устройство ледорезной части промежуточной опоры моста

Формула изобретения

Устройство ледорезной части промежуточной опоры моста, включающее верхнюю часть опоры, жестко связанную с ригелем, поддерживающим пролетное строение, установленную в тело ледорезной части, выполненной из бетонного наполнителя, заключенного в оболочку, и опирающейся на ростверк фундамента, создавая с ним единую монолитную конструкцию, отличающееся тем, что ледорезная часть снабжена оболочкой, выполненной из прямоугольной части и двух хвостовых частей треугольной конфигурации, соединяющихся с прямоугольной частью болтовыми соединениями и представляющей собой цельную конструкцию по высоте ледорезной части, причем оболочка выполнена из металлических листов, повторяющих контур ледорезной части, герметически скрепленных между собой сварным способом, а на внешней поверхности металлических листов нанесено антикоррозийное покрытие, при этом оболочка оснащена шпангоутами и кильсонами уголкового типа, жестко связанными между собой внутренними полками уголков и образующими прямоугольную решетку, связанную с оболочкой сварным способом, кроме этого внешние полки уголков шпангоутов и кильсонов замоноличены в бетонный наполнитель, а верх ледорезной части оснащен водосливным козырьком из полимерцементного раствора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при реконструкции и ремонте опор мостов на дорогах при пересечении малых и средних рек, болотистых пойм, оврагов и т.п.

Известна опора моста, включающая объединенные поверху ригелем оболочки с уложенным в их полости заполнителем, причем оболочка выполнена сборной железобетонной, а в качестве заполнителя используют монолитный бетон (Евграфов Г.К., Богданов Н.Н. Проектирование мостов. М., Транспорт, 1996, с.406-407, рис.X. 21 - аналог).

Недостатком данной опоры моста является относительно малая трещиностойкость оболочек, что обусловлено выделением тепла при экзотермической реакции гидратации бетона-заполнителя быстрым охлаждением поверхностей опоры, а также значительная ее материалоемкость и трудоемкость возведения, обусловленные выполнением оболочек из сборного железобетона и сложностью их погружения.

Известна другая опора моста и способ ее возведения, состоящая из ряда колец-оболочек, объединенных поверху ригелем с уложенным в их полости заполнителем, причем кольца оболочек выполнены из установленных друг на друга резинокордовых колец, покрытых снаружи огнестойким составом с песчаными высевками. При этом монтаж каждой оболочки осуществляется путем поочередного опускания резинокордовых колец на спаренные сваи, являющиеся опорой (а.с. № 787546, кл. Е 01 D 19/02, прототип).

Недостатком данной конструкции является ее применение только при строительстве мостов, до монтажа пролетных строений, небольшие типоразмеры защищаемых опорных частей в горизонтальной плоскости, отсутствие единой оболочки, большая трудоемкость, материалоемкость, затратность на изготовление, сложность в монтаже при проведении строительных работ.

Техническая задача изобретения - повышение долговечности, трещиностой кости, прочности защитного слоя бетона, снижение материалоемкости и трудоемкости при реконструкции и ремонте опоры.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве ледорезной части промежуточной опоры моста, включающем верхнюю часть опоры, жестко связанную с ригелем, поддерживающим пролетное строение, установленную в тело ледорезной части, выполненной из бетонного наполнителя, заключенного в оболочку, и опирающейся на ростверк фундамента, создавая с ним единую монолитную конструкцию, согласно изобретению, ледорезная часть снабжена оболочкой, выполненной из прямоугольной части и двух хвостовых частей треугольной конфигурации, соединяющихся с прямоугольной частью болтовыми соединениями и представляющей собой цельную конструкцию по высоте ледорезной части, причем оболочка выполнена из металлических листов, повторяющих контур ледорезной части, герметически скрепленных между собой сварным способом, а на внешней поверхности металлических листов нанесено антикоррозийное покрытие, при этом оболочка оснащена шпангоутами и кильсонами уголкового типа, жестко связанными между собой внутренними полками уголков и образующими прямоугольную решетку, связанную с оболочкой сварным способом, кроме этого внешние полки уголков шпангоутов и кильсонов замоноличены в бетонный наполнитель, а верх ледорезной части оснащен водосливным козырьком из полимерцементного раствора.

Снабжение ледорезной части промежуточной опоры оболочкой прямоугольного типа и имеющей на ее хвостовых частях треугольную конфигурацию, соединяющуюся с прямоугольной частью болтовыми соединениями создает возможность применения указанной оболочки не только при строительстве вновь строящихся мостов, но и при их реконструкции и ремонте ледорезной части, что в значительной степени расширяет ее возможность применения в сравнении с аналогом и прототипом.

Благодаря цельности конструкции по высоте ледорезной части создается герметичность конструкции оболочки достигается изоляция контактирования защитного слоя бетона ледорезной части опоры с воздушной и водной средой, чем обеспечивается увеличение долговечности бетона, повышается эффективность качества защиты наружного слоя бетона опоры, увеличивается его трещиностойкость по сравнению с аналогом и прототипом.

