КОНСТРУКЦИЯ ОПОРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЭСТАКАДЫ И СПОСОБ ЕЕ СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК E01D19/02 E01D19/14 

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано при сооружении опор железнодорожных, автомобильных эстакад, мостов, переходов и эстакад под технологические трубопроводы, в частности конструкций опор железнодорожной эстакады, в том числе для сооружения высокоскоростной железной дороги [E01D 19/00].

Из уровня техники известна сборно-монолитная опора моста [RU, №2107125 С1, E01D 19/02, опубл.:1998], включающая одно- и/или многоярусную надфундаментную часть, состоящую из монолитного ядра, объемлющих его контурных блоков, каждый из которых имеет лицевую, внутреннюю и боковые грани, оголовка и монолитных вертикальных швов между блоками, отличающаяся тем, что блоки расположены вертикально, имеют высоту, равную высоте яруса ее надфундаментной части, заделаны своими нижними концами в фундамент, а верхние их концы взаимно объединены соединительными стержнями, при этом блоки выполнены трапецеидального сечения с лицевой поверхностью по нижнему основанию трапеции, а боковые вертикальные грани рядом стоящих блоков образуют между собой угол от 20 до 120°.

Недостатком аналога является необходимость проведения в полевых условиях значительного по объему сварочных и «мокрых» работ при омоноличивании и заполнении бетонной смесью сборно-монолитной опоры моста. Предложенный процесс монтажа в полевых условиях требует существенного объема строительно-монтажных работ.

Также известна полезная модель под названием опора моста [RU 72489 U1, опубл.: 20.04.2008]. Полезная модель относится к области строительства, а именно к возведению мостовых сооружений. Опора моста содержит одну или несколько стоек, представляющих собой металлическую трубу, погруженную нижним концом в грунт основания, а верхним концом возвышающуюся над грунтом основания и водной поверхностью, и ригель, жестко объединенный со стойкой опоры. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что ригель выполнен совместно с отрезком стойки и объединен с остальной частью стойки опоры накладками, площадь сечения которых в горизонтальной плоскости равна или превышает площадь сечения стойки. Минимальная длина отрезка стойки, закрепленного в ригеле, может составлять 0,5 м, а максимальная длина не превышает длины секции стойки. Ригель состоит из отдельных сборных элементов, содержащих с боковых сторон металлические закладные детали, и жестких соединительных связей. Технический результат полезной модели состоит в упрощении конструкции опоры и улучшении технологичности строительства путем исключения монолитного бетона при объединении ригеля со стойкой.

Недостатком конструкции является необходимость для создания требуемой жесткости сооружения, погружение нижнего конца опоры в грунт основания и создания дополнительной жесткости конструкции. Кроме того, для создания необходимой прочности и надежности опоры требуется набор из нескольких опор, предлагаемой конструкции, что в свою очередь усложняет производство строительно-монтажных работ в поле.

Также известно изобретение под названием блок сборно-монолитной опоры моста [RU 2178038 C1, опубл.:10.01.2002]. Изобретение относится к строительству, а именно - к конструкциям сборно-монолитных опор моста. Блок сборно-монолитной опоры моста включает лицевой - в виде армированной плиты со скосами на торцах и анкерный - в виде петлевых арматурных выпусков элементы. Новым является то, что армированная плита выполнена методом каменного или шлакокаменного литья, а скосы образованы с нижней и боковых торцевых сторон с уклоном внутрь опоры для последующего заполнения бетонной смесью при омоноличивании, причем величина, по крайней мере, бокового скоса по ширине плиты составляет 0,45-0,55 ее толщины в зоне примыкания к скосу, а верхней торец плиты выполнен плоским, по крайней мере, со стороны, примыкающей к фасадной стороне лицевого элемента. Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении долговечности сборно-монолитных опор моста за счет увеличения морозостойкости, износостойкости и химической стойкости блока. Недостатком аналога является необходимость проведения в полевых условиях значительного по объему «мокрых» работ методом каменного или шлакокаменного литья и заполнения бетонной смесью при омоноличивании блока сборно-монолитной опоры моста. Предложенный процесс монтажа в полевых условиях требует существенного объема строительно-монтажных работ.

