मॉड्यूलर स्टील केबल रुके हुए पुल स्थायी कठोर फ्रेम बड़ा स्पैन

विवरण:

केबल - धारित पुलविकर्ण पुल के रूप में भी जाना जाता है, यह एक प्रकार का पुल है जहां मुख्य बीम को कई केबलों के साथ सीधे पुल टॉवर पर खींचा जाता है।यह एक संरचनात्मक प्रणाली है जो एक दबावयुक्त टावर, एक तनी हुई केबल और एक मुड़ी हुई बीम बॉडी से बनी होती है।

केबल-रहित केबल-रुका हुआ पुल एक केबल-रुका हुआ पुल है जो केबल टॉवर के साइड स्पैन से केबल-रुके हुए केबलों को हटाकर और मुख्य स्पैन के केबल बल को संतुलित करने के लिए कंक्रीट केबल टॉवर को उस तरफ झुकाकर बनाया जाता है। टावर का स्व-वजन।केबल-मुक्त केबल-रुके हुए पुलों का उपयोग आमतौर पर उन पुलों के लिए किया जाता है जिनकी लंबाई आमतौर पर 200 मीटर से अधिक नहीं होती है और उच्च परिदृश्य आवश्यकताएं होती हैं, और सिंगल-टावर केबल-मुक्त केबल-रुके पुलों का उपयोग आम तौर पर किया जाता है।

केबल आधारित पुलमुख्य रूप से तीन भागों में विभाजित है: मुख्य बीम, केबल टावर और स्टे केबल।

मुख्य बीम आम तौर पर कंक्रीट संरचना, स्टील-कंक्रीट संयोजन संरचना को अपनाती है।

इस्पात संरचना या इस्पात और कंक्रीट मिश्रित संरचना।

केबल टावर - यह कंक्रीट, स्टील-कंक्रीट संयोजन या स्टील संरचना को अपनाता है।इनमें से अधिकांश कंक्रीट संरचनाएं हैं।

स्टे केबल - उच्च शक्ति सामग्री (उच्च शक्ति स्टील तार या स्टील स्ट्रैंड) से बना है।

मुख्य बीम को केबल के विभिन्न बिंदुओं द्वारा समर्थित किया जाता है, और मल्टी-स्पैन लोचदार समर्थन के साथ निरंतर बीम पर जोर दिया जाता है, बीम का आंतरिक झुकने का क्षण बहुत कम हो जाता है, और मुख्य बीम का आकार बहुत कम हो जाता है (बीम ऊंचाई आम तौर पर स्पैन का 1/50 ~ 1/200 या उससे भी कम होती है), जो संरचनात्मक वजन को कम करती है और पुल की क्रॉसिंग क्षमता को काफी बढ़ा देती है।

स्पैन लेआउट

1. ट्विन टावर तीन स्पैन: क्योंकि इसका मुख्य स्पैन बड़ा है, आम तौर पर बड़ी नदियों को पार करने के लिए उपयुक्त है।

2. सिंगल टावर डबल स्पैन: इसके मुख्य होल स्पैन के कारण आम तौर पर ट्विन टावर थ्री स्पैन के मुख्य होल स्पैन से छोटा होता है, यह छोटी और मध्यम आकार की नदियों और शहरी चैनलों को पार करने के लिए उपयुक्त है।

3. तीन-टावर चार-स्पैन और मल्टी-टावर मल्टी-स्पैन: मल्टी-टावर मल्टी-स्पैन केबल-स्टे ब्रिज के मध्य टावर शीर्ष के कारण और सस्पेंशन ब्रिज में इसके विस्थापन को प्रभावी ढंग से सीमित करने के लिए कोई अंत एंकर केबल नहीं है, केबल- लचीली संरचना वाला स्टे ब्रिज या सस्पेंशन ब्रिज मल्टी-टावर और मल्टी-स्पैन को अपनाता है, जिससे संरचना का लचीलापन और बढ़ जाएगा, जिससे अत्यधिक विरूपण हो सकता है।

मल्टी-टावर केबल-स्टे ब्रिज डिज़ाइन की कुंजी लाइव लोड के तहत मध्य टावर शीर्ष के क्षैतिज विस्थापन को नियंत्रित करना और मुख्य बीम के मध्य-स्पैन झुकने वाले क्षण को कम करना है।

4. सहायक पियर और साइड लीड स्पैन

लाइव लोड अक्सर साइड स्पैन बीम के अंत के पास एक बड़ा सकारात्मक झुकने वाला क्षण पैदा करता है, और बीम बॉडी के घूर्णन की ओर जाता है, और विस्तार जोड़ को क्षतिग्रस्त करना आसान होता है।इस मामले में, लीड स्पैन बनाने या सहायक पियर सेट करने के लिए साइड बीम को लंबा करके इसे हल किया जा सकता है।

इसके अलावा, सहायक पियर्स की स्थापना केबल-रुके हुए पुल के कैंटिलीवर निर्माण के लिए भी सुविधाजनक है, अर्थात, सहायक पियर पर डबल कैंटिलीवर निर्माण एकल कैंटिलीवर निर्माण के बराबर है, और इसका स्विंग छोटा और सुरक्षित है।

केबल आधारित पुल की केबल टावर व्यवस्था

केबल टावर का स्वरूप

केबल टावर केबल-रुके पुल के व्यक्तित्व और दृश्य प्रभाव को व्यक्त करने वाली मुख्य संरचना है, इसलिए केबल टावर के सौंदर्य डिजाइन पर पर्याप्त ध्यान दिया जाना चाहिए।

टावर का डिज़ाइन केबल की व्यवस्था के लिए उपयुक्त होना चाहिए, बल संचरण सरल और स्पष्ट होना चाहिए, और टावर मृत भार की कार्रवाई के तहत यथासंभव अक्षीय दबाव में होना चाहिए।

(ए) यह एकल स्तंभ प्रकार का मुख्य टावर है, जिसकी संरचना सरल है।

(बी) यह ए-आकार का है।

(सी) यह उलटा वाई प्रकार है, जिसमें पुल के साथ उच्च कठोरता है और केबल टावर के दोनों तरफ केबल के असंतुलित तनाव का सामना करने के लिए अनुकूल है।ए-आकार इस बिंदु पर मुख्य बीम के नकारात्मक झुकने के क्षण को भी कम कर सकता है।

केबल टावर क्रॉस ब्रिज दिशा के लेआउट को सिंगल कॉलम प्रकार, डबल कॉलम प्रकार, दरवाजा प्रकार या एच प्रकार, ए प्रकार, रत्न प्रकार या उलटा वाई प्रकार में विभाजित किया जा सकता है।

तोरण की ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज व्यवस्था एकल-स्तंभ प्रकार की है, जो केवल एकल-प्लेन केबल-धारित पुलों के लिए उपयुक्त है।जब अनुप्रस्थ पुल की हवा की कठोरता को मजबूत करना आवश्यक हो, तो जी या एच प्रकार का उपयोग किया जा सकता है।बी~डी आमतौर पर बाइप्लानर केबल के मामले में उपयुक्त है।ई, एफ, और आई आम तौर पर दोहरे विकर्ण केबल सतहों वाले केबल-रुके पुलों के लिए उपयुक्त हैं।

टावर की ऊंचाई और विस्तार का अनुपात

टावर की ऊंचाई पूरे पुल की कठोरता और अर्थव्यवस्था को निर्धारित करती है।

ड्रैगलाइन व्यवस्था

केबल-प्लेन स्थिति

आम तौर पर केबल सतह की स्थिति तीन प्रकार की होती है, अर्थात् (ए) सिंगल केबल प्लेन (बी) वर्टिकल डबल केबल प्लेन (सी) तिरछी डबल केबल प्लेन और मल्टीपल केबल प्लेन।

सिंगल केबल प्लेन: बड़ी यांत्रिक मरोड़ वाली कठोरता वाला बॉक्स अनुभाग।फायदा यह है कि एक दृष्टिकोण से, केबल मरोड़ के खिलाफ काम नहीं करता है।इसलिए, मुख्य बीम का उपयोग व्यापक दृश्य क्षेत्र के साथ पुल के फर्श पर किया जाना चाहिए।

