способ реконструкции балочного моста

Формула изобретения

1. Способ реконструкции балочного моста, содержащего, по меньшей мере, одно пролетное строение, включающий демонтаж всех пролетных строений, замену, по меньшей мере, одного пролетного строения на грунтозасыпное сооружение, отличающийся тем, что грунтозасыпное сооружение устанавливают на существующие свайные опоры пролетного строения с последующим их объединением, при этом перед его установкой производят укорачивание существующих опор в местах опирания на них грунтозасыпного сооружения, причем оставшиеся незадействованные опоры пролетного строения укорачивают по необходимости для проведения монтажных и грунтозасыпных работ по восстановлению дорожной одежды моста и дороги, при этом грунтозасыпное сооружение применяют рамно-сводчатой конструкции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что укорачивание существующих опор производят до уровня монтажных площадок.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при необходимости устанавливают дополнительные свайные опоры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано при ремонте и реконструкции стальных и сталежелезобетонных одно-, двух- и более пролетных строений мостов с расходами воды до 100 м³/с, а также путепроводов. Актуальность ремонта и замены таких мостов особенно с длиной пролетов 311,36 и 312,0 м заключается в том, что их было построено большое количество, причем более 30 лет назад, и многие из них находятся в ветхом и аварийном состоянии. Однако ремонт мостов традиционными способами сдерживает ограничение финансирования этих программ. Кроме того, применительно к малым водотокам балочные мосты изначально являются неэкономичными, так как для пропуска основного объема воды необходим только русловый пролет, а под пойменными пролетами располагают конуса обсыпных устоев. В этих условиях необходим нетрадиционный подход в решении ремонта таких мостов с сохранением их технических характеристик и экономией материальных ресурсов.

Известен способ реконструкции сталежелезобетонного пролетного строения моста (RU 2142033). Он предусматривает поэлементный монтаж на нижнем поясе каждой главной балки стального пролетного строения сборно-разборного шпренгеля, одновременное или поочередное натяжение шпренгелей с поочередным выгибанием балок на расчетную величину, омоноличивание балок и демонтаж шпренгелей. Такой способ пригоден для ремонта пролетных строений, сохранивших достаточные прочностные характеристики.

Известен способ ремонта пролетных строений. (В.С. Осипов “Содержание и реконструкция мостов” - М.: Транспорт, 1986 г., cтр.289, рис. Х.2.) Способ предусматривает удаление старых, не пригодных к эксплуатации пролетных строений балочно-консольным краном и монтаж новых пролетных строений этим же краном. Способ достаточно трудоемкий и дорогой. Кроме того, он возможен только для случая, когда опоры пролетных строений сохранили прочностные характеристики и пригодны для дальнейшей эксплуатации.

Возможна замена пролетных строений балочных мостов на арочные конструкции, но эта возможность может быть реализована только при высоких земляных насыпях, в которые могут вписаться арки. Следует учесть, что в этом случае невозможно использовать старое свайное основание и необходимо выполнять новое, так как арочная конструкция требует строительства массивных опор для восприятия не только вертикальных сил, но и горизонтального распора арок во избежание сдвига и опрокидывания (Гибшман М.Е. “Мосты и сооружения на автомобильных дорогах” - М.: Транспорт, cтр.231), Таким образом, для замены балочных пролетных строений с низкими земляными насыпями такие сооружения не могут быть использованы.

Возможна замена пролетных строений балочных мостов на рамную конструкцию, которая практически не имеет горизонтальных распорных составляющих, однако необходимость в этом случае, так же как и балочного моста, делать отсыпку внутренних конусов, делает такую замену нецелесообразной.

Известно грунтозасыпное сооружение рамно-сводчатой конструкции, применяемое для пропуска воды или в качестве путепровода, выполненное из гофрированного металлического листа (Handbook of Steel Drainage & Highway Construction products. American Iron & Stiee Institute, Washington, Copuright 1984, стр. 5, стр.59, табл. 2.34). Однако такие сооружения монтируют на вновь строящихся объектах и соответственно на новых фундаментах.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является “Способ реконструкции балочного моста” (RU 2146742 от 30.09.99). Способ предусматривает отведение русла водотока, укладку под существующим пролетным строением невзаимосвязанных с существующими устоями фундаментов под стены прямоугольной трубы, разборку существующего пролетного строения, монтаж водопропускного сооружения и грунтовую засыпку с последующим восстановлением на насыпи верхнего строения пути.

