3 generationer järnvägsbroar, Öre Älv

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "3 generationer järnvägsbroar, Öre Älv"

Hugo Jakobsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 3 generationer järnvägsbroar, Öre Älv

2 Exempel på järnvägsbro meter (två spår ger 4,5 meter extra) 300 mm 600 mm ballast = ECU/m (single track) 2.5 meter

3 Exempel på samverkansbro 7.0 m A reinf = 1% A concr = 2 m mm fillet welds h = span/20 22 mm studs, ~ /m 4.0 m = EURO/m 2

6 Voutad samverkansbro, Majorsviken

7 Voutad lådbro, Björksele

8 Bågbro över E4

9 Bågbro över E4

10 I-balk efter skärning och svetsning

11 Skarv av underfläns

12 Lansering av 248 m bro över Ljusnan

13 Lansering av samverkansbro

14 190 m samverkansbåge innan montage

15 190 m composite arch during erection

16 190 m samverkansbåge och ledverk i 600 Ton S460

17 Spänningar i hybridbalk S690 Spänning Töjning 690 MPa 460 MPa S460 S690

18 Exempel på hybridbroar S 460 S 460 S m Z 1018 Mindre svetsar Billigare stålmaterial S 355 S 355 S 460 Z x 25 m Billigare transport och handhavande Mindre målningsarea

stålmaterial S 355 S 355 S 460 Z 1065 2 x 25

20 Kostnadsjämförelse Z Costs in kecu Liv+överfläns S355 S355 Underfläns S355 S460 S460 S690

21 3 spanns bro över järnväg

22 Fördelar med prefabricerade brodäck Minimerade störningar för trafik under bron Minimerat arbete i fält Kortare byggtid Gjutning i inomhusklimat

23 Microsoft ClipArt-galleri Tidplan för olika konstruktionslösningar (Betongbron fick ej plats) ecka ## latsgjuten samverkansbro nderbyggnad ontage stålbalkar jutning farbana eläggning, räcken, etc amverkansbro med prefab farbana, t, nderbyggnad ontage stålbalkar ontage farbana jutning fogar eläggning, räcken, etc orr metod med prefab farbana nderbyggnad ontage stålbalkar ontage prefab eläggning, räcken, etc

24 10 veckors tidsvinst i pengar Antaganden: 10% lastbilar 18% tjänstetrafik i personbil 72% fritidsresor i personbil Tidskostnad : 90:-/timme (VV:s publ 1989:16) 2000 fordon/dygn 5 min omväg under byggtid 10 veckor snabbare byggtid Tidsvinst i pengar : 2000*10*7*5/60*90 = kr

25 Kostnad för 8 månaders störning Antaganden: 10% lastbilar 18% av tjänstetrafik i personbil 72% fritidsresor i personbil Tidskostnad : 90:-/timme (VV:s publ 1989:16) fordon/dygn 2 min fördröjning 8 månaders byggtid Tidskostnad för störning : 48000*8*30*2/60*90 = kr

26 Två viktiga frågeställningar : 1) Hur skall skjuvkraften föras över mellan stål och betong? 2) Hur skall tvärkraften av hjultryck föras över mellan elementen?

27 Svetsbultar i kanal

28 Bro över Rokån

30 Tidsschema Bro Rokån,, Fredag-Söndag Avstängning Gamla bron tas bort Prefabricerade stöd sätts ned Sidolansering på rullager, 10 minutes Undergjutning av lager Arbetet är färdigt Trafiken släpps på

32 Fullskaletest av bro Rokån

33 Böjspänningar av lastbil över ena balken

34 Test av broelement vid LTU

35 Bridges with integral abutments -Common in USA, UK -Steelpiles directly connected to the concrete backwall - Have been used up to 240 m in Tennessee -The pile top will get significant moments from rotation and translation

36 Why choose integral abutments? No expansion joints No leaking Lower maintenance costs No bearings and end piers Less noice Shorter construction time

37 How is it done? The pile top is embedded in loosely packed sand The lower backwall+side wings are cast on top of endplates The steel girders are placed on the backwall The concrete deck and the upper part of the backwall are cast Blasted rock is placed behind the backwall

38 Full scale test simulating temperature+traffic loads

39 Proposed design rules Let the pile top yield in ULS, plastic stress distribution N u /N cr + N u /N p (buckling check ULS) At SLS, σ<0,9*f yk Fatigue with C = 112(not critical), compare with ε*e

40 Bridge over Fjällån

41 Bridge over Fjällån

42 Economical study of 4 different bridges in northern Sweden A geotechnical expert at the road authorities was designing the optional foundations with respect to geometry etc. A contractor calculated the total prices for the bridges. The four bridges studied were built in concrete, with the spans 15.9, 21.4, 18.1 and 16.0 m, respectively. The free width was 7 m for the first three bridges, and 9 m for the last. The prices that are indicated in fig. 8 are the mean values for those four bridges.

43 Total bridge cost(euro/m2) Total bridge cost(euro/m2) A B C D E A Bridge founded above ground water level B Bridge founded under ground water level, with the concrete cast in the water C Sheet pile wall and bottom layer of concrete preventing water intrusion D Elevated foundation E Integral abutments

44 Bridge with expansion joints

45 Bridge with backwalls

46 Bridge with integral abutments

47 Investment and maintenance costs Euro Maintenance Investment Expansion joints Back walls Integral abutments

48 Bridge over Hökvik River The diagonal hangers reduced the rotations at the abutments to 1/3 compared to vertical hangers

49 Bridge over Hökvik River Steel piles X 200*30 in steel pipe Φ=275 mm Mineral wool to 1500 mm depth inside pipe Sand to 5 m depth

50 Bridge over Hökvik River 4+4 piles per abutment

51 Bridge over Hökvik River

53 Bridge Apatê Client/Owner: City of Stockholm Architects: Erik Andersson Jelena Mijanovic Magnus Ståhl Illumination: Michael Hallbert Conceptual design: Tyréns Detailed design and drawings: Scandiaconsult Steel contractor: STÅLAB Stainless steel: AvestaPolarit

55 Space truss with cover plates(conc design) Box section with stiffeners(alt solution) Thickness: Deck plate: 12 mm. Cold-formed stiffeners: 8 mm. Diaphragms s 5 m: 8 mm. Bottom flange: mm.

56 Pedestrian load 4 kn/m2 Q Concrete Fixed end f = 3,3 Hz a = 0,2 m/s mm mismatch

62 Bridge Apatê Client/Owner: City of Stockholm Architects: Erik Andersson Jelena Mijanovic Magnus Ståhl Illumination: Michael Hallbert Conceptual design: Tyréns Detailed design and drawings: Scandiaconsult Steel contractor: STÅLAB Stainless steel: AvestaPolarit

63 Uppskattning kostnader för typisk stålbalksbro, kr/kg S460+S /2205 Platsmålning Kontroll Montage Transport V Målning Råbalk Mtrl

64 Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge

65 Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge

66 Bro E4 över väg 83 vid Noran, båge

67 Bro E4 över väg 83 vid Noran, 2 I-balkar

68 Bro E4 över väg 83 vid Noran, 2 I-balkar

73 Jämförelse 3 alternativ bro Noran kkr Stöd Räcken Pris farbana Pris stål Vikt 0 I-balkar 52 Ton S460 I-balkar 52 Ton 2377 Båge, 89 Ton 2377

74 Hinder rostfritt stål i broar Materialpris Avsaknad livscykelsyn( EMP ) Ovana Fördelar rostfritt stål i broar Utseendet tilltalar många Minskade underhållskostnader Minskade trafikantstörningar

75 Railway Bridge Forsmo from 1912

76 Forsmo, replacement of superstructure

77 Forsmo, horizontal truss

78 Forsmo,, new elements

79 Forsmo,, cross section

80 Forsmo,, new elements with rail and bolted joints

81 Forsmo after replacement

82 Railway Bridge Forsmo,, after 9 hrs stop

Relevanta dokument

Förbundsutskott 32, broar och tunnlar

Förbundsutskott 32, broar och tunnlar Utmärkelse till en framstående konstruktion inom bro- och tunnelområdet www.nvfnorden.org Stadgar i korthet: För ingenjörskonsten viktiga konstruktioner Behöver inte