Способ сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения

 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при монтаже пролетного строения моста. Задачей изобретения является упрощение и сокращение длительности монтажных работ. Способ сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения состоит в том, что на балках пролетного строения моста размещают упругопластичные в монтажный период и способные к отверждению опорные элементы, выполненные с высотой, превышающей расчетную высоту, соответствующую теоретическому профилю проезжей части пролетного строения. Затем осуществляют укладку плиты мостового полотна на опорные элементы, выставку плиты в проектное положение, фиксацию взаимного положения плиты, опорного элемента и балки путем затяжки тяг, пропущенных через фиксируемые элементы, выдерживают зафиксированные элементы в течение времени, необходимого для отверждения опорных элементов. При этом в качестве опорного элемента используют объемное тело, часть объема которого заполнена пластичной композицией, способной к отверждению, а другая часть объема заполнена упругими элементами, обеспечивающими в монтажный период жесткость опорного элемента, удовлетворяющую приведенному условию, и несущую способность опорного элемента - не менее суммарной нагрузки. Выставку плиты в проектное положение совмещают с операцией фиксации сопрягаемых элементов и осуществляют путем изменения высоты опорных элементов при затяжке тяг, производимой при контроле профиля проезжей части пролетного строения до достижения плитой проектного положения.

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при монтаже пролетного строения моста.

В ходе осуществления монтажных работ по сопряжению плит мостового полотна с балками пролетного строения наибольшую сложность вызывает необходимость обеспечения точной установки плит в проектное положение по высоте, особенно для мостов с рельсовыми путями.

Существует ряд способов, включающих специальные примеры корректировки положения плит мостового полотна для достижения проектного профиля проезжей части пролетного строения, используемые в процессе сопряжения плит с опорными балками.

Известен способ сопряжения плиты мостового полотна с опорной балкой пролетного строения, изложенный в (а. с. СССР N 1214818, E 01 D 19/04, публ. 1986 г.).

Плиты мостового полотна опускают на предварительно размещенные на опорных блоках опорные узлы. В качестве опорных узлов используют две опорные плиты с помещенными между ними двумя клиновыми элементами. Верхняя плита выполнена с контактной поверхностью в форме "ласточкина хвоста". Клиновые элементы выполнены в виде прямоугольных трапеций, обращенных друг к другу большими основаниями, и установлены с зазором друг относительно друга, в котором расположены фиксатор и набор прокладок. Требуемое вертикальное положение плиты мостового полотна достигается размещением клиновых элементов на нижней плите опорного узла на определенном расстоянии друг от друга, которое задается общей толщиной прокладок в наборе. Зависимость вертикального положения плиты мостового полотна от толщины прокладок устанавливается расчетным путем.

Недостатком данного способа является его сложность из-за необходимости точной установки клиновых элементов в требуемое положение, а также трудоемкость операции выставки плит в проектное положение, которое осуществляется подбором прокладок с подъемкой плит.

Известны способы сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения с использованием опорных элементов с изменяющейся в процессе монтажа высотой.

Так, например, согласно способу, изложенному в (а. с. СССР N 1331934, E 01 D 1/00, публ. 1987 г.), мостовые плиты опускают на предварительно размещенные на балках телескопические опорные элементы и твердые прокладки. Под действием силы тяжести плиты опорные элементы автоматически корректируют свою высоту на величину, позволяющую компенсировать неточность изготовления плит проезжей части. После этого осуществляют выставку плит в проектное положение путем наращивания или уменьшения высоты твердых прокладок с подъемкой плит, а затем затяжку крепежных элементов, соединяющих сопрягаемые элементы моста.

Недостатком данного способа является трудоемкость работ, связанных с выставкой мостовых плит в проектное положение.

Наиболее близким к заявляемому является способ, изложенный в (а. с. СССР 1346721, E 01 D 7/02, публ. 1987 г.), который выбран авторами за прототип.

Согласно данному способу сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения моста осуществляют следующим образом. Размещают на балках опорные элементы, а также твердые прокладки, например, из дерева. В качестве опорных элементов используют тонкостенные обоймы из упругого материала, заполненные пластичной твердеющей клеевой композицией на основе эпоксидных смол. Опорные элементы в монтажный период упругопластичны. Высота опорных элементов выбирается большей, чем теоретическая величина, рассчитанная из условия обеспечения заданного профиля проезжей части пролетного строения моста, на величину Δ_i. . При этом Δ_i. определяется величиной максимально возможной осадки опорного элемента под действием веса плиты. Осуществляют укладку плиты на указанные опорные элементы и твердые прокладки с помощью крана. Под действием силы тяжести плиты опорные элементы деформируются, корректируя свою высоту за счет пластичности на величину, обеспечивающую установку мостового полотна на проектную высоту с учетом неточностей изготовления сопрягаемых элементов моста. Так как жесткость опорных элементов в монтажный период невелика, твердые прокладки, размещенные на продольных балках, несут основную опорную функцию. Затем производят выставку плиты в проектное положение. Для этого поднимают плиту краном и в соответствии с измененной высотой опорных элементов корректируют высоту твердых прокладок путем добавления твердых тонких прокладок. Затем опускают плиту на прокладки и опорные элементы, после чего производят фиксацию плиты, опорных элементов и балки путем затяжки тяг, пропущенных через фиксируемые элементы, с усилием, необходимым по условиям эксплуатации мостового полотна. После завершения монтажа выдерживают зафиксированные элементы до отверждения клеевой композиции, используемой в опорных элементах. После отверждения опорных элементов производят подтяжку тяг на проектное усилие. При этом в период эксплуатации мостового полотна опорные элементы обладают достаточной прочностью и принимают на себя часть опорной нагрузки.

