1

SPIS TREŚCI

SYSTEM PODWIESZENIA MK4WstępPodwieszenie DMK

PODWIESZENIE DMKPodstawowe specyfikacje materiałówZakotwienia DMKCharakterystyki lin równoległych DMKZakotwienie aktywne DMKZakotwienie stałe DMK

KOMPONENTY SYSTEMU DMKSiodełkaLiny stosowane w Systemie Podwieszenia DMKOsłony z Polietylenu o dużej gęstości (HDPE)Rurowe osłony antywandaloweElastomerowy element centrującyTłumiki wiatroweMonitoring

TESTYTesty Systemu podwieszenia

INSTALACJA SYSTEMU PODWIESZENIA DMKInstalacja zakotwień i osłon.Gwintowanie linWykończenie

PODSUMOWANIE

22

345789

10

11

12

13

14

15

16

16

2

FOTOSWSTĘP

Postęp w dziedzinie mostów podwieszonych podąża za potrzebą budowania coraz większych

przęseł, przy jednoczesnym obniżaniu kosztów. Dzięki efektownej formie każda taka

konstrukcja staje się niepowtarzalnym obiektem typu ¨land marks¨ w ciągu sieci infrastruktury.

Od czasu narodzenia się nowoczesnej typologii mostów wantowych w latach 50-tych,

postęp w badaniach i analizie konstrukcji pociąga za sobą ciągłe udoskonalenia systemów

podwieszenia.

Różne typy konstrukcji podwieszenia uzyskały swoje własne unikalne zastosowanie,

w zależności od natury ich elementów rozciąganych oraz charakterystyki konstrukcji cięgien.

Cięgna z linami równoległymi stanowią optymalne rozwiązanie przy dużych obciążeniach

statycznych oraz dynamicznych. Ten typ podwieszenia ogromnie ewaluował w ostatnich

dekadach. Zakotwienia przyczepnościowe z użyciem żywic oraz cięgna iniektowane cementem

lub woskiem poprzedziły rozwój zakotwień z zastosowaniem tylko klinów oraz lin z indywidualną

ochroną przeciwkorozyjną.

Zwiększenie rozpiętości przęseł nowoczesnych konstrukcji podwieszonych wraz z ciągłym

wzrostem długości cięgien doprowadziło do zapoczątkowania rozważań aerodynamicznych

w procesie projektowania. W skutek tego powstały nowe elementy takie jak profilowe

osłony w celu rozbicia strumienia powietrza oraz tłumiki redukujące drgania wywołane wiatrem.

MeKano 4 od początku swojego istnienia jest zaangażowana w projektowanie oraz instalację

systemu podwieszenia dla mostów oraz innych konstrukcji podwieszonych.

Pracownicy Mekano4, posiadający ponad dwudziestoletnie doświadczenie przy realizacji tego

typu obiektów, wraz z A.I.E. opracowali system o równoległych linach, który spełnia nawet

najbardziej zaawansowane wymagania projektowe.

Podwieszenie DMK

System podwieszenia DMK należy do najnowszej generacji kabli podwieszających

o równoległych linach.

Cięgno jest złożone z wiązki lin o indywidualnej ochronie antykorozyjnej, które biegną

w zewnętrznej osłonie z HDPE. Liny są kotwione poprzez system klinów w głowicy

kotwiącej DMK.

Projektując system podwieszenia DMK wzięliśmy pod uwagę następujące przesłanki:

• prace cięgien w oparciu o najistotniejsze międzynarodowe rekomendacje,

• trwałość,

• szeroki zakres rozmiarów cięgien,

• łatwość instalacji,

• naciąg pojedynczych lin (lina po linie),

• zakotwienia aktywne dla pełnego naciągu oraz rozprężenia kabli,

• kontrola siły naciągu w każdym momencie,

• wymiana cięgna jako całości lub indywidualnie pojedynczych lin,

• dostosowanie do instalacji tłumików,

• możliwość dostosowania do specjalnych rozwiązań projektowych.

Głowice kotwiące cięgien są przetestowane zgodnie z ¨Rekomendacjami PTI do Projektowania,

Testowania oraz Instalacji Kabli Podwieszających ¨ oraz pozytywnie przeszły próby:

• pracy pod obciążeniem dynamicznym: 2 miliony cykli, 200 N/mm2, obciążenie graniczne

45% GUTS (Gwarantowanej Maksymalnej Wytrzymałość na Rozciąganie),

• praca pod obciążeniem statycznym: 95% GUTS (Gwarantowanej Maksymalnej

Wytrzymałości na Rozciąganie).

3

Liny są w pełni uszczelnione przed przedostaniem się wilgoci do ich wnętrza.

Zabezpieczenie stali na całej długości składa się z czterech barier ochrony antykorozyjnej,

co gwarantuje maksymalną trwałość elementów rozciąganych.

Standardowe cięgna składają się z 7 do 127 lin o średnicy 0,6¨.

Nominalna średnica lin wynosi 15,2mm bądź 15,7mm.

