Плитное пролетное строение автодорожного моста
Владельцы патента RU 2277612:
Государственное унитарное предприятие "Трансдорпроект" (RU)
Изобретение относится к области мостостроения, а именно к конструкциям сборных пролетных строений мостов. Плитное пролетное строение автодорожного моста состоит в поперечном сечении из отдельных сборных плит, объединенных стыками, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит. Полотно проезжей части выполнено из монолитного водонепроницаемого бетона, а стыки выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенные соединительным монтажным металлическим элементом таким образом, что последний входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона. Расстояние по длине пролетного строения между жесткими металлическими соединениями определяется указанной зависимостью. Технический результат состоит в повышении эксплуатационной надежности пролетного строения автодорожного моста, повышении его несущей способности. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области мостостроения, а именно к сборным пролетным строениям мостов.
Известно плитное пролетное строение моста, представляющее собой единую железобетонную плиту с уложенным поверх нее покрытием (Г.К.Евграфов. Мосты на железных дорогах. Трансжелдориздат. М., 1955, рис.230, 231).
Недостаток такого пролетного строения заключается в том, что оно находит применение для перекрытия небольших пролетов, так как с увеличением пролета вырастает толщина плиты и ее монтаж становится затруднительным из-за увеличения веса. Кроме того, недопустимо большой вес может образоваться при небольших пролетах, но в мостах большой ширины.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является сборное железобетонное пролетное строение моста, состоящее в поперечном сечении из отдельных плит, объединенных между собой шпоночными швами, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит («Бетон и железобетон», №12, 1971 г., с.10-12).
Недостатки плитного пролетного строения такой конструкции состоят в том, что невозможно качественно заполнить шпонку, особенно в зимний период, что вызывает расстройство стыков и перегрузку элементов пролетных строений.
Кроме того, полотно проезжей части является дополнительной нагрузкой, что снижает эксплуатационные характеристики пролетного строения.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности пролетного строения автодорожного моста путем устранения разрушения поперечных стыков плит и за счет объединения плиты и полотна проезжей части и повышения его несущей способности.
Для достижения указанного технического результата в плитном пролетном строении автодорожного моста, состоящем в поперечном сечении из отдельных сборных плит, объединенных стыками, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит, полотно проезжей части выполнено из монолитного водонепроницаемого бетона, а стыки выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенные соединительным монтажным металлическим элементом таким образом, что последний входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона, при этом расстояние по длине пролетного строения между жесткими металлическими соединениями определяется зависимостью:
где а - расстояние между жесткими металлическими соединениями, м;
к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;
l - длина плитного пролетного строения, м;
n - количество соединений, определяемое расчетом, б/р.
Кроме того, полотно проезжей части может быть выполнено из модицифированного сталефибробетона.
Кроме того, соединительный монтажный металлический элемент может содержать разъемные нижнюю и верхнюю части, при этом нижняя часть расположена ниже верхней поверхности сборных плит, а верхняя - входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено плитное пролетное строение (разрез А-А на фиг.2);
на фиг.2 - плитное пролетное строение (разрез Б-Б на фиг.1);
на фиг.3 - плитное пролетное строение (прототип).
Плитное пролетное строение автодорожного моста состоит в поперечном сечении из сборных плит 1, объединенных друг с другом стыками 2, и полотна 3 проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит 1. Стыки 2 выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенных соединительным монтажным металлическим элементом. При этом закладные металлические элементы содержат наклонный 4, два боковых 5 и анкерные 6 элементы. Соединительный монтажный металлический элемент 7 представляет из себя треугольник, плотно примыкающий к наклонным элементам 4 и привариваемый к последним в период монтажа. Соединительный монтажный металлический элемент 7 может возвышаться над верхней поверхностью плиты 1 для большего включения в работу полотна проезжей части 3 или иметь для этой цели анкерный выпуск 8. Таким образом, соединительный монтажный металлический элемент может содержать разъемные нижнюю и верхнюю части. Стыки 2 могут быть выполнены и по-другому, но при этом должны быть соблюдены следующие требования:
- закладные металлические элементы смежных плит должны быть напротив друг друга;
- соединительный монтажный металлический элемент должен соединять смежные плиты 1 и способствовать сцеплению с полотном проезжей части 3;
- расстояние «а« между стыками 2 должно определяться расчетом из условия недопустимости вертикального относительного смещения смежных в поперечном направлении плит 1 пролетного строения:
где к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;
l - длина плитного пролетного строения, м;
n - количество соединений, определяемое расчетом, исходя из отмеченных выше условий.