वर्टिकल डबल केबल प्लेन: पुल पर अभिनय करने वाले टॉर्क का प्रतिरोध केबल के अक्षीय बल द्वारा किया जा सकता है, और मुख्य बीम कम मरोड़ वाली कठोरता वाले अनुभाग का उपयोग कर सकता है।इसका पवन प्रतिरोध अपेक्षाकृत कमजोर है।

विकर्ण डबल केबल प्लेन, जो हवा के मरोड़ वाले कंपन का विरोध करने के लिए ब्रिज डेक बीम बॉडी के लिए विशेष रूप से फायदेमंद है (विकर्ण डबल केबल प्लेन मुख्य बीम के अनुप्रस्थ स्विंग को सीमित करता है)।झुके हुए डबल केबल चेहरों को वाई, ए या ट्विन पाइलॉन को अपनाना चाहिए।यदि स्पैन बहुत छोटा है, तो दृश्य पर विचार करें, इसे नहीं अपनाया जाना चाहिए।आम तौर पर, इसका उपयोग तब किया जाता है जब स्पैन 600 मीटर से अधिक होता है, या जब यह हवा प्रतिरोध की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है।

केबल-प्लेन आकार

जैसा कि दिखाया गया है, केबल सतह के आकार के तीन मूल प्रकार हैं, अर्थात् (ए) रेडियल आकार, (बी) वीणा आकार और (सी) सेक्टर।उनकी संबंधित विशेषताएँ इस प्रकार हैं:

स्टे केबल एलिवेशन लेआउट

ए) विकिरणकारी आकार।बी) वीणा का आकार।ग) सेक्टर।

(ए) केबल की रेडियल व्यवस्था मुख्य बीम के साथ समान रूप से वितरित की जाती है, जबकि टावर पर यह शीर्ष बिंदु पर केंद्रित होती है।क्योंकि केबल और क्षैतिज तल के बीच औसत प्रतिच्छेदन कोण बड़ा है, केबल के ऊर्ध्वाधर घटक का मुख्य बीम पर बड़ा सहायक प्रभाव होता है, लेकिन टावर के शीर्ष पर एंकरेज बिंदु की संरचना जटिल होती है।

बी) वीणा के आकार की व्यवस्था में केबल को समानांतर में व्यवस्थित किया जाता है, जो केबलों की संख्या कम होने पर अधिक संक्षिप्त होता है, और केबल और केबल टावर की कनेक्शन संरचना को सरल बना सकता है।टावर पर एंकरेज पॉइंट बिखरे हुए हैं, जो केबल टावर की ताकत के लिए फायदेमंद है।नुकसान यह है कि केबल का झुकाव कोण छोटा है, केबल का कुल तनाव बड़ा है, इसलिए केबल का अधिक उपयोग किया जाता है।

(सी) केबल की सेक्टर व्यवस्था एक दूसरे के समानांतर नहीं है, इसमें उपरोक्त दो व्यवस्थाओं के फायदे हैं, और डिजाइन में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।

केबल रिक्ति का लेआउट

केबल दूरी की व्यवस्था को "पतली केबल" और "घनी केबल" में विभाजित किया जा सकता है।

प्रारंभिक चरण - पतली केबल.आधुनिक - सघन केबल (कंप्यूटर कंप्यूटिंग)

सघन केबल प्रणाली के लाभ इस प्रकार हैं:

1. केबल की दूरी छोटी है, मुख्य बीम का झुकने का क्षण छोटा है (मुख्य बीम पर केबल की दूरी आम तौर पर 4-10 मीटर कंक्रीट बीम है, स्टील बीम 12-20 मीटर है)।

2. केबल बल छोटा है, एंकरिंग बिंदु संरचना सरल है।

3. एंकरिंग बिंदु के पास तनाव प्रवाह का परिवर्तन छोटा है, और सुदृढीकरण सीमा छोटी है।

4. हाथ खड़ा करने के लिए अनुकूल.