Otwory na liny w głowicach kotwiących oraz dewiatorach, są wystarczająco duże, aby

przeciągnąć przez nie linę wraz z jej osłoną. Pozwala to wprowadzić liny ¨na miejscu budowy¨,

od zewnętrznej strony głowicy kotwiącej bez konieczności wcześniejszego docinania lub

zdejmowania osłon przed gwintowaniem. Ta zaleta zmniejsza czas gwintowania, co czyni

instalacje cięgna łatwiejszą. Umożliwia również wymianę cięgna lina po linie, gdyż liny które

pozostają naciągnięte nie blokują ruchów ani dostępu do liny wymienianej.

Wszystkie zakotwienia DMK, zarówno aktywne jak i stałe, umożliwiają indywidualny naciąg lin z

użyciem siłowników jednolinowych. Po docięciu lin, siła w cięgnie może być nadal kontrolowana

oraz regulowana z użyciem siłowników do naciągu wielu lin jednocześnie, które są wkręcane

na nagwintowaną płytę kotwiącą zakotwienia aktywnego. Opcjonalnie, zakotwienia mogą być

również wyposażone w czujniki elektromagnetyczne, które pozwalają na monitoring siły

w poszczególnych cięgnach, podczas użytkowania cięgna.

Cięgno stanowi niezależny element konstrukcji. Umieszczone w osłonie cięgna DMK stanowią

szczelną całość. Z konstrukcją połączone są wyłącznie poprzez docisk nakrętki głowicy

kotwiącej do płyty oporowej, neoprenowy element środkujący na końcu rury prowadzącej oraz

uchwyt tłumika, w przypadku jego użycia.

Konfiguracja elementów umożliwia demontaż wszystkich komponentów cięgna, bez modyfikacji

istniejącej konstrukcji. W razie potrzeby, możliwe jest również usuniecie lub wymiana lin jedna

po drugiej.

MeKano4 posiada umowę z trzema firmami specjalizującymi się w produkcji tłumików, które

stanowią opcjonalne wyposażenie systemu podwieszenia DMK. Wewnętrzne bądź zewnętrzne

tłumiki przeciwdziałają drganiom wzbudzonym przez wiatr.

Elastyczność oraz możliwość dostosowania się do konkretnych wymagań, gwarantowane przez

zespół doświadczonych techników, stanowią kolejną istotną zaletę systemu podwieszenia DMK.

Cięgna mogą być dostosowane do użycia większości rodzajów lin o średnicy 0.6¨, np. w

indywidualnej ochronie antykorozyjnej, bezprzyczepnościowych, galwanizowanych, lub po

prostu standardowych lin o średnicy bądź 15,2mm bądź 15,7mm, przy zastosowaniu obydwu

rodzajów stali: 1770 N/mm2 lub 1860N/mm2.

Standardowo system DMK wyposażony jest w lekkie, kolorowane, wytłaczane osłony z

polietylenu. Istnieje możliwość zastosowania innych typów osłon takich jak: grubsze osłony

z polietylenu iniektowane woskiem lub cementem na długości cięgna, osłony ze spiralnym

żeberkiem przeciwdziałającym drganiom wzbudzonym przez wiatr, ze stali nierdzewnej lub

malowane przewody ze stali zwykłej.

Dolne odcinki cięgien mogą być dodatkowo wyposażone w stalowe tuby antywandalowe,

stanowiące dodatkową mechaniczną ochronę.

Zakotwienia mogą zostać przystosowane do specjalnych, niestandardowych wymagań

konstrukcyjnych, niewielkich przestrzeni, zewnętrznych rur do kotwienia lub zakotwień typu

widelcowego.

PODWIESZENIE DMK

4

FOTOSMATERIAŁY

Podstawowe specyfikacje użytych materiałów

Do projektowania oraz produkcji wszystkich komponentów systemu podwieszenia DMK użyto

wyłącznie materiałów o najwyższej jakości, zgodnie z międzynarodowymi standardami takimi

jak: „Recommendation for Stay Cable Systems with Prestressing Steels (Fib)” oraz PTI.

Podstawowymi materiałami są:

• stal sprężająca o wysokiej wytrzymałości użyta do rozciąganych elementów nośnych

(między innymi zgodnie z prEN 10138 Części 1-4, NF A35-035, BS5896, ASTM 416M),

• standaryzowana stal konstrukcyjna użyta do zakotwień oraz komponentów siodełek

(zgodnie z EN 10025, EN 10083),

• cynk oraz inne powłoki antykorozyjne chroniące stal sprężającą lub komponenty ze stali

konstrukcyjnej,

• osłony cięgien wykonane z HDPE (Polietylen o dużej gęstości). W niektórych przypad

kach osłony mogą być wykonane ze stali zwykłej lub nierdzewnej. Osłonki lin sprężających

wykonane są z PE/PP,

• materiały do iniekcji takie jak wosk i smar do ochrony cięgien oraz zakotwień,

• guma lub kauczuk chloroprenowy użyty do konstrukcji dewiatorów oraz tłumików.

