УСТОЙ МОСТА Российский патент 2023 года по МПК E01D19/02 

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

Известен устой моста, содержащий опорные элементы в виде свай, несущие пролетное строение, оголовок устоя, шкафную стенку, переходную плиту и подходную насыпь (см. М.М. Журавлев «Сопряжение проезжей части автодорожных мостов с насыпью», М., «Транспорт», 1976 г., стр. 13, рис. 6).

Недостатком такого устоя является высокая деформативность грунтов подходной насыпи, требующая проведения регулярных ремонтных работ по устранению деформаций, выравниванию дорожного покрытия и восстановлению проезда в зоне сопряжения моста с насыпью.

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является устой моста, содержащий средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, которое содержит опоры, несущие пролетное строение, оголовок, шкафную стенку, переходную плиту, фундамент в виде ростверка со сваями, и средство для восприятия горизонтальной нагрузки, воспринимаемое подпорной стенкой (см. патент России №2136 808, МПК EO1D 19/02, 1995.01).

Недостатком известной конструкции является повышенная трудоемкость изготовления вследствие необходимости сложных работ по обустройству армирования грунта насыпи, требующего как наличия специальных материалов, так и использования ручного труда при их укладке, старение и разрушение геотекстильного материала при знакопеременных температурах под воздействием динамической нагрузки. Кроме того, наличие фундамента в виде ростверка со сваями вызывает в зимний период возникновение и воздействие их по подошве фундамента, что неизбежно приводит к выпучиванию опор и расстройству узла сопряжения, снижению его эксплуатационной надежности.

Задачей настоящего изобретения является сокращение трудоемкости и материальных затрат при возведении устоя, а также сроков строительства при одновременном обеспечении надежности и долговечности конструкции в условиях воздействия сил морозного пучения.

Технический результат достигается тем, что в устое моста, содержащем средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, которое содержит опоры, несущие пролетное строение, оголовок, шкафную стенку, переходную плиту, и средство для восприятия горизонтальной нагрузки, воспринимаемое подпорной стенкой, подпорная стенка выполнена в виде сборной С-образной железобетонной плитной конструкции, и размещенной в теле насыпи подходов под переходной плитой, образует под оголовком устоя воздушную полость, и установленную с опиранием на грунтовую площадку, отсыпанную над естественной поверхностью грунта основания.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где схематично изображен продольный разрез устоя моста.

Описываемый устой моста включает сваи 1, оголовок 2, шкафную стенку 3, пролетное строение 4, переходную плиту 5, сборную С-образную плитную конструкцию, состоящую из фрагментов 6 и 7, установленную на грунтовую площадку 8, размещенную на естественном основании 9, конус насыпи подходов 10.

Устой моста возводят следующим образом.

Первоначально погружают сваи 1, монтируют оголовок 2, шкафную стенку 3 и пролетное строение 4. Далее производят отсыпку грунтовой площадки 8, на которую устанавливают фрагмент 6 сборной плитной конструкции. На момент отсыпки грунта в насыпи 10 подхода фрагмент 6 временно закрепляют в необходимом положении. Отсыпку выполняют с послойным трамбованием грунта. Отсыпку и трамбование грунта производят механическим способом до получения строительной плотности уплотнения. По ее окончании монтируют фрагмент 7, жестко скрепляя его с фрагментом 6. Затем, произведя грунтовую подготовку, монтируют переходную плиту 5 и формируют дорожное покрытие в зоне сопряжения устоя моста и насыпи.

Устройство работает следующим образом.

В зимний период года с наступлением устойчивых низких отрицательных температур происходит промораживание грунта в грунтовой площадке 8. При этом возникают силы морозного пучения, состоящие из касательных и нормальных сил. Касательные силы пучения развиваются в грунте по контактной боковой поверхности свай. По своей абсолютной величине усилия касательных сил пучения, как правило, уступают усилиям нормальных сил. Но и в этом случае для нейтрализации касательных сил пучения можно применить при необходимости противопучинный состав, например, обмазку боковой поверхности свай солидолом с обвертыванием полиэтиленовой пленкой. В период воздействия касательных сил мерзлый грунт около свайных опор проскальзывает вдоль поверхности свай и пучения не происходит.

Нормальные силы пучения возникают перпендикулярно к поверхности смерзания и действуют по подошве фундамента, заложенного на глубину меньшую, чем глубина сезонного промерзания грунта. Величина этих сил определяется развивающимися в грунте изменениями, в результате объемного расширения замерзшей воды, и могут достигать значительных величин, 50 т и более.

Для ликвидации нормальных сил пучения используют С-образную сборную плитную конструкцию, позволяющую создать зазор между пучащим грунтом 8 и оголовком 2 устоя, и тем самым исключить воздействие нормальных сил пучения на устой.

Благодаря использованию сборной плитной конструкции не происходит сползания грунта насыпи 10 под оголовок 2 устоя. Между грунтовой площадкой 8 и оголовком 2 на весь период эксплуатации сохраняется свободное пространство. Это обстоятельство позволяет ликвидировать деформации насыпи 10 в переходной зоне: насыпь - мост, что улучшает условия эксплуатации дороги.

Предлагаемая конструкция устоя по сравнению с прототипом обладает повышенной устойчивостью и надежностью в эксплуатации, при этом обеспечивается необходимая несущая способность устоя.

Изобретение может быть использовано при строительстве и реконструкции путепроводов и мостов на автомобильных и железных дорогах. Технический результат - сокращение трудоемкости при возведении устоя, сокращение сроков строительства при одновременном обеспечении надежности и долговечности конструкции в условиях воздействия сил морозного пучения. Устой моста содержит средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, включающее опоры, несущие пролетное строение, оголовок, шкафную стенку, переходную плиту, и средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта насыпи подходов, выполненное в виде подпорной стенки. Подпорная стенка выполнена в виде сборной С-образной железобетонной плитной конструкции, размещенной в теле насыпи подходов под переходной плитой с образованием под оголовком устоя воздушной полости, и установленной с опиранием на грунтовую площадку, отсыпанную над естественной поверхностью грунта основания. 1 ил.

Устой моста, содержащий средство для восприятия вертикальной нагрузки от пролетного строения, включающее опоры, несущее пролетное строение, оголовок, шкафную стенку, переходную плиту, и средство для восприятия горизонтальной нагрузки от грунта насыпи подходов, выполненное в виде подпорной стенки, отличающийся тем, что подпорная стенка выполнена в виде сборной С-образной железобетонной плитной конструкции, размещенной в теле насыпи подходов под переходной плитой с образованием под оголовком устоя воздушной полости и установленной с опиранием на грунтовую площадку, отсыпанную над естественной поверхностью грунта основания.