Portal Finanse Firma Klastry Instytucje Promocja Polityka
Newsy
2016/12/29 08:23:25
Most drogowy z kompozytów FRP - Laureat Konkursu Polski Produk Przyszłości 2016

Pionierska w skali kraju budowy mostów z kompozytów otwiera zupełnie nowy rozdział w realizacji inwestycji z zakresu budownictwa infrastrukturalnego. Umożliwia w krótkim czasie powstanie konstrukcji o dużej wytrzymałości, odporności na korozję oraz ekonomicznej w utrzymaniu.

Opis rozwiązania

Mosty typu Com-bridge to jednoprzęsłowe mosty drogowe o konstrukcji płytowo-belkowej, wykonane z kompozytów włóknistych o osnowie polimerowej (FRP – fiber-reinforced polimer). Cienkościenna konstrukcja prefabrykowanych dźwigarów powstaje z włókien szklanych i węglowych oraz żywicy epoksydowej w procesie infuzji, który gwarantuje uzyskanie wysokiej jakości oraz powtarzalności. Dźwigary są usztywniane poprzez wklejenie do nich kompozytowych żeber. Następnie w ich górnej części są instalowane elementy zespalające. Dźwigary, po przetransportowaniu na plac budowy, są zespalane z płytą pomostową z lekkiego betonu zbrojonego prętami kompozytowymi.

Wprowadzone nowości

Najpowszechniejszymi materiałami używanymi do wznoszenia mostów są beton, stal i drewno. W przypadku przęseł typu Com-bridge zastąpiono je kompozytem FRP oraz betonem lekkim. Z kompozytów są wykonane prefabrykowane dźwigary mostu oraz zbrojenie płyty pomostowej. Natomiast lekki beton tworzy poprzecznice podporowe oraz płytę pomostową. Dotychczas na świecie powstało tylko kilka obiektów tego typu. Ze względu na brak w naszym kraju norm dla konstrukcji kompozytowych oraz prototypowy charakter mostów typu Com-bridge założenia projektowe oraz główne wyniki obliczeń numerycznych musiały być zweryfikowane podczas analiz. Przeprowadzono zakrojony na szeroką skalę cykl badań laboratoryjnych, których zwieńczeniem było badanie wytrzymałościowe dźwigara mostu w skali 1 : 1 oraz ekspertyzy terenowe na moście wybudowanym w ciągu drogi publicznej.

Zastosowanie

Mosty typu Com-bridge są przeznaczone zarówno dla użytkowników pieszych, jak i pojazdów o masie do 40 t. Rozpiętość przęseł może wynosić od 12 do 24 m. Planowany czas eksploatacji, przy minimalnych nakładach na utrzymanie, oszacowano na 50 lat.

Stan wdrożenia

Projekt badawczy Com-bridge rozpoczął się w 2013 roku i będzie realizowany do 2017 roku. Ze względu na prototypowy charakter inwestycji konieczne było przeprowadzenie licznych analiz materiałowych oraz ostatecznie próbnego obciążenia mostu. Wyniki wszystkich badań potwierdziły wysoką sztywność, wytrzymałość oraz przede wszystkim wysokie bezpieczeństwo konstrukcji. Mostostal Warszawa prefabrykował i wybudował pierwszy polski most drogowy z kompozytów FRP. Oddano go do użytkowania w grudniu 2015 roku w Błażowej (powiat rzeszowski). Od tego czasu most jest ciągle eksploatowany. Trwa bieżąca walidacja podstawowych parametrów konstrukcyjnych i użytkowych w warunkach rzeczywistych. Prowadzone są również prace nad opracowaniem katalogów, wytycznych projektowych oraz oprogramowania do projektowania typowych mostów drogowych z kompozytów FRP. Pierwsze komercyjne realizacje planowane są po zakończeniu projektu, czyli w 2017 roku. Prace przy projekcie Com-bridge były współfinansowane przez NCBR w ramach przedsięwzięcia pilotażowego: „Wsparcie badań naukowych i prac rozwojowych w skali demonstracyjnej DEMONSTRATOR+”.

