СПОСОБ УСТРОЙСТВА РОСТВЕРКА МОСТОВОЙ ОПОРЫ В АКВАТОРИИ РЕКИ Российский патент 2023 года по МПК E01D19/02 

Изобретение относится к области мостостроения, а именно к технологии устройства опор мостов и их высоких ростверков в акватории классов О и М рек, проливов с течениями и волнением.

Наиболее близким из известных является способ сооружения ростверка мостовой опоры, при котором параллельно продольной оси ростверка погружают два ряда маячных свай и обустраивают их ригелями с распределительными балками (возможно применение катамарана или другой плавучей системы, которая фиксируется с помощью инвентарных колонн, погружаемых в ложе реки). Затем выполняют работы по закреплению ригелей или катамарана к колоннам, при этом выводят распределительные балки на уровень согласно проекту производства работ. На берегу (в доке) или на палубе катамарана заранее собирают оснастку и обжимают стенки с днищем путем закручивания гаек подвесок, используя муфты связей, придают поперечному сечению перемычки прямоугольную форму, при необходимости герметизируют замки панелей стенок, применяя плавкран, опускают оснастку в воду с опиранием несущих поперечных балок системы на распределительные балки, для сооружения буровых свай монтируют пути для передвижного моста, их устанавливают на поперечные балки системы в плоскости распределительных балок, все места опирания балок закрепляют, руководствуясь ППР, погружают столбы с использованием направляющих до проектной отметки или монтируют передвижной рабочий мост для буровой машины, с помощью которой сооружают буровые сваи, по телу столбов опускают на настил кольца из листовой стали, чтобы закрыть зазоры в уровне сопряжения столбов с настилом. Затем методом ВПТ укладывают тампонажную бетонную смесь на настил, выдерживают бетон водозащитной тампонажной подушки, откачивают воду из оснастки и выравнивают поверхность тампонажной подушки, обрезают столбы, отсоединяют верхнюю часть связей совместно с муфтами, устанавливают опалубку в носовой и кормовой частях ростверка, устанавливают необходимые армирующие элементы ростверка и нижней части тела опоры, под прикрытием оснастки бетонируют плиту ростверка и тела опоры до высоты, превышающей уровень воды, приступают к разборке оснастки, начиная с подвесок, которые удаляют после ослабления гаек, демонтируют систему верхних балок, применяя домкрат, отжимают стенки от бетона ростверка и бетона подушки. Наличие упругого уплотнения и некоторой слабины в замках панелей позволяет стенкам в зоне воздействия домкрата отклониться от вертикали по всей высоте контакта с бетоном ростверка и подушки. Далее, с помощью плавкрана извлекают одну панель водонепроницаемых стенок, размыкая ее по вертикали, и далее извлекают панели пакетами по 2-3 штуки, извлекают упругий вкладыш, извлекают из грунта маячные сваи опорной системы (или штатные колонны катамарана) и переводят опорную систему (катамаран) на новое место (RU 2275454 С2, 27.04.2006).

Задачей изобретения является повышение точности геометрии сооружаемого ростверка и повышение его эксплуатационной надежности и долговечности при гарантированном соответствии геометрических параметров расчетным.

Технический результат - повышение технологической надежности и долговечности при сооружении ростверка в акватории классов О и М, с волнением.

Это обеспечивается тем, что способ устройства ростверка мостовой опоры в акватории реки, включает опускание листовой палубы по оболочкам металлических свай в зону бетонирования ростверка тросовыми домкратами, установленными на домкратной балке, укладку на листовую палубу тампонажной подушки методом вертикального перемещения труб (ВПТ), удаление воды после набора тампонажной подушкой прочности, армирование и бетонирование ростверка в опалубке, при этом, в составе ящика используют листовую палубу, ограниченную по периметру шпунтовой стенкой, параллельной осям используемых в качестве направляющих оболочек металлических свай, кроме того, ящик выполняют с парами вертикальных стоек по его углам, центральной стойкой в средней части каждой из его сторон и парой силовых стоек, равноудаленных от центральной стойки и от стоек, расположенных по углам ящика, при этом стойки объединяют верхними поперечными балками и раскосами, наклонно ориентированными от оснований, расположенных по углам стоек и центральной стойки к вершинам силовых стоек, причем верхние поперечные балки в зонах схождения стоек и раскосов перед опусканием ящика соединяют через закрепленный к верхним поперечным балкам анкерный блок с силовыми тросами подъемного механизма, тросы которого огибают закрепленные на установленных на домкратной балке стойках секторные направляющие, при этом ящик позиционируют с использованием боковых упоров, установленных на опорной раме, и опускают на тросах, огибающих секторные направляющие, в пространство акватории, а перед опусканием ящика производят его подъем для выравнивания усилия в тросах, после окончания бетонирования тампонажной подушки и перед подъемом верхней балки ящика раскосы и все стойки обрезают выше уровня тампонажной подушки.

