~Tehnologia Liftarii~ Tehnologii Speciale in Constructii
Prof.Dr.Ing. J. Domsa
Cristea Ștefan-Florin Cuc Alexandra Magurean Bogdan Alexandru
Ingineria Tehnologiilor Speciale Semestrul I 2012-2013
Cuprins:
1. Cast Castel elee de de apa apa 2. Plan Planse seee dala dala 3. Tehn Tehnol olog ogia ia VSL VSL 4. Arena Arena Perth Perth-Au -Austr stral alia ia 5. Stadionul Stadionul Green Green Point, Point, Cape Cape Town, Town, Africa Africa de Sud 6. Podul Podul Bilb Bilbao, ao, Spania Spania 7. Cladir Cladiree de birour birouri, i, Berli Berlin n 8. Conc Conclu luzi ziii 9. Bibl Biblio iogr graf afie ie
2
1.
Castele de apa
Evoluția realizării castelelor de apă
Necesitati: - cote de nivel insuficiente - asigurarea apei pentru stingerea incendiilor - din motive industriale
3
Castelul din poza este unul dintre primele castele d e apa construite la noi in tara si anume castelul de apa de la Braila . Ca in multe alte cazuri, pentru orasele de ses, s-a adoptat solutia cu rezervor suspendat din cauza lipsei cotelor de nivel suficiente pentru a asigura gravitational presiunea in retea dar nici pomparea directa nu era cea mai potrivita in acea perioada deoarece nu existau posibilitati foarte bune de control. S-a initiat acest proiect in 1895, primul proiect de castel de apa cu volumul de 2000mc si inaltimea turnului de 40m.Castelul resprectiv nu s-a realizat. In 1912 s-a realizat un alt proiect pentru un castel cu capacitatea de 1200mc, mai exact o cuva asezata pe stalpi din beton armat.Acest castel s-a realizat si a functionat pana cand necesarul de apa a crescut mult, iar posibilitatea de pompare directa a putut fi realizata. Important de mentionat, castelul a supravietuit cutremurului din 1940, avand apa in interior. Respectiva constructie a trecut de la castel de apa, la punct de observare a incendiilor in oras, la depozit pt vin si in present fiindu-I atasate 2 puturi de lift functioneaza ca restaurant.
4
Castelul de apa de la Militari(CESAROM) pe o platforma insustriala.
Castel executat in stil classic turnul realizat cu cofraj glisant si cuva de beton armat turnata la locul final.Pentru realizarea cuvei s-a construit un esafodaj din tevi de constructie ce cantarea aproximativ 300 de tone deci va imaginati ce greutati s-au intampinat la cofrare si la decofrare timp considerabil. Observati cum arata o astfel de sustinere a cofrajului pentru turnarea cuvei.
5
Castelul de la Intreprinderea Mirajul_Bucuresti (intreprindere cu domeniul de activitate in industria cosmetica) reprezinta un pas important in tehnologia de executie a castelelor de apa.
Prin dezvoltarea tehnologica de executie s-a aplicat urmatoarea succesiune de faze: - executarea fundatiei - realizarea turnului cilindric cu cofraj glisant - ridicarea prin liftare a cuvei la pozitie - blocarea cuvei prin monolitizare de turn - acoperisul din elemente prefabricate Liftarea cuvei s-a realizat prin ridicare pe tije prin intermediul unor prese hidraulice.
Castel de apa Germania anii 1960 6
a)executarea turnului interior de beton armat + e xecutia la sol a cuvei( masa 715 tone) b)montarea posturilor de liftare cataratoare pe turnul interior si prinderea acestuia de cuva urmat de liftarea acesteea - inaltimea de liftare -> 41m - viteza de liftare utilizata 5,5m/zi Dupa ce liftarea ajunge la o anumita inaltime astfel incat sa fie posibila montarea cofrajului glisant pentru turnul exterior se montarea cofrajului glisant pentru turnul exterior si se incepe glisarea acestuia c)liftarea cuvei in paralel cu glisarea turnului exterior d)finalizarea liftarii e) finalizarea glisarii turnului exterior + monolitizare cuva de turnuri.
