างปลอดภัย

2) หลังจากการเสริมแรง ความสามารถในการรับน้ำหนักและความแข็งแบบไดนามิกของโครงสร้างสะพานแต่ละหลังจะเป็นไปตามข้อกำหนด และมีค่าสำรองในระดับหนึ่ง สมรรถนะการรองรับแรงกระแทกของสะพานเป็นไปตามข้อกำหนด และผลการคำนวณการโก่งตัวแบบไดนามิกแสดงให้เห็นว่าสะพานยังคงมีความสามารถในการรองรับน้ำหนักในระดับหนึ่ง หลังจากการเสริมแรงและการบำรุงรักษา ความสามารถในการใช้งานของสะพานสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความจุ

3) วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนสูงและสามารถใช้เสริมโครงสร้างในสภาพแวดล้อมพิเศษได้