ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ АВТОДОРОЖНОГО МОСТА

Предлагаемое решение относится к мостостроению, а именно к конструкции деформационных швов автодорожных мостов и может найти применение при ремонте деформационных швов импортного производства и при изготовлении новых деформационных швов из материалов, имеющихся в России.
В настоящее время существует большое разнообразие конструкций деформационных швов применяемых на мостовых сооружениях для обеспечения свободного перемещения концов пролетных строений при изменении температуры. Известны деформационные швы, итальянского производства UNIBLOCK, а также германского - MAURER, в конструкции которых применены разного рода ленточные компенсаторы. Недостаток их заключается в высокой стоимости ремонтных работ при преждевременном выходе из строя и потери ими работоспособности в связи с загрязнением и попаданием в зазор посторонних предметов, своевременно не удаленных при содержании и приводящих к разрушению последних.
Известны отечественные конструкции деформационных швов с применением упругих компенсаторов с металлическими армирующими элементами, например, патенты РФ №2122063, E01D 19/06, №2235164, E01D 19/06, №2267573, E01D 19/06, к общим недостаткам которых также можно отнести сложность изготовления, монтажа и сложность ремонтных работ.
Из аналогов, обеспечивающих тенденцию обеспечения ремонтопригодности деформационных швов импортного производства наиболее близким к заявляемому является решение по патенту РФ №2235164, E01D 19/06 «Деформационный шов открытого типа для автодорожных, городских мостов и путепроводов, включающий резиновые компенсаторы со стальными прижимными пластинами, которые затягиваются болтами.. По достижению технического результата путем распределения при работе деформационного шва динамических и статических нагрузок оптимальным образом размещенными в нем составляющими элементами к заявляемому решению наиболее близок патент РФ №2122063, E01D 19/06, представляющий собой резиновую плиту, армированную тремя металлическими листами, одним горизонтальным и двумя F-образными. Сложность выбора прототипа обусловили составление формулы полезной модели без разделения на отличительную и ограничительную части.
Заявитель ставит задачу упрощения конструкции деформационного шва с эластичным компенсатором при сохранении им высокой деформационной способности.
Технический результат заключается в повышении деформационной способности деформационного шва и надежности соединения двух пролетных строений за счет оптимального распределения различного рода нагрузок на размещенные в нем элементы.
Технический результат достигается тем, что деформационный шов, выполненный в виде блока упругого компенсатора с окаймляющими металлическими уголками, закрепленными анкерами на плитах железобетонных балок, имеющий на верхней и нижней поверхностях чередующиеся между собой гребни и впадины, армирован расположенными поперек блока в горизонтальной плоскости зигзагообразными пружинами, зеркально расположенными по отношению друг к другу и совмещенными с перфорированными металлическими пластинами, в плане повторяющими форму пружин, при этом пружины закреплены в окаймляющих уголках и ориентированы в блоке компенсатора таким образом, что места изгибов пружин совпадают с гребнями блока. При этом блок упругого компенсатора может быть выполнен из полиуретана с резиновой крошкой.
Армирование блока упругого компенсатора горизонтально расположенными зигзагообразными пружинами, которые крепятся к опорным уголкам, приводит к тому, что напряжения, возникающие в шве в процессе эксплуатации при растяжении и сжатии непосредственно передаются с опорных уголков одного пролетного строения на опорные уголки смежного пролетного строения, а зона примыкания на контакте упругий блок и металлический уголок фактически является малонагруженной, т.е. нарушения целостности конструкции по этому сечению не происходит.
Перфорированная металлическая пластина, совмещаемая с пружинами обеспечивает жесткость шва в горизонтальной плоскости, что приводит к существенному уменьшению перемещений (выпирания или продавливания) блока при сжатии шва в случае перекрытия больших зазоров (сохранение положения в плоскости проезжей части). Ориентирование пружин в блоке компенсатора позволит обеспечить основные необходимые перемещения на прямолинейных участках пружин за счет растяжения (сжатия).
Применяемый в блоке компенсатора полиуретановый материал обладает высокой стойкостью к истиранию.
На фиг.1 показан поперечный разрез деформационного шва. На фиг.2 - горизонтально расположенная зигзагообразная пружина.
Деформационный шов автодорожного моста содержит блок упругого компенсатора 1, который отформован одновременно с металлическими окаймляющими уголками 2 и армирован зигзагообразными пружинами 3 с узлами их крепления 4 к уголкам 2.