На фиг. 1 - представлено начальное положение ящика для сооружения ростверка мостовой опоры;

На фиг. 2 - представлено конечное положение ящика для сооружения ростверка мостовой опоры;

На фиг. 3 - представлена возведенная на ростверке мостовая опора.

При возведении ростверка мостовой опоры в акватории реки производят опускание листовой палубы с установленными и раскрепленными шпунтовыми стенками по оболочкам металлических свай в зону бетонирования ростверка тросовыми домкратами, установленными на домкратной балке. Затем осуществляют укладку на нее тампонажной подушки методом вертикального перемещения труб (ВПТ), а после набора тампонажной подушкой прочности производят удаление воды из ящика, армирование и бетонирование ростверка в опалубке. Листовую палубу используют в составе ящика, ограниченного шпунтовой стенкой, позиционируемого посредством установленных на опорной раме боковых упоров и опускаемого на тросах в пространство акватории. Листовая палуба для устройства тампонажной подушки ограничена по периметру шпунтовой стенкой, параллельной осям используемых в качестве направляющих оболочек металлических свай и имеет отверстия для прохода оболочек металлических свай. В ящике по его углам выполняют пары вертикальных стоек, центральную стойку в средней части каждой из этих сторон и пару силовых стоек, равноудаленных от центральной стойки и от стоек, расположенных по углам ящика. Стойки объединяют верхними поперечными балками и раскосами, ориентированными от оснований, расположенных по углам стоек и центральной стойки к вершинам силовых стоек. Верхние поперечные балки в зонах схождения стоек и раскосов перед опусканием ящика соединяют через закрепленный к верхней поперечной балке анкерный блок с силовыми тросами подъемного механизма. Тросы огибают закрепленные на установленных на домкратной балке стойках дугообразные секторные (по форме сектора с центральным углом менее 180°) направляющие, именуемые «пальмой». Перед опусканием ящика производят его подъем для выравнивания усилия в тросах. После окончания бетонирования тампонажной подушки и перед подъемом верхней балки ящика раскосы и все стойки обрезают выше уровня тампонажной подушки.

Выполнение этих технологических операций позволяет получить надежный котлован для сооружения высокого ростверка моста при строительстве на глубокой воде, в том числе за счет использования части элементов, составляющих ящик, для дополнительного армирования ростверка.

Пример привлечения используемого в соответствии с планом производства работ оборудования для сооружения высокого ростверка опоры и монолитной части тела опоры под водой при глубине воды 25 м.

Для обеспечения безопасности работ внутри оболочки требуется ее гарантированная несущая способность и водонепроницаемость. Опускание ящика производится методом «heavy lifting» с использованием тросовых домкратов достаточной грузоподъемности. Условия - акватория классов О и М, с волнением. Предварительно сооружены сваи для размещения домкратного оборудования.

Для опускания одного ящика использованы четыре тросовых домкрата со следующим оборудованием.

Домкрат, обеспечивающий скорость опускания. Гидростанция. Анкерный блок (якорь), достаточной грузоподъемности. Секторная направляющая тросов («пальма»), приемная катушка, достаточной канатоемкости, пряди высокопрочные, достаточной грузоподъемности, длиной согласно расчету длин тросов. Цанги и система управления домкратным оборудованием. Подвески металлические для четкого позиционирования при опускании (соблюдение вертикальности опускания). Боковые упоры, установленные на опорной раме при сборке ящика.

При опускании ящика производятся следующие контролируемые работы:

на всех стадиях опускания ящика обязательно ведение операционного контроля, измерение фактических параметров, сравнение с проектными величинами, фиксация наблюдений в журналах и исполнительных схемах.

Погодные условия контролируются непрерывно.

