Ce este un pod Bailey din oțel și cum a evoluat al istoriei la aplicații moderne?

Ce este un pod Bailey din oțel și cum funcționează

A podul Bailey de oțel este o structură de fermă modulară realizată din panouri prefabricate interschimbabile care pot fi prinse sau fixate împreună pe șantier, fără macarale grele sau echipamente de sudare specializate. Avantajul principal al acestui design este că o deschidere funcțională poate fi asamblată din componente standardizate din oțel în câteva ore sau zile, mai degrabă decât în ​​​​​​săptămânile necesare pentru un pod fix convențional. , motiv pentru care structura a rămas în uz pentru reparații de urgență, logistică militară și sprijin temporar în construcția când a fost dezvoltată inițial. Fiecare panou este o unitate ușoară de zăbrele care se conectează la panourile adiacente prin pini unici, permițând extinderea întregii distanțe prin simpla adăugare a mai multor secțiuni cap la cap sau stivuirea lor pentru a crește capacitatea de încărcare.

Proiectare structurală și principii de asamblare

Grinzile principale ale unui pod Bailey din oțel sunt construite din panouri detașabile, dispuse fie într-un singur strat plat, fie stivuite în configurații tridimensionale, în funcție de greutatea pe care trebuie să o suporte. Lucrătorii conectează panourile de-a lungul coardelor lor superioare și inferioare utilizări știfturi de oțel, care permite asamblarea progresivă a fermei cu mâna a sau cu un echipament ușor de ridicare, apoi lansată printr-un spațiu care folosește rol sau secțiune temporară a nasului. Deoarece fiecare panou sunt aceleași puncte de conectare, secțiunile care au fost folosite într-un proiect pot fi dezasamblate și reutilizate în alt, iar panourile deteriorate pot fi schimbate individual, în loc să necesite reconstrucția întregii structuri. This interschimbabilitate înseamnă, de asemenea, că pot fi reconfigurate în diferite lungimi de deschidere și de încărcare, pur și simplu ajustând câte panouri sunt stivuite în înălțime sau plasate unul lângă altul pe lățimea platformei.

De la Originile din timpul războiului la producția standardizată

Sistemul de ferme numit acum în mod obișnuit podley a fost proiectat în britanic Donald Bailey și adoptat de forțele aliate în jurul anului 1938, se petrec pe scară largă în Europa și Orientul Îndepărtat în timpul de-al Doilea Război, înainte de a fi perfecționată în continuare în deceniile care au continuat mondial. Alte națiuni au dezvoltat sisteme paralele în jurul aceleiași perioade; fosta Uniune Sovietică a produs un pod triunghiular cu suport superior, cunoscut sub numele de PMM, în timp ce Japonia a instalat un sistem tridimensional similar, denumit Tip 99, care a fost folosit în principal pentru repararea podurilor de cale ferată și încă mai poate fi găsit ocazional în serviciul ca echipamente de construcție astăzi. În China, o versiune standardizată pe plan intern a intra în producție în anii 1960 sub denumirea de pod de oțel de autostradă „321”, fabricată la trei fabrici desemnate cu producție anuală combinată în intervalul de 1.500 până la 2.000 de tone , stocate în locații din întreaga țară pentru desfășurare rapidă. Sistemul „321” bazat pe metrici împărtășește un concept similar de zăbrele cu designul Bailey al unității imperiale, deși cele două dimensiuni diferite și componentele lor nu sunt interschimbabile, o distincție care devine estompată în terminologia de zi cu zi a șantierului, unde lucrează adesea la oricare dintre sisteme în mod informal cu numere.

Performanța pe teren în timpul implementării în situații de urgență

Valoarea practică a acestei abordări modulare s-amurări clare în timpul eforturilor de răspuns la dezastrea ar fi recuperarea cutelor din Tangshan, unde înlocuirea rapidă a podului a fost esențială pentru restabilirea accesului la transport. Un alt exemplu vine din 1992, când trupele de inginerie au desfășurat componente de pod din oțel de-a lungul autostrăzii 6 în timpul operațiunilor de menținere a păcii din Cambodgia, completând reparațiile în ritmul de coordonare aproximativ a unui pod la două zile și terminând șase traversări de poduri pe o porțiune de 217 kilometri de zile de 217 kilometri. păcii.

