МОСТ Российский патент 1995 года по МПК E01D15/14 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для мостового перекрытия больших межбереговых расстояний с большой глубиной водоема, без помех для транзитного судоходства.

Аналог изобретения мост, включающий концевые участки в виде балочных пролетных строений, опирающихся на береговые и промежуточные опоры и центральный участок, состоящий из пилонов с опорами, трехпролетной балки жесткости, несущего кабеля из отдельных канатов с оттяжками, закрепленными на балке жесткости, подвесок и анкерных вертикальных тяг, закрепленных на ближайших к пилонам промежуточных опорах, причем оттяжки в нижней части выполнены с веерообразно разведенными канатами, концы которых закреплены в средней части боковых пролетов балки жесткости [1]
Данная конструкция не может быть использована при наличии большой глубины водоема, так как предусматривается установка опор на грунт, следовательно при большой глубине водоема работы по перемещению грунта сделают перекрытие нерентабельным, материалоемким и долговременным.

Прототипом к предлагаемому техническому решению относится сооружение наплавной мост, содержащий береговые и плавучие опоры, ванты и пролетные строения, причем крепление плавучих опор моста выполнено в виде горизонтальной вантовой системы, имеющей береговые опоры-пилоны, снабженные компенсационным устройством для регулирования стрелы провисания ванты [2]
Недостатком данной конструкции моста является то, что на больших межбереговых расстояниях вантовая система не эффективна, а плавучие опоры, подвергаясь ветровой, волновой и ледовой нагрузке, не обеспечивают надежности перекрытия и являются помехой для судов.

Технической задачей изобретения является достижение перекрытия больших межбереговых расстояний с большой глубиной водоема, а также уменьшение помех для судов различной тоннажности и зависимости от условий окружающей среды и уменьшение сроков монтажа.

Для решений этой задачи произведено изменение формы понтонов (плавучих опор), выполняемых вертикально вытянутыми, что позволяет увеличить высоту проезжей части моста над уровнем моря. Также мост выполнен составленным из модулей. Каждый модуль оснащен не менее четырьмя плавучими опорами, установленными по краям модуля, что улучшает его устойчивость. Для противодействия ветровой и волновой нагрузкам мост и каждый его модуль оснащается движительной винтомоторной установкой с рулевой плоскостью (рулями) эта система позволяет также модулю находиться в автономном плавании, а также облегчает производство монтажа моста и в случае необходимости демонтажа и замену отработанных или поврежденных модулей. Продольные и поперечные строения соединяют плавучие опоры и образуют единую конструкцию модуля. Для усиления продольных и поперечных строений используются ванты. Чтобы предотвратить воздействие ледовой нагрузки в случае монтажа моста на замерзающем водоеме, каждая плавучая опора оснащена системой вертикально перемещающихся грузов для скалывания льда с опор и дробления льда на поверхности водоема эта система предотвращает также поперечное смещение моста при дрейфе льда.

После всех новаций, мост представляет собой конструкцию из модулей, каждый из которых на четырех плавучих опорах содержит два трехпролетных строения, соединенных между собой поперечными строениями. Модули способны передвигаться, маневрировать и противостоять ветровой, волновой и ледовой нагрузкам, как автономно, так и в системе моста в целом. Для удобства при монтаже и маневре в вертикальной плоскости, плавучие опоры выполнены с возможностью частичного затопления водой, а для демпфирования вертикальных перемещений на нижней части плавучих опор установлены горизонтальные поверхности.

Приведенные изменения в конструкции моста позволяют в отличии от прототипа получить технический результат перекрытие больших межбереговых расстояний и выполнение своих функций вне зависимости от изменения условий окружающей среды и не быть помехой для судоходства.

На фиг.1 изображен модуль моста; на фиг.2 фасад моста и вид сверху.