Полотно проезжей части 3 выполнено из водонепроницаемого бетона. Одним из наиболее рациональных таких бетонов является модифицированный сталефибробетон, который еще имеет повышенное сцепление с основным бетоном плиты. Это дополняет сцепление с плитами через стыки 2 и обеспечивает включение в работу плит 1 на изгиб полотна проезжей части 3.
На полотно проезжей части 3 может быть уложен слой асфальта 9. Однако в общем случае езда может осуществляться и непосредственно по полотну 3.
Пролетное строение устанавливается на опоры 10 моста с помощью опорных частей 11.
Для пояснения в дальнейшем существа предлагаемого технического решения приведем характеристику прототипа (фиг.3), недостатки которого устраняются данным решением. Пролетное строение также состоит из отдельных плит 1, соединенных стыками 12 и установленных на опорные части 11. Стыки 12 представляют из себя в поперечном сечении шпонку из монолитного бетона, выполненную по всей длине пролетного строения. Опыт показал, что эти шпонки в процессе эксплуатации разрушаются, и плиты 1 начинают раздвигаться. В результате приходится делать дополнительный упор 13 и горизонтальную опорную часть 14. Полотно проезжей части представляет из себя выравнивающий слой 15, гидроизоляцию 16 и защитный слой 17. Оно не включено в работу плиты на изгиб и является лишь дополнительной нагрузкой.
Плитное пролетное строение предлагаемой конструкции работает следующим образом. При проходе нагрузки над отдельной плитой за счет стыков 2 включается в работу смежная плита, которая, в свою очередь, включает в работу следующую. Полотно проезжей части за счет повышенного сцепления предлагаемого вида бетона с плитой 1 и за счет сцепления в стыках 2 включается в работу пролетного строения на изгиб. При этом полотно проезжей части 3 заменяет выравнивающий слой 15, гидроизоляцию 16 и защитный слой 17, что существенно упрощает производство работ.
Особенностью сооружения пролетного строения предлагаемой конструкции является возможность разделения во времени отдельных этапов. В зимнее время может быть осуществлен монтаж плит 1 и объединение их стыками 2. После чего может быть открыто движение с ограниченными нагрузками. В благоприятное для бетонных работ летнее время может быть уложено полотно проезжей части 3. С этой целью соединительный монтажный металлический элемент может быть выполнен составным и разъемным.
Эффективность предлагаемой конструкции определяется экономичностью, поскольку полотно проезжей части включено в работу, надежностью, поскольку стыки обеспечивают нормальное поперечное соединение плит, и улучшенной технологичностью, поскольку допускается разделение во времени этапов строительства и упрощается сооружение полотна проезжей части.
1. Плитное пролетное строение автодорожного моста, состоящее в поперечном сечении из отдельных сборных плит, объединенных стыками, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит, отличающееся тем, что полотно проезжей части выполнено из монолитного водонепроницаемого бетона, а стыки выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенные соединительным монтажным металлическим элементом таким образом, что последний входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона, при этом расстояние по длине пролетного строения между жесткими металлическими соединениями определяется зависимостью:
где а - расстояние между жесткими металлическими соединениями, м;
l - длина плитного пролетного строения, м;
к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;
n - количество соединений, определяемое расчетом, б/р.
2. Плитное пролетное строение автодорожного моста по п.1, отличающееся тем, что полотно проезжей части выполнено из модицифированного сталефибробетона.
3. Плитное пролетное строение автодорожного моста по п.1 или 2, отличающееся тем, что соединительный монтажный металлический элемент содержит разъемные нижнюю и верхнюю части, при этом нижняя часть расположена ниже верхней поверхности сборных плит, а верхняя входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона.