Наиболее близкой по технической сущности является изобретение под названием Сборная опора моста [RU, №2390600 C1, E01D 19/00, опубл.: 27.05.2010], взятый за прототип. Сборная опора моста, образованная из блоков, состоящих из объединенных между собой сталебетонных стоек, которые включают наружную и внутреннюю металлические трубы, пространство между которыми заполнено уплотненным инертным материалом, предпочтительно бетоном, а торцы закрыты фланцами, причем внутренние металлические трубы и отверстия во фланцевых соединениях стоек выполнены с диаметром, обеспечивающим перемещение человека и необходимых механизмов внутри трубы, стойки объединены в блок болтовыми соединениями через металлические связи, блоки объединены между собой при монтаже опоры фланцевыми соединениями стоек на высокопрочных болтах. При этом блок может состоять, по крайней мере, из одной сталебетонной стойки. Опора может быть закреплена фланцевыми соединениями стоек нижнего блока к фундаменту с помощью закладной детали или анкерных болтов, а также непосредственно к скальному основанию через установленные в скальном основании анкера.

Основной технической проблемой прототипа является конструктивная сложность сталебетонных стоек и как следствие необходимость выполнения значительного объема дорогостоящих металлообработки и сварочных работ. Использование в конструкции металлических труб, стоек, металлических связей требует проведения существенных антикоррозийных мероприятий, что в свою очередь является фактором повышения стоимости эксплуатации и как следствие снижение экономической эффективности объекта.

Задачей изобретения является устранение недостатков аналогов и прототипа. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности создания конструкции опоры железнодорожной эстакады с высокими эксплуатационными свойствами, а именно высокими надежностью, долговечностью и скоростью ее монтажа/демонтажа.

Указанный технический результат достигается за счет того, что конструкция опоры железнодорожной эстакады, характеризующаяся тем, что содержит железобетонную опорную плиту, на которой смонтированы полые железобетонные опорные блоки в несколько ярусов, каждый отдельный ярус состоит из продольных или поперечных блоков, ярусы попеременно чередуются, опорные блоки включают опорные стены, размещенные по периметру яруса и поперечные силовые перемычки в опорных блоках, при чем упомянутые опорные блоки смонтированы на упомянутую опорную плиту штангами с резьбовыми соединениями, размещенными в упомянутых опорных стенах с сохранением параллельности осей резьбового соединения к боковой поверхности опорных стен в которые штанги вмонтированы, закреплены штанги с резьбовыми соединениями гайками в узлах крепления, размещенных в упомянутых опорных стенах, следующий выше размещенный ярус опорных блоков смонтирован на ниже лежащие опорные блоки также штангами с резьбовыми соединениями, которые проходят через опорные стены размещенного яруса и закреплены гайками в узлах крепления в опорных стенах размещенного яруса, штанги с резьбовыми соединениями и узлы крепления, размещенные в теле опорных стен, скреплены со стержнями арматурного изделия железобетонного опорного блока, при этом положение опорных блоков относительно опорной плиты, а также положение вышестоящих ярусов относительно друг друга фиксируется бордюрным уступом, размещенным сверху опорных плит каждого яруса по всему наружному периметру яруса, бордюрный уступ заглублен в подошву опорных стен выше размещенного яруса, а самый верхний ярус опорных блоков накрыт покрывающими железобетонными опорными плитами, как следствие повышается надежность элементов конструкции опоры железнодорожной эстакады. В частности, опорная плита может быть закреплена к фундаменту с помощью соединительных стержней, закладных деталей или анкерных болтов, а также непосредственно к скальному основанию через установленные в скальном основании анкера.

Способ сооружения опоры железнодорожной эстакады заключается в том, что основные компоненты конструкции, а именно опорная железобетонная плита, полые железобетонные продольные опорные блоки, полые железобетонные поперечные опорные блоки, бордюрные уступы, покрывающая железобетонная плита, изготовлены в заводских условиях, соединены в единую конструкцию скрепляющими устройствами и приспособлениями, что повышает конструктивная точность размеров опорных плит, опорных блоков и надежность опоры железнодорожной эстакады. В частности, все компоненты опоры имеют массогабаритные характеристики, позволяющие доставлять их железнодорожным и автомобильным транспортом без получения специальных разрешительных документов, что снижается стоимость логистики и повышается скорость монтажа/демонтажа элементов конструкции опоры железнодорожной эстакады.

