ПРОЛЕТНОЕ ТРУБОБЕТОННОЕ СТРОЕНИЕ МОСТА
BRIDGE OVERPASS PIPE-CONCRETE STRUCTURE

Изобретение относится к строительству малых и средних мостов, путепроводов и может быть использовано в конструкциях соответствующих пролетных строений.
Из уровня техники известен аналог, принятый как прототип заявляемого изобретения. В нем пролетное строение включает металлические главные трубчатые балки, установленные между ними металлические арочные оболочки и объединенную с главными балками посредством упоров железобетонную часть (патент РФ 2280122, опуб. 20.07.2006).
Недостатками известного аналога в том, что главные балки не являются трубобетонными, и в сочетании с верхней железобетонной частью пролетного строении это снижает несущую способность и долговечность пролетного строения, затрудняет ремонт, не предусматривается также возможность использования одной балки для мостов с одной транспортной полосой. Учитывая одинаковое расстояние между балками в известном аналоге, количество балок требуется больше.
Целью изобретения является создание пролетного строения для малых и средних мостов с оптимальной конструкцией и повышенной несущей способностью.
Технический результат заключается в повышении: несущей способности, долговечности, технологичности, ремонтопригодности.
Технический результат реализуется совокупностью следующих признаков:
Пролетное трубобетонное строение моста, состоящее из верхней и нижней несущих частей, отличающееся тем, что нижняя несущая часть состоит, по крайней мере, из одной трубобетонной продольной балки, а верхняя часть из ортотропной плиты с фасонными вырезами в поперечных ребрах по форме верхней поверхности балки, с возможностью плотной укладки плиты на балку и жесткого соединения с ней.
Кроме того:
пролетное строение выполнено модульным, состоящим из монтажных блоков, по крайней мере, с одной балкой;
трубобетонные продольные балки выполнены преднапряженными.
трубобетонные продольные балки выполнены с расположением бетонного ядра в верхней части внутреннего объема трубы, и жесткими стальными элементами в нижней части;
трубобетонные продольные балки выполнены с креплением к поперечным ребрам ортотропной плиты.
На чертежах Фиг. 1-4 изображено Пролетное строение моста.
Пролетное строение моста состоит из нижней несущей части в виде трубобетонных продольных балок 1 и верхней части в виде ортотропной плиты 2 с продольными 3 и поперечными 4 ребрами. Ортотропная плита 2 может быть унифицированной, выпускаемой с необходимыми требованиями, по существующим методикам расчета. В поперечных ребрах 4 плиты 2. выполняются фасонные вырезы с конфигурацией верхней поверхности балок 1, При монтаже, ортотропная плита 2 совмещена посадочными фасонными вырезами с трубобетонными балками 1 и закрепляется болтовым соединением 5-6 к поперечным ребрам 4 плиты 2. Для этого на наружной поверхности балок 1 с двух сторон привариваются кронштейны 7 с отверстиями на расстоянии равном расстоянию между поперечными ребрами 4 плиты 2. При монтаже плиты 2 на балки 1 в сопряжении с кронштейнами 7 балок 1 по месту выполняются отверстия в поперечных ребрах 4, и совершается крепление болт-гайка 5-6. (Фиг. 2). Крепление балок к поперечным ребрам ортотропной плиты может быть произведено также другим способом. Для этого к балкам 1 по месту сопряжения с поперечными ребрами 4 плиты 2 привариваются фланцы в виде секторов с отверстиями, которые будут совпадать с отверстиями вертикальных стенок поперечных ребер 4 для болтового крепления (не показ.). Может быть предусмотрено дополнительное крепление балок 1 к верхней пластине ортотропной плиты 2 по всей длине балок 1 с определенным шагом между поперечных ребер 4 плиты 1 с помощью шпилек, которые одним концом вставлены в кронштейны на балках или хомутов, которые плоской частью охватывают трубобетонные балки снизу, а верхней крепятся к верхней пластине плиты или к стенкам продольных ребер плиты, при этом части могут быть разъемными и соединяться резьбовой муфтой (не показ.). В области опор балок 1 на нижних поверхностях привариваются пластины 8 для лучшего контакта с опорой и предотвращения поворота балки 1 при монтаже. Пластины 8 могут быть выполнены с отверстиями под анкеры (не показ.) для крепления балок 1 к опорам (фиг. 2). Жесткое крепление ортотропной плиты 2 с балками 1 может быть сварным. Так возможен вариант пролетного строения, где в ортотропной плите 2 продольные ребра 9 над балкой 1 выполнены большей высоты, плоского, коробчатого, с бульбой, уголкового, таврового или двутаврового профиля с опорой на верхнюю поверхность балки 1 и жестко закрепленных с ней сваркой (фиг. 3). Крепление к продольным ребрам плиты в этом варианте может быть болтовым, Для этого к верхней части балок привариваются вертикальные пластины, которые в сопряжении с продольными ребрами плиты соединены болтовым креплением (не показ.). Трубобетонные балки 1 могут быть выполнены преднапряженными для повышения несущей способности (фиг.4) или балки, где бетонное ядро расположено в верхней части внутреннего объема трубы, с жесткими стальными элементами в нижней части (фиг. 5).
Сущность изобретения заключается в том, что пролетное строение включает нижнюю часть из трубобетонных балок, имеющих повышенную несущую способность и верхней части в виде ортотропной плиты, которая выполнена с фасонными вырезами в поперечных ребрах плиты под верхнюю поверхность балок, с возможностью монтажа плиты на балках. Это дает значительное повышение вертикальной, горизонтальной и особенно крутильной жесткости конструкции. При этом вертикальные ребра плиты под балками могут быть выполнены большей высоты с опорой на балки, что еще более увеличивает жесткость конструкции, равномерно распределяет нагрузки и дополнительно повышает несущую способность и сопротивление изгибающим нагрузкам как плиты, так и балок. Посадка балок в фасонные вырезы плиты и болтовое крепление позволяет устранить горизонтальные смещения балок между собой в поперечном направлении. Повышенная несущая способность пролетного строения также обусловлена применением преднапряженных трубобетонных балок, в которых верхняя часть бетонного ядра работает на сжатие, а нижняя - на растяжение, при этом преднапряженная арматура в нижней части бетонного ядра создает напряжение, противоположное напряжениям растяжения. Как вариант -использование в качестве продольных балок трубобетонные балки с бетонной верхней частью до нейтральной оси, где напряжения сжатия переходят в нулевое значение, а в нижней части напряжения растяжения - изгиба воспринимают стальные элементы жесткости.
Конструкция пролетного строения обеспечивает возможность разборки ее при ремонте. Технологичность пролетного строения обеспечивается упрощенной транспортировкой, легкостью монтажа, а также возможностью использования унифицированных ортотропных плит стандартного типа с необходимыми для данного моста параметрами и возможностью использования старогодных кондиционных газо-нефтетруб необходимого диаметра. При этом - для мостов с однополосным движением или пешеходных мостов возможно использование в качестве балки одной трубы. Возможно изготовление модульных блоков в цеховых условиях с одной балкой или двумя.
Итак, заявляемое пролетное трубобетонное строение моста обладает повышенной несущей способностью, высокой технологичностью и ремонтопригодностью.