ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА ИЗ U-ОБРАЗНЫХ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

Полезная модель относится к мостостроению, а именно, к железобетонным сборным коробчатым балочным пролетным строениям мостов и путепроводов с пролетом от 24 м до 42 м под автодорожную нагрузку и может быть использована в мостах на любых категориях дорог и в любой климатической и сейсмоактивной зоне.
Известен ряд существующих коробчатых балочных пролетных строений мостов. Так, известно пролетное строение мостов, состоящие из U-образных блоков главных металлических балок и металлической ортотропной плиты по ним. (см. патент RU 40326 U1, опубл. 10.09.2004). Недостатком известного пролетного строения является его крайне высокая металлоемкость и трудоемкость при изготовлении и монтаже. Ввиду того, что стоимость металла намного выше, чем железобетонна, то пролетное строение из U-образных железобетонных балок дешевле, чем пролетное строение из U-образных металлических балок с такими же техническими характеристиками.
Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является пролетное строение, состоящие из U-образных блоков главных металлических балок и монолитной железобетонной плиты проезда по ним. Балки объединены с плитой при помощи приваренных к ней упоров, которые замоноличены в теле плиты (см. патент RU 17546, опубл. 10.04.2001). Недостатком ближайшего аналога является необходимость в устройстве временных опор, подмостей и опалубки для изготовления железобетонной плиты, что усложняет монтажные работы и увеличивает сроки строительства.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание технологичной конструкции пролетного строения моста с высокой несущей способностью, обладающей низкой себестоимостью.
Техническим результатом полезной модели является упрощение сооружения пролетного строения путем исключения необходимости создания временных опор, подмостей и опалубки.
Технический результат достигается тем, что пролетное строение моста содержит продольные сборные железобетонные балки с U-образным поперечным сечением на всю длину пролета, которые объединены между собой расположенным над ними мостовым полотном из сборно-монолитного железобетона. Мостовое полотно состоит из сборных железобетонных плит, уложенных с зазором между их торцами на верхние поверхности стенок балок с образованием продольных углублений на всю длину балок, которые заполнены выступами монолитной части мостового полотна, укладываемой на сборные железобетонной плиты на всю ширину проезда.
Сборные железобетонные плиты мостового полотна выполнены с арматурными выпусками в монолитную часть мостового полотна, расположенную поверх упомянутых плит, а также в продольные углубления над стенками каждой из балок и заполненное выступами монолитной части мостового полотна.
Кроме того, балки со стороны их верхних поверхностей выполнены с арматурными выпусками в монолитную часть мостового полотна.
По торцам балки могут быть оснащены диафрагмами.
Сущность полезной модели поясняется с помощью графических материалов.
На фиг.1 показан общий вид в изометрии части пролетного строения моста, на фиг.2 показана железобетонная плита, на фиг.3 показана балка U-образной формы.
Пролетное строение моста содержит продольные сборные железобетонные балки 1 с U-образным поперечным сечением, которые соединены между собой расположенным над ними мостовым полотном, включающим в себя железобетонные плиты 2, уложенные с зазором между их торцами на верхние поверхности 3 стенок балок 1. При этом зазоры расположены над поверхностями верхних краев стенок балок 1 с образованием продольных углублений 4 по всей длине балок 1. Мостовое полотно включает также монолитную железобетонную часть 5, расположенную поверх плит 2 и имеющую выступы 6, заполняющие углубления 4. Плиты 2 имеют арматурные выпуски 7, расположенные в выступах 6 монолитной железобетонной части 5 мостового полотна. Кроме того, плиты 2 и балки 1 со стороны их верхних поверхностей выполнены с арматурными выпусками 8 и 9, расположенными в монолитной части 5 мостового полотна.
Балки 1 могут быть как заводского изготовления с натяжением высокопрочной арматуры на упоры, так и изготовляться непосредственно на строительной площадке с использованием мобильного стенда-опалубки, на который происходит натяжение высокопрочной арматуры, оснащенного пропарочными каналами для бетонирования в холодное время года. Габариты сечения балок 1 зависят от длины пролетного строения, полезной нагрузки и назначаются в соответствии с расчетом. Некоторые параметры сечения унифицированы для снижения стоимости опалубки:
- Высота сечения - 1.2 м до 1.75 м
- Ширина сечения понизу - 1.2 м
- Толщина стенок - 0.2 м до 0.25 м
- Уширение толщины стенок - 0.3 м в верхней трети высоты сечения только для длины 42 м
По торцам балка 1 может быть оснащена диафрагмами (на чертежах не показаны), которые объединяют стенки балки 1 и дно между собой по всей высоте сечения. Толщина диафрагм не постоянна, подбирается расчетом и колеблется от 60 см по низу до 35 см по верху сечения диафрагмы. При этом внешняя поверхность диафрагмы вертикальная и снабжена специальными выемками для образования железобетонной шпонки с монолитной частью горизонтальной надопорной балки, а также выпусками, состоящими из пучков высокопрочной арматуры. Внутренняя поверхность гладкая и наклонная, для обеспечения беспрепятственной выемки вкладыша опалубки балки. Верх диафрагмы имеет шероховатую поверхность и арматурные выпуски для объединения с монолитной частью 5 мостового полотна. Монтаж балок 1 может производиться в обхват или за монтажные петли, что не требует использования дополнительных монтажных отверстий в стенке и вырезов в плите верхнего пояса, как это предусмотрено в типовой балке.
Верхние поверхности 3 стенок балок 1 имеют два гладких участка по краям для опирания плит 2, а также средний шероховатый участок с арматурными замкнутыми выпусками 9 для объединения с основной верхней монолитной частью 5 мостового полотна. Плиты 1 укладываются на верхние поверхности 3 стенок балок 1 для перекрытия пространства между соседними балками 1, а также между стенками каждой балки 1 для создания несъемной опалубки для бетонирования монолитной части 5 мостового полотна и являющихся интегральной составляющей плиты проезда.
Плиты 2 могут быть заводского изготовления или изготовляться непосредственно на строительной площадке для исключения затрат по перевозке их к месту строительства моста. Верхняя поверхность плит 2 имеет расчетную шероховатость для надежного объединения с монолитным бетоном части 5 мостового полотна и включения с ним в совместную работу. Для этой же цели используются и арматурные выпуски 7 и 8 из плиты 2 в монолитную часть 5 мостового полотна с расчетным шагом и диаметром. Для каждого сооружения подбираются типоразмеры плит таким образом, чтобы 90% плит от общего количества являлись типовыми и только 10% индивидуальными.
При монтаже U-образных сборных железобетонных балок ввиду их цельности на всю длину пролета нет необходимости в объединении частей балок в укрупненные блоки по длине одного пролета, как при монтаже U-образных металлических балок, тем самым снижается количество монтажных операций и полностью отпадает необходимость в использовании временных опор. Также отсутствие промежуточных диафрагм по длине пролета снижает количество монтажных операций, которые необходимы при монтаже диафрагм для U-образных металлических балок.
Ввиду того, что монолитная часть мостового полотна укладывается на сборные железобетонные плиты, являющиеся несъемной опалубкой и интегрально связанные с монолитной частью в одну конструкцию отпадает необходимость в устройстве временных опор, подмостей и опалубки как это предусмотрено при сооружении пролетных строений на всю длину по ближайшему аналогу. Таким образом, предлагаемое решение пролетного строения может применяться в мостах через водные преграды и в путепроводах над существующими автомобильными дорогами, железнодорожными путями и городскими застройками.
Все перечисленные преимущества снижают стоимость предлагаемой модели пролетного строения по сравнению с пролетным строением, использующим U-образные металлические продольные балки.