Jakość

Firma MeKano4 rozwinęła kompletny „Program Zapewnienia Jakości” dostosowany do ISO

9001:200 oraz zgodny z wymaganiami nowego standardu europejskiego ETAG-013 dla

sprężania, zawierającego projekt, produkcję, dostawę oraz instalację wszystkich elementów

sprężenia, takich jak: zakotwienia, sprzęt pomocniczy, wpychanie lin, naciąg oraz iniekcję. W

ten sposób, kompletny system jakości obejmuje wszystkie, związane ze sprężeniem, usługi

oraz prace wykonywane prze MeKano4.

5

Zakotwienia DMK

Zakotwienia cięgien przenoszą siłę z nośnych elementów rozciąganych cięgien na konstrukcję

i odwrotnie.

Zasada działania tych zakotwień jest podobna jak przy standardowym sprężaniu konstrukcji.

Oparta jest na stożkowych klinach, które zaciskają liny, jednakże wymagania dla zakotwień

cięgien podwieszających są inne od tych dla sprężania.

Kliny są specjalnie zaprojektowane, aby przeciwstawiać się statycznej oraz dynamicznej pracy

cięgien.

Wewnątrz zakotwienia, liny zachowują ochronę antykorozyjną składającą się z czterech barier.

Oś poszczególnych splotów odchyla się, wiązka zmienia swoje ułożenie tak, aby dopasować

się do otworów w głowicy kotwiącej. Liny, oprócz zacisków klinowych, maja kontakt jedynie z

elementem plastykowym.

Głowica kotwiąca pozwala na użycie siłownika do naciągu pojedynczych lin, a w zależności

od typu, umożliwia korekty z użyciem siłowników wielolinowych.

Na zakotwienie cięgien składają się:

• Strefa zewnętrzna zakotwienia

Składa się z dwóch ochronnych nasadek. Jedna, chroniąca płytę kotwiącą, wypełniona

woskiem w celu ochrony klinów oraz końcówek lin. Druga stanowi ochronę całego

zakotwienia począwszy od płyty kotwiącej.

• Płyta kotwiąca

Składa się z płyty oraz klinów. W przypadku zakotwienia stałego dodatkowo występuje

nakrętka oporowa.

• Komora woskowa

Składa się z wosku oraz tuby. W przypadku zakotwienia aktywnego, tuba ta jest

nagwintowana, a na nią nakręcana jest nakrętka oporowa.

• Uszczelnienie

Składa się z masy uszczelniającej, dewiatora splotów oraz części zewnętrznej.

• Tuba

Jest to rura, dostatecznie długa aby zmienić trasę lin (dostosować średnicę wiązki

w osłonie do średnicy w płycie oporowej). Rura ta posiada elastomerowe przeguby

umożliwiające właściwe kątowe odchylenie pomiędzy osią cięgna a osią zakotwienia.

• Elementy centrujące.

Posiadają swego rodzaju przepony, łączące poprzecznie liny z elastomerowym

elementem centrującym, które z kolei zamocowane są do osłon.

PODWIESZENIE DMK

6

PODWIESZENIE DMK

1

2

3

4

5

6Zakotwienie dolne

Cięgno

Elementy podwieszenia

1 Strefa zewnętrzna zakotwienia

2 Płyta oporowa

3 Rura prowadząca

4 Element centrujący

5 Rurowa osłona antywandalowa

6 Teleskopowa tuba z polietylenu

7 Osłona z polietylenu

8 Liny z indywidualną osłoną

7

PODWIESZENIE DMK

7

12

3

4

Zakotwienie górne

Typ cięgien

Ilość lin

Nomina-na siła

zrywająca (fpk)

Max. obciążenie projektowe (45% fpk)

Maksymal-ny zakres

obciążenia dynamicz-

nego

Pole przekroju stali

sprężającej

Przybliżona sztywność osiowa (EA)

Masa liniowa cięgna

Ciężar lin

Szt. kN kN kN mm2 MN Kg/m Kg/m

DMK-7/0.6” 7 1.953 879 210 1.050 205 10,95 8,19

DMK-12/0.6” 12 3.348 1.507 360 1.800 351 18,01 14,04

DMK-19/0.6” 19 5.301 2.385 570 2.850 556 27,21 22,23

DMK-24/0.6” 24 6.696 3.013 720 3.600 702 34,48 28,08

DMK-31/0.6” 31 8.649 3.892 930 4.650 907 44,45 36,27

DMK-37/0.6” 37 10.323 4.645 1.110 5.550 1.082 53,16 43,29

DMK-43/0.6” 43 11.997 5.399 1.290 6.450 1.258 61,02 50,31

DMK-55/0.6” 55 15.345 6.905 1.650 8.250 1.609 78,01 64,35

DMK-61/0.6” 61 17.019 7.659 1.830 9.150 1.784 87,28 71,37

DMK-73/0.6” 73 20.367 9.165 2.190 10.950 2.135 103 85,41

DMK-85/0.6” 85 23.715 10.672 2.550 12.750 2.486 120,53 99,45

DMK-91/0.6” 91 25.389 11.425 2.730 13.650 2.662 128,39 106,47

DMK-109/0.6” 109 30.411 13.685 3.270 16.350 3.188 154,49 127,53

DMK-127/0.6” 127 35.433 15.945 3.810 19.050 3.715 181,07 148,59

Typ liny i standard

(fpk) Średnica nominal-

na

Przekrój poprze-

czny

Minimal-na siła

zrywająca (fpk)

