ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ
EXPANSION JOINT

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к конструкциям деформационных швов открытого типа, применяемых преимущественно при строительстве новых мостов, автомобильной дороги, а также при реконструкции существующих объектов.
Деформационные швы предназначены для обеспечения свободы температурных деформаций пролетных строений моста, дорожных покрытий, при колебаниях температуры окружающей среды, при этом они должны обеспечивать ровность покрытия проезжей части моста и водонепроницаемость. Известны конструкции деформационных швов, в которых температурный зазор шва перекрывается металлическим перекрывающим листом. Известен деформационный шов (ДТП) моста по патенту на изобретение RU 2133793, МПК E01D 19/06, опубл. 27.07.1999 [1], который включает жестко укрепленные в соединяемых элементах моста закладные детали и жестко закрепленные на них нижние металлические листы и верхние металлические листы перекрытия с возможностью их взаимного скольжения. Один из верхних листов перекрытия образует вилку, в зазор которой входит противоположный лист. Зазор заполнен упругим уплотнителем из губчатой резины или поролона, пропитанных канатной смазкой. Величина зазора и величина перекрытия находятся в соотношении 0,1-0,5.
Известны ДШ перекрытого типа с плоским скользящим листом, скошенным скользящим листом и с плавающим листом (А.В. Ефанов, И.Г., Овчинников, В.И. Шестерников, В.Н. Макаров. «Деформационные швы автодорожных мостов: особенности конструкции и работы. Учебное пособие», Саратовский ГТУ, Саратов, 2005, рис. 41 [2]). ДШ с плоским скользящим листом [2] включает металлическое окаймление, имеющее ребра жесткости с хомутами, скользящий металлический лист, опирающийся на резиновые антифрикционные прокладки и прижатый пружинами, размещенными в герметичных обоймах. ДШ со скошенным скользящим листом [2] включает в себя металлический лист со скосом на одном конце, окаймление, к которому лист прижат пружинами, анкерное крепление окаймления и водоотводный лоток. ДШ с плавающим листом [2] помимо окаймления с анкеровкой скользящих листов, пружин и водоотводных лотков имеет элементы, регулирующие положение перекрывающего листа, не допуская перекосов и неравномерных поворотов в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Металлические листы при температурных деформациях пролетных строений перемещаются вдоль оси моста. При температурных перемещениях пролетных строений в покрытии проезжей части остаются или увеличиваются поперечные зазоры или пороги, которые вызывают дискомфорт для проезжающего транспорта.
К недостаткам известных устройств [1], [2] относится низкая надежность, образование шума и снижение расчетной скорости автомобиля.
Из уровня техники известен ДШ по патенту на полезную модель RU 49836, МПК E01D 19/06, опубл. 10.12.2005 [3], который отличается простотой и высокими прочностными характеристиками. ДШ [3] содержит плоский скользящий металлический лист, который перекрывает зазор между плитами смежных пролетных строений и установлен на уголковые окаймления, жестко закрепленные на пролетных строениях. Под окаймлением на пролетном строении закреплено удерживающее устройство для металлического листа, выполненное в виде магнитов. Магниты могут быть закреплены с обеих концов металлического листа или закреплены с одного конца металлического листа, а с другого конца на соответствующем окаймлении закреплен конец самого металлического листа. В качестве прототипа заявляемому в качестве изобретения деформационному шву выбран вариант [3] без закрепления концов металлического листа на окаймлении. В ДШ по прототипу [3] так же, как и в ДШ аналогов [1], [2], металлические листы при температурных деформациях пролетных строений перемещаются вдоль оси моста. Перемещение металлического листа вдоль моста не исключает образование зазора и порога при изменении температуры окружающей среды, что приводит к возникновению шума при движении транспорта и созданию дискомфорта проезжающему транспорту, снижению его скорости.
Задача изобретения - устранить указанные недостатки прототипа и повысить надежность деформационного шва.
Технический результат заключается в исключении поперечных зазоров и порогов в покрытии.
Решение задачи и достижение технического результата достигаются следующим образом.
Заявляемый в качестве изобретения деформационный шов, как и прототип, включает плоский скользящий металлический лист, перекрывающий зазор между плитами смежных пролетных строений, металлические уголковые окаймления для установки металлического скользящего листа, жестко закрепленные на пролетных строениях, и удерживающее устройство для плоского скользящего металлического листа, жестко закрепленное на пролетном строении.
В отличие от прототипа деформационный шов согласно изобретению дополнительно содержит антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки, установленные в металлических уголковых окаймлениях. Плоский скользящий металлический лист выполнен клиновидным и установлен в металлических уголковых окаймлениях через антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки с возможностью перемещения поперек моста. Причем клиновидный металлический лист выступает за пределы зазора между плитами пролетных строений. Помимо этого, концы плит пролетных строений скошены соответственно обращенным к ним сторонам клиновидного металлического листа. В отличие от прототипа удерживающее устройство выполнено в виде пружины натяжения, одним концом закрепленной на пролетном строении, а другим жестко соединенной с концом перекрывающего зазор плоского скользящего металлического листа.
Антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки, в частном случае, выполнены из фторопласта или тефлона.
Совокупность существенных признаков, характеризующая заявляемое изобретение, в известных технических решениях не обнаружена, что подтверждает новизну изобретения. Заявляемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», поскольку выполнение скользящего металлического листа для перекрытия зазора между пролетными строениями клиновидной формы и перемещение его при изменении температуры поперек проезжей части очевидным образом не следует из уровня техники.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид деформационного шва (в плане) при положительной температуре.
На фиг. 2 - общий вид деформационного шва (в плане) при отрицательной температуре.
На фиг. 3 - деформационный шов в разрезе.
Деформационный шов содержит плоский скользящий клиновидный металлический лист 1, установленный в зазоре между плитами 2 пролетных строений. Один конец металлического листа 1 жестко соединен с пружиной натяжения 3, закрепленной другим концом на пролетном строении. Металлический лист 1 через антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки 4 установлен в уголковых металлических окаймлениях 5, которые жестко закреплены на пролетных строениях 2. Высота клина металлического листа 1 превышает длину зазора между плитами 2 пролетных строений. В этом случае клиновидный металлический лист при монтаже выступает за пределы зазора между плитами пролетных строений и обеспечивает перекрытие зазора при изменении температуры воздуха. Плиты 2 скошены соответственно сторонам металлического листа 1. Пружина натяжения 3 обеспечивает при этом постоянное плотное прилегание перекрывающего металлического листа 1 к окаймлениям 5.
Антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки могут быть выполнены из фторопласта или тефлона, которые при низком коэффициенте трения гидрофобны, атмосферостойки, тепло- и морозостойки, сохраняют гибкость и эластичность и хорошо поддаются механической обработке. Применение материала для антифрикционных прокладок не ограничено выбором фторопласта или тефлона. Возможно применение и иных антифрикционных материалов для прокладок, которые широко известны в технике и их выбор не вызывает затруднений у специалистов.
Монтаж деформационного шва выполняется по известным технологиям устройства деформационных швов открытого типа. Вначале с помощью сварки или болтов на пролетных строениях закрепляют уголковые окаймления 5. В окаймления 5 плотно через антифрикционные клиновидные шпоночные прокладки 4 устанавливают металлический лист 1. К одному из концов жестко закрепляют конец пружины натяжения 3, которую другим концом жестко закрепляют на пролетном строении. При реконструкции шва удаляют все его элементы, производят замену смежных плит перекрытия 2 на плиты со скошенными краями для образования клиновидного зазора. После этого выполняют аналогичные операции, описанные выше.
Работа деформационного шва при температурных колебаниях заключается в следующем. При понижении температуры (фиг. 2) зазор между плитами 2 сужается и уголковые окаймления 5 «выдавливают» металлический клиновидный лист 1. Лист 1 скользит по антифрикционным прокладкам 4 в поперечном направлении. При повышении температуры (фиг. 1) зазор расширяется, клиновидный металлический лист 1 возвращается в прежнее положение. Пружина натяжения 3, обеспечивает поперечное перемещение листа 1 по антифрикционным прокладкам 4 и его возврат без сбоев и вертикальных смещений. Предложенная конструкция деформационного шва обеспечивает ровность дорожного покрытия, поскольку исключает образование зазоров и порогов при температурных изменениях.