СБОРНО-РАЗБОРНАЯ МОСТОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ С ОПОРАМИ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ

Полезная модель относится к области мостостроения и может быть использована при возведении сборно-разборных мостовых переходов через небольшие водные и суходольные преграды.
Известны винтовые сваи, используемые при строительстве фундаментов под различные инженерные сооружения (см. книгу «Инженерные сооружения на винтовых сваях», И.И.Цюрупа, И.М.Чистяков, Трансжелдориздат, 1958 г. стр.3). Погружение свай осуществлялось непосредственным приложением крутящего момента к стволу сваи.
В России винтовые сваи были применены для строительства основания железнодорожных мостов.
Существующие конструкции массивных опор мостов большой и средней грузоподъемности очень трудоемки в изготовлении. На водотоках с небольшим ледоходом возможна замена массивных опор рамноблочными опорами. В результате чего трудоемкость работ снижается в 5-6 раз, а общие сроки строительства значительно сокращаются. Применение винтовых свай для фундаментов таких опор делает их еще более экономичными, так как каждая винтовая свая заменяет от 4 до 10 забивных свай.
Известен мост с рамноблочными опорами на винтовых сваях (см. вышеприведенный источник, стр.24, 25, рис.15). Мост разбит на пролеты, при этом промежуточные опоры моста выполнены в виде пространственных жестких бесшарнирных рам, которые монтировались из плоских продольных рам. Эти рамы опирались на высокие железобетонные конструкции, уложенные на свайные основания, состоящие из восьми металлических винтовых свай.
Береговые опоры выполнены в виде козловой рамы.
Недостатком вышеприведенного известного моста является то, что для строительства мостов с невысокой грузоподъемностью через малые реки и суходольные преграды незначительной ширины и для пешеходных мостов подобная схема неоправданно сложна и затратна, а возведение бетонных опор затруднено в зимнее время.
Кроме того, в ряде случаев возникает необходимость возведения временных сборно-разборных мостов, используемых для переправы через преграды на время строительства капитальных мостов, а также рабочих мостов, используемых для обеспечения строительства капитальных мостов.
Настоящей полезной моделью решается задача создания сборно-разборной мостовой конструкции малой грузоподъемности с опорами на винтовых сваях.
Технический результат, достигаемый при решении задачи, заключается в создании быстровозводимой низкобюджетной мостовой конструкции.
Задача решается за счет того, что в сборно-разборной мостовой конструкции малой грузоподъемности с опорами на винтовых сваях, содержащей береговые и речные опоры, на которых уложены секции пролетного строения, согласно полезной модели, опоры установлены попарно поперек пролетного строения, береговые опоры образованы винтовыми сваями, погруженными с расположением верхнего торца на уровне с полотном подъездной дороги для обеспечения возможности горизонтальной установки концевых секций пролетного строения, а речные опоры образованы винтовыми сваями и вертикальными стойками, закрепленными на сваях, и выполненными с высотой, обеспечивающей единый уровень с торцами береговых опор для укладки пролетного строения, при этом каркасы секций пролетного строения выполнены в виде прямоугольных рам, образованных продольными и поперечными балками, причем на поперечных торцах рам выполнены фланцы, связанные между собой в смежных рамах болтовыми соединениями
Наилучший результат достигается, если:
- в качестве каркасов секций пролетного строения использованы рамы железнодорожных платформ требуемой грузоподъемности;
- каждая из рам дополнительно снабжена силовыми балками, закрепленными под боковыми продольными балками рам, с обеспечением повышенной грузоподъемности мостовой конструкции, и ребрами жесткости, закрепленными консольно на указанных балках, для увеличения ширины пролетного строения;
- верхние концы упомянутых стоек попарно связаны горизонтальными поперечными балками и крестообразными укосинами с нижней частью парных стоек.
Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- установка опор попарно поперек пролетного строения обеспечила простоту, надежность и легкость мостовой конструкции малой грузоподъемности;
- погружение винтовых свай береговых опор с расположением верхнего торца на уровне с полотном подъездной дороги для обеспечения возможности горизонтальной установки концевых секций пролетного строения обеспечило возможность въезда и съезда автотранспорта с концевых секций пролетного строения, что повысило удобство пользования мостом как для транспорта, так и для пешеходов;
- образование речных опор винтовыми сваями и вертикальными стойками, закрепленными на сваях, и выполненными с высотой, обеспечивающей единый уровень с торцами береговых опор для укладки пролетного строения, обеспечило равномерное распределение нагрузки на сваи;
- выполнение каркасов секций пролетного строения в виде прямоугольных рам, образованных продольными и поперечными балками, выполнение на поперечных балках фланцев, связанных между собой в смежных рамах болтовыми соединениями, обеспечило необходимую жесткость и прочность конструкции;
- использование в каркасах секций пролетного строения хорошо отработанных рам железнодорожных платформ требуемой грузоподъемности, позволило получить конструкцию с высокой надежностью и умеренной стоимостью изготовления;
- дополнительное снабжение рам силовыми балками, закрепленными под боковыми продольными балками рам, обеспечило при необходимости повышение грузоподъемности мостовой конструкции;
- снабжение рам ребрами жесткости, закрепленными консольно на боковых продольных балках рам, обеспечило увеличение ширины пролетного строения;
- связь верхних концов упомянутых стоек попарно горизонтальными поперечными балками и крестообразными укосинами с нижней частью парных стоек, обеспечило поперечную устойчивость опор.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых показано:
- на фиг.1 - вид сбоку на левобережную часть мостовой конструкции с разрезом грунта в местах погружения винтовых свай;
- на фиг.2 - вид сбоку на правобережную часть мостовой конструкции с разрезом грунта в местах погружения винтовых свай;
- на фиг.3 - вид спереди на мостовую конструкцию, вид А на фиг.1;
- на фиг.4 - вид в аксонометрии на раму мостовой конструкции.
Мостовая конструкция с опорами на винтовых сваях (см. фиг.1. 2, 3) выполнена сборно-разборной, с малой грузоподъемностью и включает береговые опоры, образованные винтовыми сваями 1 и речные опоры на винтовых сваях 2, установленные попарно поперек пролетного строения 3. Винтовые сваи 1 погружены с расположением верхнего торца на уровне с полотном подъездной дороги для обеспечения возможности горизонтальной установки концевых секций 4 пролетного строения 3 и возможности въезда и съезда автотранспорта с концевых секций 4. Речные опоры образованы винтовыми сваями 2 и вертикальными стойками 5, закрепленными на сваях 2.
Стойки 5 выполнены с высотой, обеспечивающей единый уровень с торцами береговых опор (винтовых свай 1) для укладки пролетного строения 3, которое выполнено многосекционным.
Каркасы секций пролетного строения 3 выполнены в виде прямоугольных рам, образованных продольными 6, 7 и поперечными 8 балками. На поперечных торцах рам размещены фланцы 9, выполненные с возможностью взаимодействия с фланцами 9 смежных рам, и связаны болтовыми соединениями.
В каркасах секций пролетного строения 3 могут быть использованы рамы железнодорожных платформ требуемой грузоподъемности (как показано на фиг.4).
Для повышения грузоподъемности мостовой конструкции, каждая из рам может быть дополнительно снабжена силовыми балками 10, закрепленными под боковыми продольными балками 6 рам. Для увеличения ширины пролетного строения 3 - ребрами жесткости 11, закрепленными консольно на балках 6.
Верхние концы упомянутых стоек 5 и винтовых свай 2 попарно связаны горизонтальными поперечными балками опор 12, 13 и крестообразными укосинами 14.
Пролетное строение 3 снабжено настилом 15, например, выполненным из дерева, и ограждением 16. Настил 15 снабжен отбойниками 17, ограничивающими проезжую часть с образованием пешеходной зоны.
Работа
При возведении мостовой конструкции в зимнее время года, погружение винтовых свай 2 под речные опоры производится машиной завинчивания свай, которая устанавливается на поверхность льда (лед показан на фиг.1, 2 и 3).
При движении автотранспорта, изгибающие моменты от его массы воспринимаются продольными балками 6, 7 и силовыми балками 10 и воздействуют на береговые опоры (винтовые сваи 1) и через вертикальные стойки 5 воздействуют на винтовые сваи 2. При этом перечисленные балки, а также поперечные балки 8 рам, поперечные балки опор 12, 13 и крестообразные укосины 14 обеспечивают необходимую прочность и жесткость мостовой конструкции. Настил 15 обеспечивает возможность передвижения автотранспорта и пешеходов.
При необходимости, мостовая конструкция демонтируется за непродолжительное время и перевозится на другое место возведения.
Таким образом, настоящей полезной моделью решена задача создания сборно-разборной мостовой конструкции малой грузоподъемности с опорами на винтовых сваях.