МОДУЛЬНЫЙ БЛОК НЕИЗВЛЕКАЕМОЙ ОПАЛУБКИ СБОРНО-МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ СТОЙКИ ОПОР МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к мостостроению, и может быть использована при строительстве опор мостов, путепроводов, эстакад, колонн общественных зданий и других составных конструкций из сборно-монолитного железобетона.
Известна конструкция сборно-монолитной опоры моста переменного по высоте опоры поперечного сечения, где в качестве неизвлекаемой опалубки применяются составные железобетонные блоки в виде панелей, соединенные между собой и с монолитным бетоном заполнения стойки стеновой конструкции, работающие совместно на восприятие нагрузок (см. [2], Патент на изобретение «Сборно-монолитная опора моста» RU № 2107125 С1, МПК Е01Д 19/02).
Недостатком данной конструкции опалубки, состоящей из набора вертикально установленных железобетонных панелей, является её высокая трудоемкость монтажа, наличие большого количества блоков и вертикальных швов по периметру опоры и необходимость постоянного мониторинга за состоянием вертикальных швов между стеновыми блоками опалубки. Также следует отметить низкую архитектурную выразительность стоек и необходимость обогрева бетона при зимнем бетонировании опоры.
Известна конструкция сборно-монолитной опоры моста, где в качестве опалубки применяется конструкция неизвлекаемой опалубки замкнутого поперечного сечения, состоящая из секций железобетонных свай-оболочек с фланцевыми стыками, укладываемых друг на друга через слой связующего раствора ([3] Сборно-монолитные опоры. poznayka.org/s97704t1.html, / 06.12.2020. - с. 4, рис. 2).
Недостатком данной конструкции блока является то, что после возведения сборно-монолитной опоры секции железобетонных свай-оболочек и горизонтальные швы между ними требуют проведения дополнительных отделочных работ и нанесения защитных слоев на поверхности блоков в условиях строительной площадки. Также следует отметить низкую архитектурную выразительность стоек опор и необходимость обогрева бетона при зимнем бетонировании опоры. Такие опоры применяются при значительных нагрузках на больших мостах.
В качестве прототипа рассматривается конструкция неизвлекаемой опалубки, замкнутого поперечного сечения, состоящая из железобетонных модульных блоков с защитным лакокрасочным декоративным покрытием ([3] Патент на полезную модель RU №207719 МПК Е01Д 19/00, 19/02, 19/14. Модульный блок неизвлекаемой опалубки сборно-монолитной железобетонной стойки опор мостовых сооружений / Иванов Г.П., Трофимов Д.Д. / Заявка №2021100286 от 11 января 2021 г./
Полезная модель направлена на повышение прочности и трещиностойкости блока за счет двойного армированного стенки блока сетками из вертикальной и спиральной арматуры из композитного материала, расположенными в срединной плоскости по толщине стенки и в наружном слое бетона стенки с внутренней стороны блока. На верхней плоскости блока выполнен канал шпоночного соединения блоков, а вертикальная арматура сетки выполнена с выпусками за нижнюю плоскость блока на величину 3/4 от размера радиуса канавки шпонки. Сопряжение вертикальной и горизонтальных плоскостей стенки выполнено со скосом под углом 45°.
Внутренний диаметр блока определяется диаметром монолитной железобетонной стойки опоры и подбирается из сортамента стальных труб диаметрами от 530 до 10220-1420 мм. Наружные контуры блока могут быть круглого или полигонального очертания. Высота модульного блока определяется высотой стойки от обреза ростверка до отметки низа ригеля опоры. Блоки укладываются на слой полимерцементного клея толщиной до 3-4 мм. На участках сопряжения стойки с ростверком и ригелем опоры блоки выполняются меньшей высоты и другого цвета покрытия. Тонкостенные блоки армируются пространственным каркасом из композитной арматуры, состоящим из двух сеток по типу косвенного армирования спиральной арматурой с шагом витков не более 100 мм. Внутренняя сетка расположена в срединной плоскости стенки блока. Наружная сетка расположена на внутренней поверхности стенки блока и рассчитана на восприятие поперечных деформаций монолитного бетона тела сборно-монолитной стойки опоры. По наружным граням стенки выполняются с треугольными фасками с катетом 3-5 мм. На период укладки монолитного бетона и набора прочности монолитного бетона стыковые соединения блоков временно могут быть закреплены кольцевым бандажом из полосовой стали на стяжных болтах.
