УСТОЙ МОСТА Российский патент 1999 года по МПК E01D19/02 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при строительстве мостов и путепроводов на автомобильных дорогах.

Известен устой моста, по пат. Р.Ф N 1369354, кл. E 01 D 19/02, 1970 [1]. Устой моста [1] содержит пролетное строение, лежневой устой диванного типа, переходную плиту, подпорную стенку. В [1] несущий пролетное строение лежневой устой через распределительную щебеночную подушку опирается на насыпь. Насыпь укреплена подпорной стенкой, закрепленной в теле насыпи посредством анкерных тяг, которые выполнены в виде сеток из стержневых элементов, уложенных в насыпи горизонтальными рядами В [1] переходная плита одним концом опирается на шкафную стенку лежневого устоя, а другой ее конец расположен на насыпи.

В устое моста, известном из а.с. N 1609851, кл. E 02 D 19/02, публ. 1990 г. [2] насыпь укреплена подпорной стенкой, которая выполнена в виде установленных в теле насыпи вертикальных анкерных ребер лицевой плиты, а несущий пролетное строение устой диванного типа опирается на насыпь через распределительный слой.

Как в [1], так и в [2], вертикальная нагрузка от пролетного строения и горизонтальная нагрузка от грунта насыпи одновременно действуют на устой диванного типа, что приводит к его деформации из-за неравномерного давления, осадок грунта и воздействия тормозной силы.

За прототип выбран устой путепровода тоннельного типа, который описан в а.с. N 727734, кл. E 01 D 7/00,1978 г. [3].

Устой [3] содержит средство для восприятия горизонтальной нагрузки от пролетного строения, которое представляет собой подпорную стенку уголкового типа в виде жестко связанных лицевой и фундаментной плит, средство для восприятия вертикальной нагрузки, которое содержит опоры, равномерно установленные, равноудаленные от подпорной стенки и несущие пролетное строение через оголовок устоя, переходную плиту, один конец которой опирается на шкафную стенку оголовка, а другой конец - через щебеночную подушку на насыпь.

В [3] железобетонная уголковая конструкция подпорной стенки имеет значительный вес и габариты, материалоемкая и дорогостоящая. Ее сборка требует значительных затрат времени и ей необходима гидроизоляционная обработка. В случае слабых грунтов и значительной высоты насыпи для обеспечения устойчивости такой подпорной стенки необходим фундамент.

Технический результат - снижение стоимости, упрощение технологии и сокращение времени сборки при одновременном увеличении устойчивости и уменьшении габаритов.

В предложенном устое моста, содержащем средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта, которое выполнено в виде подпорной стенки, включающей лицевую плиту, средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, которое содержит опоры, равномерно установленные, равноудаленные от подпорной стенки и несущие пролетное строение через оголовок устоя, переходную плиту, один конец которой расположен на шкафной стенке оголовка, а другой конец - на щебеночной подушке, это достигается тем, что подпорная стенка средства для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта снабжена вертикальными анкерами-контрфорсами, установленными с внутренней стороны лицевой плиты перпендикулярно ее поверхности в уплотненном дренирующем грунте, при этом длина вертикальных анкеров-контрфорсов равна высоте подпорной стенки, а расстояние между вертикальными анкерами-контрфорсами не более высоты подпорной стенки.

Кроме того, это может быть достигнуто тем, что опоры, несущие пролетное строение, расположены внутри уплотненного дренирующего грунта подпорной стенки.

Кроме того, это может быть достигнуто тем, что вертикальные анкеры-контрфорсы выполнены перфорированными.

Кроме того, это может быть достигнуто тем, что вертикальные анкеры-контрфорсы выполнены с ребрами жесткости.

На фиг. 1 приведен продольный разрез устоя.

На фиг. 2 приведена конструкция устоя, когда опоры расположены снаружи подпорной стенки.

На фиг.3 приведен случай, когда опоры расположены внутри дренирующей засыпки подпорной стенки.

Предложенный устой содержит средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта 1, которое выполнено в виде подпорной стенки 1', включающей лицевую плиту 2, средство для восприятия вертикальной нагрузки 3 от пролетного строения 4, которое содержит опоры 5, равномерно установленные, равноудаленные от подпорной стенки 1'и несущие пролетное строение 4 через оголовок 6 устоя, переходную плиту 7, один конец которой расположен на шкафной стенке 8 оголовка 6, а другой конец - на щебеночной подушке 9.

Подпорная стенка 1' средства для восприятия горизонтальной нагрузки 1 от грунта выполнена в виде скрепленных с лицевой плитой 2 вертикальных анкеров-контрфорсов 10, установленных с внутренней стороны лицевой плиты 2 перпендикулярно ее поверхности в уплотненном дренирующем грунте 11, при этом длина L вертикальных анкеров-контрфорсов 10 равна высоте H подпорной стенки 1', а расстояние В между вертикальными анкерами-контрфорсами 10 не более высоты H подпорной стенки 1'. Опоры 5, несущие пролетное строение 4, могут быть расположены внутри подпорной стенки 1' /см. фиг.3/ в уплотненном дренирующем грунте 11.