- Состояние акватории реки:

а) текущий уровень воды в реке - по водомерному посту,

б) ледовая обстановка - намерзание припая к опускаемому ящику, к конструкциям сборочных подмостей под ящиком;

- фактическая масса опускаемого ящика контролируется по показаниям системы опускания, предельно допустимое превышение фактической массы опускаемого ящика не должно превышать 5% относительно расчетного веса;

- распределение усилий между домкратами контролируется по показаниям системы опускания;

- величина выхода стрендов из каждого домкрата контролируется по показаниям системы опускания;

- текущая отметка положения ящика и каждого из его углов контролируется визуально геодезическим мониторингом по разметке на направляющих боковых упорах;

- угол отклонения стрендов от вертикали: контролируется вертикальное положение по показаниям системы опускания;

- напряженно-деформированное состояние несущих металлоконструкций ящика и системы опускания контролируется исполнительными съемками характерных точек конструкций на различных стадиях опускания:

- для системы опускания прогиб середины домкратной балки после вывешивания конструкций опускного ящика на домкратах,

- для конструкций опускного ящика прогибы днища ящика по плоскостям крепления нижней распорной системы после вывешивания конструкций ящика на домкратах;

- величина зазоров между смежными конструкциями при опускании:

- зазор между листом палубы (днищем) и сваями фундамента опоры из металлических труб,

- зазор между металлоконструкциями нижней распорной системы и сваями фундамента опоры из металлических труб,

- зазор между металлоконструкциями верхней распорной системы и сваями фундамента опоры из металлических труб,

- зазор между направляющими боковых упоров опускного ящика и боковыми упорами.

Изобретение относится к области мостостроения, а именно к технологии устройства опор мостов и их высоких ростверков в акватории классов О и М рек, проливов с течениями и волнением. Технический результат - повышение технологической надежности и долговечности при сооружении ростверка в акватории классов О и М, с волнением. Способ устройства ростверка мостовой опоры в акватории реки включает опускание листовой палубы по оболочкам металлических свай в зону бетонирования ростверка тросовыми домкратами, установленными на домкратной балке, укладку на листовую палубу тампонажной подушки методом вертикального перемещения труб, удаление воды после набора тампонажной подушкой прочности, армирование и бетонирование ростверка в опалубке. В составе ящика используют листовую палубу, ограниченную по периметру шпунтовой стенкой, параллельной осям используемых в качестве направляющих оболочек металлических свай. Ящик выполняют с парами вертикальных стоек по его углам, центральной стойкой в средней части каждой из его сторон и парой силовых стоек, равноудаленных от центральной стойки и от стоек, расположенных по углам ящика. Стойки объединяют верхними поперечными балками и раскосами, наклонно ориентированными от оснований, расположенных по углам стоек и центральной стойки к вершинам силовых стоек. Верхние поперечные балки в зонах схождения стоек и раскосов перед опусканием ящика соединяют через закрепленный к верхним поперечным балкам анкерный блок с силовыми тросами подъемного механизма, тросы которого огибают закрепленные на установленных на домкратной балке стойках секторные направляющие. Ящик позиционируют с использованием боковых упоров, установленных на опорной раме, и опускают на тросах, огибающих секторные направляющие, в пространство акватории. Перед опусканием ящика производят его подъем для выравнивания усилия в тросах, после окончания бетонирования тампонажной подушки и перед подъемом верхней балки ящика раскосы и все стойки обрезают выше уровня тампонажной подушки. 3 ил.

Способ устройства ростверка мостовой опоры в акватории реки, включающий опускание листовой палубы по оболочкам металлических свай в зону бетонирования ростверка тросовыми домкратами, установленными на домкратной балке, укладку на листовую палубу тампонажной подушки методом вертикального перемещения труб, удаление воды после набора тампонажной подушкой прочности, армирование и бетонирование ростверка в опалубке, отличающийся тем, что в составе ящика используют листовую палубу, ограниченную по периметру шпунтовой стенкой, параллельной осям используемых в качестве направляющих оболочек металлических свай, кроме того, ящик выполняют с парами вертикальных стоек по его углам, центральной стойкой в средней части каждой из его сторон и парой силовых стоек, равноудаленных от центральной стойки и от стоек, расположенных по углам ящика, при этом стойки объединяют верхними поперечными балками и раскосами, наклонно ориентированными от оснований, расположенных по углам стоек и центральной стойки к вершинам силовых стоек, причем верхние поперечные балки в зонах схождения стоек и раскосов перед опусканием ящика соединяют через закрепленный к верхним поперечным балкам анкерный блок с силовыми тросами подъемного механизма, тросы которого огибают закрепленные на установленных на домкратной балке стойках секторные направляющие, при этом ящик позиционируют с использованием боковых упоров, установленных на опорной раме, и опускают на тросах, огибающих секторные направляющие, в пространство акватории, а перед опусканием ящика производят его подъем для выравнивания усилия в тросах, после окончания бетонирования тампонажной подушки и перед подъемом верхней балки ящика раскосы и все стойки обрезают выше уровня тампонажной подушки.