Granica plastyczności

przy 0,1%

Przybliżony moduł

sprężystości

Masa liniowa lin z indywidualną

ochroną antykorozyjną

Ciężar liny

MPa mm mm2 kN kN/mm2 MN Kg/m Kg/m

0.6” / prEN-10138-3 1.860 16 150 279 240 195 1,31 1,17

Uwaga: Właściwości dotyczą cięgien prostych, nieiniektowanych, z linami o średnicy 0,6” jak w prEN-10138-3

DMK – Właściwości lin równoległych

8

8

Typ Płyta oporowa Rura z HDPE Głowica

A B C J D E F G H I

7/0.6” 35 240 194 400 110 5,3 186 228 42 281

12/0.6” 40 320 244 1550 125 6,0 234 280 62 361

19/0.6” 60 400 324 1060 140 5,4 304 386 82 451

24/0.6” 70 440 352 2750 160 6,2 324 385 72 406

31/0.6” 85 490 372 2110 180 6,9 344 420 87 421

37/0.6” 95 550 389 1510 200 7,7 378 460 87 446

43/0.6” 95 580 452 3910 200 7,7 424 506 92 491

55/0.6” 115 640 472 3134 225 8,6 444 550 112 521

61/0.6” 120 680 508 2370 250 9,6 474 570 102 516

73/0.6” 130 750 558 4830 250 9,6 530 640 127 596

85/0.6” 145 795 572 3900 280 10,7 544 680 137 611

91/0.6” 150 840 610 3910 280 10,7 574 700 132 616

109/0.6” 160 910 660 5355 315 12,1 632 760 137 671

127/0.6” 175 980 711 4140 355 13,6 674 830 152 711

PODWIESZENIE DMK

Końcówka nastawna DMK

Zakotwienie aktywne DMK

Oprócz możliwości naciągu z użyciem siłownika do pojedynczych lin,

zakotwienie te, poprzez naciąg lub zwolnienie całej głowicy kotwiącej, umożliwia

regulację oraz kontrolę globalnej siły we wszystkich linach cięgna. W tym celu

płyta kotwiąca oparta jest na gwintowanym cylindrze z nakrętką nastawną,

a ta z kolei na płycie oporowej. Podsumowując siła przekazywana jest z cięgna na

płytę kotwiącą za pomocą klinów, z kolei z płyty kotwiącej na konstrukcję poprzez

cylinder i nakrętkę nastawną.

Płyta kotwiąca na swojej zewnętrznej powierzchni jest nagwintowana, w celu

przymocowania siłownika. Ciągnąc płytę, za którą podąża cylinder z nakrętką

nastawną, siła w cięgnie wzrasta. W tym samym czasie, poprzez obrót, można

zmienić pozycję nakrętki. Dokręcając zwiększymy, a odkręcając zmniejszymy

siłę w cięgnie po zwolnieniu siłownika.

Długość płyty oraz nagwintowanego cylindra różnią się tak, aby pozwolić na

pełne rozprężenie cięgien DMK.

Strefa zewnętrzna

Komora woskowa

Element centrujący

(strefa centrująca)

Tuba

Uszczelnienie

Płyta kotwiąca

Nakrętka nastawna

Płyta oporowa

Gniazdo

Rura z HDPE

9

PODWIESZENIE DMK

Zakotwienie stałe DMK

Zakotwienie te daje możliwość naciągu z użyciem siłownika do pojedynczych lin, ale nie

pozwala stosować siłowników wielolinowych w celu regulacji globalnej siły we wszystkich linach

cięgna.

W tym zakotwieniu nakrętka jest nakręcona bezpośrednio na płytę kotwiącą. Ścianki

cylindra wypełnianego woskiem są znacznie cieńsze od gwintowanych cylindrów stosowanych

w zakotwieniach aktywnych, przenoszą one jedynie ciężar osłon. Taka konstrukcja zmniejsza

zewnętrzną średnice całego zakotwienia, jak również grubość oraz średnicę płyty oporowej oraz

rur prowadzących.

Oprócz mniejszego kosztu, zakotwienia te są przeznaczone do miejsc o ograniczonej wolnej

przestrzeni, np. głowice pylonów.

