ВРЕМЕННОЕ УСИЛЕНИЕ МОСТА НАД ВОДНОЙ ПРЕГРАДОЙ

Техническое решение относится к области эксплуатации транспортных магистралей, а именно, мостов любого типа, преимущественно, автодорожных мостов малой и средней грузоподъемности, и может быть использовано при пересечении транспортными средствами, преимущественно, колоннами транспортных средств, водных преград с использованием установленных над ними мостовых конструкций.
Известна (SU, авторское свидетельство 1719527) временная опора пролетных соединений мостов, используемая для повышения несущей способности пролетных строений. Известная временная опора относится к конструкциям опор пролетных мостов на дорогах и путепроводах и может быть использована для временного повышения несущей способности стальных, сталежелезобетонных и железобетонных пролетных строений. Размещаемая известная временная опора содержит верхний и нижний пояса, объединенные прикрепленными к ним концами посредством шарниров опорными стойками, причем каждая опорная стойка выполнена изогнутой по дуге в плоскости, ортогональной плоскости, проходящей через оси шарниров.
Недостатком известного технического решения следует признать значительное время, затрачиваемое на сборку данной конструкции, а также ее высокая себестоимость.
Известно техническое решение (Мисаилов В.Ф. Военные мосты. Часть 1. «Военное издательство министерства вооруженных сил союза ССР, М., 1947, с.476-478) временного усиления моста над
водной преградой. Согласно известному техническому решению под пролет моста между его опорами дополнительно вводят туго расклиненные временные опоры.
Недостатком известного технического решения следует признать его технологическую сложность, обусловленную установкой в водной преграде дополнительной опоры..
Техническая задача, решаемая посредством разработанного способа, состоит в обеспечении возможности временного усиления пролета моста.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в упрощении конструкции при одновременном уменьшении трудозатрат на установку временных опор.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное временное усиления моста над водной преградой. Согласно разработанному техническому решению, под пролет моста между его опорами дополнительно вводят с последующим закреплением, по меньшей мере, одну протяженную эластичную емкость, размещаемую с интервалом не более 2,5-3,0 м от ближайшей опоры или от другой аналогичной емкости, объем каждой из которых в заполненном состоянии и, по меньшей мере, частичном погружении в воду обеспечивает давление снизу на пролет моста с усилием не менее 0,3 МПа, и заполняют емкости сжатым газом с обеспечением указанного давления. После прохождения по временно усиленному мосту транспортно средства емкости предпочтительно удаляют. Как показала практика апробации способа установка дополнительных (временных) опор под пролетами моста на указанном расстоянии не более 2,5-3,0 м от ближайшей опоры моста или от другой аналогичной временной опоры
обеспечивает на деревянном мосту увеличение грузоподъемности усиливаемого пролета примерно на 25-30%. Использование эластичной, наполняемой сжатым газом (предпочтительно, воздухом) емкости упрощает транспортировку и размещение емкости под пролетом моста.
Для реализации разработанного технического решения желательно выполнить на внешней поверхности емкости несколько (не менее двух) средств, обеспечивающих закрепление емкости посредством троса. Крепление емкости может быть необязательным, если в заполненном состоянии емкость опирается своей нижней частью на дно водоема. В этом случае крепление осуществляют путем фиксации емкости между пролетом моста и дном водоема.
Емкость может быть выполнена из любого эластичного материала - из прорезиненной ткани, пластика, эластомера. Необходимую механическую прочность емкости обеспечивают за счет подбора толщины стенок и, возможно, армирования материала.
В предпочтительном варианте реализации разработанного способа используют многокамерные емкости, причем в наиболее предпочтительном варианте реализации поверхности всех камер емкости в заполненном сжатым газом состоянии касаются нижней поверхности пролета. Это позволяет значительно уменьшить давление пролета моста на поверхность емкости.
Преимущественно используют протяженные емкости цилиндрической формы, располагаемые боковой поверхностью в сторону пролета моста. Емкости подобной формы легче перевозить и размещать под пролетом моста.
Для заполнения емкостей предпочтительно используют сжатый воздух, подаваемый из баллонов или от компрессора. Однако может
быть использован любой доступный газ, поскольку величины их удельной плотности достаточно близки.
В дальнейшем сущность и преимущества разработанного технического решения будет раскрыта с использованием примеров реализации.
