ОПОРА-МОСТ С ЕЗДОЙ ПОВЕРХУ

Полезная модель относится к гражданскому строительству и может быть использована в качестве мостов и путепроводов на железных и автомобильных дорогах.
Особенностью настоящего периода времени является необходимость строительства, реконструкции и восстановления железнодорожных и автомобильных путепроводов и мостов, что предусматривает замену устаревших конструкций более экономичными и эффективными, имеющими высокую надежность и повышенный ресурс. При этом важнейшими проблемами при проектировании современных мостов и путепроводов являются:
- экономичность,
- возможность применения местных материалов,
- компактность конструкций при транспортировке,
- сокращение операций при изготовлении элементов сооружения.
В качестве аналогов предлагаемой полезной модели могут быть рассмотрены незамкнутые арочные мосты и гофрированные конструкции.
Известен арочный мост [1], включающий фундамент, сборную арку с затяжкой и грунтовую засыпку. Арка выполнена из установленных
вплотную одна к другой по продольной оси моста оболочек, каждая из которых образована из объединенных между собой шпоночными соединениями железобетонных плит. Концевые участки каждой плиты выполнены с расположенной в бетоне наклонной стержневой арматурой с выступающими концами, а сверху и снизу концевые участки плит
армированы металлическими полосами, жестко соединенными между собой.
Известен также арочный засыпной мост [2], включающий опоры, опирающуюся на них арку, выполненную по длине моста сборной из установленных вплотную друг к другу и объединенных между собой оболочек, состоящих из блоков. Каждый блок выполнен в виде железобетонной полуарки переменного по длине сечения, увеличивающегося от концов блока к его середине. Опоры моста могут быть выполнены на свайном фундаменте с ростверками, расположенными на уровне, соответствующем минимально возможной высоте грунтовой засыпки.
Арочные засыпные мосты [1] и [2] имеют довольно простые конструкции, однако их существенным недостатком является наличие громоздких железобетонных элементов пролетных строений, а, следовательно, высокая материалоемкость и трудоемкость процесса их возведения.
Наиболее близкой по своей технической сущности к предлагаемой полезной модели является гофрированная конструкция под насыпью [3], выбранная в качестве прототипа. Известная гофрированная конструкция [3] содержит размещенные в насыпи опоры, установленные на основании, и гибкий свод из соединенных между собой гофрированных элементов. Гибкий свод жестко закреплен на опорах и выполнен из двух сопряженных арок. В насыпи установлены боковые стены из габионов, засыпка пространства между которыми выполнена армированным послойно уплотненным грунтом. Гофрированная конструкция может быть усилена стяжной системой из балок, закрепленных на гофрированном своде, причем стяжная система расположена с внешней стороны
гофрированного свода и выполнена в виде усиливающих поясов, соединенных с продольными несущими балками.
Недостатком известной гофрированной конструкции под насыпью [3] (с гофром 164×57 мм) является ограничение длины перекрываемых пролетов 10-12 метрами, что существенно ограничивает ее функциональные возможности. Кроме того, к недостаткам известной конструкции [3] следует также отнести технологические сложности изготовления конструкции, обусловленные необходимостью изгибания гофрированных элементов по разным радиусам на заводе.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей конструкции при одновременном упрощении технологии ее возведения и повышении надежности.
Для достижения этого технического результата предлагается опора - мост с ездой поверху, который, как и наиболее близкий к нему, выбранный в качестве прототипа, содержит естественное или свайное основание и ,по меньшей мере, одну опору моста, выполненную из гофрированных конструкций. Мост содержит также установленные в насыпи боковые стены из габионов. Засыпка пространства между боковыми стенами выполнена армированным послойно уплотненным грунтом. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известной, принятой за прототип гофрированной конструкции под насыпью [3], является то, что опора моста в продольном сечении имеет форму равнобедренной трапеции с большим основанием, расположенным вдоль линии пути, и меньшим, опирающимся на грунтовое основание моста. Боковые стороны трапеции, являющиеся наклонными гранями опоры, образованы сходящимися на линии пути боковыми сторонами гофрированных конструкций, имеющих форму равнобедренных треугольников. Наклонные грани опоры жестко соединены между собой
горизонтальными связями. Другие боковые стороны треугольных гофрированных конструкций образуют грани боковых стен моста. Продолжением боковых стен моста являются обсыпные устои, заходящие в конус насыпи.
Выполнение задач, поставленных при создании полезной модели, стало возможным благодаря следующему.
В заявляемой полезной модели предлагается опора-мост с ездой поверху из металлических гофрированных конструкций, в котором основным элементом пролетного строения является опора, имеющая в продольном сечении форму равнобедренной трапеции с большим основанием, расположенным вдоль линии пути. Такая форма опоры в сочетании с прилегающими к ней с двух сторон боковыми стенами моста обеспечивает существенное увеличение длины перекрываемых пролетов, которая, как уже указывалось выше, составляла в прототипе всего 10-12 м.
Заявляемая конструкция моста характеризуется еще одним новым существенным признаком, а именно: жестким соединением наклонных граней опоры горизонтальными связями (анкерами). В результате этого наклонные грани опоры воспринимают вертикальную нагрузку от веса грунта и от временной нагрузки, которая передается на упомянутые горизонтальные анкера, прикрепленные к металлическим гофрированным листам с шагом по высоте, определяемым расчетом на прочность и устойчивость. Таким образом, металлические гофрированные элементы, образующие наклонные грани опоры, работают не совместно с окружающим грунтом, как в прототипе, а воспринимают нагрузку с помощью горизонтальных анкеров в грунте. Этот признак обеспечивает высокую надежность предлагаемой конструкции, также способствуя решению поставленной задачи.
Наличие в предлагаемой полезной модели металлических гофрированных конструкций, имеющих треугольную форму, в отличие от арочных сводов прототипа, имеющих различные радиусы, делает заявляемую конструкцию технологичной, не требующей ее гибки в заводских условиях.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлен один из конкретных примеров реализации предлагаемой опоры - моста с ездой поверху.
На фиг.1 изображено сечение грунтовой призмы опоры - моста вдоль оси железнодорожного полотна;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.
Предлагаемая конструкция опоры-моста с ездой поверху предназначена для строительства мостов и путепроводов на железных и автомобильных дорогах и состоит из опоры 1, имеющей форму равнобедренной трапеции. Большее основание трапеции расположено вдоль линии пути 2, а меньшее основание опирается на ростверки 3, сооруженные на свайном основании 4 моста. Наклонные грани 5, 6 выполнены из металлических гофрированных элементов и являются боковыми сторонами сходящихся на линии пути 2 в одной точке металлических гофрированных конструкций, имеющих форму равнобедренных треугольников. Наклонные грани 7 и 8 треугольных металлических гофрированных конструкций опираются на ростверки 9 и 10, сооруженные на сваях 11 и 12 соответственно. Металлические гофрированные конструкции состоят из элементов заводского изготовления - прямых гофрированных листов. Элементы имеют гофры
высотой 57 мм с гребнями, расположенными на расстоянии 164 мм друг от друга. Полезные размеры листов по высоте до 2000 мм, а по ширине - 1084 мм. Толщина листов до 8 мм.
Для обеспечения пространственной устойчивости наклонные грани 5, 6 опоры 1 жестко соединены между собой горизонтальными связями -анкерами 13, в качестве которых могут быть использованы арматурные стержни, прокат, арматурная сетка и т.д. Горизонтальные анкера 13 прикреплены к металлическим гофрированным листам, образующим наклонные грани 5 и 6, с шагом по высоте, определяемым расчетом на прочность и устойчивость.
Для защиты от коррозии на металлических гофрированных элементах в заводских условиях выполнено покрытие горячей оцинковкой толщиной не менее 85 мкм, а болты и гайки защищены от коррозии термодиффузионным цинкованием.
Наклонные грани 7 и 8 треугольных металлических гофрированных конструкций являются гранями боковых стен 14, 15 опоры-моста. Боковые стены 14, 15 образованы, например, из коробчатых габионов 16 итальянской фирмы «Офичине Маккафери». Продолжением боковых стен 14, 15 из габионов 16 являются обсыпные устои 17, 18, заходящие в конус насыпи 19. Пространство между боковыми стенами заполняется армированным грунтом 20 с послойным уплотнением. В качестве армирующих связей грунта 20 засыпки между боковыми стенами используются оцинкованные элементы 21, в качестве которых могут быть использованы арматурные стержни, прокат, арматурная сетка и т.д. Элементы 21 прикрепляются к противоположным габионам 16, ограничивающим армогрунтовый массив, создавая единую взаимно удерживающую систему.
Для предотвращения вымывания грунта 20 засыпки в боковых стенах 14, 15 по их тыльной грани (прилегающей к засыпке) устраивается обратный фильтр 22 из геотекстиля (нетканого материала) с размерами полотен по длине не менее 2,0 м для габионов высотой 0,5 м и 2,5 м для габионов высотой 1,0 м.
Фундаментом стен устоев 17, 18 служат такие же габионы 16, заглубляемые в грунт ниже поверхности земли не менее чем на глубину промерзания грунта.
Протяжение стен устоев 17, 18 вдоль оси пути определяется из условия сопряжения их конусами с прилегающими насыпями. Крутизна откосов конусов принята 1:1,5. Заделка стен устоев 17, 18 в конус насыпи 19 не менее 1 м. Общий вид стен устоев 17, 18 в продольном направлении - трапецеидальный с меньшим основанием у подошвы.
Монтаж опоры-моста производят следующим образом. Под будущей гофрированной конструкцией сооружается фундамент на естественном или свайном основании известными способами. Далее осуществляется порядная сборка гофрированной конструкции. Гофрированные конструкции могут собираться в каждый ряд из отдельных элементов в готовые секции на монтажной площадке, при этом соединение элементов выполняется внахлест на болтах. Между собой секции монтируются при помощи крана на месте строительства.
Для предотвращения попадания воды внутрь отверстия вокруг болтов снаружи покрываются обмазочной гидроизоляцией. После установки каждого ряда секции к ней закрепляются оцинкованные анкера 13 в виде арматурных стержней, проката, арматурной сетки и т.д. и производится послойная через 30 см. отсыпка и уплотнение грунтовой призмы. Уплотнение осуществляется при помощи виброкатков или вибротрамбовок. Контроль коэффициента уплотнения производится
стабилометрами.
Таким образом, заявляемая полезная модель, имеющая описанную выше конструкцию, обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение длины перекрываемого пролета при высоте более 6 метров над железобетонным ростверком. Одновременно повышается надежность и существенно упрощается технология возведения конструкции.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Авт. свид. СССР 1758137, кл. E 01 D 1/00, опубл. 1992 г.
2. Патент РФ 2107770, кл. E 01 D 4/00, опубл. 1998 г.
3. Свидетельство на полезную модель РФ 30364, опубл. 2003 - прототип.