Количество пружин 3 зависит от длины деформационного шва. Зигзагообразные пружины 3 совмещены с металлическими пластинами 5, которые повторяют форму пружин в плане. Пространство между уголками 2 и асфальтобетоном проезжей части 6 заполнено мастикой 7. Уголки 2 крепятся к железобетонным балкам с помощью анкерных болтов 8. Блок упругого компенсатора 1 в верхней и нижней частях выполнен в виде чередующихся гребней 9 и впадин 10. Позиция 11 - скрепление пружин 3 с металлической пластиной 5, например проволочной скруткой, 12 - ребра жесткости уголков 2.
Подготовительные работы по изготовлению и установке деформационного шва включают замер фактического положения пролетных строений в месте предполагаемой замены (или устройства) деформационного шва.
При этом фиксируются все размеры расстояния между балками поперек оси моста, а также в обязательном порядке показания температуры окружающего воздуха и по СНИП 2.01.01-82 определяются крайние значения положительных и отрицательных температур в районе эксплуатации. На основании этих данных определяется требуемая ширина шва при эксплуатации и ширина шва при изготовлении.
Изготовление шва возможно в условиях цеха, на столе, или верстаке, закрепляются бруски, которые впоследствии образуют впадины 10 в блоке упругого компенсатора и гребни 9, при этом тщательно контролируется шаг укладки. Пользуясь результатами расчета ширины, на стол укладываются металлические окаймляющие уголки 2 с заранее приваренными ребрами жесткости 12 и просверленными в вертикальной полке отверстиями для установки пружин 3. Длина пружин 3, имеющая определенный шаг изгибов может не совпасть по длине с расчетным расстоянием между уголками, тогда уголки симметрично раздвигаются на необходимую величину и производится их крепление к столу через монтажные отверстия болтовыми соединениями, для того чтобы оба конца пружин 3 вошли в просверленное отверстие.
В предварительно просверленные отверстия в вертикальной полке уголка 2 устанавливаются монтажные шпильки - (на чертеже не показаны).
Пружины 3 в необходимом количестве заготавливаются по ширине шва, на них через перфорацию, или специально пробитые отверстия проволочной скруткой 11 крепится металлическая полоса 5 в местах перегибов, ее края загибаются во избежание повреждения материала шва под нагрузкой при эксплуатации.
Концы пружин 3 заводятся в отверстия в вертикальной полке уголков 2 и закрепляются с помощью болтового соединения.
Все детали тщательно обмазываются грунтовкой. Затем в подготовленную заготовку тщательно, согласно рекомендациям завода-изготовителя укладывается полиуретановый материал «Уреплен» с резиновой крошкой. Когда весь внутренний между уголками объем заполнен, сверху накладывается крышка, которая притягивается к верхним ребрам уголков заподлицо. Подготовленное таким образом изделие выдерживается согласно рекомендациям завода-изготовителя полимера.
Шов в готовом виде доставляется на мост, где предварительно подготовлено место для его установки, места опирания уголков 2 подготовлены укладкой слоя из бетона на основе материалов серии «ЭМАКО» (например NANOCRETE R4 FLUID), позволяющей при правильной организации труда выполнить работы в максимально короткие сроки с требуемым качеством.
Шов посредством временных монтажных шпилек (условно не показаны), приводится в состояние, соответствующее температуре наружного воздуха (по возможности желательно выполнять работы при отсутствии солнечной радиации, во избежание неравномерного прогрева конструктивных элементов моста). Затем укладывается в проектное положение, выравнивается, и производится очерчивание его внешних контуров.
Перфораторами в плите железобетонной балки бурятся отверстия под анкерные болты соответствующего диаметра и длины, и устанавливаются клиновые анкеры 8 с использованием цемента «МАКФЛОУ».
С помощью шаблона местоположение анкеров 8 переносится на горизонтальную полку окаймляющих уголков 2, производится сверление отверстий.
По окончании всех подготовительных работ, шов устанавливается на место.
Производится затягивание гаек анкерных болтов 8 до упора, и демонтаж временных регулировочных шпилек.
Предлагаемая конструкция позволяет изготовить деформационный шов практически в условиях мастерской строительной или эксплуатационной организации, выполняющей работы по содержанию мостовых сооружений, с учетом всех особенностей, сформировавшихся фактических зазоров, климатических условий и интенсивности движения автотранспорта.