Zakończenie stałe DMK

Typ Płyta oporowa Rura z HDPE Głowica

A B C J D E F G H I

7/0.6” 30 227 190 400 110 5,3 174 210 38 145

12/0.6” 35 313 244 1550 125 6,0 234 270 51 158

19/0.6” 55 356 285 1060 140 5,4 274 326 62 169

24/0.6” 65 427 324 2750 160 6,2 306 366 73 180

31/0.6” 80 475 335 2110 180 6,9 322 398 87 194

37/0.6” 90 540 370 1510 200 7,7 354 444 94 201

43/0.6” 90 565 406 3910 200 7,7 396 483 98 205

55/0.6” 110 621 430 3134 225 8,6 414 522 118 225

61/0.6” 115 645 430 2370 250 9,6 414 515 123 230

73/0.6” 125 734 508 4830 250 9,6 494 616 132 239

85/0.6” 140 949 520 3900 280 10,7 809 898 148 255

91/0.6” 145 835 550 3910 280 10,7 539 693 150 257

109/0.6” 155 902 610 5355 315 12,1 594 748 163 270

127/0.6” 170 959 640 4140 355 13,6 628 798 178 285

Rura z HDPE

Płyta oporowa

Nakrętka nastawna

Płyta kotwiąca

10

ELEMENTY PODWIESZENIA DMK

Siodełka

W ostatnim czasie rośnie tendencja do eliminowania górnych zakotwień w pylonach mostów

lub wieżach konstrukcji podwieszonych i zastępowania ich siodełkami, zmieniającymi kierunek

cięgien. W takim przypadku cięgna przechodzą przez pylon za pomocą siodełka i kotwione są w

dźwigarze. Takie rozwiązanie staje się coraz bardziej powszechne w mostach typu extradosed.

Siodełka mogą być przyczepnościowe lub bezprzyczepnościowe oraz mogą pozwalać na prze-

mieszczenia cięgien lub nie.

Siodełka są projektowane pod konkretne zamówienie w celu sprostania wszystkim wymaganiom

danego projektu

Liny użyte w Systemie Podwieszenia DMK

Właściwości 7-drutowych lin stosowanych do kablowych systemów podwieszenia takich jak

System DMK, są podobne do właściwości lin używanych do sprężenia konstrukcji, i spełniają

wymagania odpowiadających im standardów. W zależności od cech projektu, mogą być użyte

standardy takie jak prEN, BS, ASTM.

Jednakże oprócz spełnienia standardów, dla tego typu lin wymagana jest najwyższa jakość oraz

zapewnienie parametrów technicznych związanych z wytrzymałością, m.in. takich jak praca pod

obciążeniem dynamicznym, czy korozja naprężeniowa.

Cięgno w indywidualnej ochronie antykorozyjnej, składają się z 7-drutowych lin wyprodukow-

anych z galwanizowanych drutów, wypełnionych woskiem (pochodzenia mineralnego) oraz

plastykowej powłoki z czarnego lub kolorowanego HDPE.

Podstawowe parametry splotów, zgonie z rekomendacjami FIB:

• Średnica nominalna 15,7mm lub 15,2mm

• Gwarantowana maksymalna

wytrzymałość na rozciąganie 1860MPa lub 1770MPa

• Maksymalne obciążenie przy zerwaniu >279 kN lub >265 kN

• Relaksacja 2,5% po 1000 godzinach/20oC

• Odporność na zmęczenie 2x106 cykli, max, obciążenie 45% UTS

Zakres naprężeń 300MPa

Galwanizowanie – Właściwości

• Druty są galwanizowane.

• Powłoka cynkowa w zakresie 180-340 g/m2.

• Przyczepność oraz powłoka zgodnie z NF 35-035.

Właściwości indywidualnej osłonki HDPE

• Produkowane przez wytłaczanie z czarnego lub kolorowego HDPE.

• Grubość osłonki waha się w granicach 1,5 – 2,0mm.

Właściwości materiału wypełniającego

• Wypełniacz należy umieścić gdy druty, tworzące linę, są rozdzielone.

• Wypełniacz stanowi zatwierdzony przez MK4 wosk pochodzenia mineralnego, smar lub

miękka żywica.

• Ilość waha się w granicach 5-12 g/m.

11

KOMPONENTY PODWIESZENIA DMK

Osłony z polietylenu o dużej gęstości (HDPE)

Odporne na promieniowanie UV osłony wykonane są z polietylenu o dużej gęstości (HDPE),

zgodnie z rekomendacjami FIB, PTI oraz innymi standardami międzynarodowymi. Osłony te

stanowią ochronę antykorozyjną, jednakże oprócz tego mają również następujące zalety:

• Estetyczny wygląd poprzez użycie kolorowych rur,

• Nadają powierzchni cięgna okrągły kształt zmniejszając opór powietrza,

• Specjalne wytłoczenia na powierzchni osłony stanowią ochronę przez niekorzystnym

oddziaływaniem dynamicznym wiatru oraz deszczu.

Dla cięgien nieiniektowanych, w których zastosowano liny o indywidualnej ochronie antyko-

rozyjnej, maksymalna wartość wskaźnika „Standard Dimension Ratio” (SDR = stosunek

średnicy zewnętrznej do minimalnej grubości ścianki) wynosi w naszym systemie 26. Grubość

ścianki powinna wynosić minimalnie 5 mm, co wystarcza do przeniesienia obciążeń przy trans-

porcie, montażu.

Dla cięgien iniektowanych cementem lub woskiem, maksymalna wartość wskaźnika SDR

wynosi w naszym systemie 18. W tym przypadku grubość ścianki musi być wstarczająca do

przeniesienia obciążeń przy transporcie, montażu jak również 125 % obciążenia wynikającego z

parcie iniektu.

Oferowany przez nas produkt, wykonany z polietylenu jakości PE-80 lub PE-100, dostępny

jest w ponad 100 kolorach (m.in. efekt metaliczny), może być gładki lub karbowany, posiada

różne dodatkowe opcje takie jak dystansującą wewnętrzną spiralę, zewnętrz spiralne żeberka

redukujące drgania cięgien wywołanych wiatrem, deszczem. Ponadto osłony mogą posiadać

różną fakturę ze względów estetycznych oraz architektonicznych.

Osłony rurowe z HDPE dostarczane są w częściach o maksymalnej długości 11,8m. Są one

później zgrzewane w celu uzyskania docelowej długości cięgna. Miejsca połączeń muszą mieć

wytrzymałość nie mniejszą od wytrzymałości rury.

Rurowe osłony antywandalowe

Konstrukcja niektórych mostów pozwala na swobodny dostęp przechodniów do dolnych

odcinków cięgien. W tym miejscu zamontowany jest teleskop osłon cięgien oraz dolny

elastomerowy element centrujący. Aby uniemożliwić nieuprawnionym osobom dostęp do tych

wrażliwych elementów, zalecane jest użycie rurowych osłon antywandalowych. Rury te mają

długość między 2,5-3m, co stanowi wystarczającą ochronę.

Przewody biegną od górnego zakotwienia lub siodełka. Mają swobodę przemieszczeń przez

co pozostają proste w całym czasie użytkowania, bez względu na odkształcenia termiczne i

ruchu wywołanego zmiennym obciążeniem oraz drganiami. Z tego powodu osłony z rur

antywandalowych mają elastyczne podparcia oraz zamocowania, które pozwalają na ich obroty

oraz pozwalają na wydłużenie lub skrócenie osłony.

Oprócz dodatkowej ochrony mechanicznej dolnych elementów cięgna, osłony antywandalowe,

poprzez zastosowanie różnych materiałów oraz wykończenia, mogą być użyte w celach estety-

cznych.

Niekiedy, w celu zabezpieczenia przeciwogniowego, osłony z rur antywandalowych lub dolne

części osłon cięgien są iniektowane cementem.

12

KOMPONENTY PODWIESZENIA DMK

Elastomerowy element centrujący

Zazwyczaj cięgna mają kontakt z konstrukcją w czterech punktach. W typowym rozwiązaniu są

dwa zakotwienia oraz dwa punkty przy końcach rur, prowadzonych po przeciwnej stronie niż

płyty oporowe. Cięgno jest przymocowane na stałe w zakotwieniach, ale z powodu m.in. po-

przecznych ruchów wywołanych drganiami lub zmiennym obciążeniem, cięgno może stykać się z

zakończeniem rury prowadzącej.

Aby wyeliminować ten problem, cięgna DMK posiadają w tym newralgicznym punkcie

elastomerowy element centrujący. Jest to gumowy pierścień, który umieszczony jest pomiędzy

tubą, w której wiązka lin zmienia swoją średnicę, a rurą prowadzącą. Głównym zadaniem elemen-

tu centrującego jest ustawienie cięgna w linii prostej na odcinku od zakończenia rury prowadzącej

do głowicy zakotwienia.

Tłumiki do drgań wzbudzonych przez watr

Powszechnie wiadomo, że długie kable stosowane do mostów podwieszanych, mają niskie

charakterystyki tłumienia, przez co podatne są one na drgania o bardzo wysokich amplitudach.

Drgania są spowodowane efektem podnoszenia kabli, wywołanym przez strumyki wody, które

formują się na dole kabli podczas burz. Gdy tylko kabel zachowuje się jak skrzydło, nawet podc-

zas przeciętnych wiatrów, powstają zawirowania oraz różnice ciśnień powietrza, które z łatwością

mogą wprawić cięgno w ruch.

W systemie podwieszenia DMK, stosuje się pasywne urządzenie tłumiące, specjalnie zaprojek-

towane w celu minimalizowania drgań kabli. Urządzenia te zapewniają ciągłą absorpcje energii,

oraz mają trwałość wielu milionów cykli bez potrzeb naprawy.

Rygorystyczny program testów pokazał, że tłumiki zaprojektowane do systemu DMK efektywnie

zmniejszają drgania kabli wywołanych wiatrem i burzami.

Jakkolwiek drgania wywołane wiatrem zazwyczaj nie stanowią zagrożenia dla nośności kabla,

mogą one drastycznie obniżyć jego trwałość. Nieograniczone, drgania w bardzo naprężonych

cięgnach mogą powodować zmęczenie elementów rozciąganych, a nawet rozerwanie

drugorzędnych elementów, co mogło by niekorzystnie wpływać na zaufanie ludzi do takich

konstrukcji.

