Композитные перильные ограждения (эффективность применения, технические характеристики, основные недостатки при монтаже и ремонте)

Значительная доля эксплуатационных расходов по содержанию искусственных сооружений обусловлена затратами на окраску металлических перильных ограждений. Работы по окраске также сопровождаются трудоемкой очисткой, производимой с применением ручного труда из-за небольших размеров и сложной формы конструкции.

Наиболее актуальным альтернативным решением металлическим ограждениям являются ограждения, изготавливаемые из конструкционного пултрузионного стеклопластика (композитного материала). Физико-механические характеристики данного материала позволяют создавать из него конструкции с требуемой удерживающей способностью к пешеходной нагрузке. Данный материал представляет собой композицию из стекломатериалов (волокон и тканей), подвергаемых предварительному напряжению в процессе производства (пултрузии) и отверждаемых под действием химической реакции полимерных смол. Получаемый по такой технологии композитный материал устойчив к воздействию агрессивных сред различных химических соединений, влаги, микроорганизмов и ультрафиолета. Кроме того, при добавлении красящего пигмента в состав связующего происходит окрашивание материала по всему объему, что делает возможным его длительную эксплуатацию без существенного ухудшения внешнего вида в течение 30 и более лет.

Описание метода пултрузии

1 — стекломатериалы (ровинг, ткань); 2 — пропиточный ролик; 3 — ванна со связующим; 4 — ровинг, пропитанный связующим; 5 — формообразующая фильера; 6 — тянущее устройство; 7— готовое изделие.

На сегодняшний день конструкции ограждений из стеклопластика нашли определенную нишу для применения на искусственных сооружениях федеральных и региональных дорог РФ. Однако, как показывает практика их применения, достижение желаемого качественно-нового уровня исполнения таких конструкций далеко не всегда связано только со свойствами самого композитного материала. Подчас проектные, подрядные, организации и сами производители этой продукции не учитывают некоторые узкие моменты, связанные с особенностями конструирования из композитного материала.

Рассмотрим основные проблемы, связанные с качеством пешеходных ограждений из композитного материала, а также их эксплуатацией на искусственных сооружениях.

Технологичность сборки и монтажа

При выборе технического решения, необходимо должное внимание уделять ознакомлению технической документации, а именно инструкции по монтажу такого ограждения. По сравнению с металлическими конструкциями, композитные обладают, как правило, значительно меньшей (в 2-4 раза) массой, что дает возможность говорить о меньших трудозатратах при их монтаже. Однако, на деле такая конструкция, обладая меньшей массой, не всегда является менее трудозатратной, т.к. требует большого количества разных вспомогательных операций при сборке и монтаже. Это связано с тем, что применение стеклопластика подразумевает как правило 2 типа узловых соединений: механическое с применением метизов (болтовые, клепочные) либо химическое с применением специализированного клея (химическая сварка). В случае механического соединения требуется сверление отверстий в элементах ограждений по месту, т.к. изготовленные в заводских условиях отверстия часто оказываются не соосными друг относительно друга при подгонке конструкции. Это в свою очередь значительно повышает трудоемкость сборочных операций, заставляя монтажников заниматься мелкой ручной работой. Кроме того, для профильного стеклопластика необходимо соблюдать требования к моменту затяжки болтов во избежание его повреждения при сжатии и растрескивания.

Работа с клеевыми узловыми соединениями также связана с соблюдением особой производственной культуры работы со стеклопластиком и требует предварительной очистки, обезжиривания и контроля времени отверждения двухкомпонентного клеевого состава в зависимости от температуры окружающей среды.

Из сказанного следует, что перечисленные операции с композитным материалом (установка заклепок/болтов, склеивание) должны выполняться в заводских условиях, где возможно обеспечить их технологичность и должный контроль качества. К применению на объектах необходимо рекомендовать конструкции композитных ограждений, поставляемые в виде максимально готовых в заводских условиях сборочных единиц, которые не требуют дополнительного сверления и склеивания в процессе монтажа.

Ремонтопригодность ограждений

Определенные сложности возникают также при необходимости ремонта поврежденных композитных ограждений. В отличие от металлических, композитные ограждения плохо поддаются частичному текущему ремонту в силу своих конструктивных особенностей. Качественный и технологичный ремонт возможно обеспечить только с помощью замены сборочных элементов и секционных блоков.

Ситуация усугубляется в случае применения клея, т.к. в этом случае в процессе монтажа возникает как правило неразборная, объединенная в единую рамную схему конструкция по длине всего искусственного сооружения. В случае деформации или разрушения ее части, встает необходимость разборки значительной части или всего ограждения на объекте.

Предотвратить данные трудозатраты и быстро ремонтировать ограждения на объектах возможно, введя в массовое применение конструкции с типовыми унифицированными сборочными элементами, объединяемые с помощью высокопрочных композитных фитингов. Такая конструкция обеспечивает технологичный монтаж и последующую возможность разборки конструкции. Унификация элементов позволит эксплуатирующим подрядным организациям иметь «ремонтные комплекты» и не дожидаться дополнительной поставки в случае неплановой необходимости замены.

Пример унифицированных узловых элементов ограждения