Рассматриваемый способ является длительным и требует больших трудозатрат.

Задачей предлагаемого способа является его упрощение и сокращение длительности монтажных работ.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что в способе сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения моста, включающем размещение на балках упругопластичных в монтажный период и способных к отвердению опорных элементов, выполненных с высотой, превышающей расчетную высоту, соответствующую теоретическому профилю проезжей части пролетного строения, укладку плиты мостового полотна на опорные элементы, выставку плиты в проектное положение и фиксацию взаимного положения плиты, опорного элемента и балки путем затяжки тяг, пропущенные через фиксируемые элементы, выдерживание зафиксированных элементов в течение времени, необходимого для отверждения опорных элементов, в качестве опорного элемента используют объемное тело, часть объема которого заполнена пластичной композицией, способной к отверждению, а другая часть объема заполнена упругими элементами, обеспечивающими в монтажный период жесткости опорного элемента, удовлетворяющую условию C≅ N/Δ_max , где C - жесткость опорного элемента, N - суммарная нагрузка от веса плиты и усилия натяжения тяги, приходящаяся на один опорный элемент, Δ_max- - величина максимальной осадки опорного элемента от веса плиты и усилия натяжения тяги, и несущую способность [N] опорного элемента - не менее суммарной нагрузки N, при этом выставку плиты в проектное положение совмещают с операцией фиксации сопрягаемых элементов и осуществляют путем изменения высоты опорных элементов при затяжке тяг, производимой при контроле профиля проезжей части пролетного строения до достижения плитой проектного положения.

Новым в предлагаемом способе является то, что в качестве опорного элемента используют объемное тело, часть объема которого заполнена пластичной композицией, способной к отверждению, а другая часть объема заполнена упругими элементами, обеспечивающими в монтажный период жесткость опорного элемента, удовлетворяющую условию C≅ N/Δ_max , где C - жесткость опорного элемента, N - суммарная нагрузка от веса плиты и усилия натяжения тяги, приходящаяся на один опорный элемент Δ_max- величина максимальной осадки опорного элемента от веса плиты и усилия натяжения тяги, и несущую способность [N] опорного элемента - не менее суммарной нагрузки N, при этом выставку плиты в проектное положение совмещают с операцией фиксации сопрягаемых элементов и осуществляют путем изменения высоты опорных элементов при затяжке тяг, производимой при контроле профиля проезжей части пролетного строения до достижения плитой проектного положения.

Укладка плит мостового полотна на размещенные на продольных балках упругопластичные в монтажный период опорные элементы, высота которых выбрана больше расчетной высоты, соответствующей теоретическому профилю проезжей части пролетного строения, позволяет осуществить изменение высоты опорных элементов под действием силы тяжести плиты и силы натяжения тяги и, тем самым, компенсировать неточности изготовления сопрягаемых деталей, а также выставить плиту в проектное положение по высоте.

Использование в способе опорного элемента в виде объемного тела, часть объема которого заполнена пластичной композицией, способной к отверждению, а остальная часть заполнена упругими элементами, обеспечивающими в монтажный период жесткость опорного элемента, удовлетворяющую соотношению C≅ N/Δ_max , где C,N,Δ_max , соответственно, жесткость опорного элемента, суммарная нагрузка от веса плиты и усилия натяжения тяги, величина максимально возможной осадки опорного элемента при выставке плиты в проектное положение, и несущую способность [N] опорного элемента - не менее суммарной нагрузки N, позволяет достигнуть оптимального сочетания пластичных и упругих свойств опорного элемента в монтажный период и достаточную прочность опорного элемента в период эксплуатации.

Пластичные свойства опорного элемента обеспечивают необходимое уменьшение его высоты при укладке плиты и при выставке плиты в проектное положение. При этом указанные выше упругие свойства опорного элемента позволяют выдержать воздействующую на него в монтажный период опорную нагрузку от силы тяжести плиты и усилия натяжения тяги без применения дополнительных твердых прокладок.

