Комбинированное сборное пролетное строение автодорожного разборного моста

Полезная модель (далее - ПМ) относится к области мостостроения и может быть применена для устройства временных автодорожных разборных мостов (АРМ) с ездой поверху.
Известно сборное плитно-балочное пролетное строение автодорожного моста (патент на ПМ №165497 от 03.10.2016 г.) [1].
Основные элементы его (продольные главные балки и поперечные балки проезжей части) изготовлены из углепластика. Это пролетное строение принято в качестве прототипа ПМ №1. Основным недостатком его является наличие в его конструкции нескольких (до 5 и более) поперечных блоков проезжей части, на индивидуальную укладку которых краном на главные балки и объединение с ними затрачивается значительное количество труда и времени.
Известна также конструкция сборного пролетного строения из комплекта моста малых пролетов (ММП), предназначенного для возведения низководных и высоководных автодорожных мостов длиной 195 м, шириной проезжей части 4,5 м и грузоподъемностью 80 т (Мост малых пролетов. Техническое описание. Москва. Воениздат, 2002) [2].
Пролетное строение ММП собирается из двух блоков Б1, пролетом 10 м, шириной 2,4 м и высотой 0,89 м (рис. 1, 3) [2].
Конструкция пролетного строения блока Б1 и его размеры приняты в качестве прототипа №2 ПМ. Основными недостатками его являются: изготовление из стали, а также завышенный размер проезжей части и значительная площадь сплошной боковой поверхности главной балки, что обуславливает увеличение воздействия боковой ветровой нагрузки на пролетное строение.
По данным интернета и СМИ в строительстве дорог в последние годы во всем мире все более широкое применение в качестве строительного материала получает переработанный пластик. Из таких материалов построено несколько мостов, изготовляют шпалы, тротуарную плитку, асфальт, плиты дорожного покрытия и другую продукцию.
Срок службы таких изделий может достигать 40-50 лет в диапазоне температуры воздуха от -30°С до +40°С. Конечно, у переработанного пластика имеются и свои недостатки, как и у других строительных материалов. Над снижением отрицательного воздействия их на строительные (в том числе мостовые) конструкции ведется исследовательская и опытно-конструкторская работа во многих странах включая РФ. В целом же опыт строительства (монтажа) мостов показывает, что переработанный пластик можно успешно применять, прежде всего, в изготовлении элементов временных (со сроком службы не менее 5 лет) автодорожных мостов - пролетных строений и опор. В некоторых мостовых конструкциях для повышения прочности и надежности их целесообразно применять комбинацией пластика с другими материалами.
Технической задачей ПМ является разработка такой конструкции пролетного строения автодорожного разборного моста (АРМ), которая обеспечит снижение затрат времени и труда на его сборку и укладку на опоры моста, а также уменьшение в целом веса пролетного строения.
Указанная техническая задача решена за счет того, что комбинированное сборное пролетное строение автодорожного разборного моста (АРМ) состоит из главной и поперечных балок, а также элементов проезжей части. Отличается тем, что проезжая часть устроена из двух продольных плит, которые опираются на главные и все поперечные балки. Плоские стенки главных и всех поперечных балок изготовлены цельными из листового углепластика, а плиты проезжей части - из переработанного высокоплотного пластика. При этом верх и низ стенок главной и поперечной балок усилены горизонтальными продольными металлическими уголками жесткости, а боковины стенок поперечных балок усилены вертикальными металлическими уголками жесткости, которые использованы одновременно для соединения со стенками главных балок. Все соединения элементов в пролетном строении выполнены с использованием болтов.
Предложенная конструкция ПМ и ее элементы показан на рисунках 1 и 2, где обозначено:
фиг. 1 - вид пролетного строения сверху; фиг. 2 - вид торца пролетного строения; фиг. 3 - стенка главной балки; фиг. 4 - верхний (а) и нижний (б) горизонтальные продольные уголковые ребра жесткости из металла; фиг. 5 - вид сверху на соединенные главную и поперечную балки; фиг. 6 - концевая соединительная накладка; фиг. 7 - уголковый раскос; фиг. 8 - верхние (а) и нижние (б) уголки жесткости поперечных балок; фиг. 9 (а, б, в) - виды поперечной собранной балки прямо (а), с торца (б) и сверху (в); фиг. 10 - трубчатый подкос; фиг. 11 - вертикальный уголок жесткости поперечной балки.
Поз. 1 - плита проезжей части; поз. 2 - блок колесоотбоя; поз. 3 - тротуар; поз. 4 - стойка ограждения; поз. 5 - главная балка; поз. 6 - стенка главной балки; поз. 7 - поперечная балка; поз. 8 - стенка поперечной балки; поз. 9 - уголковый раскос; поз. 10 - верхний уголок жесткости главной балки; поз. 11 - нижний уголок жесткости главной балки; поз. 12 - подкос трубчатый; поз. 13 - верхний тавровый кронштейн подкоса; поз. 14 - нижний плоский кронштейн подкоса; поз. 15 - вырез в подкосе; поз. 16 - вертикальные уголки жесткости поперечной балки; поз. 17 - продольные уголки жесткости поперечной балки; поз. 18 - отверстия под штыри главных балок; поз. 19 - отверстия для стяжных болтов; поз. 20 - концевая накладка на верхние и нижние уголковые ребра жесткости главных балок.
Осуществление ПМ производится в следующей технологической последовательности. Плиты проезжей части пролетного строения изготовлены из переработанного высокоплотного пластика (полиэтилена) марок РЕНД (НДРЕ) или ПЭВД, ПВД, на заводе, на котором производят такие пластики.
Остальные элементы, кроме металлических уголков, болтов с шайбами и гайками, изготовлены по чертежам из углепластика, например на заводе, на котором получают листовой и профильный углепластик.
Из готовых элементов на заводских сборочно-испытательных стендах производят контрольную сборку и испытание пролетных строений на расчетные нагрузки 90 т по специальным методикам.
Вначале собирают две главные балки 5 из элементов 6, 10, 11 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5). Параллельно со сборкой главных балок 5 на другом участке производится сборка поперечных балок 7 (фиг. 1, 2, 5, 9) из элементов 8, 16, 17. Собранные главные балки 5 и поперечные балки 7 доставляют на сборочно-испытательный стенд. Здесь производят объединение главных 5 и поперечных балок 7 в жесткую конструкцию остова пролетного строения (фиг. 1, 2, 5), продольная жесткость которого обеспечивается установкой раскосов 9 (фиг. 1 и 5).
После испытания остова пролетного строения (фиг. 5) на него краном укладывают плиты проезжей части 1 (фиг. 1, 2) и стяжки болтами через отверстия соединяют их с верхними уголками жесткости 10 главных балок 5 и уголками 17 поперечных балок 7 (фиг. 1 и 2). Затем устанавливают подкосы 12 (фиг. 2). Собранное пролетное строение (фиг. 1 и 2) испытывают на пролетную грузоподъемность, жесткость, прочность и другие характеристики.
Если результаты сборки и испытаний положительные, то пролетное строение может быть применено для возведения АРМ.
Таким образом, предлагаемая полезная модель, изготовленная из комбинации углепластика, переработанного пластика, металлических уголков и труб, а также метизов, обеспечивает снижение затрат времени и труда на сборку пролетного строения за счет уменьшения количества блоков проезжей части и снижения их веса. Кроме того, расширена область применения переработанного пластика в мостостроении, а именно в конструкциях временных автодорожных разборных мостов (АРМ).
Список использованных источников
1. Патент на полезную модель №165497 от 03.10.2016.
2. Мост малых пролетов. Техническое описание. Москва. Воениздат, 2002.
3. Технические условия проектирования временных автодорожных мостов и переправ. Москва. Воениздат, 1974.
4. Материалы сайта компании ООО НПП «АпАТэК» (http://www.apatech.ru).