In figura de mai jos sunt prezentate: 1 – armarea peretelui interior al cuvei cu bare profilate cu diametrul de 32mm 7
2 – armarea peretelui ext. cu forma de trunchi de con profilate cu diametrul de 18.6mm 3 – cablu de legatura intre cuva si verina 4 – placa inferioara a cuvei 5 – prinderea tijei de placa inferioara a cuvei – placuta de blocare a cablului 6 - fundul cuvei 7 – manson filetat de cupalj 8 – cablu realizat de firma BBR din fire de 7mm grosime , acest cablu avand capacitatea portanta de 180 tone 9 - deasemenea un manson cu filet 10 – filet 11 –tija 12 – grinzi metalice - profil I – Goluri in turnul interior pentru pozitionarea ginzilor metalice – sub acestea se observa un material elastic pentru a nu se distruge margine peretelui turnului interior (acoperirea cu beton a barelor) sistem asemanator cu cel aplicat la stalpii prefabricati cu console, pentru a controla zona de descarcare a greutatii pe consola( NEOPREN). 13 - sistem de catarare pe tija 14 – lemn de esenta tare
Pentru a vedea clar diferenta de viteza de liftare din prezent fata de anii ’60 va voi prezenta pe scurt un turn de apa construit in Franta, localitatea Les Eaux du Nord. 8
In poza de mai jos sunt prezentate posturile de liftare montate pe turnul principal, iar in dreapta jos avem o dimensiune orientativa(fata de un om) a acestui post de liftare
Acestea au fost fazele de liftare: - turnarea la sol a rezervorului de apa(cuva din b.a.) + prinderea cuvei de cele 12 posturi de lifare montare pe turnul de sustinere prin intermediu 12 cab luri formate la randul lor din 19 fire de 15,7mm fiecare. - liftarea efectiva a cuvei - conectarea finala a cuvei de turn – la partea inferioara prin intermediul a 36 de cabluri post tensionate, fiecare de cate 12 fire de 15,7mm - iar la partea superioara – au fost prins turnul de sustinere de inelul superior prin intermediul a 10 cabluri post tensionate asemeni celor de la partea inferioara.
9
Un astfel de post de liftare, are urmatoarele caracteristici tehnice dup a cum rezulta din tabelul alaturat.Capacitate de liftare 323 tone aproximativ.
10
Alte date tehnice pe care as putea sa v-i le ofer despre castelul respectiv de apa ar fi: Capacitatea rezervorului --- 3000 mc Diametrul cuvei la partea superioara – 38.9 m Masa de cuvei 2000 tone Liftarea a durat 13 ore, adica o viteza medie de 3m/h comparativ cu viteza de liftare prezentata la turnul din germania, anii ’60 care era, daca va amintiti 0,23 m/h – o evolutie enorma.
11
In prezent se opteza foarte mult, mai ales pe teritoriul american pe varianta pentru rezervoare de apa cu un stalp interior metalic, turn de beton armat turnat in jurul acestuia si cuva metalica liftata. O alta aplicatie, foarte asemanatoare cu cea a liftarii rezervoarelor de apa este liftarea partii superioare a turnurilor de control cum este acest turn de control la un aeroport din Olanda.
12
2.
Plansee dala
Liftarea planseelor dala se realizeaza cu postul de liftare de capacitate mare. Acesta este controlat centralizat de acest mecanism de manevrare.
13
Componentele postului de liftare:
Modalitati de liftare.: 1. Faze de liftare: - Preturnarea la sol a planseelor dala pentru toate nivelele - Montarea posturilor de liftare - Liftarea propriu-zisa a planseelor - Montarea stalpilor prefabricate - Ridicarea posturilor de liftare Procedeul se repeta pentru fiecare nivel 2. Faze de liftare - Montarea stalpilor prefabricate - Amplasarea posturilor de liftare pe capul stalpilor - Executia la sol a planseului - Liftarea unui singur planseu, si incepem cu planseul terasa - Apoi planseul al-3-lea, al-2lea si la final planseul primului etaj
14
Executia la sol a planseelor si montarea posturilor de liftare
Liftarea planseelor, montarea stalpilor prefabricati si ridicarea posturilor de liftare la urmatorul nivel
15
Avantajele liftarii planseelor dala: •
Nu sunt necesare grinzi in structura, dalele se autosustin si creaza rigiditatea structurii finale
•
Economie de materiale, 30% la ciment si armatura
•
Reducerea duratei de executie- cu 30% fata de metodele de constructii traditionale
•
Prefabricarea dalelor se face prin preturnare la obiect
•
Suportul elementelor structurale este simplu
•
Control centralizat al operatiilor de liftare
•
Ridicarea posturilor de liftare se realizeaza usor
16
3.