Каждый модуль моста представляет собой конструкцию из продольных трехпролетных строений с проезжей частью 1 и 1', соединенных между собой поперечными элементами 2 и 3 (подводная часть моста ниже указанного уровня моря обозначена штриховой линией), надводные строения содержат вантовую систему 4, плавучие опоры 5 снабженные в нижней части горизонтальными поверхностями 6 и силовой движительной винтомоторной установкой 7 с рулями 8, а в верхней части системой грузов 9, в единую систему моста модуля состыкованы стыковочными модулями 10, для управления модулем установлены марсовые рубки управления 11, конструкция моста соединяет береговые опоры 12 и 13, управление же системой моста осуществляется из берегового центра управления 14.

Модули моста изготавливаются и собираются на верфи, после спуска на воду доставляются до места перекрытия своим ходом или буксировочным судном, затем стыкуются стыковочыми модулями 10, как между собой так и береговыми опорами 12 и 13 с осуществлением управления процессом монтажа моста из марсовых рубок 11, мобильного средства типа "вертолет" и центра управления 14 с использованием исполнительных механизмов 7 и 8. После стыковки в единую систему, мост готов к эксплуатации и поддерживается в рабочем состоянии (выдерживание линейности и допустимой кривизны моста, а также высоты проезжей части Н над уровнем моря) из центра управления 14.

Особенности конструкции моста в том, что плавучие опоры имеют удобообтекаемый профиль при виде сверху, а также опоры имеют емкости для затопления с целью маневра в вертикальной плоскости и регулирования высоты проезжей части над уровнем моря Н. Наличие четырех опор на модуле положительно скажется на устойчивости так как опора играет роль центра давления и установленная по краям конструкции модуля создает восстанавливающий момент относительно общего центра тяжести модуля.

Доказательство осуществления изобретения состоит в том, чтобы мост противостоял возмущениям окружающей среды, так продольные возмущения и усилия компенсируются выборкой люфтов в стыковочных модулях 10, поперечные работой винтомоторной движительной установки 7, вертикальные волновые возмущения компенсируются работой на перетекание воды с верхней части горизонтальных поверхностей 6 в нижнюю и наоборот, тангенциальные возмущения компенсируются рулями 8 совместно с движительной установкой 7. Вертикально вытянутая плавучая опора 5 позволяет прохождению под мостом судов большой тоннажности.

Воздействие ледовой нагрузки устраняется перемещающейся вдоль вертикальных опор системой грузов, дробящих и скалывающих лед с опор.

Экономическая сторона предлагаемой конструкции моста по вопросам целесообразности и относительной дешевизны проекта превосходит известные ранее конструкции, так как это не сопряжено с перемещением грунта на большие расстояния и глубины, а также надежнее понтонных переправ без средств противодействия стихии.

Использование: для перекрытия больших межбереговых расстояний с большой (максимально возможной) глубиной водоема без помех для судов различной тоннажности. Уменьшаются сроки монтажа моста и зависимость от условий окружающей среды. Сущность изобретения: мост содержит береговые и плавучие опоры, ванты и пролетные строения. Новое в конструкции моста мост выполнен составным из модулей, каждый из которых образован из двух параллельно установленных вдоль оси моста и размещенных на двух плавучих опорах трехпролетных строений с концевыми и средней частями, при этом трехпролетные строения соединены между собой поперечными элементами. Плавучие опоры выполнены в виде вертикально установленных понтонов, снабженных системой вертикально перемещающихся грузов для скалывания и дробления льда. Каждый модуль моста оснащен движительной винтомоторной установкой с рулями для автономного перемещения. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. МОСТ, включающий береговые и плавучие опоры, ванты и пролетные строения, отличающийся тем, что он выполнен составным из модулей, каждый из которых образован из двух параллельно установленных вдоль оси моста и размещенных на двух плавучих опорах трехпролетных строений с концевыми и средней частями, при этом трехпролетные строения соединены между собой поперечными элементами, а плавучие опоры выполнены в виде вертикально установленных понтонов. 2. Мост по п.1, отличающийся тем, что каждый модуль снабжен движительной винтомоторной установкой с рулями автономного перемещения. 3. Мост по п. 1, отличающийся тем, что каждая плавучая опора снабжена системой вертикально перемещающихся вдоль нее грузов.