Бесшовный мост

Полезная модель относится к мостостроению, а именно, к мостам и путепроводам на автомобильных и железных дорогах всех категорий с максимально длиной сооружения равной 350 м.

Бесшовный мост содержит пролетное строение, включающее плиту проезжей части, которая концами расположена на устоях обсыпного типа, которые выполнены жесткой конструкции каждый в виде тела, монолитно объединенного с концами плиты проезжей части и установленного на однорядном фундаменте из свай.

Ввиду жесткости и малой высоты устоя и его монолитного объединения с конструкцией пролетного строения происходит совместное горизонтальное смещение устоя вместе с торцами плит проезжей части пролетного строения без заметного поворота тела устоя вокруг вертикальной оси. Таким образом, практически отсутствует изгибающий момент в теле устоя, что приводит к значительному сокращению площади рабочей арматуры. 4 ил.

Полезная модель относится к мостостроению, а именно, к мостам и путепроводам на автомобильных и железных дорогах всех категорий с максимально длиной сооружения равной 350 м.

Известен мост тоннельного типа (см. RU 2269618 C1, опубликовано 10.02.2006), включающий пролетное строение, насыпи подходов и устои в виде подпорных стенок, имеющих шкафную стенку и опорную площадку с опорными частями. Пролетное строение, выполнено в виде набора установленных с определенным шагом балок, опирающихся на всесторонне подвижные опорные части и объединенных по верху железобетонной плитой проезжей части. Пролетное строение разделено по ширине на ряд независимо перемещающихся относительно друг друга в горизонтальной плоскости участков - «захваток». Наличие в балках всесторонних подвижных опорных частей и независимых участков «захваток» обеспечивает создание «плавающего» моста, т.е. свободно перемещающегося в определенных пределах пролетного строения от температурных деформаций в горизонтальной плоскости без нарушения целостности плиты проезжей части. Однако такая конструкция является сложной и материалоемкой.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является конструкция бесшовного моста, содержащего пролетное строение, включающее плиту проезжей части, которая концами расположена на гибких устоях обсыпного типа, установленных в подходной насыпи моста. В случае наличия промежуточных опор их также выполняют гибкими (см. статью Б.А.Дробышевского «Бесшовные мосты как направление в малом мостостроении», 2008 г, рис.1 из сети Интернет на странице http://www.gruzovik.ru/ru/info_article/russia_truck/2008/seamless_bridge/default.aspx). Конструкция моста ближайшего аналога позволяет сооружать мосты длиной не более 50 м. Выполнение устоев гибкими требует их установки до сооружения подходной насыпи и сопряжено с необходимостью разработки котлована и применения тяжелого оборудования. Объединение устоев с пролетным строением выполнено шарнирно, при этом невозможно перераспределение изгибающего момента от пролетного строения на устои.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции пролетного строения моста с высокой несущей способностью, простой и технологичной при возведении и обладающей низкой материалоемкостью.

Поставленная задача решается тем, что бесшовный мост содержит пролетное строение, включающее плиту проезжей части, которая концами расположена на устоях обсыпного типа, которые выполнены жесткой конструкции каждый в виде тела, монолитно объединенного с концами плиты проезжей части и установленного на однорядном фундаменте из свай.

Жесткая конструкция устоев необходима для восприятия и перераспределения нагрузки от собственного веса пролетного строения и временной нагрузки, находящейся на нем. При жестком объединении устоев с пролетным строением происходит частичное перераспределение изгибающего момента из пролетного строения в устои, что позволяет снизить строительную высоту пролетного строения при его малой длине и соответственно уменьшить количество рабочей арматуры в растянутой зоне пролетного строения посередине пролета. Ввиду жесткости и малой высоты устоя и его монолитного объединения с конструкцией пролетного строения происходит совместное горизонтальное смещение устоя вместе с торцами плит проезжей части пролетного строения без заметного поворота тела устоя вокруг вертикальной оси.

