РАМНО-ЛЕЖНЕВАЯ ОПОРА С ТЕНЕОБРАЗУЮЩИМ НАВЕСОМ ВРЕМЕННОГО МОСТА

Полезная модель (далее ПМ) относится к строительству временных (со сроком службы до 5 лет) автодорожных мостов. Она, в частности, может применяться для возведения опор временных автодорожных мостов на вечномерзлых грунтах, используемых в качестве основания по принципу I, требующим сохранения вечномерзлого грунта в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации моста [1 и 2].
Такие опоры следует устраивать на суходолах за пределами русел постоянных и периодических водотоков, т.к. вода оказывает, как известно, отепляющее воздействие на вечномерзлые грунты, способствуя повышению их температуры и, как следствие, снижению несущей способности.
Временные мосты, как известно, устраивают на временных, в том числе притрассовых и военных дорогах, а также на объездах разрушенных участков капитальных автодорог с мостами и в других случаях.
Известна конструкция «Мостовой опоры с тенеобразующим навесом для вечномерзлых грунтов» (патент РФ на ПМ №52604 от 10.04.2006 г.) [3]
Указанная опора принята за прототип предлагаемой ПМ.
Недостатком данной опоры является необходимость выполнения буровых работ для устройства скважин под фундамент из бурозабивных (или буроопускных) деревянных свай. При этом глубина скважин должна обеспечить размещение нижних концов свай в толще вечномерзлого грунта, обладающего, как известно, высокой несущей способностью в мерзлом состоянии.
Бурение скважин, а также перемещение по площадке и вокруг нее тяжелой буровой и крановой техники может привести к нарушению целостности мохорастительного покрова, что может обусловить повышение температуры вечномерзлого грунта.
Технической задачей ПМ является создание рамно-лежневой опоры с тенеобразующим навесом временного моста поверхностным фундаментом на вечномерзлых грунтах, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии.
Указанная техническая задача решена за счет того, что рамно-лежневая опора с тенеобразующим навесом временного моста, состоящая из рамной надстройки, лежневого фундамента и тенеобразующего навеса, отличается тем, что лежневый фундамент размещен на грунтовой подушке, которая устроена на полотнище геотекстиля, уложенном непосредственно на мохорастительном покрове.
Конструкция ПМ показана на рисунке, где обозначено:
Фиг. 1 - вид опоры поперек оси моста; фиг. 2 - вид опоры по фосаду моста; поз 1 - рамная надстройка опоры; поз 2. - тенеобразующий навес; поз. 3 - лежни; поз. 4 - грунтовая подушка; 5 - геотекстиль.
ПМ устраивается в следующей технологической последовательности.
На месте расположения опоры укладывается полотнище геотекстиля 5. На нем устраивается подушка 4, как правило, из крупнообломочного немерзлого (талого) грунта (камня, горной массы, щебня, гравия и т.п.). Подушка 4 должна быть высотой в пределах 1 м и более. Ее следует уплотнить вибротрамбовками или другими иными механическими способами до проектной плотности. Верхняя площадка подушки должна быть больше размеров лежневого фундамента во все стороны не менее 1 м. В зимний период площадь под подушку должна быть очищена от снега (и льда). Ее размеры должны превышать размеры подошвы подушки 4 во все стороны не менее 2-х метров.
На подготовленную подушку 4 укладываются лежни 3 из бревен (брусьев, шпал и других материалов). Количество лежней, их размеры определяются расчетом в соответствии с требованиями СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы [4] и «Технических условий проектирования военных автодорожных мостов и переправ (ТУВАМ)» [5 гл. 2]. Лежни 3 целесообразно предварительно объединить в блоки для их укладки на место кранами.
Затем на лежни 3 устанавливается краном изготовленная за пределами подушки 4 рамная надстройка 1 в собранном виде или монтируется из блоков. Надстройка 1 крепится к лежням 3 штырями против ее смещения при воздействии на опору горизонтальных (тормозных) сил.
Последней операцией является устройство на лежнях вокруг надстройки 1 тенеобразующего навеса 2. Поверхность навеса должна быть сплошной с обязательным покрытием ее водонепроницаемым материалом. Навесу следует придать уклон в низовую сторону для стекания воды от дождей и таяния снега. Если опора расположена на склоне, то с верховой стороны целесообразно устраивать водоотводящие валики из грунта (например, глины) или из лежащих бревен для защиты подушки от обводнения. Длина валиков (бревен) должна превышать длину навеса в обе стороны не менее, чем на два метра.
Тенеобразующий навес (ТОН) является по сути своей конструктивным всесезонным мероприятием для промежуточных опор временных мостов, предназначенным для сохранения в мерзлом состоянии вечномерзлого грунта, используемого в качестве основания опор мостов по принципу I.
Эффективность его заключается в следующем.
В теплый период он затеняет поверхность грунта вокруг опоры, уменьшая этим глубину оттаивания деятельного слоя. В холодный сезон (длящийся, как правило, 7-9 месяцев в зоне вечной мерзлоты) навес удерживает на себе снег, обеспечивая оголенность поверхности вокруг опоры, способствуя этим более глубокому промерзанию грунтов деятельного слоя и понижению температуры вечномерзлого грунта в его верхних слоях. Навес следует рассчитывать на снеговую нагрузку.
Общим результатом устройства навеса является не только сохранение мерзлого состояния вечномерзлого грунта, но и постепенное повышение его верхней границы. Как следствие, сохраняется высокая несущая способность вечномерзлого грунта, используемого в качестве основания в мерзлом состоянии по принципу I
Таким образом, предлагаемая ПМ позволяет использовать вечномерзлые грунты в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации временного автодорожного моста за счет устройства лежневого фундамента на грунтовой подушке и тенеобразующего (снегоудерживающего) навеса.
Литература
1. СНиП 2.02.04. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах
2. Сп 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов.
3. Патент РФ на полезную модель. «Мостовая опора с тенеобразующим навесом для вечномерзлых грунтов» (№52604 от 10.04.2006 г.)
4. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы
5. Технические условия проектирования военных автодорожных мостов и переправ (ТУВАМ) М. 1974