Вертикальные анкеры-контрфорсы 10 могут быть выполнены перфорированными с отверстиями 12 (см. фиг. 1).

Вертикальные анкеры-контрфорсы могут быть выполнены с ребрами жесткости 13 /см. фиг. 2, 3/.

Устой работает следующим образом.

При сборке устоя сначала устанавливают лицевую плиту 2, а затем перпендикулярно ей на расстоянии В, которое приблизительно должно быть равно высоте подпорной стенки H устанавливают вертикальные анкеры-контрфорсы 10, длина которых равна L. Далее производится засыпка и уплотнение грунта. Очевидно, что сборка подпорной стенки 1' упрощается и требует небольших затрат времени.

Равномерно установленные опоры 5 средства для восприятия вертикальной нагрузки 3, несущие пролетное строение 4 через оголовок 6 устоя, на шкафной стенке 8 которого расположен один конец переходной плиты 7, воспринимают только вертикальную нагрузку от пролетного строения 4. Средство для восприятия вертикальной нагрузки 3 давление грунта насыпи не воспринимает, что исключает его горизонтальную деформацию.

Горизонтальную нагрузку воспринимает подпорная стенка 1'.

Обеспечение устойчивости происходит за счет уравновешивания горизонтального давления грунта силами трения грунта засыпки по вертикальным поверхностям анкеров-контрфорсов 10 подпорной стенки 1', а также за счет подбора параметров длины L вертикальных анкеров-контрфорсов 10, расстояния В между ними и высоты H подпорной стенки 1'. Длина L вертикальных анкеров- контрфорсов 10 равна высоте H подпорной стенки 1', а расстояние В между вертикальными анкерами-контрфорсами 10 не более высоты H подпорной стенки 1', что необходимо для повышения устойчивости. Выполнением вертикальных анкеров-контрфорсов 10 перфорированными с отверстиями 12 достигается снижение их веса и увеличение силы трения по их боковым поверхностям, а следовательно также способствует увеличению устойчивости.

Выполнением вертикальных анкеров-контрфорсов с ребрами 13 жесткости /см. фиг. 2, 3/ достигается увеличение их жесткости при оптимальной толщине, а также увеличение силы трения по их боковым поверхностям. При увеличении нагрузок на устой сооружение не теряет устойчивости за счет увеличения сил трения. При этом снижается стоимость устоя.

Технико-экономический эффект предложенного технического решения состоит в снижении стоимости устоя моста примерно на 35-40%, в упрощении сборки и в сокращении времени сборки примерно на 30%, а также в повышении устойчивости и эксплуатационной надежности.

Изобретение может быть использовано в строительстве мостов и путепроводов на автомобильных дорогах. Устой моста содержит средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта в виде подпорной стенки, включающей лицевую плиту, средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, которое содержит опоры, равномерно установленные и равноудаленные от подпорной стенки и несущие пролетное строение через оголовок устоя, переходную плиту, один конец которой расположен на шкафной стенке оголовка, а другой конец - на щебеночной подушке. Подпорная стенка средства для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта снабжена вертикальными анкерами-контрфорсами, установленными с внутренней стороны лицевой плиты перпендикулярно ее поверхности в уплотненном дренирующем грунте, при этом длина вертикальных анкеров контрфорсов равна высоте подпорной стенки, а расстояние между вертикальными анкерами контрфорсов не более высоты подпорной стенки. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении стоимости, упрощении сборки, сокращении времени сборки при одновременном обеспечении устойчивости и эксплуатационной надежности. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устой моста, содержащий средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта, которое выполнено в виде подпорной стенки, включающей лицевую плиту, средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, которое содержит опоры, равномерно установленные и равноудаленные от подпорной стенки и несущие пролетное строение через оголовок устоя, переходную плиту, один конец которой расположен на шкафной стенке оголовка, а другой конец - на щебеночной подушке, отличающийся тем, что подпорная стенка средства для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта снабжена вертикальными анкерами-контрфорсами, установленными с внутренней стороны лицевой плиты перпендикулярно к ее поверхности в уплотненном дренирующем грунте, при этом длина вертикальных анкеров-контрфорсов равна высоте подпорной стенки, а расстояние между анкерами-контрфорсами не более высоты подпорной стенки. 2. Устой моста по п.1, отличающийся тем, что опоры, несущие пролетное строение, расположены внутри уплотненного дренирующего грунта подпорной стенки. 3. Устой моста по п.1, отличающийся тем, что вертикальные анкеры-контрфорсы выполнены перфорированными. 4. Устой моста по п.1 или 2, отличающийся тем, что вертикальные анкеры-контрофорсы выполнены с ребрами жесткости.