Korzyści wynikające z zastosowania rozwiązania

Zastosowanie do budowy mostu kompozytów FRP pozwala rozwiązać szereg problemów eksploatacyjnych tradycyjnych obiektów mostowych. Nie do przecenienia są przede wszystkim bardzo wysoka trwałość takich konstrukcji (duża wytrzymałość, brak korozji) i związane z tym niższe utrzymania, łatwość kształtowania przekroju elementów, a także bardzo szybki i łatwy montaż na miejscu budowy (lekkość). Dla przykładu montaż czterech 22-metrowych dźwigarów mostu Com-bridge trwał poniżej dwóch godzin. Krótki czas budowy jest niezwykle ważny dla obszarów silnie zurbanizowanych (minimalizacja utrudnień dla mieszkańców) oraz obiektów nad koleją (trudność ze zorganizowaniem objazdów). Ponadto zastosowanie elementów prefabrykowanych minimalizuje negatywny wpływ pogody na proces budowy oraz poprawia warunki pracy pracowników. Korzyści te są jeszcze bardziej widoczne, gdy inwestycje ocenia się z uwzględnieniem zasad zrównoważonego rozwoju w cyklu życia, zarówno pod względem kosztów (LCCA – life cycle cost analysis), jak i uwarunkowań środowiskowych i społecznych (LCA – life cycle assessment).

Porównanie z aktualnym stanem techniki

Jednym z podstawowych w skali światowej sposobów zwiększania trwałości obiektów mostowych jest zastosowanie nowoczesnych i zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych. Wśród nich są m.in.: cementy i betony o wysokiej jakości, nowoczesne stale konstrukcyjne, nowoczesne stopy aluminium oraz kompozyty FRP. Na świecie od ponad 15 lat obserwuje się stale rosnące zainteresowanie tymi ostatnimi, wykorzystywanymi dotychczas głównie w branży lotniczej, motoryzacyjnej i sportowej. W światowym mostownictwie stosuje się obecnie kilka typowych dźwigarów kompozytowych i kilkanaście różnych systemów pomostów kompozytowych. Są one wykorzystywane zwykle do budowy obiektów o małej rozpiętości lub remontu istniejących mostów. Dotychczas wybudowano tylko kilka obiektów płytowo-belkowych z kompozytowymi dźwigarami zespolonymi z płytą betonową. Przeprawa typu Com-bridge w Błażowej, o rozpiętości przęsła wynoszącej 21 m, jest spośród nich najdłuższa.

Mostostal Warszawa SA

ul. Konstruktorska 12 A

02-673 Warszawa

tel.: +48 22 250 70 00

faks: +48 22 250 76 11

e-mail: info@mostostal.waw.pl

www.mostostal.waw.pl

Prezes Zarządu – mgr inż. Andrzej Goławski

 

Promost Consulting T. Siwowski Spółka Jawna

ul. Bohaterów 10 Sudeckiej Dywizji Piechoty 4

35-307 Rzeszów

tel.: +48 17 857 91 55

faks: +48 17 857 91 56

e-mail: biuro@promost.pl

www.promost.pl

Prezes Zarządu – dr hab. inż. Tomasz Siwowski, prof. Prz

 

Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury, Politechnika Rzeszowska

im. Ignacego Łukasiewicza

al. Powstańców Warszawy 12

35-959 Rzeszów

tel.: +48 17 865 12 10

faks: +48 17854 12 60

e-mail: rektor@prz.edu.pl

www.prz.edu.pl

Prorektor ds. Nauki – prof. dr hab. inż. Leonard Ziemiański

Uczelniane Centrum Badawcze

Politechnika Warszawska

ul. Wołoska 141

02-507 Warszawa

tel.: +48 22 234 81 52

faks: +48 22 234 85 14

e-mail: l.ciupinski@inmat.pe.edu.pl

www.ucb.pw.edu.pl

Dyrektor – dr inż. Łukasz Ciupiński

 

Twórcy rozwiązania:

dr hab. inż. Tomasz Siwowski, prof. PRz

dr inż. Lucjan Janas

dr inż. Rafał Molak

mgr inż. Łukasz Gołębiowski

mgr inż. Damian Kaleta

mgr inż. Radosław Karczewski

mgr inż. Marcin Kokoszka

mgr inż. Maciej Kulpa

mgr inż. Mateusz Rajchel

mgr inż. Piotr Świeżewski

mgr inż. Lech Własak

mgr inż. Juliusz Zach

 

Osoba do kontaktu:

mgr inż. Juliusz Zach,

Kierownik Działu Badan i Rozwoju

Mostostal Warszawa SA

tel.: +48 22 250 78 83

mobile: +48 795 522 145

e-mail: j.zach@mostostal.waw.pl

Autor:PARP 


powrót | do góry | strona główna | kalendarium | regulamin serwisu | pliki cookies | kontakt
Portal jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego.

© 2005-2017 Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości