ВРЕМЕННОЕ УСИЛЕНИЕ МОСТА НАД ВОДНОЙ ПРЕГРАДОЙ

Техническое решение относится к области создания и обслуживания транспортных магистралей, а именно, строительства и эксплуатации мостов любого типа, преимущественно, автодорожных и железнодорожных мостов малой и средней грузоподъемности, и может быть использовано при пересечении транспортными средствами, преимущественно, колоннами транспортных средств или железнодорожными составами, водных преград с использованием установленных над ними постоянных мостовых конструкций.
Известно (SU, авторское свидетельство 1310470) средство повышения несущей способности пролета моста, содержащего балочное пролетное строение, опоры и лоток. Согласно известному техническому решению предложено выполнять лоток в виде П -образной перевернутой рамы, на стойки которой опирается балочное пролетное строение, при этом стойки рамы и опоры соединяют между собой.
Известное техническое решение не может быть использовано в качестве средства временного усиления пролета моста.
Известна (SU, авторское свидетельство 1719527) временная опора пролетных соединений мостов, используемая для повышения несущей способности пролетных строений. Известная временная опора относится к конструкциям опор пролетных мостов на дорогах и путепроводах и может быть использована для временного повышения несущей способности стальных, сталежелезобетонных и железобетонных пролетных строений. Размещаемая известная временная опора содержит верхний и нижний пояса, объединенные
прикрепленными к ним концами посредством шарниров опорными стойками, причем каждая опорная стойка выполнена изогнутой по дуге в плоскости, ортогональной плоскости, проходящей через оси шарниров.
Недостатком известного технического решения следует признать значительное время, затрачиваемое на сборку данной конструкции, а также ее высокая себестоимость.
Известно техническое решение (Мисаилов В.Ф. Военные мосты. Часть 1. «Военное издательство министерства вооруженных сил союза ССР, М., 1947, с.476-478) временного усиления моста над водной преградой. Согласно известному техническому решению под пролет моста между его опорами дополнительно вводят туго расклиненные временные опоры.
Недостатком известного технического решения следует признать его технологическую сложность, обусловленную установкой в водной преграде дополнительной опоры..
Техническая задача, решаемая посредством разработанного способа, состоит в обеспечении возможности временного усиления пролета моста.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в упрощении конструкции при одновременном уменьшении трудозатрат на установку временных опор.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанное средство усиления пролета моста над водной преградой. Согласно разработанному техническому решению, под усиливаемый пролет моста между его опорами дополнительно вводят, по меньшей мере, одну протяженную емкость неизменного объема, размещаемую с интервалом не более 2,0-2,5 м
от ближайшей опоры или от поверхности другой аналогичной емкости с последующим ее закреплением под пролетом, причем объем емкости заполнен, по меньшей мере, частично жидкостью с плотностью меньше плотности воды, что обеспечивает давление снизу на пролет моста с усилием не менее 0,4 МПа.
После прохождения по временно усиленному мосту транспортного средства емкости предпочтительно удаляют. Как показала практика апробации способа, установка дополнительных (временных) опор под пролетами моста на указанном расстоянии не более 2,0-2,5 м от ближайшей опоры моста или от поверхности другой аналогичной временной опоры обеспечивает на деревянном мосту, предназначенному для прохождения автомобилей типа ЗИЛ, прохождение полностью груженного грузового автомобиля типа КАМАЗ. Использование наполняемой жидкостью, с плотностью меньшей чем, плотность воды, емкости упрощает транспортировку и размещение емкости под пролетом моста. В простейшем варианте реализации может быть использована емкость для перевозки горючего.
Для закрепления емкости под пролетом желательно выполнить на внешней поверхности емкости несколько (не менее двух) средств, обеспечивающих закрепление емкости посредством троса. Крепление емкости может быть необязательным, если в заполненном состоянии емкость опирается своей нижней частью на дно водоема. В этом случае крепление осуществляют путем фиксации емкости между пролетом моста и дном водоема.
Емкость может быть выполнена из любого материала, стойкого к размещаемой в емкости жидкости, механически прочного и, желательно, имеющего малую плотность. Предпочтительно использовать емкости, выполненные из сплавов алюминия.
В некоторых вариантах реализации разработанного способа могут быть использованы многокамерные емкости, причем в наиболее предпочтительном варианте реализации одна из указанных камер предназначена для заполнения сжатым газом, что увеличивает плавучесть емкостей и облегчает работу с ними при размещении их под пролетом моста.
Преимущественно используют емкости протяженной формы, располагаемые боковой поверхностью в сторону пролета моста. Использование подобных емкостей позволяет более равномерно распределить нагрузку со стороны пролета моста на емкость.
Для заполнения емкостей предпочтительно используют жидкие или сжиженные углеводороды, в частности керосин или гексан. Однако может быть использованы и другие жидкости с плотностью, меньше плотности воды.
В дальнейшем сущность и преимущества разработанного технического решения будет раскрыта с использованием примеров реализации.
1. Перемещение самоходного экскаватора из одной точки работы к другой точке работы в болотистой местности Тюменской области возможно по нескольким маршрутам. Первый маршрут составляет примерно 250 км и проходит по рекам области, причем при реализации этого маршрута необходимо использовать большегрузный водный транспорт и предварительно местами углубить дно рек с использованием земснаряда. Время на перемещение составит более десяти дней при наличии указанного водного транспорта в месте предыдущей работы экскаватора. Второй маршрут составляет 31 км и проходит по грунтовым дорогам, используемым, в основном, для вывоза леса. Второй маршрут проходит через заболоченную реку со слабым течением шириной 12 м и глубиной 2,4 м. Через реку
перекинут деревянный мост, установленный на 4 опорах, две из которых установлены на берегах реки вне болотистой зоны, а две опоры установлены в реке. Расстояние от нижней поверхности пролета до поверхности воды составило 0,8 м. Грузоподъемность моста позволяла пропускать по одному лесовозы, выполненные на базе автомобиля «Урал», но не позволяла пересечь реку экскаватору на гусеничном ходу. Для экономии времени и денежных средств было решено передвигать экскаватор по второму маршруту. Для обеспечения перемещения по мосту над рекой под мостом предварительно разместили по две цилиндрические емкости, выполненные из сплава алюминия, под каждым пролетом, при этом емкости цилиндрической формы имели диаметр 2,5 м. После размещения емкостей в них поместили керосин, до уровня, обеспечивающего касание поверхности емкости нижней поверхности пролета моста с давлением на мост с усилием 0,4 МПа. По усиленному подобным образом мосту экскаватор проследовал без риска обрушить мост. Время перемещения колонны, с учетом времени, затраченного на доставку, размещение и заполнение емкостей, составило 26 часов, трудозатраты при перемещении по второму варианту составили менее 30% от объема трудозатрат перемещения по первому варианту.
2. При доставке электрического трансформатора массой 8,4 тонны на строящуюся подстанцию в республике Коми необходимо проехать по однопролетному мосту длиной 6 м, грузоподъемностью 9,0 тонны, отстоящему от поверхности воды на 0,8 м. Суммарная масса автомобиля и трансформатора составила 10 тонн. Предварительно под пролетом моста разместили две дюралевые емкости с квадратным поперечным сечение с длиной стороны квадрата 3 м. Емкости заполнили гидролизным этанолом до уровня,
обеспечивающего касание емкостью нижней поверхности пролета моста с давлением на мост с усилием 0,4 МПа. Указанные емкости закрепили под пролетом моста с использованием цепей. Автомобиль проследовал по мосту без разрушения последнего.
3. В ходе проведения учений сил МЧС для пересечения колонной техники заболоченного пространства был использован наплавной мост, в качестве опор которого были использованы стандартные понтоны, расположенные на расстоянии 4 метров друг от друга. Штатная грузоподъемность моста составила 6 тонн. Поскольку в колонне техники находились самоходные установки массой 7,2 тонны, было принято решение о временном усилении моста. Для этого под пролеты на равном расстоянии между опорами были размещены штатные емкости с бензином диаметром 1,2 м, причем данные емкости создали давление на пролет моста 0,4 МПа. Данное усиление пролета моста обеспечило прохождение всей колонны.
Использование разработанного технического решения по сравнению с использованием известной временной опорой позволяет, по меньшей мере, в 4-5 раз сократить время, затрачиваемое на временное усиление грузоподъемности моста с соответствующей оптимизацией маршрута движения.