Недостаток способа заключается в том, что, во-первых, не используются существующее фундаменты. Во-вторых, такой способ пригоден для однопролетных мостов и малых водотоков. Кроме того, возведение невзаимосвязанных с устоями существующего моста дополнительных устоев и стен прямоугольной трубы под пролетным строением стесняют русло и снижают водопропускную способность такого сооружения.

Целью изобретения является разработка экономичного способа реконструкции балочного моста с использованием существующего свайного основания.

Поставленная цель достигается за счет того, что способ реконструкции балочного моста, содержащего, по меньшей мере, одно пролетное строение, включающий демонтаж всех пролетных строений, замену, по меньшей мере, одного пролетного строения на грунтозасыпное сооружение, предусматривает установку грунтозасыпного сооружения на существующие свайные опоры пролетного строения с последующим их объединением, при этом перед его установкой производят укорачивание существующих опор в местах опирания на них грунтозасыпного сооружения, причем оставшиеся незадействованные опоры пролетного строения укорачивают по необходимости для проведения монтажных и грунтозасыпных работ по восстановлению дорожной одежды моста и дороги, при этом грунтозасыпное сооружение применяют рамно-сводчатой конструкции.

Укорачивание существующих опор производят до уровня монтажных площадок, при этом в случае необходимости могут быть установлены дополнительные свайные опоры.

Достигнутый технический результат заключается в том, что:

- по сравнению с традиционными вариантами капитальных ремонтов балочных мостов (ремонт и усиление балок, устройство монолитной накладной плиты, наращивание консолей) применение заявленного способа дает экономию до 30% стоимости работ;

- по сравнению с прототипом используется существующее свайное основание;

- способ может быть применен при реконструкции на двух и более пролетных строений мостов;

- способ может быть применен при реконструкции мостов на малых реках с сохранением пропуска прежних объемов водотоков.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

фиг.1 - балочный мост до ремонта;

фиг.2 - отремонтированный мост с рамно-сводчатым сооружением.

Реализация способа стала возможной за счет применения рамно-сводчатой конструкции, заменяющей пролетное строение моста, сочетающей верхнюю сводчатую часть как элемент арочного моста, воспринимающую нагрузку земляной засыпки с рамной конструкцией в приопорной части. Вертикальная часть сооружения в приопорном участке позволяет свести к минимуму изгибающие моменты и распор, присущие арочным конструкциям. Это обстоятельство обеспечивает возможность использования существующего свайного основание при опоре на него заменяющего сооружения. Однако в случае необходимости могут быть установлены дополнительные сваи. Высота вертикальной приопорной части l сооружения может быть минимальной, обеспечивающей исключение распорных усилий. В зависимости от высоты земляной насыпи она может быть увеличена, что позволяет минимально стеснить русло против балочного моста и пропускать расчетный расход воды без подпора, а также применять такое сооружение на земляных насыпях различной высоты.

Ремонт балочного моста производят следующим образом.

Производят демонтаж всех пролетных строений 1 моста. В местах опоры заменяющего сооружения укорачивают существующие свайные опоры 2 до уровня монтажных площадок, бетонируют ростверки 3, объединяя их со свайным основанием, устанавливают на ростверки рамно-сводчатое сооружение 4 и производят их совместное объединение, например, сваркой закладных деталей. При необходимости в свайное основание могут быть установлены дополнительные сваи (не показано). По окончании монтажа производят грунтовую засыпку 5 рамно-сводчатого сооружения 4 и всех оставшихся пролетов демонтированного моста. Оставшиеся незадействованные опоры 6 пролетного строения могут быть оставлены без изменения или укорочены по необходимости для проведения монтажных и грунтозасыпных работ, после окончания которых восстанавливают дорожную одежду 7 моста и дороги.

Заявляемый способ предусматривает ремонт одно-, двух- и более пролетных строений автодорожных и железнодорожных мостов, а также путепроводов.

Способ успешно реализован на местных и федеральных автодорогах Кировской области и за ее пределами.