разветвленный пешеходный мост

Формула изобретения

1. Разветвленный пешеходный мост, включающий неразрезное подвесное пролетное строение хотя бы с одной разветвленной в плане продольной системой главных несущих конструкций, перекрывающее хотя бы три пролета, расположенных в плане под углами друг к другу и имеющее хотя бы один прямолинейный главный пролет, хотя бы два пролета на ветвях, хотя бы один узел их сопряжения, в котором сходятся не более трех пролетов, хотя бы три узла сопряжения концов моста с тротуаром, включающих опоры и устройства подъема пешеходов на мост, отличающийся тем, что узлы сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях выполнены позволяющими поддерживать все пролеты вантами на весу, пилоны размещены на концах моста, пролеты на ветвях выполнены прямолинейными, а углы между продольными осями каждой пары смежных пролетов в узле их сопряжения находятся в интервале 110-130°.

2. Разветвленный пешеходный мост по п.1, отличающийся тем, что пролетное строение выполнено либо вантовой, либо висячей системы.

3. Разветвленный пешеходный мост по п.1 или 2, отличающийся тем, что хотя бы две опоры в узлах сопряжения концов моста с тротуарами совмещены с пилонами, поддерживающими пролетное строение на весу с помощью вант или кабелей.

4. Разветвленный пешеходный мост по п.2, отличающийся тем, что пролетное строение поддерживается с помощью вант хотя бы одним арочным пилоном, узлы опирания которого выполнены совмещенными с опорами узлов сопряжения с тротуаром двух смежных концов моста.

5. Разветвленный пешеходный мост по п.1, отличающийся тем, что устройство подъема пешеходов на мост выполнено либо в виде лестницы, либо в виде пандуса, либо в виде лифта.

6. Разветвленный пешеходный мост по п.2, отличающийся тем, что пролетное строение выполнено либо металлическим, либо железобетонным, либо сталежелезобетонным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к надземным пешеходным переходам. Изобретение может найти применение при строительстве пешеходных мостов в местах крестообразного, Т-образного или иного пересечения дорог, городских улиц или других препятствий с обеспечением свободного горизонтального прохода над пересекающимися препятствиями между любыми двумя точками перекрестка.

Известно устройство пешеходного перехода через крестообразный перекресток, включающее площадку перехода, выполненную в виде перекрытия, расположенного на высоте, безопасной для движения транспортных средств, на опорах, установленных по линиям разделения рядов транспортных потоков на проезжей части и на углах тротуаров перекрестка, а также средства перемещения пешеходов (Патент России № 2078169, МПК Е01D 1/00, приоритет от 04.08.1995).

Недостатком этого известного устройства является высокая стоимость сооружения и наличие ряда опор на проезжей части пересекающихся дорог (улиц), что сужает область его применения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является однопилонный металлический вантовый пешеходный мост через улицу Жаботинского в Тель-Авиве (Израиль), включающий разветвленное, в плане неразрезное пролетное строение, имеющее главный пролет и два пролета на ветвях, при этом пролеты на ветвях криволинейны в плане и сопрягаются с главным пролетом под острыми углами. Пролетное строение имеет в каждом пролете одну продольную систему главных несущих конструкций с одной балкой жесткости и одной совокупностью вант. А в узле сопряжения всех трех пролетов оно имеет опору и пилон, поддерживающий с помощью вант все его части. Пролетное строение имеет также три узла сопряжения концов моста с тротуаром, которые включают опоры и устройства подъема пешеходов на мост, расположенные по разные стороны улицы Жаботинского (Alexander Tzonis, Rebeca Casd Donadei CALATRAVA BRIDGES. - London: Thames&Hudson Ltd, 181A Hing Huiborn, 2005, p.112).

Недостатками моста через улицу Жаботинского в Тель-Авиве являются то, что его разветвленное пролетное строение связывает только три узла сопряжения концов моста с тротуарами, при этом место расположения узла разветвления и криволинейная форма ветвей в плане усложняют конструкцию и увеличивают стоимость перехода. Кроме того, пилон и опора, размещенные в узле сопряжения пролетов, может стеснять движение по пересекаемой дороге.

Задачей изобретения является расширение области применения разветвленных в плане схем неразрезных вантовых пешеходных мостов, с увеличением числа соединяемых точек перекрестка до четырех и более, с заменой опоры в узле сопряжения пролетов вантами, поддерживающими все пролетное строение на весу, с применением не только металлических пролетных строений, но и железобетонных и комбинированных по материалу, не только вантовых, но и висячих, с увеличением числа продольных систем главных несущих конструкций до двух и более, при таком расположении узлов разветвления пролетного строения в плане, при котором суммарная длина всех пролетов моста минимизируется, за счет чего снижается стоимость всего перехода.