Предлагаемое техническое решение представлено в чертежах:

На фиг.1 показана конструкция опоры железнодорожной эстакады в аксонометрии.

На фиг.2 показана деталировка конструкция опоры железнодорожной эстакады в аксонометрии.

На фиг.3 показана конструкция опоры железнодорожной эстакады в трех проекциях

На фигурах обозначено: 1 - опорная железобетонная плита, 2 - полый железобетонный продольный опорный блок, 3 - полый железобетонный поперечный опорный блок, 4 - опорные стены полых железобетонных опорных блоков, 5 - силовая железобетонная перемычка в опорном блоке, 6 - штанга с резьбовым соединением, 7 - гайка, 8 - узел крепления болтовых соединений, 9 - стержни арматурного изделия железобетонного опорного блока, 10 - бордюрный уступ, 11 - покрывающая железобетонная плита.

Осуществление изобретения

Конструкция опоры железнодорожной эстакады представляет собой составную конструкцию, объединяющую в себе железобетонные плиты и блоки, узлы крепления, компоненты (фиг.1, фиг.2, фиг.3).

Основанием конструкции опоры железнодорожной эстакады являются опорная железобетонная плита 1 (фиг.1, фиг.2, фиг.3). На верхней поверхности опорной железобетонной плиты 1 смонтированы полые железобетонные опорные блоки в несколько ярусов. Каждый отдельный ярус состоит из продольных блоков 2 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) или поперечных блоков 3 (фиг.1, фиг.2, фиг.3). Такие ярусы попеременно чередуются.

Опорные железобетонные блоки включают опорные стены 4 (фиг.2), размещенные по периметру яруса и поперечные силовая железобетонные перемычки в опорных блоках 5 (фиг.2). Упомянутые опорные блоки смонтированы на упомянутую опорную плиту штангами с резьбовыми соединениями 6 (фиг.2, фиг.3). Штанги с резьбовыми соединениями расположены в опорных стенах с интервалом согласно расчету на прочность и конструкторских требований.

Штанги с резьбовыми соединениями размещены в упомянутых опорных стенах с сохранением параллельности осей резьбового соединения к боковой поверхности опорных стен, в которые штанги вмонтированы.

Штанги с резьбовыми соединениями закреплены гайками 7 (фиг.3) в узлах крепления 8 (фиг.1, фиг.3), в размещенных в упомянутых опорных стенах.

Следующий выше размещенный ярус опорных блоков смонтирован на ниже лежащие опорные блоки также штангами с резьбовыми соединениями 6 (фиг.2 фиг.3), которые проходят через опорные стены размещенного яруса и закреплены гайками 7 (фиг.3) в узлах крепления 8 (фиг.1, фиг.3) в опорных стенах размещенного яруса. Штанги с резьбовыми соединениями и узлы крепления, размещенные в теле опорных стен, скреплены со стержнями арматурного изделия 9 (фиг.3) железобетонного опорного блока. Положение опорных блоков относительно опорной плиты, а также положение вышестоящих ярусов относительно друг друга фиксируется бордюрным уступом 10 (фиг.3), размещенным сверху опорных плит каждого яруса по всему наружному периметру яруса. Бордюрный уступ заглублен в подошву опорных стен выше размещенного яруса. Самый верхний ярус опорных блоков накрыт покрывающими железобетонными опорными плитами 11 (фиг.1, фиг.2, фиг.3), которые являются основанием для установки ригелей железнодорожной эстакады.

Заявляемое изделие - опора может использоваться для создания железнодорожной эстакады, в том числе в горных районах, на территориях залегания многолетних мерзлых пород и местностях со структурно-неустойчивыми грунтами.

