ПОВОРОТНЫЙ ОПОРНЫЙ СТАКАН СВАЙНО-ВИНТОВОГО РОСТВЕРКА АВТОДОРОЖНОГО РАЗБОРНОГО МОСТА

Полезная модель (далее ПМ) относится к области возведения временных автодорожных разборных мостов (АРМ). Она может использоваться, в частности, для устройства ростверков из винтовых инвентарных трубчатых свай из комплекта группы опор среднего автодорожного разборного моста модернизированного (САРМ-М), как правило, на непросадочных грунтах. [I]. При устройстве ростверков на вечномерзлых грунтах, используемых по принципу I, могут применяться инвентарные трубчатые термосваи (патент на ПМ №52605 от 10.04 2006 г.) [2].
Известна конструкция свайно-винтового ростверка (СВР) моста САРМ-М, состоящая из ригеля, винтовых свай (4 или 8 шт.), элементов узла сопряжения ригеля с винтовой сваей и др. [I стр. 26-32]. В нем опорные стаканы со штырями размещаются на винтовых сваях выше ригеля ростверка. Для вывешивания ригеля на опорных стаканах используются еще винтовые тяги, траверсы, муфты, штыри меньшего диаметра, гайки сферические и контргайки [I рис. 38]. В узлах регулирования положения ригеля ростверка на сваях по высоте таких элементов еще больше [I рис. 41].
Расчеты показывают, что, например, для ростверка с четырьмя винтовыми сваями для сборки четырех узлов сопряжения ригеля со сваями потребуется более сорока различных элементов [I рис. 38]. Для сборки узлов регулировки положения ригеля ростверка по высоте таких элементов еще больше, в том числе по два опорных стакана на каждую сваю [I рис. 41].
Недостатком указанного СВР является сложность конструкции узла сопряжения ригеля ростверка с винтовой сваей [I рис. 38] и узла регулировки положения ригеля на сваях по высоте [I рис. 41], состоящих каждый из восьми различных элементов, изготовленных из стали. В состав обоих узлов входят опорные стаканы [I рис. 38 и 41], служащие для фиксации проектного положения ригеля ростверка на винтовых сваях и передачи нагрузки с ригеля на винтовые сваи через штыри, размещаемые в отверстиях стаканов при их совпадении со сквозными отверстиями в стволах свай.
Технической задачей ПМ является упрощение конструкции узлов сопряжения свайно-винтовых ростверков со сваями моста САРМ-М.
Указанная ТЗ решена за счет того, что поворотный опорный стакан свайно-винтового ростверка автодорожного разборного моста, размещенный на винтовой свае посредством штыря непосредственно под ригелем ростверка, отличается тем, что в стакане по высоте устроено несколько сквозных отверстий под штыри, вертикальные оси которых расположены по окружности стакана через одинаковые углы и на одинаковых расстояниях относительно друг друга, а горизонтальные оси отверстий расположены с одинаковым шагом по высоте.
На рисунке показана конструкция поворотного опорного стакана и его положение на винтовых сваях ростверка, где обозначено:
фиг. 1 - вид стакана прямо;
фиг. 2 - вид стакана сверху;
фиг. 3 - развертка наружной боковой поверхности корпуса стакана;
фиг. 4 - вид рабочего положения стакана на сваях ростверка;
поз. 1 - опорный стакан;
поз. 2 - опорный штырь;
поз. 3 - винтовая свая;
поз. 4 - ригель ростверка;
поз. 5 - нижний ригель надстройки промежуточной опоры;
поз. 6 - стойка надстройки опоры;
поз. 7 - диагональ связей надстройки опоры;
поз. 8-13 - сквозные отверстия на стакане под штырь 2;
поз. 14 - сквозные отверстия в стволе сваи под штырь 2;
α - углы между вертикальными осями сквозных отверстий по горизонтали;
h - шаг по высоте между горизонтальными осями сквозных отверстий на свае.
Н - высота опорного стакана;
d - внутренний диаметр стакана;
Д - наружный диаметр стакана;
πД - длина наружной окружности стакана.
Опорный стакан 1 изготавливается в заводских условиях. Шесть сквозных отверстий 8-13 на стакане устраиваются такого же диаметра (60 мм), как и в стволе сваи 3 под штыри 2 диаметром 59 мм [I рис. 39]. Они располагаются с определенным шагом по высоте стакана и с расчетным углом α между их вертикальными осями по горизонтали (фиг. 2). При этом расстояние h между верхним отверстием 8 и нижним 13 (фиг. 3 и 4) такое же, как и между отверстиями в стволе сваи, равное 150 мм [I]. Внутренний диаметр стакана d следует принимать равным 206-208 мм, чтобы он свободно надевался на сваю диаметром 203 мм [I стр. 29]. Наружный диаметр стакана Д следует принимать таким же, как и в составе моста САРМ-М. Смещение (сдвиг) отверстий 8-13 по высоте стакана и горизонтали позволит обеспечить более близкое положение верха стакана 1 к нижней плоскости ригеля ростверка 4 за счет его поворота на свае 3. Так, например, если отверстия в стакане 1 расположить с углами 36° между их вертикальными осями по горизонтали (фиг. 2), то по высоте h=150 мм разместится шесть отверстий (8-13) с шагом по высоте между горизонтальными осями отверстий равным 30 мм. Это позволит более близко располагать стаканы к ригелю ростверка по высоте на сваях. Как следствие, ближе к проектной отметке расположится верх надстройки опоры и проезжей части пролетного строения.
Применять стакан следует так. Вначале завинчивают все сваи до проектной отметки или отказа. После этого на сваи надевают стаканы и поворачивают их так, чтобы совпало одно из отверстий в стакане с ближайшим по высоте отверстием в свае 3. При этом верх стакана должен располагаться как можно ближе к проектной отметке плоскости низа ригеля 4. В совпавшие отверстия вставляют штырь 2. В случае, если между стаканом 1 и штырем 2 образуется зазор, (а он в нашем примере будет всегда меньше 3 см), то этот зазор следует заполнить плоскими металлическими прокладками толщиной 3-5 мм, которые должны быть изготовлены заблаговременно и включаться в комплект ростверка. После этого краном на опорные стаканы 1 опускают ригель ростверка 4. Проверяют отметки верхней плоскости ригеля ростверка. Если они соответствуют проектным, то на ригель ростверка 4 устанавливают и закрепляют нижний ригель надстройки опоры 5. Затем производится монтаж надстройки опоры.
Таким образом, полезная модель позволяет сократить количество элементов в узлах сопряжения ригеля ростверка со сваей и регулировки положения ригеля по высоте. За счет этого снижается вес узла и всего свайно-винтового ростверка по сравнению с существующей конструкцией на 420 кг с лишним.
Источники
1 Средний автодорожный разборный мост модернизированный (САРМ-М). Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воениздат, 2002.
2. Патент на полезную модель «Винтовая инвентарная трубчатая термосвая» №52605 от 10 апреля 2006 г.