Выставка плиты в проектное положение, которую осуществляют путем затяжки тяг при контроле высоты профиля проезжей части пролетного строения до достижения плитой проектного положения позволяет совместить операцию точного позиционирования плиты с операцией фиксации сопрягаемых деталей, что значительно сокращает длительность и уменьшает трудоемкость монтажных работ, поскольку не требуется производить подъем плиты и подгонку высоты твердых прокладок в процессе выставки плиты.

Выдерживание зафиксированных элементов в течение времени, необходимо для отверждения пластичной композиции, заполняющей часть объема опорного элемента, обеспечивает требуемую твердость опорных элементов в условиях эксплуатации.

Способ осуществляют следующим образом.

Осуществляют нивелировку верхних поясов продольных балок пролетного строения моста. На верхние пояса указанных балок раскладывают опорные элементы. Опорные элементы выполнены с высотой, большей расчетной высоты на величину Δ_max , определяемую максимально возможной осадкой опорного элемента от веса плиты и от проектного усилия натяжения тяги.

Каждый опорный элемент выполнен в виде объемного тела, часть объема которого заполнена пластичной и способной к отверждению композицией, например композицией на основе эпоксидных смол, а другая часть объема заполнена упругими элементами. Опорный элемент, например, может быть выполнен в виде пластичной оболочки, заполненной пластичной твердеющей композицией, в которой распределены шарики из резины. Геометрические размеры шариков, а также плотность их распределения в объеме опорного элемента определяются расчетным путем, исходя из обеспечения жесткости C опорного элемента, удовлетворяющей условию C≅ N/Δ_max , и несущей способности [N] опорного элемента, составляющей величину не менее суммарной нагрузки N, приходящейся на один опорный элемент. Величины N и Δ_max определяются условиями эксплуатации и монтажа мостового полотна и на практике составляют значения соответственно 8 - 20 т и 0,5 - 2 см. Вместо шариков из резины могут быть использованы металлические пружины, параметры которых определяются расчетным путем, исходя из вышеуказанных требований, предъявляемых к опорным элементам.

Опорный элемент может быть выполнен, например, в виде тарелки, края, стенки и дно которой изготовлены из резины. Толщина и геометрические размеры элементов тарельчатого тела определяются расчетным путем, исходя из условия обеспечения требуемых жесткости и несущей способности опорного элемента.

В опорном элементе выполнено сквозное, изолированное от материала пластичной композиции отверстие под тягу, что исключает контакт тяги с материалами композиции.

Плиты мостового полотна укладывают с помощью крана на размещенные на балках опорные элементы.

Под действием силы тяжести плиты опорные элементы деформируются, корректируя свою высоту за счет пластических свойств в соответствии с действительным профилем верхних поясов балок и железобетонных блоков мостовых плит.

Пропускают сквозь соосные отверстия в плите, опорном элементе и верхнем поясе балки тяги, соединяющие указанные сопрягаемые элементы, например крепежные шпильки.

Осуществляют натяжение тяг с некоторым усилием, необходимым по условиям эксплуатации мостового полотна, преодолевая силы упругости опорных элементов. При этом производят выставку плит в проектное положение под постоянным контролем, например, с помощью нивелира, высотной отметки верха мостовых плит.

Затяжку тяг прекращают при достижении теоретически заданного профиля пролетного строения.

Осуществляют выдержку смонтированных элементов в течение периода времени, требующегося для отверждения композиции, заполняющей объем опорного элемента.

После отверждения опорных элементов при необходимости производят подтяжку тяг на проектное усилие.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет снизить длительность и трудоемкость монтажных работ за счет снижения временных и трудовых затрат при осуществлении процесса выставки плит мостового полотна в проектное положение.

Формула изобретения

Способ сопряжения плиты мостового полотна с балками пролетного строения моста, включающий размещение на балках упругопластичных в монтажный период и способных к отверждению опорных элементов, выполненных с высотой, превышающей расчетную высоту, соответствующую теоретическому профилю проезжей части пролетного строения, укладку плиты мостового полотна на опорные элементы, выставку плиты в проектное положение, фиксацию взаимного положения плиты, опорного элемента и балки путем затяжки тяг, пропущенных через фиксируемые элементы, выдерживание зафиксированных элементов в течение времени, необходимого для отверждения опорных элементов, отличающийся тем, что в качестве опорного элемента используют объемное тело, часть объема которого заполнена пластичной композицией, способной к отверждению, а другая часть объема заполнена упругими элементами, обеспечивающими в монтажный период жесткость опорного элемента, удовлетворяющую условию C≅N/Δ_max, где C - жесткость опорного элемента, N - суммарная нагрузка от веса плиты и усилия натяжения тяги, приходящая на один опорный элемент, Δ_max - величина максимальной осадки опорного элемента от веса плиты и усилия натяжения тяги, и несущую способность [N] опорного элемента - не менее суммарной нагрузки N, при этом выставку плиты в проектное положение совмещают с операцией фиксации сопрягаемых элементов и осуществляют путем изменения высоты опорных элементов при затяжке тяг, производимой при контроле профиля проезжей части пролетного строения до достижения плитой проектного положения.