Задача решается тем, что в разветвленном пешеходном мосте, включающем неразрезное вантовое или висячее пролетное строение, перекрывающее хотя бы три пролета, расположенные в плане под углами друг к другу, и имеющее хотя бы один прямолинейный в плане главный пролет, хотя бы два пролета на ветвях, хотя бы один узел их сопряжения, в котором сходятся не более трех пролетов, и хотя бы три узла сопряжения концов моста с тротуарами, содержащих опоры и устройства подъема пешеходов на мост, пролеты на ветвях выполнены прямолинейными в плане, углы между продольными осями каждой пары смежных пролетов в узле их сопряжения находятся в интервале 110-130°, и опора в этом узле заменена подкреплением пролетного строения на весу с помощью подвесных систем. При этом пролетное строение может иметь две или более продольных системы главных несущих конструкций, а по материалу может быть либо металлическим, либо железобетонным, либо комбинированным. Узлы сопряжения концов моста с тротуарами выполнены содержащими пилоны, совмещенные с опорами. Устройство подъема пешеходов на мост может быть выполнено либо в виде лестницы, либо в виде пандуса, либо в виде лифта.

Технический эффект заявляемого изобретения заключается в том, что оно позволяет построить пешеходный мост без загромождения подмостового пространства опорами и обладающий минимальной общей длиной пролетных строений, что ведет к упрощению конструкции и снижению стоимости сооружения.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 представлен схематический план пешеходного моста на крестообразном перекрестке с четырьмя узлами сопряжения концов моста с тротуарами, где 1 - главный пролет; 2 - ветви; ₁, ₂ и ₃ - углы между смежными пролетами; 3, 4 - узлы сопряжения пролетов, расположенные на весу; 5, 6, 7, 8 - узлы сопряжения концов моста с тротуарами, в которых располагаются опоры и устройства подъема пешеходов на мост, при этом опора может быть совмещена с пилоном вантового пролетного строения.

На фиг.2 показан, как частный случай, план пешеходного моста на Т-образном перекрестке. Мост имеет главный пролет 1, два пролета на ветвях 2 с углами ₁, ₂ и ₃ между ними; узел 3, в котором сопрягаются главный пролет и пролеты на ветвях, расположенный на весу; 4, 5, 6 - узлы сопряжения концов моста с тротуарами, в которых располагаются опоры и устройства подъема пешеходов на мост, при этом опора может быть совмещена с пилоном вантового пролетного строения.

На фиг.3 показана схема, поясняющая определение оптимального положения узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях, где A(х₁, у₁), B(x₂, y₂ ), C(x₃, y₃), D(x₄, у₄ ) - координаты узлов сопряжения концов моста с тротуарами, M(u,v) и N(z,t) - координаты узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях.

В отличие от прототипа, построенного в Тель-Авиве, в предлагаемом изобретении подкрепление пролетного строения опорой в узле сопряжения пролетов заменено подвешиванием на вантах или кабелях, пролеты на ветвях выполняются прямыми в плане, что при одинаковых углах между смежными пролетами упрощает конструктивные решения узлов и позволяет достигнуть минимума суммарной длины пролетов и за счет этого снизить стоимость сооружения. С целью достижения минимальной общей длины пролетов автором был разработан алгоритм расчета координат оптимального расположения на местности узлов сопряжения главных пролетов с пролетами на ветвях по координатам узлов сопряжения концов моста с тротуарами. Так, при четырех узлах сопряжения концов моста с тротуарами, расположенных в точках с координатами A(х₁, у ₂), B(x₂, у₂), С(x₃, у ₃), D(x₄, y₄), показанных на фиг.3, координаты двух узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях M(u, v) и N(z, t) определяются с помощью компьютерной программы путем отыскания минимума функции F(u,v,z,t)= ((u-x₁)²+(v-y₁)² )+ ((u-x₂)²+(v-y₂)² )+ ((u-z)²+(v-t)²)+ ((z-x₃)²+(t-y₃)² )+ ((z-x₄)²+(t-y₄)² ).

В найденных узлах сопряжения пролетов углы между каждой парой смежных пролетов получаются равными по 120°. Учет местных особенностей перекрестка, архитектурных требований может потребовать некоторого изменения найденных координат узлов. Изменение оптимальных углов между смежными пролетами в узлах их сопряжения в диапазоне от 110° до 130°, незначительно увеличивает суммарную длину пролетных строений. Отличием от прототипа является также то, что неразрезное пролетное строение может быть выполнено не только вантовым, но и висячим, с двумя или более продольными системами главных несущих конструкций, а также то, что пролетное строение может быть выполнено не только из металла, но и железобетона, либо комбинированным по материалу. Устройство подъема пешеходов на мост может быть выполнено в зависимости от потребностей и условий местности либо в виде лестницы, либо в виде пандуса, либо в виде лифта. При этом узлы сопряжения концов моста с тротуарами выполняются содержащими пилоны, совмещенные с опорами и поддерживающие пролетное строение с помощью вант или подвесной системы. Пролетное строение может также поддерживаться на весу хотя бы одним арочным пилоном, узлы опирания которого размещены на опорах в узлах сопряжения двух смежных концов моста с тротуарами.