РАЗВЕТВЛЕННЫЙ ПЕШЕХОДНЫЙ МОСТ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к надземным пешеходным переходам. Полезная модель может найти применение при строительстве пешеходных мостов в местах крестообразного, Т-образного или иного пересечения дорог, городских улиц или других препятствий с обеспечением свободного горизонтального прохода над пересекающимися препятствиями между любыми двумя точками перекрестка.
Известно устройство пешеходного перехода через крестообразный перекресток, включающее площадку перехода, выполненную в виде перекрытия, расположенного на высоте, безопасной для движения транспортных средств, на опорах, установленных по линиям разделения рядов транспортных потоков на проезжей части и на углах тротуаров перекрестка, а также средства перемещения пешеходов (Патент России №2078169, МПК Е01D 1/00, приоритет от 04.08.1995).
Недостатком этого известного устройства является высокая стоимость сооружения и наличие ряда опор на проезжей части пересекающихся дорог (улиц), что сужает область его применения.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является однопилонный металлический вантовый пешеходный мост через улицу Жаботинского в Тель-Авиве (Израиль), включающий разветвленное в плане неразрезное пролетное строение, имеющее главный пролет и два пролета на ветвях, при этом пролеты на ветвях криволинейны в плане и сопрягаются с главным пролетом под острыми углами. Пролетное строение имеет в каждом пролете одну продольную систему главных несущих конструкций с одной балкой жесткости и одной совокупностью вант. А в узле сопряжения всех трех пролетов оно имеет опору и пилон, поддерживающий с помощью вант все его части. Пролетное строение имеет также три узла сопряжения концов моста с тротуаром, которые включают опоры и устройства подъема пешеходов на мост, расположенные по разные стороны улицы Жаботинского (Alexander Tzonis, Rebeca Casd Donadei CALATRAVA BRIDGES. - London: Thames&Hudson Ltd, 181A Hing Hulborn, 2005, p.112).
Недостатками моста через улицу Жаботинского в Тель-Авиве являются то, что его разветвленное пролетное строение, связывает только три узла сопряжения концов моста с тротуарами, при этом место расположения узла разветвления и криволинейная форма ветвей в плане, усложняют конструкцию и увеличивают стоимость перехода. Кроме того, пилон и опора, размещенные в узле сопряжения пролетов, может стеснять движение по пересекаемой дороге.
Задачей полезной модели является расширение области применения разветвленных в плане схем неразрезных вантовых пешеходных мостов, с увеличением числа соединяемых точек перекрестка до четырех и более, с заменой опоры в узле сопряжения пролетов вантами, поддерживающими все пролетное строение на весу, с применением не только металлических пролетных строений, но и железобетонных и комбинированных по материалу, не только вантовых, но и висячих,, с увеличением числа продольных систем главных несущих конструкций до двух и более, при таком расположении узлов разветвления пролетного строения в плане, при котором суммарная длина всех пролетов моста минимизируется, за счет чего снижается стоимость всего перехода.
Задача решается тем, что в разветвленном пешеходном мосте, включающем неразрезное вантовое или висячее пролетное строение, перекрывающее хотя бы три пролета, расположенные в плане под углами друг к другу и имеющее хотя бы один прямолинейный в плане главный пролет, хотя бы два пролета на ветвях, хотя бы один узел их сопряжения, в котором сходятся не более трех пролетов, и хотя бы три узла сопряжения концов моста с тротуарами, содержащих опоры и устройства подъема пешеходов на мост, пролеты на ветвях выполнены прямолинейными в плане, углы между продольными осями каждой пары смежных пролетов в узле их сопряжения находятся в интервале 110°-130° и опора в этом узле заменена подкреплением пролетного строения на весу с помощью подвесных систем. При этом пролетное строение может иметь две или более продольных системы главных несущих конструкций, а по материалу может быть либо металлическим, либо железобетонным, либо комбинированным. Узлы сопряжения концов моста с тротуарами выполнены содержащими пилоны, совмещенные с опорами. Устройство подъема пешеходов на мост может быть выполнено либо в виде лестницы, либо в виде пандуса, либо в виде лифта.
Технический эффект заявляемой полезной модели заключается в том, что оно позволяет построить пешеходный мост без загромождения подмостового пространства опорами, и обладающий минимальной общей длиной пролетных строений, что ведет к упрощению конструкции и снижению стоимости сооружения.
1
2
3
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 представлен схематический план пешеходного моста на крестообразном перекрестке с четырьмя узлами сопряжения концов моста с тротуарами, где 1 - главный пролет; 2 - ветви; α, α и α - углы между смежными пролетами; 3, 4 - узлы сопряжения пролетов, расположенные на весу; 5, 6, 7, 8 - узлы сопряжения концов моста с тротуарами, в которых располагаются опоры и устройства подъема пешеходов на мост, при этом опора может быть совмещена с пилоном вантового пролетного строения.
1
2
3
На фиг.2 показан, как частный случай, план пешеходного моста на Т-образном перекрестке. Мост имеет главный пролет 1, два пролета на ветвях 2 с углами, α α и α между ними; узел 3, в котором сопрягаются главный пролет и пролеты на ветвях, расположенный на вису; 4, 5, 6 - узлы сопряжения концов моста с тротуарами, в которых располагаются опоры и устройства подъема пешеходов на мост, при этом опора может быть совмещена с пилоном вантового пролетного строения.
1
1
2
2
3
3
4
4
На фиг.3 показана схема, поясняющая определение оптимального положения узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях, где A(x, y), В(x, y), С(x, y), D(x, y) - координаты узлов сопряжения концов моста с тротуарами, M(u, v) и N(z, t) - координаты узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях.
1
1
2
2
3
3
4
4
1
1
2
2
3
3
4
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В отличие от прототипа, построенного в Тель-Авиве, в предлагаемой полезной модели подкрепление пролетного строения опорой в узле сопряжения пролетов заменено подвешиванием на вантах или кабелях, пролеты на ветвях выполняются прямыми в плане, что при одинаковых углах между смежными пролетами упрощает конструктивные решения узлов и позволяет достигнуть минимума суммарной длины пролетов и за счет этого снизить стоимость сооружения. С целью достижения минимальной общей длины пролетов автором был разработан алгоритм расчета координат оптимального расположения на местности узлов сопряжения главных пролетов с пролетами на ветвях по координатам узлов сопряжения концов моста с тротуарами. Так, при четырех узлах сопряжения концов моста с тротуарами, расположенных в точках с координатами A(x, y), В(x, y), С(x, y), D(x, y), показанных на фиг.3, координаты двух узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях M(u, v) и N(z, t) определяются с помощью компьютерной программы путем отыскания минимума функции F(u,v,z,t)=√((u-x)+(v-y))+√((u-x)+(v-y))+√((u-z)+(v-t))+√((z-x)+(t-y))+√((z-x)+(t-y)).
В найденных узлах сопряжения пролетов углы между каждой парой смежных пролетов получаются равными по 120°. Учет местных особенностей перекрестка, архитектурных требований, может потребовать некоторого изменения найденных координат узлов. Изменение оптимальных углов между смежными пролетами в узлах их сопряжения в диапазоне от 110° до 130°, незначительно увеличивает суммарную длину пролетных строений. Отличием от прототипа является также то, что неразрезное пролетное строение может быть выполнено не только вантовым, но и висячим, с двумя или более продольными системами главных несущих конструкций, а также то, что пролетное строение может быть выполнено не только из металла, но и железобетона, либо комбинированным по материалу. Устройство подъема пешеходов на мост может быть выполнено в зависимости от потребностей и условий местности либо в виде лестницы, либо в виде пандуса, либо в виде лифта. При этом узлы сопряжения концов моста с тротуарами выполняются содержащими пилоны, совмещенные с опорами и поддерживающие пролетное строение с помощью вант или подвесной системы. Пролетное строение может также поддерживаться на весу хотя бы одним арочным пилоном, узлы опирания которого размещены на опорах в узлах сопряжения двух смежных концов моста с тротуарами.