Chociaż, jak na razie, nie ma żadnej analitycznej teorii, która pozwoliłaby przewidzieć czy cięgno

jest wrażliwe na drgania. Większość rekomendacji opracowało charakterystyczne wartości

pewnych parametrów cięgien, które wskazują na konieczność wyposażenia want w system

tłumików

Zewnętrzne tłumiki drgań, produkowane z przeznaczeniem do Systemu DMK przez firmę Taylor

Devices, są przymocowane prostopadle do kabli. Redukują one zarówno pionowe jak i poprzec-

zne drgania want. Tłumiki przymocowane są w pobliżu jednego z końców cięgna, najczęściej

przy dźwigarze. W niektórych przypadkach tłumiki mogą być montowane przy pylonie.

Celem stosowania tłumików cięgien podwieszających jest polepszenie charakteru tłumienia oraz

zmiana częstotliwości drgań, aby zmniejszyć amplitudę drgań i zminimalizować ruch cięgna.

13

KOMPONENTY PODWIESZENIA DMK

Monitoring

W systemie podwieszenia DMK istnieje możliwość zainstalowania, wewnątrz zakotwień,

specjalnie zaprojektowanych czujników magnetycznych Dynamag. Monitorują one siłę wybranej

liny w każdym momencie użytkowania cięgna.

Czujniki mierzą przewodność (permeancję) magnetyczną liny. Przewodność jest funkcją

natężenia przyłożonego pola magnetycznego, temperatury oraz naprężenia w linie. Pomiar jest

dokonywany poprzez wzbudzenie pola magnetycznego w znanej temperaturze, bezpośrednio

uzyskując naprężenie normalne w linie.

Czujniki te są w stanie podawać prawidłowe wyniki z niebywałą precyzją przez lata. Dodatkowo

cięgna nie potrzebują żadnej dodatkowej modyfikacji w celu ich montażu.

Podczas instalacji want oraz ich naciągu, czujniki te są wyjątkowo użyteczne, gdyż pozwalają

na kontrolę zmiany siły w linie podczas naciągu pozostałych lin. Są one również przydatne do

pomiaru sił podczas konserwacji, przeglądów oraz analizy wpływu obciążenia zmiennego na

siłę w linach.

14

Testowanie Wantowych Systemów Podwieszenia

Najbardziej znane oraz doświadczone międzynarodowa organizacje, Federation Interna-

tionale du Beton (FIB) oraz Post Tensioning Institution (PIT), zalecają testowanie cięgien

podwieszających na trzech różnych poziomach.

• Wstępne testy systemu podwieszenia niezbędne do otrzymania aprobaty technicznej.

• Testy sprawdzające dopasowanie danego systemu do konkretnego projektu.

• Testy kontrolujące jakość komponentów systemu podwieszenia, przeznaczone do

konkretnego projektu.

W różnych europejskich instytucjach przeprowadzono kilka testów Systemu Podwieszenia DMK

na cięgnach typu 61/0.6” w celu uzyskania aprobaty technicznej.

Kompletny program wstępnych testów zawierał próbę zmęczeniową, a następnie statyczną co

przeprowadzono na Uniwersytecie Technicznych w Monachium (Niemcy) oraz testy materiałów

i metod instalacji, np. iniekcja zakotwień woskiem, które zostały wykonane przez Universitat

Politecnica de Catalunya (Hiszpania).

Podczas próby zmęczeniowej, a następnie statycznej, próbka jest umieszczana w maszynie

testującej o takiej samej konfiguracji jak przy rzeczywistej pracy cięgna. Próbka jest obciążana

siłą o wartości osiągającej (GUTS). Następnie, próbka jest poddawana cyklicznym obciążeniom

(2x106 cykli), o maksymalnej sile 45% GUTS oraz amplitudzie 200 MPa.

Po zakończeniu próby zmęczeniowej, przeprowadza się próbę statycznego obciążenia aż do

zniszczenia próbki. Maksymalne obciążenie zrywające musi przekroczyć 95% GUTS, lub 92%

AUTS (Actual Ultimate Breaking Load),w zależności która z tych wartości jest większa.

Dla każdego jednego projektu, wszystkie komponenty są staranie kontrolowane zgodnie z

kryteriami Systemu Kontroli Jakości. Większość elementów, przed dostarczeniem na plac

budowy jest wcześniej montowana w fabryce w celu sprawdzenia dokładności wykonania oraz

prawidłowej pracy. Dla przykładu, wszystkie połączenia gwintowane są wcześniej skręcane.

TESTOWANIE

15

INSTALACJA SYSTEMU PODWIEDZENIA DMK

Instalacja zakotwień oraz osłon z HDPE

W celu zoptymalizowania cyklu instalacji MeKano4 dostarcza w pełni zmontowane głowice

zakotwień Systemu DMK.

Głowice zakotwień mogą być wkładane bądź od końca rury prowadzącej, bądź od strony płyty

oporowej konstrukcji.

Osłona z HDPE jest wcześniej łączona na pomoście z osłoną antywandalową.

