МОДУЛЬНАЯ НАДСТРОЙКА ОПОРЫ МОСТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области строительства временных мостов на жестких опорах, и, в частности, предназначена для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок от пролетного строения и передачи их на фундамент.
Известна опорная конструкция, включающая ствол из установленных один на другой и соединенных между собой по высоте пустотелых открытых по торцам блоков, полости которых заполнены сыпучим материалом [1].
Недостатками данной опорной конструкции являются:
- большая трудоемкость возведения, связанная с необходимостью заполнения полостей сыпучим материалом;
- возможность установки только на сплошную ровную поверхность. Известна опора моста, включающая надфундаментную часть из расположенных ярусами унифицированных блоков с расположением одного блока в пределах каждого яруса и горизонтальными швами между блоками, заполненными связующим материалом, одна горизонтальная опорная грань каждого блока выполнена с углублением, а другая, противоположная ей, - с выступом, причем выступ блока одного яруса входит в углубление блока смежного с ним яруса с образованием между ними зазора по площади выступа, каждый блок имеет вертикальный сквозной проем [2].
Недостатком данной опоры моста является невозможность многократного использования блоков по причине неразборного их соединения между собой.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому эффекту является опора контурного типа, включающая одну, две или четыре колонны, установленные на горизонтальное основание из насыпного материала, каждая из них состоит из секций круглой металлической гофрированной трубы, соединенных друг с другом по высоте внахлест болтами и заполненных насыпным материалом, пробки, имеющей круглое очертание диаметром меньше диаметра трубы, выполненной из ряда деревянных брусьев разной длины, расположенных параллельно и жестко сплоченных друг с другом, уложенной наверх насыпного материала так, что верх пробки выше торца трубы, оголовок, состоящий из двух прокладников, уложенных перпендикулярно оси опоры на одну или две смежные пробки, сделанных, по крайней мере, из двух параллельных брусьев одинаковой длины, жестко сплоченных между собой, и двух опорных брусьев, аналогичной конструкции с прокладниками, уложенных параллельно оси опоры на прокладники [3]. Если опора, включает одну колонну, оба прокладника уложены на одну пробку, если две колонны - оба прокладника уложены на две пробки, если четыре колонны - на две смежные пробки уложено по одному прокладнику. Недостатками опоры контурного типа являются:
- большая трудоемкость возведения, связанная с необходимостью заполнения полостей сыпучим материалом;
- возможность установки только на сплошную ровную поверхность. Техническими результатами полезной модели является улучшение
эксплуатационных характеристик и расширение области применения за счет:
- уменьшения трудоемкости возведения за счет исключения из конструкции наполнения сыпучим материалом;
- возможности установки на основание или фундамент, верх которого состоит из отдельных балок, с просветами между ними.
Технические результаты достигаются тем, что модульная надстройка опоры моста, состоящая из двух или более секций круглого сечения, установленных вертикально, смежные секции жестко соединены друг с другом соосно, и оголовка, согласно полезной модели включает одну или более большую секцию и одну или более малую секцию, каждая большая секция состоит из круглой трубы, снабженной двумя торцевыми шпангоутами с лысками и, по крайней мере, одним промежуточным шпангоутом, жестко присоединенными к ней, простыми кронштейнами, включающими стенку и полку, каждый из них жестко присоединен стенками к соответствующей лыске торцевых шпангоутов так, что внешняя плоскость полки совпадает с плоскостью торца трубы и торцевого шпангоута, такелажными кронштейнами, включающими стенку, полку и такелажную скобу, каждый из них жестко присоединен стенками к соответствующей лыске торцевых шпангоутов аналогично простым кронштейнам, двумя торцевыми кольцами из листового материала, расположенными на торцах трубы соосно с ней и жестко присоединенными к торцам трубы и полкам простых кронштейнов, малая секция аналогична по конструкции большой секции, но имеет меньшую длину и отсутствует промежуточный шпангоут, смежные секции жестко соединены друг с другом торцевыми кольцами, оголовок снабжен кольцом, вырезанным из листового материала, обечайкой в виде отрезка круглой трубы, внешний диаметр которой равен диаметру отверстия кольца, она установлена в него заподлицо и жестко присоединена к нему, ребрами, установленными на кольцо радиально и кососимметрично и жестко присоединенными к нему и обечайке, круглой плитой, уложенной на верх ребер и обечайки соосно ей и жестко присоединенной к ним, имеющей, по крайней мере, два овальных строповочных отверстия между смежными ребрами и, по крайней мере, два выреза у ее края над ребрами, отверстия и вырезы расположены кососимметрично, по крайней мере, двумя такелажными скобами, шарнирно присоединенными к ребрам под вырезами круглой плиты, оголовок установлен на торцевом кольце верхней секции соосно и жестко присоединен к ней.
Второй вариант полезной модели отличается от первого тем, что колонна включает только секции, имеющие промежуточные шпангоуты.
Третий вариант полезной модели отличается от первого тем, что колонна включает только секции, не имеющие промежуточных шпангоутов.
Согласно четвертому варианту модульная надстройка опоры моста, состоящая из одного или более рядов колонн, каждый ряд состоит, по крайней мере, из двух колонн, каждая колонна состоит из двух или более секций круглого сечения, установленных вертикально, смежные секции жестко соединены друг с другом соосно, и оголовка, оголовки смежных колонн соединены связями, согласно полезной модели каждая колонна включает одну или более большую секцию и одну или более малую секцию, каждая секция состоит из круглой трубы, снабженной двумя торцевыми шпангоутами с лысками и, по крайней мере, одним промежуточным шпангоутом жестко присоединенными к ней, простыми кронштейнами, включающими стенку и полку, каждый из них жестко присоединен стенками к соответствующей лыске торцевых шпангоутов так, что внешняя плоскость полки совпадает с плоскостью торца трубы и торцевого шпангоута, такелажными кронштейнами, включающими стенку, полку и такелажную скобу, каждый из них жестко присоединен стенками к соответствующей лыске торцевых шпангоутов аналогично простым кронштейнам, двумя торцевыми кольцами из листового материала, расположенными на торцах трубы соосно с ней и жестко присоединенными к торцам трубы и полкам простых кронштейнов, малая секция аналогична по конструкции большой секции, но имеет меньшую длину и отсутствует промежуточный шпангоут, смежные секции жестко соединены друг с другом торцевыми кольцами, оголовок снабжен кольцом, вырезанным из листового материала, обечайкой в виде отрезка круглой трубы, внешний диаметр которой равен диаметру отверстия кольца, она установлена в него заподлицо и жестко присоединена к нему, ребрами, установленными на кольцо радиально и кососимметрично и жестко присоединенными к нему и обечайке, круглой плитой, уложенной на верх ребер и обечайки соосно ей и жестко присоединенной к ним, имеющей, по крайней мере, два овальных строповочных отверстия между смежными ребрами и, по крайней мере, два выреза у ее края над ребрами, отверстия и вырезы расположены кососимметрично, по крайней мере, двумя такелажными скобами, шарнирно присоединенными к ребрам под вырезами круглой плиты, оголовок установлен на торцевом кольце верхней секции соосно и жестко присоединен к ней, так, что два ребра параллельны горизонтальной оси опоры и два ребра перпендикулярны ей, связи жестко присоединены к ребрам оголовков смежных колонн, находящимся в одной плоскости.
Пятый вариант полезной модели отличается от четвертого тем, что каждая колонна включает только секции, имеющие промежуточные шпангоуты.
Шестой вариант полезной модели отличается от четвертого тем, что каждая колонна включает только секции, не имеющие промежуточных шпангоутов.
Кроме того, во всех вариантах труба и шпангоуты каждой секции могут быть выполнены из композиционного материала.
Кроме того, в четвертом, пятом и шестом вариантах связи могут иметь разную длину, зависящую от расстояния между смежными колоннами.
Кроме того, во всех вариантах смежные секции и оголовки могут быть жестко соединены друг с другом посредством разборных соединений.
Кроме того, в четвертом, пятом и шестом вариантах связи могут быть жестко соединены с оголовками посредством разборных соединений.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена модульная надстройка опоры моста, вид спереди; на фиг.2 то же, разрез А-А; на фиг.3 то же, разрез Б-Б; на фиг.4 представлена модульная надстройка опоры моста, вид сбоку; на фиг.5 представлено торцевое кольцо, вид сверху; на фиг.6 представлен простой кронштейн, вид спереди; на фиг.7 то же, вид снизу; на фиг.8 представлен такелажный кронштейн без такелажной скобы, вид спереди; на фиг.9 то же, вид сбоку; на фиг.10 опытный образец модульной настройки опоры моста (вариант из двух колонн) под испытательным стендом в ходе испытаний.
Модульная надстройка для временных и краткосрочных мостов состоит из четырех колонн, объединенных продольными и поперечными связями.
Каждая колонна состоит, по крайней мере, из одной большой секции, по крайней мере, одной малой секции и оголовка.
Большая секция состоит из круглой трубы 1, снабженной, по крайней мере, одним промежуточным шпангоутом 2 и двумя торцевыми шпангоутами 3 с лысками (на чертеже не показаны), простых кронштейнов 4, по крайней мере четырех такелажных кронштейнов 5 и двух торцевых колец 6.
Малая секция отличается от большой тем, что круглая труба 1 не снабжена промежуточными шпангоутами 2.
Круглая труба 1 и шпангоуты 2 и 3 выполнены из композиционного материала.
Торцевые шпангоуты 3 расположены на торцах трубы. Плоскости лысок параллельны продольной оси трубы. Если промежуточный шпангоут 2 один, то он расположен в середине трубы, если их несколько, то они равномерно распределены по длине трубы.
По крайней мере, в двух лысках, расположенных симметирчно относительно продольной оси трубы 1 каждого торцевого шпангоута 3 имеются группы из четырех сквозных отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения такелажных кронштейнов 5, например, посредством болтов. В остальных лысках торцевых шпангоутов 3 имеются группы из пяти отверстий (на чертеже не показаны) - четырех сквозных и одного глухого - для жесткого присоединения простых кронштейнов 4, например, посредством болтов и штифта.
Простой кронштейн 4 состоит из отрезка профиля, например уголка 7 и двух косынок 8, жестко присоединенных вблизи торцов уголка 7, например посредством сварки. В стенке уголка 7 имеется группа из пяти отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения его к лыске торцевого шпангоута 3, например, посредством болтов и штифта. В полке уголка 7 имеются два сквозных отверстия (на чертеже не показаны) - первое для жесткого соединения секций торцами или для жесткого присоединения оголовка, например, посредством болтов, второе для жесткого присоединения кольца, например, посредством болтов. На внутренней стороне полки рядом с отверстием для присоединения кольца имеется глухое отверстие (на чертеже не показано) для стопорения контршайбы (на чертеже не показана).
Такелажный кронштейн 5 состоит из отрезка профиля, например уголка 7, пластины 9, по крайней мере, двух косынок 10 и такелажной скобы 11. Пластина 9 установлена поперек уголка 7 посередине и приварена к его стенке и полке. Косынки 10 установлены в одной плоскости с разных сторон пластины 9, каждая приварена одной стороной к стенке уголка 7, другой стороной к пластине 9. В стенке уголка 7 имеется группа из четырех отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения его к лыске торцевого шпангоута 2, например, посредством болтов. В пластине 9 имеется отверстие (на чертеже не показано) для присоединения такелажной скобы 11.
Кронштейны 4 и 5 установлены на каждом торцевом шпангоуте 3 таким образом, что внешние плоскости их полок совпадают с плоскостью торца трубы 1 и торцевого шпангоута 3.
Торцевое кольцо 6 выполнено из листового металла. Оно соосно круглой трубе 1, его внутренний диаметр не более внутреннего диаметра трубы 1, внешний радиус не менее расстояния от оси трубы 1 до наружных углов полок уголков 7. В нем имеются отверстия, расположенные на одинаковом расстоянии от его центра, для соединения большой и малой секции между собой, например, посредством болтов, закрепления на фундаменте или присоединения оголовка. Отверстия соосны соответствующим отверстиям в полках простых кронштейнов 4, присоединенных к торцевому шпангоуту 2 любой секции трубы. В торцевом кольце 6 также имеются отверстия с фаской, расположенные на одинаковом расстоянии от его центра, для жесткого присоединения к простым кронштейнам посредством крепежных изделий с потайной головкой.
Оголовок состоит из кольца 12, вырезанного из листового материала, обечайки 13, выполненной в виде отрезка круглой трубы, ребер 14, круглой плиты 15, вырезанной из листового материала, и, по крайней мере, двух такелажных скоб 11. В кольце 12 имеются отверстия (на чертеже не показаны), расположенные на одинаковом расстоянии от его центра, для жесткого присоединения оголовка к торцевому кольцу 6 большой или малой секции колонны, например, посредством болтов. Внешний диаметр обечайки 13 равен внутреннему диаметру кольца 12, она установлена в него заподлицо и жестко присоединена к нему, например, посредством сварки. Ребра 14 установлены на кольцо 12 радиально и кососимметрично и жестко присоединены к нему и обечайке 13, например, посредством сварки. По крайней мере, в двух ребрах 14, расположенных в перпендикулярных плоскостях, имеются группы отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения продольных или поперечных связей, например, посредством болтов. Диаметр круглой плиты 15 равен внешнему диаметру кольца 12, в ней имеются, по крайней мере, два трапециевидных выреза и четыре овальных отверстия (на чертеже не показаны), расположенных симметрично относительно ее центра. К нижней плоскости плиты под овальными отверстиями жестко присоединены, например, посредством сварки четыре прямоугольные пластины (на чертеже не показаны) с аналогичными и соосными овальными отверстиями. В круглой плите 15 над каждым ребром 14 с группой отверстий для присоединения продольных или поперечных связей имеются группы отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения продольных или поперечных связей, например, посредством болтов. Отверстия в группе расположены симметрично относительно находящегося под ней ребра 14. В каждом ребре 14, расположенном под трапециевидными вырезами круглой плиты 15 имеется отверстие (на чертеже не показано) для присоединения такелажной скобы 11.
Продольные связи 16 соединяют смежные оголовки вдоль оси моста, каждая из них состоит из двух отрезков профиля, например швеллеров (на чертеже не показаны). Вблизи каждого торца швеллера в стенке имеется группа отверстий (на чертеже не показаны), для жесткого присоединения к ребру 14, например, посредством болтов, а в верхней полке - группа отверстий (на чертеже не показаны) для жесткого присоединения к плите 15, например, посредством болтов. В нижней полке швеллеров имеются вырезы для болтов (на чертеже не показаны), соединяющих оголовок с торцевым кольцом 6 большой или малой секции. На внешних кромках между стенкой и полками швеллеров сделаны фаски (на чертеже не показаны), которые начинаются от его торцов и имеют длину не менее длины ребра 14. В центре стенки каждого швеллера имеется, по крайней мере, одно овальное отверстие (на чертеже не показаны), расположенное горизонтально вдоль его продольной оси.
Поперечные связи 17 соединяют смежные оголовки поперек оси моста и имеют аналогичную конструкцию с одним отличием - в нижних полках отсутствуют вырезы под болты.
Вариантами модульной надстройки опоры моста являются:
1. надстройка опоры моста, состоящая только из одной колонны и не имеющая продольных 16 и поперечных 17 связей;
2. надстройка опоры моста, состоящая из двух и более колонн, расположенных в ряд и соединенных только продольными 16 или поперечными 17 связями;
3. надстройка опоры моста, состоящая из двух и более рядов колонн, каждый ряд состоит из двух и более колонн, смежные колонны соединены продольными 16 и поперечными 17 связями;
4. надстройка опоры моста по п.п.1-3, каждая колонна которой, включает только большие секции (имеющие промежуточный шпангоут);
5. надстройка опоры моста по п.п.1-3, каждая колонна которой, включает только малые секции (не имеющие промежуточных шпангоутов).
Монтаж модульной надстройки опоры моста производится в следующем порядке.
Большие и малые секции колонны, а также оголовки поставляются на строительную площадку в собранном виде.
Колонны собираются без оголовков непосредственно на фундаменте или на удаленной стройплощадке с последующей доставкой к месту установки. На фундаменте колонны собираются в вертикальном положении, на удаленной стройплощадке они могут собираться как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.
Соединение секций колонны производится путем совмещения отверстий в смежных торцевых кольцах 6 и простых кронштейнах 4 с установкой болтов в эти отверстия.
Если колонны собирались на удаленной стройплощадке, то они устанавливаются на фундамент, например краном. Строповка колонн производится за такелажные скобы 11 такелажных кронштейнов 5. Колонны, установленные на фундамент, присоединяются к нему, например, посредством болтов.
Оголовки перед установкой объединяются продольными 16 и поперечными 17 связями посредством болтов, устанавливаемых в группы отверстий на ребрах 14, плитах 15 и швеллерах связей 16 и 17. Затем они устанавливаются на верх колонн, и присоединяются к ним посредством болтов, устанавливаемых в отверстия колец 12, торцевых колец 6 и простых кронштейнов 4.
Также возможно монтировать оголовки попарно. Сначала соединяют по два смежных оголовка продольными 16 или поперечными 17 связями и присоединяют к одной из пар оставшиеся связи. Затем на верх колонны устанавливается пара оголовков с продольными 16 и поперечными 17 связями и присоединяется к ней. Далее на верх колонн устанавливается вторая пара оголовков, при этом совмещаются группы отверстий в ребрах 14 и плитах 15 с соответствующими группами отверстий на свободных концах связей. После этого вторая пара оголовков присоединяется болтами к связям и колоннам.
После монтажа надстройки на плиты 15 оголовков устанавливаются опорные части, а на них устанавливаются пролетные строения.
При сборке на удаленной стройплощадке надстройки, состоящей из одной колонны, оголовок может монтироваться там же, и надстройка устанавливается на фундамент вместе с ним.
Источники информации
1. SU 1110851 А.
2. SU 1043228 А.
3. Опоры контурного типа под пролетные строения с ездой поверху пролетами до 56,4 м для военных железнодорожных мостов. Часть 3. Опоры на обычных грунтах. Рабочие чертежи. Шифр 88/107-3, - ВНПО «Экосейл», 1988, л. 19-21.