ОБТЕКАТЕЛЬ МОСТА Российский патент 2024 года по МПК E01D19/00 E01D1/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к строительству мостовых переходов и путепроводов, а именно к деталям пролетного строения, которые обеспечивают снижение аэродинамических ветровых нагрузок и уменьшение амплитуды колебаний неразрезных пролетов строящихся и существующих стальных или железобетонных мостов, в частности, к обтекателям (дефлекторам) моста.

Уровень техники

Из уровня техники известны устройства для приема, очистки и отвода воды с проезжей части мостов (например RU2712856C1, опубл. 31.01.2020), в которых для улучшения внешнего вида сооружения и/или аэродинамических свойств пролетного строения в его конструкции могут применяться блоки карнизов обтекателей с возможностью установки на них перильного ограждения.

Недостатками такого решения являются недостаточная универсальность, связанная с необходимостью изготовить множество типоразмеров элементов для каждого отдельного пролета моста, и низкая надежность конструкции из-за общей сложности конструкции, согласно которой в обтекателе должно быть предусмотрено место для устройства отвода воды, а также должен быть предусмотрен способ его обслуживания. Это также приводит к увеличению металлоемкости и веса конструкции, повышению трудоемкости ее изготовления и дополнительным нагрузкам на несущие элементы.

Из уровня техники также известна ветрозащитная конструкция высокоскоростного железнодорожного моста (CN104389263A, опубл. 04.03.2015), характеризующаяся тем, что включает вертикальные стойки, изогнутую вертикальную стойку и ветрозащитную пластину. Вертикальные стойки и изогнутая вертикальная стойка неподвижно соединены, при этом верхняя часть изогнутой вертикальной стойки вертикальна, а нижняя часть изогнутой вертикальной стойки изогнута в направлении центральной линии моста. Вертикальная часть верхней части изогнутой вертикальной стойки крепится к фланцу моста, нижний конец крепится к полотну коробчатой или Т-образной балки, ветрозащитная пластина крепится между продольно смежными вертикальными стойками.

Недостатками такого решения являются недостаточная универсальность, связанная с необходимостью изготовить множество типоразмеров элементов для каждого отдельного пролета моста, и низкая надежность конструкции из-за постоянного воздействия воздушных потоков на вертикальные стойки и ветрозащитные пластины. Эти потоки возникают как снаружи ветрозащитных пластин, так и изнутри и приводят к их разрушению, а также перелому вертикальных стоек.

Наиболее близким аналогом является обтекатель (JP2009287360A, опубл. 10.12.2009), ветрозащитный экран которого крепится к корпусу рамы с помощью устройства крепления/снятия на внешней стороне в направлении ширины блока мостовой балки, а блок мостовой балки, к которому крепится обтекатель, устанавливается с помощью крана. Кроме того, после установки мостовой балки между опорами обтекатель, установленный на каждом блоке мостовой балки между опорами, должен быть удален. Эффект заключается в том, что снятый обтекатель может быть использован для другого блока мостовой балки. Кроме того, обтекатель имеет малый вес, что позволяет изготавливать его по низкой цене с незначительным влиянием на вес блока мостовой балки.

Недостатками такого решения являются недостаточная универсальность, связанная с необходимостью изготовить множество типоразмеров элементов для каждого отдельного пролета моста, и низкая надежность конструкции из-за хрупкого каркаса, который не предусматривает длительную установку и ветрозащиту на постоянной основе готовой конструкции моста.

Технические проблемы заключаются в малой универсальности, связанной с необходимостью проектирования и изготовления множества типоразмеров элементов обтекателя для каждого отдельного пролета моста, а также недостаточной эффективности и надежности известных конструкций обтекателей моста, связанных с хрупкостью известных конструкций каркаса, а также в сложности установки панелей на каркас, которая зачастую связана с необходимостью сварки, изгибания и резки деталей обтекателя моста на месте.

Раскрытие сущности изобретения

Решаемая настоящим изобретением техническая задача состоит в том, чтобы повысить универсальность, надежность и эффективность обтекателя моста.