Изобретение относится к области строительства. Конструкция опоры железнодорожной эстакады содержит железобетонную опорную плиту, на которой смонтированы полые железобетонные опорные блоки в несколько ярусов. Каждый отдельный ярус состоит из продольных или поперечных блоков, ярусы чередуются. Опорные блоки включают опорные стены, размещенные по периметру яруса и поперечные силовые перемычки в опорных блоках. Опорные блоки смонтированы на опорную плиту штангами с резьбовыми соединениями, размещенными в упомянутых опорных стенах с сохранением параллельности осей резьбового соединения к боковой поверхности опорных стен в которые штанги вмонтированы. Закреплены штанги с резьбовыми соединениями гайками в узлах крепления, размещенными в опорных стенах. Следующий выше размещенный ярус опорных блоков смонтирован на нижележащие опорные блоки также штангами с резьбовыми соединениями, которые проходят через опорные стены размещенного яруса и закреплены гайками в узлах крепления в опорных стенах размещенного яруса. Сверху каждого яруса размещены дополнительные опорные плиты, выполненные, как и основная плита, с уступом по наружному периметру. Уступ заглублен в подошву опорных стен выше размещенного яруса, а самый верхний ярус опорных блоков накрыт покрывающими железобетонными опорными плитами. Штанги с резьбовыми соединениями и узлы крепления, размещенные в теле опорных стен, скреплены с силовой арматурой железобетонного опорного блока. Заявлен также способ выполнения опоры эстакады. Элементы опоры изготавливают в заводских условиях, соединены в единую конструкцию скрепляющими устройствами и приспособлениями. Технический результат - повышение надежности, долговечности и скорости монтажа/демонтажа опоры. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Опора железнодорожной эстакады, характеризующаяся тем, что содержит железобетонную опорную плиту, на которой смонтированы полые железобетонные опорные блоки в несколько ярусов, каждый отдельный ярус состоит из продольных или поперечных блоков, и ярусы расположены с чередованием, а опорные блоки включают опорные стены, размещенные по периметру яруса и поперечные силовые перемычки в опорных блоках, причем опорные блоки смонтированы на опорную плиту штангами с резьбовыми соединениями, размещенными в опорных стенах с сохранением параллельности осей резьбового соединения к боковой поверхности опорных стен, в которые штанги вмонтированы, штанги с резьбовыми соединениями закреплены гайками в узлах крепления, размещенных в опорных стенах, следующий выше размещенный ярус опорных блоков, смонтирован на нижележащие опорные блоки также штангами с резьбовыми соединениями, которые проходят через опорные стены размещенного яруса и закреплены гайками в узлах крепления в опорных стенах размещенного яруса, при этом сверху каждого яруса размещены дополнительные опорные плиты, выполненные, как и основная плита, с уступом по наружному периметру, уступ заглублен в подошву опорных стен выше расположенного яруса, а верхний ярус опорных блоков накрыт покрывающими железобетонными опорными плитами.

2. Конструкция опоры железнодорожной эстакады по п. 1, отличающаяся тем, что штанги с резьбовыми соединениями и узлы крепления, размещенные в теле опорных стен, скреплены с силовой арматурой железобетонного каждого опорного блока.

3. Способ сооружения опоры железнодорожной эстакады, заключающийся в том, что размещают железобетонную опорную плиту, на которой монтируют полые железобетонные опорные блоки в несколько ярусов, каждый отдельный ярус выполняют из продольных или поперечных блоков, а ярусы располагают с чередованием, опорные блоки включают опорные стены, размещенные по периметру яруса и поперечные силовые перемычки в опорных блоках, причем опорные блоки монтируют на опорную плиту штангами с резьбовыми соединениями, которые размещают в опорных стенах с сохранением параллельности осей резьбового соединения к боковой поверхности опорных стен, в которые штанги вмонтированы, штанги с резьбовыми соединениями закрепляют гайками в узлах крепления, размещенных в опорных стенах, следующий выше размещенный ярус опорных блоков, монтируют на нижележащие опорные блоки также штангами с резьбовыми соединениями, которые проходят через опорные стены размещенного яруса и закрепляют гайками в узлах крепления в опорных стенах размещенного яруса, при этом сверху каждого яруса размещают дополнительные опорные плиты, выполненные, как и основная, с уступом по наружному периметру, уступ заглубляют в подошву опорных стен блоков выше расположенного яруса, а верхний ярус опорных блоков накрывают покрывающими железобетонными опорными блоками, кроме того, все элементы конструкции изготавливают в заводских условиях, соединяют в единую конструкцию скрепляющими устройствами и приспособлениями.