5. केबल बदलना आसान।

6. जब केबल-रुके हुए पुल को कैंटिलीवर विधि द्वारा खड़ा किया जाता है, तो केबल के बीच की दूरी 5 ~ 15 मीटर होनी चाहिए।

केबल-रुके पुलों की संरचनात्मक प्रणाली को निम्नलिखित विभिन्न तरीकों से विभाजित किया जा सकता है:

टावर, बीम और पियर के संयोजन के अनुसार: फ्लोटिंग सिस्टम, सेमी-फ्लोटिंग सिस्टम, टावर बीम समेकन प्रणाली और कठोर संरचना प्रणाली।

मुख्य बीम के निरंतर मोड के अनुसार, निरंतर प्रणाली और टी-संरचना प्रणाली हैं।

अधिकांश केबल-रुके हुए पुल स्व-एंकर प्रणाली हैं।केवल जब मुख्य स्पैन बड़ा होता है और साइड स्पैन छोटा होता है, तो कुछ केबल-धारित पुल आंशिक ग्राउंड एंकर सिस्टम का उपयोग करते हैं।

निम्न टावर आंशिक केबल-रुके हुए पुल प्रणाली

टावर की ऊंचाई के आधार पर वर्गीकरण: पारंपरिक केबल-रुके हुए पुल और कम टावरों वाले आंशिक केबल-रुके पुल।

निम्न-पिलोन आंशिक केबल-रुके पुल का यांत्रिक प्रदर्शन बीम पुल और केबल-रुके पुल के बीच है।

केबल-रुके पुल के मुख्य बीम की संरचना

मुख्य बीम के कार्य के तीन पहलू हैं:

(1) केबल पर डेड लोड और लाइव लोड वितरित करें।बीम की कठोरता जितनी कम होगी, झुकने का क्षण उतना ही कम होगा।

(2) केबल और टावर के साथ पूरे पुल के हिस्से के रूप में, मुख्य बीम द्वारा वहन किया जाने वाला बल मुख्य रूप से केबल के क्षैतिज घटक द्वारा गठित अक्षीय दबाव है, इसलिए इसमें बकलिंग को रोकने के लिए पर्याप्त कठोरता की आवश्यकता होती है।

(3) अनुप्रस्थ हवा और भूकंपीय भार का विरोध करें और इन बलों को उपसंरचना तक पहुंचाएं।

जब केबल की दूरी बड़ी होती है, तो मुख्य बीम को झुकने वाले क्षण नियंत्रण द्वारा डिज़ाइन किया जाता है।एकल-केबल समतल केबल-रुके पुलों के लिए, मुख्य बीम को मरोड़ नियंत्रण द्वारा डिज़ाइन किया गया है।

इसके अलावा, यह विचार किया जाना चाहिए कि मुख्य बीम में कम लाइव लोड के साथ केबल को बदलने के लिए पर्याप्त ताकत और कठोरता है।यह विचार करना भी आवश्यक है कि जब व्यक्तिगत केबल टूट जाती है या गलती से काम से बाहर हो जाती है तो संरचना में अभी भी पर्याप्त सुरक्षा आरक्षित है।

विभिन्न सामग्रियों के मुख्य बीमों की उपयुक्त अवधि

केबल-रुके पुलों के मुख्य बीम चार अलग-अलग तरीकों से बने होते हैं:

1. प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट बीम, जिसे कंक्रीट केबल-स्टे ब्रिज के रूप में जाना जाता है, आर्थिक विस्तार 400 मीटर से कम है।

2. स्टील-कंक्रीट मिश्रित बीम, जिसे मिश्रित बीम केबल-स्टे ब्रिज कहा जाता है, आर्थिक विस्तार 400 ~ 600 मीटर है।

3. सभी स्टील मुख्य बीम, जिसे स्टील केबल-स्टे ब्रिज के रूप में जाना जाता है, आर्थिक विस्तार 600 मीटर से अधिक है।

4. मुख्य स्पैन एक स्टील मुख्य बीम या स्टील-कंक्रीट मिश्रित बीम है, और साइड स्पैन एक कंक्रीट बीम है, जिसे 600 मीटर से अधिक की आर्थिक अवधि के साथ हाइब्रिड केबल-स्टे ब्रिज कहा जाता है।