Технический результат, достигаемый настоящим устройством, заключается в упрощении изготовления, транспортировки и монтажа всех элементов обтекателя моста, с сохранением высокой эффективности снижения аэродинамических ветровых нагрузок и уменьшения амплитуды колебаний пролетов моста.

Упрощение изготовления, транспортировки и монтажа обтекателя достигается за счет секционной конструкции обтекателя, в частности, за счет того, что он состоит из унифицированных секций панелей обтекателя, монтируемых на универсальную продольную несущую конструкцию, прикрепленную к пролету моста.

Вышеуказанный технический результат обеспечивается за счет того, что обтекатель моста состоит из продольной опорной конструкции, выполненной с возможностью установки на пролет моста, и смонтированных на нее панелей обтекателя. Опорная конструкция содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля, установленных на разной высоте пролета моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов крепления, при этом сонаправленные продольные профили выполнены с возможностью последовательного соединения. Панели обтекателя последовательно соединены друг с другом образуя единую поверхность, а также выполнены самонесущими и содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей при помощи которых панели обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили.

По меньшей мере часть кронштейнов крепления может быть установлена на пролете моста при помощи консолей.

Панели обтекателя могут быть выполнены из композитного материала.

Панели обтекателя могут быть выполнены плоскими.

Панели обтекателя могут быть выполнены изогнутыми.

Кронштейны крепления могут содержать отверстия вытянутой формы, выполненные с возможностью обеспечения регулировки по высоте и вылету положения продольных профилей.

Опорные детали могут являться частью панелей обтекателя.

Опорные детали могут быть установлены на панелях обтекателя посредством болтового соединения.

Панели обтекателя могут быть соединены между собой через отбортовки.

Сонаправленные продольные профили могут быть выполнены в виде труб круглого сечения.

Сонаправленные продольные профили могут содержать по меньшей мере одно ухо для крепления к кронштейнам крепления.

Вышеуказанный технический результат также обеспечивается за счет того, что обтекатель моста состоит из продольной опорной конструкции, выполненной с возможностью установки на пролет моста, и смонтированных на нее панелей обтекателя. Опорная конструкция содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля, установленных на разной высоте пролета моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов крепления, при этом сонаправленные продольные профили выполнены с возможностью последовательного соединения. Панели обтекателя установлены на профильные каркасы, которые содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей при помощи которых панели обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили, при этом профильные каркасы последовательно соединены друг с другом таким образом, что панели обтекателя образуют единую поверхность.

По меньшей мере часть кронштейнов крепления могут быть установлены на пролете моста при помощи консолей.

Панели обтекателя могут быть выполнены из композитного материала.

Панели обтекателя могут быть выполнены плоскими.

Панели обтекателя могут быть выполнены изогнутыми.

Панели обтекателя могут быть выполнены составными.

Кронштейны крепления могут содержать отверстия вытянутой формы, выполненные с возможностью обеспечения регулировки по высоте и вылету положения продольных профилей.

Сонаправленные продольные профили могут быть выполнены в виде труб круглого сечения.

Профильные каркасы могут быть выполнены из соединенных между собой горизонтальных и вертикальных профилей.

Горизонтальные профили каркаса могут быть выполнены с возможностью последовательного соединения.

Вертикальные профили каркаса могут содержать по меньшей мере два ряда опорных деталей.

Сонаправленные продольные профили могут содержать по меньшей мере одно ухо для крепления к кронштейнам крепления.

Краткое описание чертежей

Конструктивные особенности изобретения поясняются чертежами, на которых:

фиг. 1 - общий вид обтекателя моста, установленного на пролете моста;

фиг. 2 - общий вид продольного каркаса в сборе, установленного на пролете моста;

фиг. 3 - увеличенный общий вид узла соединения продольного профиля с кронштейном крепления;

фиг. 4 (а), 4 (б), 4 (в) - увеличенные виды узла соединения продольного профиля с кронштейном крепления;

фиг. 5 (а), 5 (б) - общий вид спереди и сзади самонесущей панели обтекателя по первому варианту осуществления изобретения;

