БЕРЕГОВОЙ УСТОЙ МОСТА

Полезная модель относится к строительству, а именно, к мостостроению, и может быть использована при строительстве мостов преимущественно в районах с суровым климатом.
Известен береговой устой моста, включающий фундамент, состоящий из нескольких столбов, подферменную плиту, опорную часть, шкафную часть и насыпь подходов (Осипов В.О. «Мосты и тоннели на железных дорогах», Транспорт, М., 1988, с.167-168, рис.16.11).
Недостаток этого устоя заключается в том, что несмотря на то, что вертикальные нагрузки могут быть переданы на прочные нижележащие слои грунта, горизонтальные силы по-прежнему передаются на верхние слои грунта. Если верхние слои грунта слабые, то трудно обеспечить достаточную несущую способность устоя. Поскольку в этом случае требуется существенно увеличить размеры фундамента, то увеличится материалоемкость и трудоемкость возведения сооружения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является береговой устой моста, включающий фундамент, состоящий из одного или нескольких столбов, подферменную часть, выполненную в виде ригеля, на которую через опорные части опирается пролетное строение, шкафную часть и насыпь подходов, подферменная и шкафная части установлены раздельно на расстоянии равном величине температурного зазора плюс 1-2 см, при этом шкафная часть выполнена в виде подпорной стенки, упорная плоскость которой повернута в сторону пролетного строения, а горизонтальная опорная площадка опирается на грунтовую площадку, отсыпанную над естественной поверхностью грунта, причем ширина «d» подходной стенки определяется из выражения
,
где а - расстояние между внешними поверхностями столбов фундамента, м;
m - коэффициент местных условий 0,8≤m≤1,2.
b - ширина насыпи по подошве откосов, м.
Недостаток этого устоя заключается в том, что шкафная часть при зимней отсыпке подходной насыпи трудно уплотняемыми мерзлыми грунтами может иметь недопустимые деформации в летний период.
Задачей данного технического решения является повышение устойчивости подходной части.
Поставленная задача достигается тем, что береговой устой моста включает фундамент, состоящий из одного или нескольких столбов, подферменную часть, выполненную в виде ригеля, на которую через опорные части опирается пролетное строение, шкафную часть и насыпь подходов, при этом подферменная и шкафная части установлены раздельно на расстоянии, равном величине температурного зазора плюс 1-2 см, при этом шкафная часть выполнена в виде подпорной стенки, вертикальный упорный элемент которой расположен параллельно торцу пролетного строения, а горизонтальная опорная площадка опирается на грунтовую площадку, отсыпанную на естественной поверхности грунта, при этом он содержит дополнительную столбчатую опору, расположенную под горизонтальной опорной площадкой и содержащую куст столбов и жестко соединенный с ним ригель.
Кроме того ширина подпорной стенки определяется из выражения:
d≤m(b+а)/2, м,
где d - ширина подпорной стенки, м;
b - ширина насыпи по подошве откоса, м;
а - расстояние между внешними поверхностями столбов фундамента, м;
m - коэффициент местных условий 0,8≤m≤1,2.
Кроме того тело насыпи армировано нетканым синтетическим материалом.
гп
н
в
Кроме того грунтовая площадка высотой h выполнена в виде двух ярусов, нижнего высотой h и верхнего высотой h, при этом нижний ярус выведен в сторону пролета моста на расстояние «с» за столбы устоя, а верхний ярус ограничен со стороны пролета моста зоной дополнительной столбчатой опоры путем устройства перемычки, ориентированной перпендикулярно оси моста, причем
гп
н
в
h=h+h, м;
н
c≥h, м;
дсо
гп
д
h=h+h+0,5, м,
дсо
где h - высота дополнительной столбчатой опоры от верха дополнительного ригеля до подошвы дополнительных столбов, м.
д
h - высота деятельного слоя (глубина сезонного протаивания в естественных условиях), м.
Кроме того столбы устоя моста выполнены пустотелыми со сквозной по высоте полостью.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где
на фиг.1 - схема берегового устоя в плоскости, параллельной оси моста (разрез А-А на фиг.2);
на фиг.2 - схема берегового устоя в плоскости, перпендикулярной оси моста (разрез Б-Б на фиг.1).
гп
Береговой устой моста включает фундамент, состоящий из одного или нескольких столбов 1, подферменную часть, выполненную в виде ригеля 2, на которую через опорные части 3 опирается пролетное строение 4, шкафную часть 5, выполненную в виде подпорной стенки и состоящую из вертикального упорного элемента 6, расположенного параллельно торцу пролетного строения 4, и горизонтальной опорной площадки 7, и насыпь 8 подходов. Горизонтальная опорная площадка 7 опирается на грунтовую площадку 9 высотой h, отсыпанную на естественной поверхности грунта 10. Береговой устой моста кроме основной опоры из столбов 1 и ригеля 2 содержит дополнительную столбчатую опору, которая состоит из дополнительных столбов 11 и жестко соединенного с ними дополнительного ригеля 12. Горизонтальная опорная площадка 7 может содержать упорный зуб 13. Размеры дополнительной столбчатой опоры определяются формулой:
дсо
гп
д
h=h+h+0,5, м,
дcо
где h - высота дополнительной столбчатой опоры от верха дополнительного ригеля до подошвы дополнительных столбов, м;
д
h - высота деятельного слоя (глубина сезонного протаивания в естественных условиях), м.
Ширина шкафной части 5 (подпорной стенки) определяется из выражения:
d≤m(b+а)/2, м,
где d - ширина подпорной стенки, м;
b - ширина насыпи по подошве откоса, м;
а - расстояние между внешними поверхностями столбов фундадамента, м;
m - коэффициент местных условий 0,8≤m≤1,2.
Тело насыпи 8 подходов у шкафной части армировано нетканым синтетическим материалом 14.
гп
н
в
Грунтовая площадка 9 высотой h может быть выполнена из двух ярусов, нижнего 15 высотой h и верхнего 16 высотой h, при этом нижний ярус 15 выведен в сторону пролета моста на расстояние «с» за столбы 1 устоя, а верхний ярус 16 ограничен со стороны пролета моста зоной дополнительной опоры путем устройства перемычки 17, ориентированной перпендикулярно продольной оси моста. При этом:
гп
н
в
h=h+h, м;
н
c≥h, м.
Перемычка 17 может быть закреплена на дополнительных столбах 11, на дополнительном ригеле 12 или является продолжением вертикального упорного элемента 6. Вместо (кроме) перемычки 17 может быть выполнена перемычка 18, расположенная у дополнительной опоры со стороны насыпи подходов. В этом случае в зоне верхнего 16 яруса грунтовой площадки под ригелем 12 может быть образована воздушная полость 19.
Столбы 1 могут быть выполнена пустотелыми и содержать сквозную по всей высоте полость 20. В нижней части столба устраивается крышка или бетонная пробка 21.
Кроме того позициями 22 и 23 показано положение нулевой изотермы на момент окончания теплого периода года соответственно до строительства и после возведения моста, позицией 24 - возможное положение теплоизоляции, 25 - выравнивающий песчаный слой.
Береговой устой моста работает следующим образом. Давление от пролетного строения 4 воспринимается столбами 1, давление от насыпи воспринимается подпорной стенкой 5. Подпорная стенка своей горизонтальной опорной площадкой 7 опирается на грунтовую площадку 9.
Однако в ряде случаев, особенно при отсыпке насыпи в зимний период мерзлыми грунтами, не обеспечивается ее устойчивость. Для обеспечения устойчивости подпорной стенки предусмотрено в пределах грунтовой площадки 9 устройство дополнительных столбов 11 и дополнительного ригеля 12. Перемычки 17 и 18 позволяют снизить высоту грунтовой площадки 9 в зоне столба 1, что позволяет при наличии полости 20 обеспечить дополнительное охлаждение грунтов оснований за счет конвекции воздуха в зимний период. Пробка 21 в столбе при наличии в нем полости позволяет увеличить площадь опирания и предотвратить в строительный период попадания воды в полость. Теплоизоляция 24 позволяет уменьшить величину сезонного протаивания и лучше обеспечить перемещение нулевой изотермы на момент окончания теплого периода года из положения 22 в положение 23. Выравнивающий песчаный слой 25 служит для улучшения условий опирания, а упорный зуб 13 предотвращает горизонтальное смещение опорной стенки. Слои геотекстилея 14 снижают давление на подпорную стенку.
Эффективность данного технического решения заключается в повышении устойчивости шкафной части, особенно при неблагоприятных условиях производства работ.