МОСТ Российский патент 1995 года по МПК E01D1/00 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при усилении существующих пролетных строений или строительстве новых мостов.

Известны вантовые конструкции мостов, включающие наклонные ванты, опирающиеся на пилоны и усиливающие балку жесткости. В таких конструкциях ванты размещаются выше проезжей части, что обуславливает применение этих конструкций в большепролетных мостах [1]
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является конструкция моста, включающая пролетное строение, опоры и шпренгельные усиливающие элементы, состоящие из наклонных тяжей, соединенных в середине пролета горизонтальными связями и прикрепленных к пролетному строению. В такой конструкции шпренгеля может быть выполнено предварительное напряжение, обеспечивающее включение шпренгеля в работу при действии постоянных нагрузок [2]
Основным недостатком такого моста является большой расход стали на горизонтальную связь, работающую на растяжение, а также технологическая сложность прикрепления шпренгеля к существующей конструкции при регулировании усилий.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение расхода стали на шпренгель при обеспечении повышенной технологичности регулирования усилий.

Это достигается тем, что в конструкции моста, включающей пролетное строение, опоры и шпренгельные усиливающие элементы, каждый из которых состоит из наклонных предварительно напряженных тяжей, соединенных с горизонтальными связями и прикрепляемых к пролетному строению, горизонтальные связи выполнены в виде расположенной в приопорной зоне системы жестких продольных распорок и прикрепленных к ним поперечных траверс, причем наклонные тяжи прикреплены нижними концами к поперечным траверсам, а поперечные траверсы подвижно в продольном направлении прикреплены к пролетному строению. При этом наклонны тяжи в верхней части могут быть прикреплены к пролетному строению подвижно вдоль оси моста. Наклонные тяжи могут быть прикреплены к пролетному строению через промежуточный элемент жестко или подвижно вдоль оси моста. Промежуточный элемент может быть выполнен в виде блока или накладной плиты. В предлагаемой конструкции моста эффект усиления достигается передачей на конструкцию пролетного строения вертикальных усилий, создаваемых наклонными тяжами, работающими на растяжение, а горизонтальные связи, выполненные в виде местных распорок, работают на сжатие, что позволяет изготавливать их из железобетона или трубобетона и экономить таким образом сталь. Соединение тяжей и горизонтальных связей с помощью поперечной траверсы обеспечивает равномерную передачу усилий от шпренгеля на конструкцию пролетного строения и дает возможность осуществлять регулирование усилий перемещением траверсы в вертикальном или горизонтальном направлениях, что технологически удобнее натяжения отдельных тяжей. Горизонтальные связи в виде жестких распорок могут быть выполнены непрерывными над опорами, в этом случае они связывают концы тяжей, опирающихся на одноименную опору. Они могут также прерываться около опоры, в этом случае концы горизонтальных связей упирают в тело опоры.

Опирания наклонных тяжей на конструкцию пролетного строения могут быть выполнены в виде анкерного блока подвижно опертого на пролетное строение или посредством анкеровки тяжей в накладную плиту.

Жесткое соединение предполагает передачу сжимающего усилия при неравномерном напряжении тяжей на пролетное строение, что может быть безопасно осуществлено в основном в массивных конструкциях. При подвижном опирании или анкеровке в накладной плите наклонные тяжи передают на пролетное строение только вертикальные усилия, практически не изменяя особенностей его статической работы.

На фиг.1 показан фасад участка моста, снабженного жестким блоком опирания тяжей на пролетное строение; на фиг.2 сечение А-А и Б-Б на фиг.1; на фиг. 3 фасад участка моста, снабженного подвижным блоком опирания наклонных тяжей на пролетное строение; на фиг.4 то же, поперечные сечения; на фиг.5 фасад участка моста, в котором опирание тяжей на конструкцию пролетного строения выполнено посредством анкеровки в накладной плите, а горизонтальные связи упираются в тело опоры; на фиг.6 то же, поперечные сечения.