фиг. 6 - общий вид сзади двух соединенных самонесущих панелей в сборе по первому варианту осуществления изобретения;

фиг. 7 - общий вид спереди каркаса обтекателя по второму варианту осуществления изобретения;

фиг. 8 - общий вид сзади каркаса обтекателя с прикрепленными панелями обтекателя по второму варианту осуществления изобретения;

фиг. 9 - общий вид продольного каркаса в сборе, установленного на пролете моста, с установленными каркасами обтекателей по второму варианту осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Обтекатели (дефлекторы) моста устанавливаются на строящиеся или существующие стальные или железобетонные мосты для снижения аэродинамических ветровых нагрузок и уменьшения амплитуды колебаний. Обтекатель (1) моста состоит из продольной опорной конструкции (2), которая устанавливается на пролет (3) моста, и смонтированных на продольную опорную конструкцию (2) панелей (8, 11) обтекателя.

Опорная конструкция (2) содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля (5), установленных на разной высоте пролета (3) моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов (6) крепления. Кронштейны (6) крепления могут быть выполнены в виде единого элемента или составной конструкции, например, включая в себя съемные элементы крепления продольного профиля (5). Кронштейны (6) крепления по одному из вариантов исполнения содержат отверстия (10) вытянутой формы, выполненные с возможностью обеспечения регулировки по высоте и вылету положения продольных профилей (5). При этом кронштейны (6) крепления установлены на пролете (3) моста, а сонаправленные продольные профили (5) установлены на кронштейнах (6) крепления посредством болтового соединения (9). Такое исполнение позволяет сохранять конструкцию элементов обтекателя (1) моста универсальной, и обеспечить требуемую установку обтекателя (1) за счет подстройки положения опорной конструкции (2).

По одному из вариантов осуществления изобретения по меньшей мере часть кронштейнов (6) крепления установлена на пролете (3) моста при помощи консолей (7). Такое исполнение позволяет сохранять конструкцию элементов обтекателя (1) моста универсальной, а при помощи консолей обеспечить требуемую установку обтекателя (1).

Сечение сонаправленных продольных профилей (5) может быть различным, но по наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения они выполнены из труб круглого сечения. Сонаправленные продольные профили (5) выполнены с возможностью последовательного соединения друг с другом, например, за счет наличия цилиндрического выступа или вставки на одном конце и соответствующего отверстия на другом конце. Также сонаправленные продольные профили (5) могут различным образом крепиться к кронштейнам (6) крепления, но по наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения они содержат по меньшей мере одно ухо (16) для крепления к кронштейнам (6) крепления.

По первому варианту осуществления изобретения панели (11) обтекателя последовательно соединены друг с другом образуя единую поверхность, а также выполнены самонесущими и содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13) при помощи которых панели (11) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5).

Опорные детали (12, 13) по одному из вариантов осуществления изобретения являются частью панелей (11) обтекателя. В таком случае при изготовлении панелей (11) обтекателя опорные детали (12, 13) формируются на их задней поверхности. По другому варианту осуществления изобретения опорные детали (12, 13) установлены на панелях (11) обтекателя посредством болтового соединения. Панели (11) обтекателя по наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения соединены между собой через отбортовки при помощи болтового соединения.

По второму варианту осуществления изобретения панели (8) обтекателя установлены на профильные каркасы (4), которые содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12,13) при помощи которых панели (8) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5), при этом профильные каркасы (4) последовательно соединены друг с другом таким образом, что панели (8) обтекателя образуют единую поверхность.

Профильные каркасы (4) по одному из вариантов осуществления изобретения выполнены из соединенных между собой вертикальных и горизонтальных профилей (14,15) и повторяют форму панелей (8) обтекателя. При этом вертикальные профили каркаса (4) содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12,13). Горизонтальные профили (15) каркаса (4) соединяются с вертикальными профилями (14) каркаса (4) и по наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения выполнены с возможностью последовательного соединения, например, при помощи болтового соединения.