Tehnologia VSl
Cu mai bine de 30 de ani in urma, VSl a venit cu o idee revolutionara de a utiliza o combinatie de componente realizate de ei, un sistem de toroane post-tensionate impreuna cu prese hidraulice si pompe de liftare a greutatilor mari. Ca o prima aplicatie in Sardinia,au fost liftate trei domuri din beton de 490 tone pentru o serie de silozuri de aluminiu circulare la o inaltime de 28m si apoi fixate in pozitia lor finala. Liftarea si tensionarea sistemului de cabluri de otel care formeaza acoperisul in forma de cort a stadionului Olimpic din Miunhen in 1971, a servit ca un alt punct de reper in punerea in aplicare a acestei noi tehnici de liftare. Sistemul de liftarea a greutatilor mari VSL a contribuit la imbunatatirea calitatii, comprimarea orelor de constructie si costurilor de economisire. VSL continua sa stea ca inovatie inginereasca, standarde ridicate de siguranta si performanta de incredere.
Sistemul de liftare cu toroane VSL
Componentele principale sunt unitatea de liftare sau mutare, c ablul de liftare cu ancora pentru incarcare, pompele si comenzile sale.
17
Unitatea de Liftare cu Toroane - SLU
SLU consta dintr-o presa hidraulica cu gaura de ancorare si ancorajele superioare si inferioare. Cablul de liftare (toroane)
Cablul de liftare sau membrul de tractiune este format din 7 fire precomprimate de otel cu diametrul nominal de 15mm. Acesta este ancorat de sarcina printr-un punct de ancorare proiectat. Pompele hidraulice
Fluxul de ulei este furnizat de pompele electro-hidraulice. Dimensiunea pompei poate fi aleasa pentru a se potrivi sarcinii necesare. Vitezele de mutare variaza in functie de proiect si poate fi mai mare de 20m/ora. Sistemul de control si monitorizare
Toate unitatile VSL si pompele pot fi operate fie manual fie prin comenzi de la distanta. Liftarea acoperisurilor sau a altor structuri necesita o coordonare precisa a miscarilor de liftare: special concepute, sistemele centrale de control si monitorizare, monitorizeaza operatia pana la inaltimea finala, precisa.
18
4. Arena Perth-Australia LIFTAREA UNUI ACOPERIS RETRACTABIL DE 2150 TONE
Arena Perth este noua locatie interioara de divertisment si sport. Arena cu o capacitate de 14 000 de locuri incorporeaza un acoperis retractabil si este proiectata pentru a atrage divertisment de talie mondiala si evenimente sportive. A fost important optimizarea programului de constructie, micsorarea lucrului la inaltime si reducerea costurilor cu macarale mari si grele. VSL Australia, VSL Elvetia si TCCA si-au unit fortele pentru a veni cu o solutie de inginerie pentru a ridica acoperisul retractabil de 2,150tone preasamblat de la sol la pozitia finala. Structura acoperisului cuprinde doua „mega-ferme” de 130 m lungime distantate la 38m si fixate impreuna pentru a sprijini cele doua jumatati ale acoperisului retractabil. Folosind metoda liftarii a insemnat ca placarea si mecanismul acoperisului retractabil au putut fi realizate si testate la sol.
19
VSL a trebuit sa proiecteze si sa furnizeze un sistem de turnuri de sine statator deoarece in zona nu era nici o structura permanenta pentru a se putea lifta acoperisul. Firma VSL a folosit „sistemul de turn modular VSL” si a proiectat patru grupuri de turnuri independente si ‚legate’ de fundatiile temporare in parcarea subterana. Turnurile inalte de 42m sunt alcatuite din module de 3,5 7 si 10,5m care sunt insurubate si fixate impreuna permitand o fixare simpla si o liftare rapida. Fabricarea celor 400tone de structura metalica temporara necesar pentru proiect a fost realizat peste mari in opt saptamani.
20
5. Stadionul Green Point- Cape Town LIFTAREA RETELEI DE CABLURI CARE FORMEAZA STRUCTURA ACOPERISULUI
Descrierea Proiectului Stadionul Green Point din Cape Town, Africa de Sud, a gazduit Campionatul Mondial de Fotbal FIFA din 2010. Circumferinta stadionului este de 1400 m, acesta acopera 57000 mp si are o capacitate de 68000 locuri. Acesta este un stadion de clasa mondiala, modern, avansat tehnologic si cu mai multe scopuri. Titlul de lucru al proiectului a fost „STADIONUL RENASTERII AFRICANE”. Reteaua de cabluri a fost ridicata aproximativ 38m Echipamentul folosit: 52 unitati de liftare cu toroane SLU-40 20 unitati de liftare cu toroane SLU-70 21
6 pompe hidraulice EHPS 24MS 13 tone toroane 0.6” Instalarea: Pentru cele 72 de axe realizate in jurul inelului de compresie, au fost aranjate 6 grupuri hidraulice cu 12 unitati de liftare cu toroane si o pompa hidraulica pentru fiecare. S-au masurat datele necesare care apoi au fost transmise digital sistemului central de control si monitorizare. Acest lucru le-a permis celor 72 unitati de liftare cu toroane sa ridice o capacitate totala de 2600tone.
22
6. Podul Bilbao-Spania DEPLASAREA SI COBORAREA UNUI POD DE CALE FERATA
Podul are 80 m lungime, 18m latime si 3,750 tone si inlocuieste vechiul pod care avea doar 55 m lungime. Noul pod a fost construit langa cel vechi si apoi a fost deplasat aproximativ 11,25m ocupand locul podului vechi. Dupa mutarea lui a fost necesara coborarea acestuia cu aproximativ 535mm ca sa ocupe pozitia lui finala.
23
7. Cladiri de birouri-Berlin INCLINAREA CLADIRILOR DE BIROURI-BERLIN, GERMANIA
Un pas important in construirea noii gari din Berlin a fost realizat in iulie-august 2005, cand scheletul metalic a 2 cladiri de birouri au fost inclinate din pozitia lor verticala unde au fost ridicate in pozitia finala orizontala. Cladirile vor avea 4 nivele cu birouri. Ele se intind 87m peste acoperisul de sticla care acopera liniile de cale ferata si platformele. Proprietarul a impus ca lucrarile de asamblare sa nu se realizeze asupra traficului feroviar in curs de desfasurare. Astfel s-a limitat numarul orelor de lucru la doar cateva ore in timpul noptii. Contractorul principal a optat pentru asamblarea fiecarei cladiri in 2 reprize, in pozitie verticala in partea de sus a celor 4 turnuri adiacente garii. Cele 4 jumatati de ‚poduri’ au fost apoi inclinate in pozitie orizontala. 24
Conceptul celor de la VSL a constat in inclinarea fiecarei jumatati de ‚pod’ din pozitia verticala de montaj in echilibru prin liftare in primul rand cu 4 unitati de toroane. Doua grupuri de cate 4 unitati de toroane de coborare au fost apoi necesare pentru pastrarea structurii de 1.250tone in echilibru . Pozitia structurii aflate in echilibru a fost delicata, pentru ca undeva in cadrul acestui sector de liftare necesara , fortele de fixare au fost zero.
25
Pentru a face fata , cele 4 unitati de liftare au fost folosite pentru mentinerea fortei de inclinare dincolo de punctul de echilibru. Astfel, cablurile de fixare au putut fi conectate si unitatile de coborare au fost activate cu mult inainte de punctul de echilibru, permitand unei rotatii controlate in acest sector critic, cu forte definite in cablurile de toroane.
26
8 unitati SLU 330 pentru liftare si 16 unitati SMU 330 pentru coborare sau pentru mentinere au fost utilizate pentru operatia de inclinare a celor 2 jumatati de ‚poduri’ (330= capacitatea de lucru in tone/metru). Inclinarea celor 2 jumatati de ‚pod’ din partea de vest a avut loc la sfarsitul lunii iulie si a fost incheiat in perioada de timp alocata. A doua inclinare a fost incheiata pe 13 august 2005, care a adus cele doua jumatati de ‚pod’ la orizontala, gata de conectarea prin sudura. Toate activitatile de planificare, proiectare, fabricatie si activitatile de ridicare a trebuit sa fie realizate sub o presiune continua de timp, pentru a satisface data impusa de autoritatea feroviara.
Instalatia de coborare
27
8. Concluzii O crestere puternica pe piata pentru liftarea alternativa a greutatilor mari (liftare prin alte mijloace decat macarale) releva faptul ca tehnologia liftarii mai mult ca niciodata a devenit o opera de arta Atat echipamentele cat si comenzile sale au fost imbunatatite, deschizandu-se astfel noi domenii de aplicare pentru aceasta tehnologie. Multe fabrici industriale sunt asamblate din prefaricate mari si grele. Pentru proiectele unde macaralele sau alte echipamente de manevrare conventionale nu pot fi folosite din cauza greutatiilor foarte mari, dimensiunilor sau spatiilor limitate, aici intervine liftarea sau chiar operatii de coborare sau mutarea pe orizontala.
Avantaje: •
Economie si eficienta, prin intermediul solutiei de proiectare personalizata
•
Fiabilitate
•
Cel mai inalt nivel de siguranta prin utilizarea echipamentului hidraulic avansat si fiabil.
28
9. Bibliografie 1. Avram C. – „Betonul armat din Romania”, Ed.Tehnica 1978 2. Munteanu I. – „Stradele Brailei”, Ed. EXLIBRIS 2005 3. www.vsl.com 4. www.vslbar.com 5. www.cteg.com 6. www.be-con.com 7. www.vsl-heavy-lifting.com 8. www.liftslab-eg.com 9. www.youtube.com
29