Шпренгель для усиления моста включает предварительно напряженные наклонные тяжи 1, нижние концы которых прикреплены к поперечным траверсам 2, которые соединены с горизонтальными связями 3. Горизонтальные связи 3 могут проходить над опорой 4 неподвижно или опираться на тело опоры 4 через распределительный брус 5.

Если горизонтальная связь 3 проходит непрерывно она может иметь дополнительное опирание на опору 6 для уменьшения в ней изгибающего момента от собственного веса.

Крепление наклонных тяжей 1 к конструкции пролетного строения 7 осуществляется посредством монолитного блока 8, жестко связанного с пролетным строением, или подвижного вдоль оси моста опорного блока 9, закрытого кожухом 10, или посредством накладной плиты 11, которая может быть оперта на пролетное строение 7 подвижно в продольном направлении или жестко связана с ним. Поперечная траверса 2 связана с пролетным строением 7 подвижным опиранием 12.

Предлагаемая конструкция моста может применяться для усиления балочных (разрезных, неразрезных и консольных) и рамных пролетных строений как железобетонных, так и стальных. Растянутые наклонные тяжи 1 могут быть выполнены из арматурной стали, канатов или стального проката. Сжатые горизонтальные связи целесообразно выполнять из железобетона или трубобетона. Траверса может быть железобетонной или стальной, ее конструкция зависит от способа предварительного напряжения тяжей.

Монтаж шпренгеля может производиться в следующем порядке.

Устанавливаются горизонтальные связи 3 с прикрепленными к ним временными связями траверсами 2. Затем через отверстия в плите протягивают наклонныe тяжи 1, которые присоединяют к траверсам 2 и креплениям (8, 9 или 11). Затем производят горизонтальное или вертикальное перемещение траверсы, создавая тем самым предварительное напряжение в тяжах 1 и горизонтальных связях 3, а также вертикальную опорную реакцию в опирании 12 траверсы 2 на пролетное строение 7. Усилие предварительного натяжения фиксируется клиновыми прокладками, расположенными между траверсой 2 и опиранием 12, если предварительное напряжение производится вертикальным перемещением траверсы 2. При горизонтальном перемещении траверсы 2 усилие предварительного напряжения фиксируется прокладками или перемещением по резьбе гаек, расположенных между траверсой 2 и горизонтальными связями 3.

Эффект усиления в конструкции шпренгеля достигается тем, что вертикальная составляющая усилия в тяжах уменьшает усилия в пролетном строении. При этом расчетная схема пролетного строения не претерпевает значительных изменений, что позволяет эффективно использовать предлагаемое изобретение при усилении существующих мостов.

Мост включает пролетные строения, опоры и шпренгельные усиливающие элементы, каждый из которых состоит из наклонных предварительно напряженных тяжей, соединенных с горизонтальными связями и прикрепленных к пролетному строению. Горизонтальные связи выполнены в виде расположенной в приопорной зоне системы жестких продольных распорок и прикрепленных к ним поперечных траверс, причем наклонные тяжи прикреплены нижними концами к поперечным траверсам, а поперечные траверсы подвижно в продольном направлении прикреплены к пролетному строению. 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. МОСТ, включающий пролетные строения, опоры и шпренгельные усиливающие элементы, каждый из которых состоит из наклонных предварительно напряженных тяжей, соединенных с горизонтальными связями и прикрепленных к пролетному строению, отличающийся тем, что горизонтальные связи выполнены в виде расположенной в приопорной зоне системы жестких продольных распорок и прикрепленных к ним поперечных траверс, причем наклонные тяжи прикреплены нижними концами к поперечным траверсам, а поперечные траверсы подвижно в продольном направлении прикреплены к пролетному строению. 2. Мост по п. 1, отличающийся тем, что наклонные тяжи в верхней части прикреплены к пролетному строению подвижно вдоль оси моста. 3. Мост по п. 1, отличающийся тем, что наклонные тяжи в верхней части прикреплены к пролетному строению через промежуточный элемент жестко или подвижно вдоль оси моста. 4. Мост по п.3, отличающийся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде блока или накладной плиты.