Osłona cięgna wraz z akcesoriami są podnoszone przez dźwig, z użyciem pomocniczych

cięgien sprężających.

Proces instalacji pozwala na umieszczenie osłon oraz zakotwień przed gwintowaniem lin.

Gwintowanie lin

Jedną z podstawowych zalet Systemu Podwieszenia DMK jest możliwość gwintowania każdej

liny bezpośrednio przez płytę kotwiącą. Czyni to proces ten łatwiejszym, szybszym oraz poz-

wala na użycie standardowej maszyny do wpychania kabli.

Nie ma potrzeby ani wcześniejszego docinania lin, ani usuwania z nich indywidualnych plas-

tikowych osłon. Czynności te są wykonywane po gwintowaniu lin w cięgnie.

Naciąg lin

Cięgna mogą być naciągane z użyciem jednolinowego, wielolinowego, bądź kombinacją tych

dwóch siłowników.

Program naciągu cięgien powinien być przygotowany przez wykwalifikowanego inżyniera.

Standardowa metoda proponowana przez Mekano4 do naciągu cięgien nazywana jest

„sprężaniem poprzez wydłużenie”:

• Każde cięgno powinno być sprężane w przynajmniej trzech różnych fazach.

• Pierwsza faza, przy montażu osłon, polega na naciągu pomocniczych lin z użyciem

jednolinowego siłownika hydraulicznego. Naciąg tych tymczasowych lin odbywa się

cyklicznie, jedna lina po drugiej, tak aby wyrównywać siły.

• Druga faza obejmuje sprężenie wszystkich lin poprzez wykorzystanie jednolinowego

siłownika hydraulicznego do osiągnięcia siły docelowej. W tej fazie liny naciągane są

cyklicznie, jedna po drugiej. W każdym cyklu liny naciągane są najmniejszą możliwą

siłą 15 kN, co pozwala na wyrównywanie sił w linach. Podczas tej fazy liny

tymczasowe są luzowane oraz zostają zastąpione przez liny właściwe. Siła w cięgnie

jest sprawdzana poprzez pomiar siły w kilku wybranych linach.

• Trzecia faza może być podzielona na etapy, w zależności od wymagań. W tej fazie

naciąg również odbywa się z użyciem jednolinowego siłownika. Liny naciągane są

tak, aby wydłużenie każdej z nich miało taką samą wartość. Metoda ta naśladuje

działanie siłownika wielolinowego, który naciąga wszystkie liny jednocześnie,

wydłużając je o tą sama wartość, aż do osiągnięcia docelowej siły.

16

PODSUMOWANIE

Metoda ta okazała się bardzo prosta i efektywna. Można łatwo określić etapy naciągu, gdyż

cięgno może być traktowane jako pojedynczy element. Metoda ta jest łatwa do zastosowania

na placu budowy. Początkowe oznaczenia wszystkich lin powinny być w tej samej odległości

od płyty kotwiącej, przez co prosta jest weryfikacja, czy naciąg został zrealizowany we właściwy

sposób.

Aby zmienić lub sprawdzić siłę w cięgnie istnieje możliwość zastosowania czwartej fazy

naciągu. Ten ostatni etap realizowany jest z użyciem siłowników globalnych, którymi można

naciągnąć wszystkie liny jednocześnie, poprzez zakotwienie regulowane.

Prace końcowe

Ochrona kabli w strefie głowicy kotwiącej jest istotna, aby zapewnić trwałość cięgien

podwieszających. Głowice kotwiące dla systemu DMK zostały zaprojektowane z

uwzględnieniem iniekcji woskiem w szybki i łatwy sposób, zapewniając skuteczną ochronę

antykorozyjną.

Prace końcowe przy zakotwieniach i osłonkach są niezależne i mogą być wykonywane

jednocześnie.

Podsumowanie

Podwieszenie DMK jest stale rozwijane dzięki doświadczeniu zdobywanym przy realizacji

kolejnych projektów. Szczególną uwagę przykładamy do procesów instalacji, naciągu oraz

jakości wykonania.

Płynna wymiana informacji pomiędzy naszymi technikami, kierownikami budów oraz działem

produkcji pozwalają nam otrzymać bardzo konkurencyjny produkt pod względem technicznym,

a także instalacji oraz naciągu.

Uczymy się z każdym następnym projektem, co pozwala nam udoskonalać jakość naszych

produktów, a także optymalizować proces instalacji oraz naciągu cięgien.

Do każdego nowego projektu podchodzimy z pasją oraz poświęceniem tak, aby podnieść

jakość naszego systemu podwieszenia DMK w zakresie produktu oraz usług z nim związanych.

april

200

6 d

esig

n >

ww

.sol

oest

udio

.com

BARCELONASiedziba główna

Carretera de Rubí 72-74Edificio Horizon08190 Sant Cugat del Vallés

Tel. +34 902 153 533Fax +34 935 706 003

mk4@mekano4.com

MIKOłów

Ul. żwirki i wigury 5643 -190 Mikołów

Tel. +48 322 315 315Fax +48 322 315 316

mk4_poland@mekano4.com