Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Автодорожный разборный мост из полимерных композитных материалов (АРМ-К)
НТТМ-2017-1107 | Категория II

Автор:

Бирюков Юрий Сергеевич

Научный руководитель:
Стройков Владислав Алексеевич
Организация:
Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В.Хрулёва (ВАМТО),
Санкт-Петербург
Цель работы
В военное время разрушению мостов на автомобильных дорогах военные специалисты блока НАТО планируют уделять самое пристальное внимание. Разрушением мостов противник будет стремится изолировать район боевых действий, создавая заграждения по естественным барьерным рубежам, каковыми и являются водные преграды. Но это в военное время. А в мирное время ввиду значительного возраста большинства существующих автодорожных мостов (более 30 лет) участились случаи обрушения мостовых переходов. Весной 2016 года в Приморском крае зафиксировано два таких случая. Но не только из-за возраста происходит разрушение моста, есть еще и природное явление, такое как весенний паводок, который просто смывает на своем пути пешеходные и автодорожные мосты. В результате обрушения осуществить движение автомобильного транспорта по существующему пути становится невозможным. Хорошо, когда возможно организовать объезд аварийного участка автомобильной дороги да еще и по кратчайшему пути, а бывает и такое, что объезд на период ремонтно-восстановительных работ приходится организовывать по значительному по расстоянию объездному маршруту. И есть такие случаи, когда мост через реку - это единственный путь к "большой земле" для нескольких отдаленных населенных пунктов. В связи с чем и выполняется работа по разработке автодорожного разборного моста из полимерных композитных материалов (АРМ-К). Разработка мобильного АРМ-К позволит организовать временный объезд разрушенного моста по автомобильной дороге и позволит ремонтным бригадам провести восстановительные работы с разрушенным мостом, обеспечивая необходимую пропускную способность автомобильного транспорта через аварийный участок. Позволит в случае чрезвычайных ситуаций быстро организовать пешеходное и автомобильное движение в районе разрушение моста, а в военное время организовать транспортное сообщение между тылом и фронтом.
Обзор предметной области
На сегодняшний день подход к решению описанной проблемы во всем мире один. Это восстановление мостового перехода либо по старой оси, либо по новой. Единственное отличие отечественного военного и гражданского мостостроения от западного это используемые табельные средства для скоростного восстановления движения через преграду. Отечественные табельные автодорожные разборные мосты, такие как МАРМ, САРМ, САРМ-М, БАРМ, УМК и др. имеют хорошую известность и практичность, но они все разработаны были в 80-е года и уже не совсем отвечают современным вызовам по грузоподъемности и скорости восстановления. Западные образцы табельной техники, такие как мостовые механизированные комплексы (DSB (США), FFB (ГЕРМАНИЯ) и др.) имеют схожие технические характеристики с отечественными образцами и ряд своих преимуществ и недостатков. Поэтому было принято решение искать новые конструктивно-технологические материалы и решения для создания принципиально нового мобильного автодорожного разборного моста для скоростного восстановления мостовых переходов. И выбор был сделан в пользу исследования возможности применение полимерных композитных материалов (ПКМ) в конструкциях автодорожных разборных мостов.
Описание результатов проекта
В ходе работы была исследована возможность применения полимерных композитных материалов (ПКМ) для конструкций автодорожных мостов. Был проведен глубокий анализ по данному вопросу, изучен мировой опыт применения композитов в мостостроении. Были детально изучены свойства ПКМ, их положительные и отрицательные стороны как конструкционного материала. Как оказалось ПКМ применяют в дорожной отрасли хозяйства, но мобильных мостов из этих материалов на сегодняшний день не существует. В связи с чем и была разработана 3D-модель представленного автодорожного разборного моста из полимерных композитных материалов АРМ-К. Мост получился модульным, более легким, перевозимым на базовом автомобильном транспорте без применения прицепов и более простым в конструктивном плане, что позволяет сократить время сборки все моста (по сравнению с существующими табельными разборными мостами). Новизна и ценность проекта заключается в том, что применение полимерных композитных материалов способствует изменению важных технических характеристик для табельных автодорожных военных мостов, а именно уменьшению общей массы конструкций, увеличению скорости монтажа и мобильности конструкций, увеличению срока службы и хранения конструкций и сведение к минимуму расходов на их обслуживание. Кроме того, с применением композитных материалов в конструкциях автодорожных разборных мостах практически полностью устраняется радиолокационная заметность мостов (важно с военной точки зрения).
Описание применимости
Учитывая опыт применения полимерных композитных материалов в гражданском мостостроении, положительные свойства, которыми обладают конструкции из этих материалов, разнообразие элементов табельных автодорожных разборных мостов можно выделить основные направления применения полимерных композитных материалов в военных автодорожных разборных мостах:
1.Применение отдельных конструктивных элементов из полимерных композитных материалов в существующих металлических табельных автодорожных разборных мостах, т.е. частичное применение ПКМ (гибридная конструкция).
2.Замена всех конструктивных элементов табельных автодорожных разборных мостов на конструкции из полимерных композитных материалов.
3.Создание нового автодорожного разборного моста полностью состоящего из полимерных композитных материалов (цельнокомпозитный мост).
Если первые два направления были рассмотрены как варианты применения ПКМ, то по третьему направлению целенаправленно велась работа по разработке 3D-модели принципиально нового автодорожного разборного моста из полимерных композитных материалов (АРМ-К).
Разработанный мост будет полезным для решения сложившихся чрезвычайных ситуаций, в результате разрушения капитального моста. Данный проект может быть интересен для ФДА, МЧС, МО РФ и других организаций, связанных с решением проблем в транспортной инфраструктуре страны.
Дальнейшее развитие проекта
Для конечной реализации проекта необходимо совместно с предприятиями промышленности проверить предлагаемые технические решения, произвести их доработку с учетом производственных мощностей и конструктивных возможностей и изготовить опытный образец моста и провести его испытание.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ

E-mail: info@konkurs-nttm.ru