Сущность технического решения блока поясняется чертежами.
На фиг. 1 - представлена конструкция железобетонного модульного блока неизвлекаемой опалубки сборно-монолитной опоры моста, эстакады, путепровода с указанием параметров блока (вертикальный разрез).
На фиг. 2 - фрагмент горизонтального стыка блоков.
1
2
2
1
1
2
3
4
5
1
2
На фиг. 1 и фиг. 2 обозначены следующие параметры блока: D - наружный диаметр блока; d - внутренний диаметр блока по низу (расчетный диаметр несущей опоры из монолитного железобетона); d - внутренний диаметр блока поверху (наружный диаметр металлической трубы: d = d + 20 мм); h - высота блока; t - толщина стенки по низу блока; t - толщина стенки по верху блока; t - толщина наружной сетки; t - размер катета фаски с наружной стороны стыка блоков; t - толщина клеевого шва; S - шаг спиральной арматуры армирования блока сетками С-1 и С-2; S - шаг вертикальной армирования блока; S - длина выпусков вертикальных стержней сетки из композитной арматуры; R - радиус круговой шпонки по верху блока.
Конструкция модульного блока из железобетона состоит в следующем.
1
2
Стенка 1 блока армируется пространственным каркасом в виде двойного армирования кольцевыми сетками: С-1, расположенная в срединной плоскости стенки и С-2, расположенная в наружном слое бетона с внутренней стороны стенки блока. Армирование стенки сеткой С-1 выполнено из композитной проволочной арматуры с кольцевой спиральной рабочей арматурой 2 с шагом витка S по высоте блока. На участке стыка блоков укладываются два ряда кольцевой арматуры 3 и далее по высоте блока по спирали. Вертикальная арматура 4 кольцевой сетки устанавливается с шагом S по периметру блока. По нижней грани стенки вертикальная 4 арматура сетки выполнена с выпусками S на величину 3/4 от радиуса канавки шпонки R для анкеровки верхнего блока относительно нижнего блока в клеевом шве 7. Армирование стенки сеткой С-2 выполнено из композитной вертикальной арматуры 5 и высокопрочной проволочной арматуры 6. Наружная поверхность стенки блока в условиях заводской технологии после её зачистки, шпаклевки, шлифования и грунтовки имеет слои трещиностойкого лакокрасочного покрытия, слой (слои) декоративного 8 окрасочного покрытия и слой защитного пленочного материала.
1
Бетонирование блоков выполняют в вертикальном положении с вибропригрузом для создания кольцевой канавки шириной равной 1/3 от толщины стенки t.
Модульный блок неизвлекаемой опалубки сборно-монолитной стойки опоры мостовых сооружений обладает преимуществом, в сравнении с прототипом: повышенные прочность и трещиностойкость стенки блоков на восприятие поперечных деформаций бетона стоек сборно-монолитных железобетонных опор мостовых сооружений.
Повышение прочности и трещиностойкости стенки блоков достигается за счет того, что наружный слой бетона стенки с внутренней стороны блока имеет поперечное рабочее армирование из высокопрочной армат
Литература патентного поиска
1. Балючик Э.А., Шульман С.А., Шмидт В.И. Ткаченко С.С. Патент на изобретение: RU: № 2107125 С1, МПК E01D 19/02. Заявка: № 9611760203 от 03.09.1996 г. Опубл. 20.03.1998.
2. Сборно-монолитные опоры. poznayka.org/s97704t1.html.
3. Патент на полезную модель №207719. Модульный блок неизвлекаемой опалубки сборно-монолитной железобетонной стойки опор мостовых сооружений / Иванов Г.П., Трофимов Д.Д. / Заявка №2021100286 от 11 января 2021 г.