Деревобетонное пролетное строение из дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков с железобетонной плитой, включенной в совместную работу с блоками
WOOD-CONCRETE SPAN FROM PLANK-COBBLE-DOWEL-NAILING BLOCKS WITH REINFORCED CONCRETE PLATE, WHICH IS INCLUDED INTO JOINT OPERATION WITH BLOCKS

Изобретение относится к строительству и может быть применено при сооружении мостов с дерево бетонными пролетными строениями.
Известна конструкция пролетного строения [патент РФ на изобретение RU 2436889 С1, пролетное строение из коробчатых дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков / В.А. Уткин, В.И. Пузиков // 20.12.2011 Бюл. №35], составленного из коробчатых дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков, верхние и нижние пояса которых содержат состыкованные (посредством стальных накладок) парные поясные брусья, скрепленные со стенками (нагельно-болтовыми) соединениями, и два слоя перекрестных досок, закрепленных к поясным брусьям гвоздевым забоем, причем доски первого слоя уложены перпендикулярно оси блока, доски второго слоя -вдоль оси блока, а поперечная брусчатая деревоплита уложена непосредственно на изолированную поверхность и закреплена болтами к поясным брусьям.
Недостаток известной конструкции заключается в нерациональном размещении поперечной брусчатой деревоплиты и в неполноценном использовании ее и железобетонных плит ездового полотна в совместной работе от временной нагрузки на поперечный изгиб, в излишней материалоемкости и трудоемкости, связанных с обеспечением поперечного уклона за счет подуклонки.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту конструкцией является пролетное строение [патент РФ на изобретение RU 2574240 пролетное строение из коробчатых дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков с железобетонной плитой / В.А. Уткин, П.Н. Кобзев, В.И. Пузиков, Казанцев Б.В. // Опубл. 10.09.2014], составленное из коробчатых дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков, верхние и нижние пояса которых содержат состыкованные (посредством стальных накладок) парные поясные брусья, скрепленные со стенками нагельно-болтовыми соединениями, и два слоя перекрестных досок, закрепленных к поясным брусьям гвоздевым забоем, причем доски первого слоя уложены перпендикулярно оси блока, доски второго слоя - вдоль оси блока, а на изолированную поверхность блоков уложены зеркально симметричные блоки поперечной железобетонной плиты, объединенные между собой по оси моста продольным швом из монолитного железобетона и закрепленные к поясным брусьям стальными болтами, с устройством заполненных битумной мастикой поперечных на всю ширину моста деформационных швов, оклеечной гидроизоляции поверхности покрытия мостопластом и асфальтобетонного мостового полотна.
Недостаток известной конструкции заключается в неиспользовании железобетонной плиты проезжей части для совместной работы с коробчатыми блоками от временной нагрузки на продольный изгиб и в этой связи в излишней материалоемкости конструкции.
Цель изобретения - повышение грузоподъемности дощато-гвоздевых пролетных строений, снижение материалоемкости и трудоемкости их изготовления и монтажа, повышении долговечности и эксплуатационной надежности мостов с дощато-гвоздевыми пролетными строениями.
Указанный технический результат достигается тем, что пролетное строение, составлено из установленных на опоры по эпюре поперечного уклона дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков, верхние и нижние пояса которых содержат состыкованные (посредством стальных накладок) парные поясные брусья, скрепленные со стенками нагельно-болтовыми соединениями, и два слоя перекрестных досок, закрепленных к поясным брусьям гвоздевым забоем, причем доски первого слоя уложены перпендикулярно оси блока, доски второго слоя - вдоль оси блока, а на изолированную поверхность блоков уложены зеркально симметричные блоки поперечной железобетонной плиты, объединенные между собой по оси моста продольным швом из монолитного железобетона и закрепленные к поясным брусьям стальными болтами, с устройством заполненных битумной мастикой поперечных на всю ширину моста деформационных швов, оклеенной гидроизоляции поверхности мостопластом и асфальтобетонного мостового полотна, отличается тем, что парные поясные брусья верхнего пояса снабжены закрепленными к ним на болтах и распределенными с определенным интервалом по длине пролета стальными парными накладками с гребенчатыми выступами и гибкими упорами, а вместо двух слоев перекрестных досок верхнего пояса в промежутках между коробчатыми блоками и с наружной стороны крайних блоков устроено днище опалубки монолитной железобетонной плиты с последующим бетонированием ее, включением в совместную работу с деревянными блоками, устройством гидроизоляции и ездового полотна.
Ряд указанных отличий являются существенными:
1. По признаку компоновки поперечного сечения пролетное строение-прототип составлено из установленных на опоры по эпюре поперечного уклона коробчатых дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков замкнутого профиля, в то время как заявляемое пролетное строение составлено из корытообразных дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков открытого сверху профиля с верхними брусчатыми поясами без слоев перекрестных досок, при этом проезжая часть прототипа выполнена из сборных зеркально симметричных поперечных железобетонных плит, уложенных непосредственно на поверхность коробчатых блоков, закрепленных к поясным брусьям стальными болтами и объединенных по оси моста продольным швом из монолитного железобетона, с последующим устройством мостового полотна, а проезжая часть заявляемого решения выполнена в виде монолитной железобетонной плиты, объединенной для совместной работы с верхними брусчатыми поясами посредством закрепленных к поясам на болтах стальных парных накладок с гребенчатыми выступами и гибкими упорами.
2. По признаку объединения железобетонной плиты с несущими дощато-гвоздевыми блоками сборные блоки железобетонной плиты пролетного строения - прототипа закреплены к поясным брусьям стальными болтами «на отрыв» с устройством заполненных битумной мастикой поперечных на всю ширину моста деформационных швов, работают только на изгиб в поперечном направлении и не воспринимают усилия сдвига в продольном направлении, в то время как заявляемая конструкция объединения монолитной железобетонной плиты с блоками предусматривает соединение монолитной железобетонной плиты с поясными брусьями посредством стальных боковых накладок с выступающими гребенчатыми упорами, воспринимающими усилия отрыва и сдвига и обеспечивающими совместную работу железобетонной плиты и несущих деревянных конструкций.
3. В отличие от соединения монолитной железобетонной плиты и стальных балок по патенту РФ №2110639 [Патент РФ №2110639 стыковое соединение монолитной железобетонной плиты и стальной балки сталежелезобетонного пролетного строения моста /В.П. Егоров, А.В. Кручинкин, В.Г. Решетников/. Опубл. 10. 05 1998], представленного в виде непрерывной гребенчатой стальной полосы (полос) с прорезями и отверстиями для пропуска стержней арматуры и гибких упоров, закрепленной (закрепленных) сваркой к стальным поясам балок, предлагаемые соединительные элементы представлены стальными парными накладками с выступающими над поясными брусьями гребенчатыми устройствами с прорезями и отверстиями для гибких упоров, закрепленными к поясным брусьям на болтах в отверстиях поясных нагельных соединений и распределенными с определенным интервалом по длине пояса. 4. По признаку увеличения долговечности заявляемой конструкции несущие деревобетонные коробчатые блоки под защитой монолитной железобетонной плиты проезжей части имеют более качественную и надежную конструктивную защиту от увлажнения и биологического поражения.
Таким образом, заявляемое пролетное строение моста обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных решений и позволяющих достичь увеличения грузоподъемности, снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и монтажа, повысить долговечность и эксплуатационную надежность этих конструкций.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведено поперечное сечение пролетного строения из дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков с железобетонной плитой, включенной в совместную работу с блоками; на фиг. 2 приведен узел объединения железобетонной плиты с верхним поясом дощато-брусчато-нагельно-гвоздевого блока на фиг. 1; на фиг. 3 приведен монтажный дощато-брусчато-нагельно-гвоздевой блок пролетного строения на фиг. 1; на фиг. 4 приведено поперечное сечение монтажного блока на фиг. 3; на фиг. 5 приведен узел соединения стальных парных накладок с гребенчатыми выступами к поясным брусьям на фиг. 3-4.
Пролетное строение (фиг. 1) составлено из установленных на опоры по эпюре поперечного уклона корытообразных дощато-брусчато-нагельно-гвоздевых блоков 1, объединенных монолитной железобетонной плитой 2 с устройством гидроизоляции и ездового полотна 3, при этом парные поясные брусья верхнего пояса 4 (фиг. 1-5) снабжены закрепленными к ним на болтах 5 и распределенными с определенным интервалом по длине пролета стальными парными накладками 6 с гребенчатыми выступами и гибкими упорами 7 (фиг. 2, 4) а вместо двух слоев перекрестных досок верхнего пояса в промежутках между коробчатыми блоками и с наружной стороны крайних блоков устроено днище опалубки 8 (фиг. 4) монолитной железобетонной плиты 2 с последующим бетонированием ее, включением в совместную работу с деревянными блоками 1, устройством гидроизоляции и ездового полотна 3.
В составе пролетного строения каждый дощато-брусчато-нагельно-гвоздевой блок 1 работает: на первой стадии - на воздействие собственного веса и равномерно распределенной нагрузки от веса бетонируемой железобетонной плиты 2, а на второй стадии 1 уже в составе деревобетонного сечения - на действие равномерно распределенной постоянной нагрузки от ездового полотна 3 и на воздействие временной нагрузки в соответствии с законами упругого распределения. Применяемая в качестве поперечной конструкции монолитная железобетонная плита заявляемого пролетного строения, имея более высокую поперечную жесткость в сравнении со сборной плитой, позволяет снизить временную нагрузку на блок и увеличить грузоподъемность как отдельного блока, так и всего пролетного строения в целом. При этом включение железобетонной плиты в совместную работу с деревянной конструкцией обеспечивает существенное повышение несущей способности как отдельных блоков, так и пролетных строений в целом. Конструкция предлагаемого решения проста и технологична, отличается от известных решений более низкой материалоемкостью и трудоемкостью, повышенной долговечностью.