Столбчатая опора моста

Полезная модель относится к области строительства, а именно транспортным сооружениям на железных и автомобильных дорогах.

Столбчатая опора моста в предлагаемой полезной модели содержит две стойки: основную и дополнительную. Первая из них - стойка без дна, погруженная частично в грунт, и ригель, опирающийся на эту стойку и жестко с ней соединенный. Дополнительная полая стойка с дном расположена коаксиально внутри основной полой стойки и также жестко присоединена к ригелю. Пространство между полыми стойками заполнено утрамбованным грунтом, а внешние поверхности полых стоек в пределах их расположения в грунте выполнены рифлеными.

Новым в предлагаемой полезной модели является то, что к внешним поверхностям основной полой стойки и дополнительной полой стойки в пределах заданной высоты прикреплены ребра в виде, например, арматуры. Эти ребра образуют рифленую поверхность. Диаметр дна может быть несколько больше диаметра дополнительной полой стойки. Внешний диаметр дополнительной стойки, диаметр дна, внутренний и внешний диаметры полой стойки и диаметр скважины должны удовлетворять определенному соотношению.

Технический результат заключается в резком увеличении поверхности бокового сопротивления по грунту за счет введения дополнительной полой стойки, а введение в конструкцию дна позволяет увеличить надежность конструкции в слабых грунтах по торцу. Кроме того, применение рифленой поверхности с запасом компенсирует технологические потери сопротивления по боковой поверхности при буроопускном способе погружения стоек.

Полезная модель относится к области строительства, а именно транспортным сооружениям на железных и автомобильных дорогах - мостам.

Известна столбчатая опора моста, содержащая стойку, погруженную частично в грунт, и ригель, опирающийся на эту стойку и жестко с ней соединенный (Проектирование и устройство свайных фундаментов. Авт. С.Б. Беленький и др. М., Высшая школа, 1983, с.10-14). Стойка опоры имеет сплошное сечение. Недостатком опоры является то, что при увеличении поперечного сечения резко возрастает трудоемкость сооружения.

Известна столбчатая опора моста, содержащая полую стойку без дна, погруженную частично в грунт, и ригель, опирающийся на эту стойку и жестко с ней соединенный (Проектирование и устройство свайных фундаментов. Авт. С.Б. Беленький и др. М., Высшая школа, 1983, с.10-14). Достоинством этой опоры по сравнению с предыдущей является то, что стойка может быть выполнена большего диаметра и, следовательно, имеющая повышенную жесткость на горизонтальные нагрузки. Недостатком конструкции является то, что при слабых фунтах ее несущая способность на вертикальную нагрузку может оказаться недостаточной.

Целью данной полезной модели является повышение несущей способности на вертикальную нагрузку.

Поставленная цель достигается тем, что столбчатая опора моста содержит полую стойку без дна, погруженную частично в грунт, и ригель, опирающийся на эту стойку и жестко с ней соединенный, а также дополнительную полую стойку с дном, расположенную коаксиально внутри полой стойки и жестко присоединенную к ригелю, при этом пространство между полыми стойками заполнено утрамбованным грунтом, а внешние поверхности полых стоек в пределах их расположения в грунте выполнены рифлеными.

Предлагаемое техническое решение представлено чертежами, где изображено:

на фиг.1 - предлагаемое техническое решение - столбчатая опора моста, сечение по продольной оси столба;

на фиг.2 - столбчатая опора моста - аналог;

на фиг.3 - столбчатая опора моста - прототип.

Столбчатая опора моста содержит ригель 1, полую стойку 2, дополнительную полую стойку 3 с дном 4. Полая стойка 2 и дополнительная полая стойка 3 расположены коаксиально, жестко соединены с ригелем 1 и частично заглублены на глубину h_н в грунт 5 с естественной поверхностью 6, а частично находятся выше (на высоту h_в) естественной поверхности 6. Столбчатая опора моста расположена в скважине с внутренней стенкой 7. Полости между полой стойкой 2 и дополнительной стойкой 3 и между полой стойкой 2 и стенкой 7 скважины заполнены уплотненным грунтом 8.

К внешним поверхностям полой стойки 2 и дополнительной полой стойки 3 в пределах высоты h_н прикреплены ребра 9 в виде, например, арматуры. Эти ребра образуют рифленую поверхность. Диаметр дна 4 может быть несколько больше диаметра дополнительной полой стойки 3. Внешний диаметр дополнительной стойки 3, диаметр дна 4, внутренний и внешний диаметры полой стойки 2 и диаметр скважины 7 обозначены соответственно: d₁, d₂ , d₃, d₄, d₅. Позицией 10 также обозначен столб сплошного сечения (фиг.2).

Столбчатая опора моста сооружается следующим образом. Вначале бурят скважину 7, затем в нее устанавливают полую стойку 2, после чего устанавливают дополнительную полую стойку 3 с дном 4. Далее в полости засыпают грунт 8 и его уплотняют, затем полую стойку 2 и дополнительную полую стойку 3 присоединяют к ригелю 1.

Столбчатая опора моста работает следующим образом. Нагрузка передается на ригель 1, который распределяет нагрузку на полую стойку 2 и дополнительную полую стойку 3. Полая стойка 2 передает нагрузку на грунт за счет трения по грунту на своих внутренней и внешней поверхностях. Дополнительная полая стойка 3 передает нагрузку на грунт за счет трения по грунту на своей внешней поверхности и за счет давления на грунт по торцу дна 4. Для увеличения силы трения по боковой поверхности устроены ребра 9. Для увеличения несущей способности дополнительной полой стойки 3 по грунту дно 4 увеличено в размерах по сравнению с диаметром стойки 3. Однако это увеличение диаметра дна 4 не должно полностью перекрывать отверстие между полой стойкой 2 и дополнительной стойкой 3, чтобы не вывести из работы по трению по внутренней боковой поверхности полой стойки 2 и по внешней боковой поверхности дополнительной полой стойки 3. На основе опытных данных может быть сформулировано условие: уширение дна 4 должно быть не более указанного зазора между элементами 2 и 4:

.

Эффективность предложенного технического решения определяется следующим.

По сравнению с прототипом резко увеличена поверхность бокового сопротивления по фунту за счет введения дополнительной полой стойки 3, а введение в конструкцию дна 4 позволило увеличить надежность конструкции в слабых фунтах по торцу дополнительной полой стойки 3. Следует отметить, что в случае аналога (фиг.2) погружение осуществляется бурозабивным способом, а в случае прототипа (фиг.3) -вибропогружением. В предлагаемом техническом решении погружение осуществляется буроопускным способом, при котором сопротивление по боковой поверхности не в естественном грунте (как на фиг.2 и фиг.3), а в уплотненном фунте хуже. Однако в предложенном техническом решении это с запасом компенсируется применением рифленой поверхности, что в аналоге и прототипе невозможно.

Столбчатая опора моста, содержащая полую стойку без дна, погруженную частично в грунт, и ригель, опирающийся на эту стойку и жестко с ней соединенный, отличающаяся тем, что она содержит дополнительную полую стойку с дном, расположенную коаксиально внутри полой стойки и жестко присоединенную к ригелю, при этом пространство между полыми стойками заполнено утрамбованным грунтом, а внешние поверхности полых стоек в пределах их расположения в грунте выполнены рифлеными.