Teräspalkkisen ratasillan muuttaminen betonikantiseksi liittopalkkisillaksi

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1999

Department

Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto

Major/Subject

Sillanrakennustekniikka

Mcode

Rak-11

Degree programme

Language

fi

Pages

156

Series

Abstract

Suomen rautateillä on käytössä noin 30 teräspalkkisiltaa jännevälillä 18...25 metriä koostuen noin 50 vapaasti tuetusta levypalkkijänteestä. Kiskot on silloissa asennettu suoraan ratapölkkyjen välityksellä levypalkkeihin. Tämän takia siltapaikat ovat radassa epäjatkuvuuskohtia, joissa nopeuksia joudutaan rajoittamaan. Työn tarkoituksena on löytää rakenneratkaisu, jossa levypalkkisillat muutetaan kannellisiksi silloiksi niin, että jatkuvakiskoraiteen vaatima sepelipatja voidaan viedä siltapaikan yli. Rakenneratkaisun on sekä staattiselta että dynaamiselta kestävyydeltään täytettävä nykyiset normit. Rakennekorkeus on pidettävä mahdollisimman pienenä. Sillan muutostyön junaliikenteelle aiheuttama häiriö on minimoitava. Ongelmia aiheuttavat siltojen rakennusvuosien ajoittuminen vuosisadan alusta aina 1970-luvulle saakka. Tänä aikana ovat suunnittelunormit, kuormakaaviot sekä teräksen materiaaliominaisuudet muuttuneet. Lähes kaikki sillat ovat niitattuja ja niissä käytetty teräs on hitsaamiseen kelpaamatonta. Näitä tekijöitä on tarkasteltu työn alkupuolella ja ne on otettu huomioon toimivaa rakenneratkaisua haettaessa. Työssä on päädytty kahteen vahvennusratkaisuun. Ensimmäisenä on ratkaisu, jossa betoninen kansielementti levypalkin kanssa muodostaa liittopoikkileikkauksen. Toisena ratkaisuna on ulkoisilla jänteillä jännitetty liittopalkki. Jännitetyssä ratkaisussa liittopalkin muodostavat levypalkkien väliin ylälaipan alle valettu liittolaatta (h=300mm) ja levypalkit. Varsinainen kansi, jonka päälle sepelikerros tulee, on mahdollisimman kevyt elementtirakenteinen kaukalo, joka ei toimi kantavana rakenteena. Jänteet on ankkuroitu liittolaattaan ja niillä on kaksi taitepistettä alalaipan tasossa. Liittoratkaisun ongelmia ovat levypalkin uuman ja paarteen välisen niittisauman rajoitettu leikkauskapasiteetti sekä suuri työmäärä liittovaikutuksen aikaansaamiseksi kansielementtien ja levypalkin välille. Jännitetyssä ratkaisussa niittisauma ei aiheuta ongelmaa ja ratkaisu on rakenteeltaan ja työteknisesti liittopalkkia varmempi. Liittopalkkiratkaisu kasvattaa jäljellä olevan käyttöiän kaksinkertaiseksi ja jännitetty ratkaisu vähintään 1,7-kertaiseksi. Levypalkkisillan vahventaminen ja muuttaminen kannelliseksi sillaksi on varteenotettava vaihtoehto kokonaan uuden sillan rakentamiselle.

Description

Supervisor

Jutila, Aarne

Thesis advisor

Sinisalo, Ilkka

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120445613

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK