разветвленный пешеходный мост

Формула изобретения

1. Разветвленный пешеходный мост, включающий неразрезное пролетное строение хотя бы с одной разветвленной в плане продольной системой главных несущих конструкций, 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, содержащий опору и 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 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 балочным, либо со сквозными фермами, либо рамным, либо арочным, либо комбинированным.

3. Разветвленный пешеходный мост по п.1, отличающийся тем, что пролетное строение выполнено либо вантовым, либо висячим.

4. Разветвленный пешеходный мост по п.1 или 3, отличающийся тем, что узлы сопряжения концов моста с тротуарами выполнены содержащими пилоны, совмещенные с опорами и поддерживающие пролетное строение с помощью вант или висячей системы.

5. Разветвленный пешеходный мост по пп.1, 2 или 3, 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 пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что узел сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях выполнен совмещенным с устройством подъема пешеходов на мост.

7. Разветвленный пешеходный мост по пп.1, 2 или 3, 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 E01D 1/00, приоритет от 04.08.1995).

Недостатками этого известного устройства является высокая стоимость сооружения, 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 Hulborn, 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 не соответствуют условию экономии материальных затрат.

Задачей изобретения является расширение области применения разветвленных в плане схем пешеходных мостов, с увеличением числа соединяемых точек перекрестка до четырех и более, с применением не только металлических, но и железобетонных и комбинированных по материалу пролетных строений, не только вантовых, но и балочных, со сквозными фермами, рамных, арочных, висячих и комбинированных статических схем, 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.

Для этого в разветвленном пешеходном мосте, включающем пролетное строение, перекрывающее хотя бы три пролета, расположенных в плане под углами друг к другу и имеющих хотя бы один прямолинейный в плане главный пролет, хотя бы два пролета на ветвях, хотя бы один узел их сопряжения, в котором расположена опора и сходятся не более трех пролетов, и хотя бы три узла сопряжения концов моста с тротуаром, содержащими опоры и устройства подъема пешеходов на мост, пролеты на ветвях выполнены прямолинейными в плане, а углы между продольными осями каждой пары смежных пролетов в узле их сопряжения находятся в интервале 110°-130°. При этом по статической схеме пролетное строение выполнено неразрезным либо балочным, либо со сквозными фермами, либо рамным, либо арочным, либо висячим, либо вантовым, либо комбинированным с числом продольных систем главных несущих конструкций две и более, а по материалу - либо металлическим, либо железобетонным, либо комбинированным. В случае выполнения пролетного строения вантовой или висячей системы узлы сопряжения концов моста с тротуарами и узлы сопряжения пролетов друг с другом могут быть 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. В некоторых исполнениях узел сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях выполнен содержащим устройство подъема пешеходов на мост.

Технический эффект заявляемого изобретения заключается в том, что оно позволяет построить пешеходный мост, 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 - пролеты на ветвях; ₁, ₂ и ₃ - углы между смежными пролетами; 3, 4 - узлы сопряжения пролетов, в каждом из которых расположена опора или пилон, совмещенный с опорой вантового или висячего пролетного строения; 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 или висячего 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 и в котором располагается опора или пилон, совмещенный с опорой вантового или висячего пролетного строения; 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 или висячего пролетного строения.

На фиг.3 показана схема, поясняющая определение оптимального положения узлов сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях, где A(x₁, y₁), В(х₂, y₂ ), С(х₃, у₃), D(x₄,y₄ ) - 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 пролеты на ветвях выполняются прямыми в плане, что при одинаковых углах между смежными пролетами упрощает конструктивные решения узлов их сопряжения и позволяет достигнуть минимума суммарной длины пролетов, а 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(x₁, y₁), В(х₂, y₂ ), С(х₃, у₃), D(x₄, у₄ ), 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, расположения коммуникаций под ним, 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 либо балочным, либо со сквозными фермами, либо рамным, либо арочным, либо вантовым, либо висячим, либо комбинированным по статической схеме 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 могут быть выполнены содержащими пилоны, совмещенные с опорами и поддерживающие пролетное строение с помощью вант или подвесной системы. При необходимости возможно исполнение моста, когда узел сопряжения главного пролета с пролетами на ветвях выполнен совмещенным с устройством подъема пешеходов на мост.