Треугольная конфигурация хвостовых частей оболочки, также как и антикоррозионное двухслойное покрытие внешней стороны краской ПХВ, позволит уменьшить воздействие от прямых физических нагрузок при ледоставе, карчеходе, иными посторонними плавающими предметами, значительно снизить коэффициент трения, увеличить коррозионостойкость оболочки, морозостойкость защитного слоя бетона опоры.

Благодаря толщине металла оболочки и применению шпангоутов и кильсонов уголкового типа (продольным и поперечным ребрам), создающими прямоугольную решетку, жестко связанную между собой и с оболочкой внутренними ребрами сварным способом значительно возрастет прочность оболочки на воздействие внешних нагрузок - ледовой, волнобойной, агрессивной химической и т.п. и давление от локальных нагрузок распределится на большую площадь опоры по сравнению с аналогом и прототипом.

Благодаря замоноличиванию внешних полок шпангоутов и кильсонов в защитный слой бетона опоры восприятие внешних нагрузок оболочкой и опорой будет производиться как единой конструкцией.

Применение водосливного козырька ледорезной части опоры из полимерцементного раствора также значительно увеличит долговечность опоры.

Выполнение оболочки из металлических листов, повторяющих контур ледорезной части, герметически скрепленных между собой сварным способом, позволит значительно увеличить прочность, долговечность опоры, уменьшить трудоемкость и упростить производство работ по реконструкции и ремонту опоры.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 представлен общий вид устройства ледорезной части промежуточной опоры моста;

на фиг.2 представлен разрез (1-1) тела ледорезной части;

на фиг.3 представлена развертка конструкции оболочки ледорезной части;

на фиг.4 - узел А иллюстрирует соединение прямоугольной части оболочки с хвостовыми частями треугольной конфигурации.

Устройство ледорезной части промежуточной опоры моста включает верхнюю часть опоры 1, жестко связанную с ригелем 2, поддерживающим пролетное строение, установленную в теле ледорезной части 3, выполненной из бетонного наполнителя 4, заключенного в оболочку 5, и опирающейся на ростверк 6 фундамента, создавая с ним единую монолитную конструкцию, оболочка 5 выполнена из прямоугольной части и двух хвостовых частей треугольной конфигурации 7, соединяющихся с прямоугольной частью 8 болтовыми соединениями 9 и представляющей собой цельную конструкцию по высоте ледорезной части 3, причем оболочка 5 изготовлена из металлических листов 10, повторяющих контур ледорезной части 3, герметически скрепленных между собой сварным способом (не показано), а на внешней поверхности металлических листов 10 нанесено антикоррозийное покрытие (не показано), при этом оболочка оснащена шпангоутами 11 и кильсонами 12 уголкового типа, жестко связанными между собой внутренними полками уголков и образующими прямоугольную решетку, связанную с оболочкой сварным способом (не показано), кроме этого внешние полки уголков шпангоутов 11 и кильсонов 12 замоноличены в бетонный наполнитель 4 (не показано), а верх ледорезной части оснащен водосливным козырьком 13 из полимерцементного раствора.

Изготовление оболочки ледорезной части, сборка ее элементов, технология проведения реконструкционных и ремонтных работ ледорезной части производится следующим образом. Изготовление оболочки производится из металлических листов, сваренных между собой по размеру ледорезной части и повторяющих ее контур.

Изготовление и сборка оболочки из отдельных металлических листов со шпангоутами и кильсонами производится на монтажной площадке с применением шаблонов. Только хвостовые части примеряются к оболочке.

Одна из хвостовых частей после ее изготовления жестко скрепляется болтовыми соединениями с прямоугольной частью, а другая хвостовая часть скрепляется с прямоугольной частью только лишь при заводки ее в ледорезную часть.

Технология установки оболочки в проектное положение предусматривает применение кранов-балок, установленных на плашкоуте, состоящем из двух понтонов КС и связанных параллельно друг другу посредством швеллеров, управляемых посредством 4-х лебедок, установленных на внешних углах плашкоута и имеющих тросовую связь с четырьмя береговыми упорами, причем хвостовая часть оболочки монтируется посредством болтов и электросварки в надводном положении после заведения оболочки в проектное положение.

Единая оболочка опускается на ростверк опоры и в нее слоями 15-20 см подается бетон. Предварительно посредством мотопомпы и гидроиглы или эрлифта с ростверка удаляется наилок и прочие наносы. Первые 2-3 слоя - бетон гидротехнический подводный. Вода из оболочки удаляется мотопомпой. Бетон периодически вибрируется. По завершению укладки бетона по верху ледорезной части опоры из полимерцементного раствора устраивается водосливной козырек.

Установка и монтаж устройства возможна со льда в зимний период времени при соответствующих расчетах ледовых нагрузок.

Применение предлагаемого технического решения обеспечивает простоту конструкции, повышение надежности, долговечности, трещиностойкости, прочности опоры, минимальный объем трудозатрат, удобство монтажа, снижение материалоемкости по сравнению с широкораспространенными методами реконструкции опор.

Предлагаемое к применению при реконструкции опор устройство не предполагает демонтажа пролетных строений моста и устройства шпунтовых стенок вокруг опор посредством копрового оборудования, чем позволяет экономить трудозатраты и материалозатраты до 90%.

Особенно актуально применение предлагаемого устройства при реконструкции и ремонте мостов в условиях континентального и резкоконтинентального климата на реках Севера и Сибири России.