ГРУНТОЗАСЫПНОЙ МОСТ
SOIL-BACKFILLED BRIDGE

Изобретение относится к мостам, возведенным из отдельных стандартных секций или элементов.
Известна бетонная арка (Пат. US 7204058 B2, E01D 21/00 (20060101); E04B 1/32 (20060101); E04C 3/44 (20060101), Adrian Ernest Long Concrete arch and method of manufacture. - Опубл. 17.04.2007), состоящая из блоков, соединенных между собой в линейный массив с помощью полимерной сетчатой ленты и слоя бетона над ней, в уровне верхних кромок блоков, причем линейный массив блоков изготовлен на предприятии, транспортируется на место монтажа, где при подъеме массив за счет собственного веса приобретает форму арки, которая устанавливается на фундаментные блоки. Затем с помощью арматуры блоки через монтажные петли объединяется в единое целое.
Недостатком данной конструкции является сложность доставки крупногабаритных элементов на стройплощадку, так как вся арка изготавливается и объединяется на заводе, а для транспортировки на стройплощадку требуется специальный транспорт. Также недостатком является неравномерное распределение вертикальной нагрузки на несущие элементы при внецентренном загружении, что снижает несущую способность конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является арочный засыпной мост (Пат. РФ 2107770, МПК6 E01D 4/00. Б.А. Дробышевский; А.В. Кручинкин. Арочный засыпной мост.- Опубл. 27.03.1998), который включает опоры, опертую на них арку, состоящую из блоков полуарок, объединенных между собой, и грунтовую засыпку. Блоки имеют переменное по длине полуарки сечение, увеличивающееся от концов блока к его середине с соотношением площадей сечений в интервале (1-1,5):(1-3). Переменное сечение обеспечивается в процессе бетонирования рейкой - вибратором, регулируемой по высоте. Сопрягающиеся боковыми поверхностями блоки полуарок объединяются дискретными сварными или болтовыми стыками, состоящими из закладных металлических элементов, соединительного элемента и сварного шва.
Недостатком данного засыпного моста являются относительно высокое время строительства, сложность доставки крупногабаритных железобетонных элементов на стройплощадку, сложность изготовления полуарок, неравномерное распределение нагрузки на несущие элементы.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение монтажа конструкций моста, уменьшение внецентренных нагрузок на арку, повышение прочности несущих элементов за счет использования фибробетона, уменьшение стоимости доставки конструкций на стройплощадку за счет их малых габаритов.
Указанная цель достигается тем, что конструкция моста выполнена сборной из фибробетонных элементов, снабженных закладными деталями, и конструкцией из плит и георешетки, которая позволяет распределять вертикальное давление от подвижного состава на безотпорную зону арки.
Сущность изобретения заключается в том, что опоры выполнены сборными, установленными на ростверк, объединяющий сваи, а на опоры опирается арка параболической формы, выполненная из фибробетона и состоящая из отдельных блоков, шарнирно соединенных друг с другом по внешней поверхности арки, на верхней поверхности каждого блока по его углам выполнены ниши, в которых размещены металлические закладные проушины, с одной стороны блока по две штуки в нише, а с противоположной - по четыре, каждая проушина имеет отверстие для болтов, ось которых совпадает с точкой пересечения боковой и верхней поверхности блоков, на соприкасающихся поверхностях каждого блока выполнены с одной стороны выступы, а с другой стороны - углубления, которые совмещаются при монтаже арки, центральная часть которой является безотпорной зоной, то есть не испытывающей бокового отпора грунта, на границах безотпорной зоны размещены песчаные подушки, на которые опираются переходные железобетонные плиты, на плиты засыпается слой песка, после его уплотнения в пределах грунтовой обоймы засыпки укладывается полимерная георешетка с уклоном от вертикальной оси арки в сторону опор моста, а поверх песка укладываются слои дорожной одежды, при этом фасад моста по всей высоте выложен габионами, соединенными между собой арматурой, последний ряд которых выполняет функции перильных ограждений, причем габионы установлены в процессе устройства грунтовой обоймы засыпки моста.
На фиг. 1 представлен общий вид моста, включающий опору 1, габионы 2, дорожную одежду 3 и откосы насыпи 4.
На фиг. 2 представлен разрез моста вдоль его оси, включающий опору 1, дорожную одежду 3, фибробетонную арку 5, границу безотпорной зоны 6, песчаную подушку 7, на которую опираются переходные железобетонные плиты 8, поверх которых укладывается полимерная георешетка 9 в пределах грунтовой обоймы засыпки 10.
На фиг. 3 представлена схема блока 11 арки 5 в разрезе, у которого на соприкасающихся наклонных поверхностях выполнены углубления 12 и выступы 13, которые совмещаются при монтаже арки, также с двух противоположных сторон на каждом блоке 11 имеются ниши 15, в которых с одной стороны расположены две, а с другой - четыре закладные монтажные проушины 14, в каждой из которых имеется отверстие 16, ось которого совпадает с точкой пересечения боковых 12, 13 и верхней поверхностью 17 блока 11, на которой имеются монтажные петли 18.
На фиг. 4 представлен вид А-А на блок 11, на котором изображены вертикальные поверхности с углублением 19 и с выступом 20, которые совмещаются при монтаже арки путем продольной надвижки после установки на опоры, также изображены монтажные проушины 14, ниши 15, верхняя поверхность 17 блока 11 и монтажные петли 18.
На фиг. 5 представлен стык соседних блоков в рабочем состоянии, на котором изображены соприкасающиеся поверхности с выступом 13 и углублением 12, которые образуют поперечный стык 22, а также монтажные проушины 14 с отверстием 16, в который устанавливается болт 21, ось которого совпадает с осью отверстия и совпадает с точкой пересечения боковых 12, 13 и верхней поверхностью 17 блока.
На фиг. 6 представлен вид Б-Б, на котором изображен вид сверху на смонтированные блоки 11 арки 5, объединенные в единую секцию с помощью монтажных проушин 14, болтов 21 и гаек 24, образуя продольный стык 25. Выступы 20 и углубления 19, с помощью которых секции арок объединяются в единую конструкцию путем продольной надвижки одной секции к другой, после чего они объединяются в арку 5 с помощью арматуры 23 через монтажные проушины 18.
На фиг. 7 представлена схема универсальной опалубки для изготовления блоков 11 арки 7 (кроме крайних блоков), и шарнирный элемент 28, ось которого совпадает с линией пересечения нижней поверхности 26 опалубки и наклонной стенкой опалубки 27.
Предлагаемый грунтозасыпной мост монтируется и работает следующим образом.
На опоры 1 устанавливается сборная фибробетонная арка 5, которая состоит из отдельных секций и состоящая из блоков 11. Все блоки 11 с помощью монтажных проушин 14, болтов 21, гаек 24, выступов 13 и углублений 12 собираются в секцию, которая поднимается за средний блок и принимает форму арки за счет собственного веса. Таким же образом монтируется следующая секция, которая путем продольной надвижки совмещает углубления 19 и выступы 20 соседних секций, тем самым объединяя все секции арки в единую конструкцию. Также соседние секции объединяются между собой с помощью арматуры 23 и монтажных петель 18, что добавляет жесткости всей конструкции.
Смонтированная арка 5 засыпается грунтом 10. В процессе засыпки на арку 5 на границах безотпорной зоны 6 на песчаную подушку 7 укладываются переходные железобетонные плиты 8, поверх которых через слой грунта укладывается полимерная георешетка 9, засыпается песком, а поверх песка укладываются слои дорожной одежды 3. В процессе засыпки фасад моста по всей высоте укрепляется сборными блоками - габионами 2, последний ряд которых выполняет функцию перильных ограждений.
Таким образом, применение сборных элементов - блоков, которые объединяются в секцию на стройплощадке, существенно снижаются затраты на транспортировку, а за счет быстрого монтажа секции арки в один прием сокращается время на строительство всего моста. Выступы и углубления на блоках способствую.т их более плотному соединению, что повышает жесткость всей арки. Применяя в качестве материала блоков фибробетон, улучшаются механические, прочностные характеристики, повышается эксплуатационная надежность арки. Применяя переходные железобетонные плиты и георешетку, создается безотпортная зона и арка нагружается более центрально, что повышает надежность всего сооружения. Кроме того, используя определенную опалубку (фиг. 7) возможно изготавливать блоки различной формы и собирать арки как переменного, так и постоянного радиуса.