Профиль панелей (8,11) обтекателя подбирается в зависимости от ветрового давления и геометрии мостового сооружения путем проведения аэродинамических расчетов и/или после натурных продувок макетов в аэродинамических трубах. По итогу проведенных расчетов и/или моделирования панели (8,11) обтекателя могут быть выполнены плоскими или изогнутыми в различной конфигурации, в том числе разной формы на разных пролетах (3) моста.

Панели (8,11) обтекателя могут быть выполнены из композитных материалов, таких как стеклопластик, углепластик, кевлар, и/или некомпозитных материалов, таких как сталь, алюминий, термопластики без армирования. По наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения панели (8, 11) обтекателя выполнены из композитного материала. Такое исполнение позволяет облегчить конструкцию, и соответственно дополнительно упростить транспортировку и монтаж.

Панели (8) обтекателя по второму варианту осуществления изобретения могут быть выполнены составными, в частности состоять из нижней и верхней панелей, которые соединены между собой и установлены на профильные каркасы (4). Такое исполнение позволяет дополнительно повысить универсальность конструкции, и, соответственно, дополнительно упростить изготовление, транспортировку и монтаж.

Все элементы и детали обтекателя (1) моста - заводского изготовления. Металлические элементы имеют необходимое антикоррозионное покрытие, композитные элементы и видовые поверхности - окрашены в необходимый цвет согласно колористических решений проекта.

Обтекатель (1) моста работает следующим образом.

Все элементы обтекателя (1) моста доставляются к месту монтажа в упаковке, исключающей возможные повреждения при перевозке, погрузке и выгрузке. На месте строительства выполняется монтаж элементов продольной опорной конструкции (2) к пролету (3) моста и крупноузловая сборка секций обтекателя в соответствии с конструкцией моста и вариантом осуществления изобретения.

На пролет (3) моста устанавливаются кронштейны (6) крепления. При необходимости предварительно на пролет моста устанавливаются консоли (7), а кронштейны (6) крепления устанавливаются на консоли (7). На кронштейны (6) крепления устанавливаются продольные профили (5), которые последовательно соединяются друг с другом. Далее продольные профили (5) выравниваются и фиксируются по высоте и вылету при помощи отверстий (10) вытянутой формы посредством болтового соединения (9).

При выполнении обтекателя (1) моста по первому варианту осуществления изобретения самонесущие панели (11) обтекателя устанавливаются на продольные профили (5) посредством опорных деталей (12, 13).

При выполнении обтекателя (1) моста по второму варианту осуществления изобретения предварительно собираются каркасы (4) из вертикальных и горизонтальных профилей (14,15), которые устанавливаются на продольные профили (5) посредством опорных деталей (12, 13). Панели (8) обтекателя устанавливаются на каркасы (4) перед их установкой на продольные профили (5) или могут быть установлены на каркасы (4) уже после того как каркасы (4) установлены на продольных профилях (5).

Собранные и навешенные на продольные профили (5) секции обтекателя (1) моста соединяются между собой для создания единой поверхности между панелями (8,11) обтекателя.

Внутри полости под обтекателем (1) моста могут быть смонтированы коммуникации, оборудование и смотровые проходы для обслуживания элементов моста и оборудования.

Изобретение относится к строительству мостовых переходов и путепроводов, а именно к устройствам, которые обеспечивают снижение аэродинамических ветровых нагрузок и уменьшение амплитуды колебаний неразрезных пролетов мостов. Обтекатель (1) моста состоит из продольной опорной конструкции (2), выполненной с возможностью установки на пролет (3) моста, и смонтированных на ней панелей (8, 11) обтекателя. Опорная конструкция (2) содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля (5), установленных на разной высоте пролета (3) моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов (6) крепления. Сонаправленные продольные профили (5) выполнены с возможностью последовательного соединения. По первому варианту изобретения панели (11) обтекателя последовательно соединены друг с другом с образованием единой поверхности, а также выполнены самонесущими и содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13), при помощи которых панели (11) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5). По второму варианту изобретения панели (8) обтекателя установлены на профильные каркасы (4) из вертикальных и горизонтальных профилей (14, 15), которые содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13), при помощи которых панели (8) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5). Профильные каркасы (4) последовательно соединены друг с другом таким образом, что панели (8) обтекателя образуют единую поверхность. Технический результат - упрощение монтажа элементов обтекателя моста, снижение аэродинамических ветровых нагрузок и уменьшение амплитуды колебаний пролетов моста. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Обтекатель (1) моста, состоящий из продольной опорной конструкции (2), выполненной с возможностью установки на пролет (3) моста, и смонтированных на ней панелей (11) обтекателя, отличающийся тем, что опорная конструкция (2) содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля (5), установленных на разной высоте пролета (3) моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов (6) крепления, при этом сонаправленные продольные профили (5) выполнены с возможностью последовательного соединения, причем панели (11) обтекателя последовательно соединены друг с другом, образуя единую поверхность, а также выполнены самонесущими и содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13), при помощи которых панели (11) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5).

2. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть кронштейнов (6) крепления установлена на пролете (3) моста при помощи консолей (7).

3. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что панели (11) обтекателя выполнены из композитного материала.

4. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что панели (11) обтекателя выполнены плоскими.

5. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что панели (11) обтекателя выполнены изогнутыми.

6. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что кронштейны (6) крепления содержат отверстия (10) вытянутой формы, выполненные с возможностью обеспечения регулировки по высоте и вылету положения продольных профилей (5).

7. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что опорные детали (12, 13) являются частью панелей (11) обтекателя.

8. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что опорные детали (12, 13) установлены на панелях (11) обтекателя посредством болтового соединения.

9. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что панели (11) обтекателя соединены между собой через отбортовки.

10. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что сонаправленные продольные профили (5) выполнены в виде труб круглого сечения.

11. Обтекатель (1) моста по п. 1, отличающийся тем, что сонаправленные продольные профили (5) содержат по меньшей мере одно ухо (16) для крепления к кронштейнам (6) крепления.

12. Обтекатель (1) моста, состоящий из продольной опорной конструкции (2), выполненной с возможностью установки на пролет (3) моста, и смонтированных на ней панелей (8) обтекателя, отличающийся тем, что опорная конструкция (2) содержит по меньшей мере два сонаправленных продольных профиля (5), установленных на разной высоте пролета (3) моста с возможностью регулировки и фиксации своего положения по высоте и по вылету посредством по меньшей мере двух рядов кронштейнов (6) крепления, при этом сонаправленные продольные профили (5) выполнены с возможностью последовательного соединения, причем панели (8) обтекателя установлены на профильные каркасы (4) из вертикальных и горизонтальных профилей (14,15), которые содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13), при помощи которых панели (8) обтекателя установлены на сонаправленные продольные профили (5), при этом профильные каркасы (4) последовательно соединены друг с другом таким образом, что панели (8) обтекателя образуют единую поверхность.

13. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что по меньшей мере часть кронштейнов (6) крепления установлены на пролете (3) моста при помощи консолей (7).

14. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что панели (11) обтекателя выполнены из композитного материала.

15. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что панели (8) обтекателя выполнены плоскими.

16. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что панели (8) обтекателя выполнены изогнутыми.

17. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что панели (8) обтекателя выполнены составными.

18. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что кронштейны (6) крепления содержат отверстия (10) вытянутой формы, выполненные с возможностью обеспечения регулировки по высоте и вылету положения продольных профилей (5).

19. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что сонаправленные продольные профили (5) выполнены в виде труб круглого сечения.

20. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что профильные каркасы (4) выполнены из соединенных между собой вертикальных и горизонтальных профилей (14, 15).

21. Обтекатель (1) моста по п. 20, отличающийся тем, что горизонтальные профили (15) каркаса (4) выполнены с возможностью последовательного соединения.

22. Обтекатель (1) моста по п. 20, отличающийся тем, что вертикальные профили (14) каркаса (4) содержат по меньшей мере два ряда опорных деталей (12, 13).

23. Обтекатель (1) моста по п. 12, отличающийся тем, что сонаправленные продольные профили (5) содержат по меньшей мере одно ухо (16) для крепления к кронштейнам (6) крепления.