ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ СБОРНО-РАЗБОРНЫЙ КЛИНОВИДНЫЙ ЛЕДОРЕЗ

Полезная модель (далее - ПМ) относится к области устройства временных автодорожных разборных мостов (АРМ). Она, в частности, может быть использована для многократной защиты опор инвентарных АРМ (САРМ-М, БАРМ, МВБ, УМК) («Мосты и переправы на военно-автомобильных дорогах». М.; 1988) [1] во время ледоходов.
Известны различные типовые конструкции ледорезов для защиты опор временных автодорожных разборных мостов (АРМ) и временных железнодорожных мостов (ВЖМ). Типовые конструкции ледорезов для АРМ изображены в «Альбоме фундаментов опор для АРМ» 2003 г. [2], а конструкции ледорезов для ВЖМ показаны в альбоме «Типовые решения военных железнодорожных мостов. Часть III» 1998 г. [3].
Анализ различных конструкций ледорезов, изображенных в альбомах [2 и 3], показал, что шатровые ледорезы являются универсальными, т.к. могут использоваться практически на всех реках с ледоходами различной интенсивности и толщиной льда. Среди шатровых ледорезов меньшей материалоемкостью, а, следовательно, меньшими трудозатратами и сроками на устройство обладают клиновидные ледорезы [3]. Поэтому конструкции клиновидных ледорезов приняты в качестве прототипа IIМ.
Основными недостатками их являются:
большая материалоемкость и трудоемкость, т.к. они изготовлены из древесины;
одноразовое применение, т.к. их основание устроено из деревянных забивных свай, повторное использование которых на другом месте практически невозможно;
значительные потери древесины при разборке ледореза для ее повторного применения в ледорезах на новом месте;
потребность в камне для заполнения внутреннего объема ледореза и укрепления наброской против размыва дна вокруг ледореза.
Указанные недостатки деревянных шатровых, в том числе клиновидных ледорезов, не позволяют их многократное устройство для защиты опор АРМ, предназначенных, как известно, для многоразового и круглогодичного применения на широких и средних реках, в том числе с ледоходами и карчеходами, если они возникают при высоких паводках.
Технической задачей полезной модели является разработка конструкции ледореза для многократной защиты опор АРМ, сооружаемых на реках, характеризующихся различными глубинами, скоростями движения льдин и их размерами, а также толщинами льда и интенсивностями ледохода.
Указанная техническая задача решена за счет того, что телескопический сборно-разборный клиновидный ледорез (ТСРКЛ) для опор автодорожных разборных мостов состоит из трех продольных рядов свай, режущего ребра, боковых вертикальных стен и шатровой надстройки, опирающейся на боковые стенки, отличается тем, что свая изготовлена из труб, состоит из двух частей - нижней с винтовыми лопастями, разнесенными по высоте, и верхней части - вставки, которая размещена свободно внутри ствола нижней части, при этом в стволах обеих частей сваи устроены сквозные отверстия одного диаметра под несущие штыри; на оголовках всех вставок размещены шарнирно соединенные с ними наголовники, на которые уложены режущее ребро и ребра боковых стен; наклонные грани шатровой надстройки покрыты сплошь плоскими щитами, а боковые вертикальные стены покрыты продольными пластинами с зазорами между ними; при этом все сваи и основные элементы, воспринимающие удары и давления льдин, изготовлены из углепластика.
Предлагаемая конструкция телескопического сборно-разборного клиновидного ледореза изображена на рисунках 1 и 2, где обозначено:
фиг. 1 - вид ледореза сбоку; фиг. 2 - план свай и упорной рамы; фиг. 3 - вид ледореза сверху; фиг. 4 - вид среднего ряда свай с режущим ребром; фиг. 5 - вид сзади среднего ряда свай; фиг. 6 - фасад наружных рядов свай с ребрами жесткости; фиг. 7 - вид ледореза сзади; поз. 1 - режущее ребро; поз. 2 - режущий уголок; поз. 3 - боковые ребра стен; поз. 4 - плоские щиты шатровой надстройки; поз. 5 - наголовники свай (вставок); поз. 6 - свайная вставка; поз. 7 - трубчатая свая с разнесенными витками (лопастями); поз. 8 - пластины покрытия боковых стен; поз. 9 - вертикальные ребра жесткости стен; поз. 10 - упорная рама: поз. 11 - диагональные схватки; поз. 12 - поперечные горизонтальные схватки; поз. 13 - упор; поз. 14 - носовая пластина упорной рамы; поз. 15 - стропильца; поз. 16 - продольные горизонтальные схватки; поз. 17 - разнесенные витки (лопасти) свай; поз.18 -ребра жесткости шатровой части; УВЛ и УНЛ - уровни высокого и низкого ледоходов.
Проектирование телескопического сборно-разборного клиновидного ледореза для АРМ следует выполнять на ледовые нагрузки, указанные в СНиП 2.05.03-84 «Мосты и трубы» [4].
В конструкциях ТСРКЛ целесообразно применять винтовые сваи с разнесенными лопастями (витками), т.к. они обладают повышенной несущей способностью по сжатию и выдергиванию на 25-30% и воспринимают более высокие горизонтальные нагрузки (Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. СПб, 2014 г. ) [5].
Изготовление всех элементов ледореза производится на заводе (предприятии), на котором изготавливаются элементы АРМ.
Устройство ледореза из готовых элементов в русле на оси опоры осуществляется в следующей технологической последовательности.
На 1-ом этапе завинчивают винтовые сваи 7 среднего ряда (фиг. 1 и 2). После этого во все сваи 7 опускают вставки 6 с наголовниками 5. На расчетной высоте в совмещенные отверстия элементов 6 и 7 вставляют несущие штыри. (На рисунках все несущие штыри и болты обозначены черными точками). Затем на наголовники 5 вставок 6 укладывают готовое режущее ребро 1 с закрепленными на нем уголком 2 и упором 13. Режущее ребро соединяют болтами с наголовниками 5. Между собой телескопические сваи в ряду 7 соединяют схватками 11 и 16 (фиг. 4 и 5). После этого устраивают каркас ледореза из элементов 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16 и 18 (фиг. 6 и 7). Далее собирают упорную раму 10 из элементов 12, 14 и 16 (фиг. 2), соединяя их штырями с элементами сваи 7 (фиг. 1 и 6), а ребра 3 соединяют со средней схваткой 16 вертикальными ребрами жесткости 9 (фиг. 1).
Затем боковые стены ледореза покрывают пластинами 8 из швеллеров, соединяя их болтами с вертикальными ребрами жесткости 9 (фиг. 1), а также элементами 6 и 7 (фиг. 1). Последние операции - покрытие сплошными щитами 4 шатровой надстройки ледореза. Щиты 4 крепят болтами к боковым ребрам 3 и наклонным ребрам жесткости 18 шатровой надстройки (фиг. 3).
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает многократную защиту опор АРМ от движущихся льдин на реках разной глубины и различной интенсивностью ледохода. Кроме того, полезная модель может обеспечивать многократную защиту опор АРМ от карчехода при высоких летних паводках. Использование углепластика, более прочного и с меньшей коррозийностью, чем сталь, увеличивает сроки службы ледореза и его хранения. Сборка ледореза в русле из готовых элементов, а также использование винтовых свай позволяет значительно сократить сроки и трудозатраты на устройство ледорезов и их разборку.
На реках с ледоходом и карчеходом телескопический сборно-разборный клиновидный ледорез могут также применять в качестве карчеотбойников. При этом высоту положения режущего ребра ледореза следует назначать по более высокому уровню ледохода или карчехода.
Список использованных источников
1. Учебник «Мосты и переправы на военно-автомобильных дорогах». М.; 1988.
2. Альбом фундаментов опор для автодорожных разборных мостов (АРМ). Воениздат. М., 2003.
3. Альбом «Типовые решения временных железнодорожных мостов. Часть III». ОАО «Машстроймост». СПб., 1998.
4. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. М., 2003.
5. Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. СПб, Прагма, 2014 г.