Com poziție materialului și procesul de fabricație

Panourile și feroneria de conectare sunt fabricate din oțel structural de înaltă rezistență, în general complet sudate la îmbinări pentru a menține transferul consistent de sarcină prin coardele și elementele diagonale. Menținerea greutății individuale a panourilor este o parte de eliberare a designului, deoarece permite componentele să fie transportate și poziționate de către echipe mici, folosirea manuală sau echipamente ușoare, mai degrabă decât să necesite macarale grele, ceea ce contează să ajungă considerabil în zonele îndepărtate sau afectate de a nu putea fi putut mari ar. Știfturile, șuruburile și plăcile de conectare sunt de obicei prelucrate pentru a strânge toleranțe, astfel încât panourile fabricate în diferite loturi de producție încă se potrivesc în mod fiabil, o cerință care sprijină durata de viață lungă și reutilizarea repetată pentru aceste sisteme sunt cunoscute.

Tipul HD200 și progresul către distanțe mai mari

Dezvoltarea mai recentă a componentelor de tip Bailey s-a concentrat pe creșterea rezistenței la încovoiere și la forfecare, astfel încât același concept modular poate suporta deschideri mai lungi și sarcini mai grele decât generațiile anterioare. Tipul HD200 reflectă această progresie, oferind performanțe structurale acțiunilor care extind gama practică de aplicații dincolo de simple traversări rutiere de urgență. Dincolo de ingineria podurilor, acest tip de sistem de fermă și-a găsit utilizare și în construcția clădirilor, unde panourile sunt combinate în platforma de cadru ridicat care susțin cofrajele și acționează ca punți de lucru, ridicate treptat prin mecanisme hidraulice de ridicare pe măsură ce structura se ridică. În construcția turnată pe loc, aceleași componente pot fi reconfigurate într-un aranjament de susținere a lagărelor superioare, asociat cu grinzi suplimentare și suporturi de rezemare, pentru a suporta sarcinile de cofrare în timpul operațiunilor de turnare a betonului.

Cadre orizontale de susținere pentru stabilitate pe distanțe mari

Un cadru de susținere orizontal conceput pentru instalații de tip HD200 funcționează prin transformarea sarcinilor verticale din suprastructură în forțe orizontale de reținere, care sunt apoi transferate în stâlpi de susținere sau elemente de fundație. Acest lucru reduce și vibrații în interiorul travei în timp ce se lucrează alături de suporturi verticale și tije de tensiune diagonală pentru a forma un sistem de fermă stabilă, cu rezistență stabilă la răsturnare și rigiditate generală mai mare. Acest tip de contravântuire orizontală devine deosebită de relevantă pentru controlul deformării pe travee de la 9,14 până la 76,2 metri în condiţii de încărcare grea. În această categorie, o variantă de tip 730 este potrivită pentru podurile de autostradă cu deschidere largă și trecerile de salvare în caz de urgență, în timp ce o variantă de tip 480 deservește podurile temporare cu deschidere convențională, ambele configurații care necesită ca scop consolidarea stabilității laterale a secțiunilor de fermă pe care le suportă.

Aplicații comune pentru tipuri de proiecte

Podurile Bailey din oțel continuă să apară într-o gamă largă de tipuri de proiecte care au o nevoie comună de viteză, adaptabilitate sau suport structural temporar. Rețelele rutiere rurale și muntoase se bazează adesea pe acestea pentru a restabili accesul vehiculelor după ce inundații sau alunecări de teren au deteriorat trecerile existente, în timp ce unități militare și de inginerie civilă păstrează componentele stocate pregătite pentru desfășurare rapidă în timpul răspunsului la dezastre. De asemenea, șantierele de construcții folosesc aceleași panouri de fermă ca platformele temporare de lucru, poduri de acces pentru echipamente grele sau lucrări false în timpul ridicării structurale permanente mai mari.

Puncte de luat în considerare la selectarea componentelor podului

Alegerea unei configurații adecvate depinde în mare măsură de potrivirea tipului de panou, a lungimii deschiderii și a contravântui suportului sarcinilor de trafic așteptate și condițiilor site-ului. Proiectele care implică goluri largi sau încărcături de vehicule grele necesită, în general, variante ranforsate, cum ar fi tipul HD200, asociat cu un cadru de sprijin orizontal, în timp ce traversări temporare mai scurte cu sarcini de utilizare pot fi adesea gestionate cu configurația standard de panouri și contravântuiri mai simple. Deoarece standardele dimensionale diferă între sistemele bazate pe imperial și cele bazate pe metrice, confirmarea compatibilității între inventarele componente existente și orice panouri suplimentare care se obțin rămâne un pas important înainte de a începe asamblarea, deoarece sistemele nepotrivite nu pot fi combinate dacă pot părea structural similare chiar-o privire..