Тип устоя - обсыпной определяет минимально возможные его размеры (высоту и ширину вдоль моста), что позволяет выполнить строительство устоя после сооружения подходной насыпи моста без разработки котлована и применения тяжелого оборудования для его сооружения.

Однорядный фундамент глубокого заложения, состоящий из свай, на который опирается устой, позволяет бесшовному мосту «дышать», т.е. реагировать на изменения температуры окружающего воздуха и как следствие этого воспринимать без ущерба своей функции горизонтальные деформации пролетного строения. Материал свай, их жесткость и количество подбираются конкретно для каждого сооружения. Такая конструкция фундамента обеспечивает гибкость всего сооружения на восприятие горизонтальных деформаций. Преимуществом является то, что сваи окружены грунтом конуса насыпи и образуют систему «свая-грунт», которая работает намного лучше и является долговечнее системы «гибкий устой - грунт», при которой устой как бы разрезает тело конуса насыпи и при его перемещении возникают полости, в которые устремляется окружающий грунт, что приводит к провалам грунта подходной насыпи, в том числе, под плитой мягкого въезда.

Интегральное объединение пролетного строения с устоями позволяет улучшить сопротивление отрыву пролетного строения на устоях при нахождении временной нагрузки на смежном, более длинном пролете моста из-за включения в работу сопротивления фундамента устоя на выдергивание.

В частных случаях реализации полезной модели мост может содержать промежуточные опоры, которые шарнирно или жестко объединены с пролетным строением. При жестком объединении происходит перераспределение изгибающего момента от пролетного строения в промежуточные опоры, что превращает конструкцию моста в рамную.

Перед пролетным строением на подходной насыпи на всю ширину проезжей части расположена плита мягкого въезда, один конец которой жестко или шарнирно объединен с телом устоя, а другой конец опирается на железобетонный лежень, что гарантирует плавный въезд и съезд с моста.

Пролетное строение может представлять собой только железобетонную монолитную плиту проезжей части или содержать металлические или железобетонные продольные балки, объединенные железобетонной плитой проезжей части.

Сущность изобретения поясняется с помощью графических материалов.

На фиг.1 показано продольное сечение предлагаемого моста; на фиг.2 показан узел сопряжения плиты мягкого въезда, устоя и пролетного строения с плитой проезжей части и продольными железобетонными балками; на фиг.3 показан узел сопряжения плиты мягкого въезда, устоя и пролетного строения с плитой проезжей части и продольными металлическими балками; на фиг.4 показан узел сопряжения плиты мягкого въезда, устоя и пролетного строения, выполненного монолитным в виде железобетонной плиты проезжей части.

Бесшовный мост содержит мостовое полотно 1 из асфальтобетона, уложенное на плиту 2 проезжей части пролетного строения, которая железобетонными диафрагмами 19, выполненными на ее концах, опирается и монолитно объединяется с телом устоя 3, установленного в подходной насыпи 4 моста (фиг.1). Прямоугольное железобетонное тело устоя 3 установлено на однорядном фундаменте из металлических или железобетонных свай 5 глубокого заложения, пронизывающих тело насыпи и опирающихся на несущий слой грунта. Промежуточные опоры 6 моста шарнирно (на чертежах не показано) или жестко монолитно объединены посредством железобетонной диафрагмы 20 (фиг.1) с плитой 2 проезжей части. Мост содержит плиту 7 мягкого въезда, расположенную на подходной насыпи 4 на всю ширину проезжей части, при этом один конец плиты 7 жестко или шарнирно объединен с телом устоя 3, а другой конец опирается на железобетонный лежень 8.

Жесткое монолитное объединение плиты 2 проезжей части с телом устоя 3, промежуточной опорой 6 и плитой 7 мягкого въезда усилено с помощью арматурных стержней 9. Место сопряжения плиты 2 проезжей части с телом устоя 3 и промежуточной опорой 6 может быть выполнено в виде шпоночного соединения 10.

Пролетное строение может представлять собой железобетонную монолитную плиту 2 проезжей части (см. фиг.4) или содержать металлические или железобетонные продольные балки 11, объединенные плитой 2 проезжей части и железобетонными диафрагмами 19 и 20 по торцам и над промежуточными опорами 6 (см. фиг.2 и 3).

Железобетонные балки 11 соединены с железобетонной диафрагмой 19 плиты 2 посредством арматурных выпусков 12 (фиг.2).

Металлические балки 11 имеют на концах, заделанных в железобетонную диафрагму 19 плиты 2, отверстия 13 для пропуска арматуры (фиг.3).

Между частью опорной поверхности плиты 2 проезжей части и поверхностями тела устоя 3 и промежуточных опор 6 установлены резиновые прокладки 12.

Плита мягкого въезда соединена с мостовым полотном 1 и с дорожной одеждой 15 поперечными швами 16 и 17 соответственно. Поперечный шов 16 выполнен с заполнением горячей битумной мастикой. Поперечный шов 17 заполнен полимерным материалом с заполнением в верхней части горячей битумной мастикой.

Место соединения устоев 3 с монолитной диафрагмой 19 плиты 2 покрыто лентой 18 оклеечной гидроизоляции.

Работа предлагаемой конструкции моста происходит по неразрезной схеме без использования деформационных швов, что придает движению по всей длине моста дополнительную плавность и комфортность. Интегральное объединение пролетного строения с устоями позволяет улучшить сопротивление отрыву пролетного строения на устоях при нахождении временной нагрузки на смежном, более длинном пролете моста из-за включения в работу сопротивления фундамента устоя на выдергивание. Кроме того, интегральное объединение пролетного строения с устоями способствует более рациональному распределению горизонтального бокового давления грунта насыпи, а также сил торможения и сейсмических горизонтальных сил на все промежуточные опоры через устои и пролетное строение.

Предлагаемое решение позволяет:

- экономить время и средства, затрачиваемые на расчет моста, ввиду более простой конструкции устоев и промежуточных опор и отсутствия расчетов деформационных швов и опорных частей;

- повысить скорость строительства мостов ввиду упрощенной конструкции фундаментов устоев и промежуточных опор и возможности сооружения пролетного строения в один цикл на всю длину моста ввиду отсутствия деформационных швов;

- экономить время и средства ввиду отсутствия необходимости строительства массивного тела устоя;

- полностью механизировать работы по устройству конусов подходных насыпей ввиду отсутствия необходимости использования обратной засыпки при сооружении тела устоя;

- использовать простую опалубку и отказаться от использования сложных вспомогательных сооружений и устройств, ввиду того, что все работы по сооружению устоя ведутся с горизонтальной поверхности подходной насыпи;

- отказаться от полной разборки существующего устоя моста при его реабилитации при устройстве фундамента нового устоя.

1. Бесшовный мост, содержащий пролетное строение, включающее плиту проезжей части, которая концами расположена на устоях обсыпного типа, установленных в подходной насыпи моста, отличающийся тем, что устои выполнены жесткой конструкции каждый в виде тела, монолитно объединенного с концами плиты проезжей части и установленного на однорядном фундаменте из свай.

2. Мост по п.1, отличающийся тем, что он содержит промежуточные опоры, которые шарнирно или жестко объединены с пролетным строением.

3. Мост по п.1, отличающийся тем, что он содержит плиту мягкого въезда, расположенную на подходной насыпи на всю ширину проезжей части, при этом один конец плиты мягкого въезда жестко или шарнирно объединен с телом устоя, а другой конец опирается на железобетонный лежень.

4. Мост по п.1, отличающийся тем, что пролетное строение содержит продольные балки, объединенные плитой проезжей части и торцевыми диафрагмами.

5. Мост по п.1, отличающийся тем, что пролетное строение выполнено монолитным и состоит только из плиты проезжей части.

6. Мост по п.1, отличающийся тем, что продольные балки выполнены металлическими или железобетонными.