1. Перемещение колонны бурильной техники из одной точки бурения к другой точке бурения в болотистой местности северовосточного региона Костромской области возможно по двум маршрутам. Первый маршрут составляет примерно 300 км и проходит через федеральную трассу Москва - Сыктывкар и два подъездных объезда областного значения с мостами, выполненными из железобетонных конструкций. Для движения колонны на гусеничном ходу по федеральной трассе необходимо получать разрешение в Управлениях государственной автоинспекции Костромской области и республики Коми, при этом разрешение будет дано не на перемещение по самой федеральной трассе, а по грунтовке, проходящей параллельно трассе. Время на перемещение составит более четырех дней при наличии вероятности случайного повреждения федеральной трассы и оплату штрафных санкций за указанное повреждение. Второй маршрут составляет 52 км и проходит по грунтовым дорогам, используемым, в основном, для вывоза леса. Маршрут пересекает река со слабым течением шириной 5 м и глубиной 2,5 м с болотистыми берегами, каждый из которых имеет ширину порядка 5 м. Через реку перекинут деревянный мост, установленный на 3 опорах, две из которых установленным на берегах вне болотистой зоны, а третья опора установлена практически на середине реки. Высота пролетов относительно поверхности воды составляет примерно 1,0 м. Грузоподъемность моста позволяла пропускать по одному лесовозы, выполненные на базе автомобиля
«Урал», но не позволяла пересечь реку буровой колонне на гусеничном ходу. Было решено передвигать колонну по второму маршруту. Для обеспечения разового перемещения по мосту над рекой под мостом разместили по три емкости из прорезиненной ткани под каждым пролетом, при этом емкости цилиндрической формы имели диаметр 2 м. После размещения емкостей в них поместили сжатый воздух под давлением 0,4 МПа. По усиленному подобным образом мосту колонна проследовала без риска обрушить мост. Время перемещения колонны составило менее суток, трудозатраты при перемещении по второму варианту составили менее 40% от объема трудозатрат перемещения по первому варианту.
2. При выполнении силами подразделения МЧС по ликвидации последствий наводнения из-за дождей в Республике Якутия - Саха возникла необходимость бесперебойной доставки дизельного горючего от базового склада ГСМ к месту временного размещения транспортной и строительной техники. Но при наводнении был снесен понтонный мост через ручей, протекающий между указанным базовым складом и местом размещения техники. Ширина ручья в зависимости от уровня осадкой составляла от 7 до 9 м при глубине от 1,5 до 2,0 м. Стандартный понтонный мост длиной 10 м с двумя стандартными понтонами, расположенными на расстоянии 3,0-3,5 м друг от друга, имеющийся в распоряжении подразделения, не обеспечивал прохождения автомобиля КАМАЗ, загруженного бочками с дизельным топливом. Между понтонами, а также между каждым понтоном и берегом установили по цилиндрической емкости, выполненной из синтетического каучука и диаметром 1,5 м. Емкости закрепили тросами под пролетами понтонного моста и заполнили сжатым воздухом под давлением 0,3 МПа. В течение 4,5 недель ежедневно по усиленному по разработанному способу понтонному
мосту проходил автомобиль КАМАЗ с грузом дизельного топлива, что позволило исключить работу дополнительно вызванного вертолета МИ-8.
3
3. В ходе проведения армейских учений, в состав которых входило пересечение водной преграды, в качестве вводной было дано указание о разрушении бетонного моста через реку шириной 14 м и глубиной 3,5-4,0 м. Имеющийся в распоряжении саперного подразделения понтонный мост имел грузоподъемность не свыше 12 тонн, что исключало прохождение по нему боевых машин пехоты, а также артиллеристских парков. Для временного увеличения грузоподъемности имеющегося в распоряжении саперного подразделения понтонного моста были использованы трехкамерные емкости, выполненные из каучука, армированного капроновой нитью, при этом объем каждой из камер емкости в заполненном состоянии составлял 5 м при диаметре 1 м. Указанные емкости в количестве 5 штук были равномерно распределены по длине понтонного моста, прикреплены к пролетам указанного моста и заполнены сжатым воздухом под давлением 0,35 МПа. Данное временное усиление позволило провести по понтонному мосту боевую технику.
Использование разработанного технического решения по сравнению с использованием известной временной опорой позволяет, по меньшей мере, в 4-5 раз сократить время, затрачиваемое на временное усиление грузоподъемности моста с соответствующей оптимизацией маршрута движения.