केबल-रुके हुए पुल का केबल टावर

केबल टावर घटकों की संरचना: टावर सौंदर्यशास्त्र में एक निर्णायक भूमिका निभाता है: आकृतियों का सावधानीपूर्वक चयन, आकार के अनुपात को चित्रित करना, मॉडल का उपयोग करना और स्थानीय अनुकूलन।

केबल टावर का मुख्य घटक टावर कॉलम है, और टावर कॉलम के बीच बीम या अन्य कनेक्टिंग सदस्य भी होते हैं।

आम तौर पर, टावर कॉलम के बीच के बीम को लोड-बेयरिंग बीम और गैर-लोड-बेयरिंग बीम में विभाजित किया जा सकता है।पूर्व मुख्य बीम के समर्थन को स्थापित करने के लिए एक झुकने वाली बीम है, और टॉवर कॉलम के मोड़ पर एक दबाव रॉड बीम या एक टाई रॉड बीम है।उत्तरार्द्ध टॉवर का शीर्ष बीम और टॉवर स्तंभ का मध्य बीम बिना घुमाव वाला है।

कंक्रीट टावर की संरचना

आम तौर पर, सॉलिड बॉडी केबल टावर छोटे और मध्यम स्पैन केबल-स्टे ब्रिज के लिए उपयुक्त होता है, छोटे स्पैन के लिए समान खंड का उपयोग किया जा सकता है, मध्यम स्पैन से अधिक केबल-स्टे ब्रिज कॉलम के लिए खोखले सेक्शन का उपयोग किया जा सकता है।

आयताकार खंड केबल टावर की संरचना सरल है, और हवा के प्रतिरोध को सुविधाजनक बनाने के लिए इसके चारों कोनों को चम्फर या गोल कोनों से बनाया जाना चाहिए।एच-सेक्शन का तोरण हवा के विरुद्ध सबसे प्रतिकूल है।अष्टकोणीय खंड बंद परिधीय प्रीस्ट्रेस्ड टेंडन के विन्यास के लिए अनुकूल है, लेकिन संरचना थोड़ी जटिल है।

मुखौटे पर एच-आकार का खंड एंकर हेड को उजागर नहीं कर सकता है, जो उपस्थिति में सुधार करता है, लेकिन साथ ही चार केबल विमान बनाता है।

दो केबल विमानों के साथ एच-सेक्शन टावरों का उपयोग करके इस समस्या को हल किया जा सकता है।हालाँकि, एक फॉर्म का उपयोग करने से ब्रिज टॉवर मुड़ जाएगा, और ऊपरी और निचली सेटिंग्स को पार करने के लिए दो फॉर्म का उपयोग करने से ब्रिज टॉवर को मुड़ने से बचाया जा सकता है लेकिन सुंदर नहीं।

केबल-रुके हुए पुल का स्टे केबल

स्टे केबल का निर्माण

ड्रैगलाइन की संरचना को मूल रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: इंटीग्रल इंस्टॉलेशन केबल और डिस्पर्स्ड इंस्टॉलेशन केबल।पूर्व का प्रतिनिधित्व कोल्ड-कास्ट एंकर के साथ समानांतर तार केबल है, जबकि बाद का प्रतिनिधित्व क्लिप एंकर के साथ समानांतर तार केबल है।

1. कोल्ड कास्ट एंकर के साथ समानांतर तार केबल

2. क्लिप एंकर के साथ समानांतर स्टील केबल

समानांतर तार केबल में स्टील के तार को समान खंड के स्टील स्ट्रैंड से बदल दिया जाता है, जो स्टील स्ट्रैंड केबल बन जाता है।

सिंगल स्टील स्ट्रैंड केबल का वजन हल्का है, परिवहन और स्थापना सुविधाजनक है, लेकिन एंकर हेड को साइट पर सुरक्षा की आवश्यकता होती है, गुणवत्ता आश्वासन की कठिनाई बढ़ जाती है।

केबल आधारित पुलों का अनुप्रयोग:

राजमार्ग केबल-रुका हुआ पुल, रेलवे केबल-रुका हुआ पुल।

केबल-रुके हुए पुलों के विभिन्न अनुप्रयोग होते हैं और आमतौर पर कई प्रकार की सेटिंग्स में उपयोग किए जाते हैं।यहां केबल-रुके पुलों के कुछ उल्लेखनीय अनुप्रयोग दिए गए हैं:

सड़क और राजमार्ग पुल: केबल-रुके पुलों का उपयोग अक्सर सड़क और राजमार्ग क्रॉसिंग के लिए किया जाता है।वे लंबी अवधि की क्षमताओं, लागत-प्रभावशीलता और सौंदर्य अपील जैसे लाभ प्रदान करते हैं।केबल-धारित पुल पानी के बड़े निकायों, गहरी घाटियों या शहरी क्षेत्रों में न्यूनतम समर्थन संरचनाओं के साथ कुशलतापूर्वक फैल सकते हैं, जिससे आसपास के पर्यावरण पर प्रभाव कम हो जाता है।

केबल का एंकरेज

1. बीम पर केबल का एंकरेज

ऊर्ध्वाधर घटक को कठोर तिरछी पट्टी द्वारा संतुलित किया जाता है।

2. केबल टावर पर केबल की एंकरिंग

केबल का नम होना

केबल का हवा-प्रेरित कंपन सभी प्रकार के स्पैन और केबल-रुके हुए पुलों के प्रकारों में आम है, और केबल के कंपन से थकान और क्षति होना आसान है।वर्तमान में केबल स्टे ब्रिज के केबल के कंपन को कम करने के मुख्य उपाय इस प्रकार हैं:

(1) वायवीय नियंत्रण विधि।

(2) भिगोना कंपन कम करने की विधि।

(3) केबल की गतिशील विशेषताओं को बदलना।

(1)वायवीय नियंत्रण विधि

केबल की मूल चिकनी सतह को सर्पिल लकीरें, बार लकीरें, वी-आकार के खांचे या गोलाकार अवतल बिंदुओं के साथ एक गैर-चिकनी सतह में बनाया जाता है।केबल की सतह पर उभार बारिश होने पर केबल वॉटरलाइन के निर्माण को रोक सकता है, जिससे बारिश के कंपन की घटना को रोका जा सकता है।

(2)भिगोना कंपन कम करने की विधि

डंपिंग कंपन कम करने की विधि का तंत्र डंपिंग डिवाइस स्थापित करके केबल के डंपिंग अनुपात को बढ़ाना है ताकि केबल के कंपन को रोका जा सके।डंपिंग डिवाइस और केबल के बीच संबंध के अनुसार, डंपिंग डिवाइस को आस्तीन में रखे गए आंतरिक डैम्पर और केबल से जुड़े बाहरी डैम्पर में विभाजित किया जा सकता है।

(3)केबल की गतिशील विशेषताओं को बदलने की विधि

कई केबल कपलिंग (केबल क्लैंप) या सहायक केबल द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जो मुख्य केबल की तुलना में बहुत छोटे व्यास के हो सकते हैं।

यह कम आवृत्ति कंपन को रोकने के लिए बहुत प्रभावी है, और बारिश कंपन और एकल केबल कंपन की संभावना को भी कम कर सकता है, लेकिन आमतौर पर उच्च क्रम के रूप में होने वाले भंवर कंपन का दमन स्पष्ट नहीं है।इसके अलावा, सहायक केबल में थकान फ्रैक्चर का खतरा होता है, जिसका पुल परिदृश्य पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।

केबल आधारित पुलों के लाभ:

बीम बॉडी का आकार छोटा है, और पुल की क्रॉसिंग क्षमता बड़ी है।

पुल निकासी और डेक ऊंचाई द्वारा कम प्रतिबंधित।

सस्पेंशन ब्रिज जैसी केंद्रीकृत लंगरगाह संरचना की कोई आवश्यकता नहीं है।

ब्रैकट निर्माण में आसान.

केबल-रुके पुल की निर्माण विधि को निम्नानुसार संक्षेप में प्रस्तुत किया जा सकता है: समर्थन निर्माण विधि, पुश निर्माण विधि, रोटरी निर्माण विधि और ब्रैकट निर्माण विधि (कैंटिलीवर असेंबली और ब्रैकट डालना) हैं।

एवरक्रॉस स्टील ब्रिज अवलोकन: