СТАЛЬНОЕ ПРОЛЕТНОЕ СТРОЕНИЕ АВТОДОРОЖНОГО МОСТА С ЕЗДОЙ ПОНИЗУ

Полезная модель относится к строительству и предназначена для стальных мостов неразрезных систем.
Известна конструкция сплошностенчатых неразрезных балочных пролетных строений переменной высоты автодорожных мостов с ездой поверху [1. Гибшман Е.Е. Проектирование металлических мостов. - М.: Изд. «Транспорт», 1969. С.76, рис. 49, б, в. 2. Богданов Г.И., Владимирский С.Р., Козьмин Ю.Г., Кондратов В.В. Проектирование мостов и труб. Металлические мосты. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - М.: Маршрут, 2005. С. 101-130, рис. 4.2; 4.5; 4.23; 4.25.], позволяющая перекрывать пролеты до 200 м, более экономичная и имеющая лучший внешний вид по сравнению с конструкциями постоянной высоты. Недостаток этой конструкции заключается в удорожании изготовления и монтажа, связанного с невозможностью применения прогрессивного метода продольной надвижки и необходимостью устройства дополнительных временных опор в перекрываемых пролетах для полунавесной сборки.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является пролетные строения с ездой понизу для автодорожных мостов [3. Гибшман Е.Е. Проектирование металлических мостов. - М.: Изд. «Транспорт», 1969. С. 80, рис. 51, е.] и для железнодорожных мостов [4. Богданов Г.И., Владимирский С.Р., Козьмин Ю.Г., Кондратов В.В. Проектирование мостов и труб. Металлические мосты. Учебник для вузов железнодорожного транспорта. - М.: Маршрут, 2005. С. 89-95, рис. 3.17.], содержащие в своем составе две сплошностенчатые главные балки, раздвинутые на соответствующую ширину, и проезжую часть из продольных, поперечных балок и ездового полотна.
Недостаток этих конструкций заключается в том, что проезжая часть, включающая ездовое полотно и балочную клетку, не участвует в совместной работе с главными балками, что приводит к повышенной в полтора-два раза металлоемкости по сравнению с пролетными строениями с ездой поверху при той же длине пролета.
Задачей полезной модели является повышение несущей способности автодорожных цельнометаллических пролетных строений больших пролетов с ездой понизу, снижение материалоемкости, трудоемкости при монтаже, повышение эксплуатационной надежности и долговечности.
Указанный технический результат достигается тем, что цельнометаллическое пролетное строение, содержащее в своем составе две главные балки со сплошной стенкой, раздвинутые на соответствующую ширину, и проезжую часть в уровне нижнего пояса, согласно полезной модели составлено из двух неразрезных главных балок рационального очертания с переменной высотой, отвечающей эпюре изгибающих моментов в балке, и ортотропной плиты проезжей части, включенной в совместную работу с горизонтальным нижним поясом балок, причем ортотропная плита проезжей части выполнена с поперечным уклоном в сторону оси моста для стока и сбора атмосферных осадков в водоотводные устройства, ортотропная плита тротуаров размещена с наружной стороны главных балок с обратным уклоном, а горизонтальный лист нижнего пояса главных балок постоянного поперечного сечения на всей длине пролетного строения предназначен для обеспечения продольной надвижки пролетного строения по устройствам скольжения на опорах. Ряд указанных отличий является существенным:
1. По признаку очертания поясов главных балок пролетные строения-аналоги [1,2] содержат или параллельные горизонтальные, или верхний горизонтальный, а нижний криволинейный (полигональный) пояса, в то время, как в заявляемом пролетном строении верхний пояс криволинейный, а нижний горизонтальный.
2. По признаку формирования главных балок конструкция прототипа содержит две двух-опорные главные балки постоянной высоты, тогда как заявляемая конструкция представлена двумя неразрезными балками рационального очертания - с переменной высотой, что позволяет перекрывать большие пролеты, присущие неразрезным системам. При этом в отличие от аналогов [1, 2] регулирование высоты балок в зависимости от усилий в сечениях пролета не ограничено ни подмостовыми габаритами, ни высотой подходов к мосту.
3. По признаку компановки поперечного сечения ортотропная плита проезжей части пролетных строений-аналогов размещена в уровне верхнего пояса. Это приводит к необходимости применения в напряженных опорных зонах больших пролетов коробчатых сечений с увеличенным числом стенок и устройством нижней ребристой плиты, тогда как ортотропная плита проезжей части заявляемой конструкции сама выполняет эти функции и вместе со стенками оптимальной высоты и растянутым верхним поясом образуют незамкнутое сверху поперечное сечение. Проезжая часть конструкции-прототипа, размещенная в уровне нижнего пояса, в отличие от заявляемой не включена в совместную работу с главными балками.
4. Проезжая часть пролетных строений-аналогов [1, 2] содержит однородную ортотропную плиту постоянной высоты, соединенную с верхним поясом главных балок посредством продольного сварного шва между покрывочным листом ортотропной плиты и горизонтальным листом верхнего пояса балок и соединениями на высокопрочных болтах стенок поперечных балок ортотропной плиты с ребрами жесткости балок. В отличие от аналога ортотропная плита постоянной высоты в заявляемой конструкции размещена в уровне нижнего пояса. При этом покрывочный лист ортотропной плиты соединен продольным сварным швом со специальным горизонтальным ребром жесткости главной балки, а нижний поясной лист постоянного поперечного сечения на всей длине пролета является одновременно элементом накаточного пути при перемещении пролетного строения по устройствам скольжения на опорах.
5. Водоотвод с проезжей части кострукций-аналогов производится за счет поперечного (от оси в сторону тротуаров) и продольного уклонов к водоотводным трубкам и лоткам, что не исключает увлажнения несущих элементов конструкций сточными водами как с верховой, так и с низовой стороны моста. Проезжая часть заявляемой конструкции выполнена с поперечными уклонами от балок к оси пролетного строения, что позволяет сформировать сток по оси моста с устройством одного ряда коротких водоотводных трубок и устройств, полностью исключить воздействие сточных вод на несущие балки пролетного строения.
6. В отличие от аналогов с переменной высотой в силу развитых надопорных сечений заявляемая конструкция пролетного строения может быть собрана на насыпи подхода (сплошных подмостях) и установлена в пролет методом продольной надвижки, как правило, без применения промежуточных опор и аванбека.
Таким образом, заявляемое пролетное строение обладает совокупностью признаков, отличающих его от прототипа и известных решений и позволяющих достичь повышения несущей способности автодорожных цельнометаллических пролетных строений больших пролетов с ездой понизу, снижения материалоемкости, трудоемкости при монтаже, повышения эксплуатационной надежности и долговечности.
На фиг. 1 изображено неразрезное трех пролетное строение с ездой понизу, с переменной высотой; на фиг. 2 - поперечное сечение пролетного строения, вид по А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - узел У1 сопряжения ортотропной плиты проезжей части с главной балкой пролетного строения на фиг. 2.
Цельнометаллическое пролетное строение (фиг. 1-3) составлено из двух неразрезных главных балок 1 рационального очертания с переменной высотой и ортотропной плиты 2, включенной в совместную работу с балкой 1 посредством горизонтальных ребер жесткости 4. Ортотропная плита 2 проезжей части 3 выполнена с поперечным уклоном 5 в сторону оси моста 6 для стока и сбора атмосферных осадков в водоотводные устройства 7, ортотропная плита тротуаров 8 размещена с наружной стороны главных балок 1 с обратным уклоном 9. При этом покрывочный лист 11 ортотропной плиты 2 и 8 соединен продольным сварным швом 12 с горизонтальным ребром жесткости 4, а нижний поясной лист 10 балки 1 постоянного поперечного сечения на всей длине пролета служит элементом накаточного пути для перемещения пролетного строения по устройствам скольжения.
В заявляемой конструкции ничто не препятствует устройству главных балок наиболее рационального очертания - с переменной высотой, отвечающей эпюре изгибающих моментов в балке. В процессе продольной надвижки лидирующая консоль крайнего пролета представлена в облегченном виде с развитыми поперечными сечениями в надопорных зонах и фактически выполняет роль аванбека. Излишними в этом случае будут временные промежуточные опоры. Таким образом, заявляемое пролетное строение, проектируемое под эксплуатационные нагрузки способно воспринять монтажные нагрузки без дополнительных вспомогательных устройств и сооружений и без омертвленного металла.
Предлагаемое пролетное строение обладает резервом грузоподъемности при увеличении длины пролетов, отличается от известных решений более низкой материалоемкостью, трудоемкостью при монтаже, повышением эксплуатационной надежности и долговечности.