Устой моста Советский патент 1992 года по МПК E01D19/02 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при строительстве мостов преимущественно в районах с суровым климатом.

Известны устои моста, включающие тело и размещенную на грунте основания насыпь подходов.

Недостатками такой конструкции являются повышенные трудозатраты, связанные с необходимостью выполнять котлованные работы, а также высокая материалоемкость конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является устой моста, содержащий пару размещенных в теле головной части насыпи симметрично относительно продольной оси моста опорных плитных элементов с возможностью угловых перемещений их в поперечной плоскости моста, и устроенных над углом в вертикальной продольной плоскости симметрии моста с расстоянием между ними поверху, превышающим расстояние между этими плитными элементами понизу, и укрепленный на них лежнь со шкафной стенкой, выполненной с ним за одно целое.

Недостатком известной конструкции устоя моста является недостаточная несущая способность устоя, зависящая от степени уплотнения грунта между опорными плитными элементами, устанавливаемыми симметрично относительно продольной оси моста и в наклонной плоскости. Необходимую же степень уплотнения грунта, обеспечивающую расчетную несущую способность устоя при наклонном расположении плитч

1ЧЭ

14

XI

оо

ных элементов достичь при механизированном уплотнении невозможно (особенно сложно проведение уплотнения грунта насыпи между нижними элементами, внутри их и снаружи верхних плитных элементов из-за отрицательного угла наклона плитных элементов,

Снижается несущая способность такой конструкции устоя также и при применении его в насыпях с небольшими высотами (до 4,0 м), где заделка плитных элементов в грунте насыпи недостаточная, что снижает их устойчивость и влечет за собой уменьшение несущей способности устоя и ограничивает область применения их.

Цель изобретения - повышение несущей способности устоя.

Указанная цель достигается тем, что в устое моста, включающем лежень и шкафную стенку, выполненную за одно целое с ним, и размещенные в теле насыпи, имеющей откос, опорные элементы, установленные под подошвой лежня с возможностью перемещения в поперечной плоскости моста, опорные элементы образованы из гори- зонтальных гибких плит с обращенными вверх и расположенными за шкафной стенкой ребрами и снабжены ограничителями продольных перемещений, выполненными в виде ответных друг другу выступов и па- зов, размещенных на подошве лежня и на верхней поверхности гибкой горизонтальной плиты, или в виде обращенного вверх вертикального ребра, установленного на гибкой горизонтальной плите со стороны откоса насыпи с зазором относительно соответствующей боковой поверхности лежня, при этом опорные элементы имеют заведенные в тело насыпи со стороны шкафной стенки консольные участки в виде продолжения гибкой горизонтальной плиты или в виде обращенного вниз наклонного отгиба верхней части ребер.

При этом гибкие горизонтальные плиты выполнены из эластично морозостойкого материала, а вдоль откоса насыпи послойно расположен теплоизолирующий материал.

Лежневая опора, воспринимающая нагрузку от пролетного строения, передает ее на гибкую горизонтальную плиту, взаимо- связанную с лежнем ограничителями продольных перемещений, выполненными в виде ответных один другому выступов и пазов, размещенных на подошве лежня и на верхней поверхности гибкой горизонталь- ной плиты. При этом для улучшения работы устоя под эксплуатационной нагрузкой в условиях сурового климата целесообразно располагать по откосам насыпи послойно теплоизолирующий материал.

На фиг.1 показан устой моста, продольный (вдоль оси моста) разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З и 4 - выражены устои моста.

Устой моста содержит лежень 1 и шкафную стенку 2, выполненную за одно целое с ним, и размещенные в теле насыпи 3, имеющей откосы 4, опорные элементы 5, установленные под подошвой 6 лежня 1 с возможностью перемещения в поперечной плоскости моста, опорные элементы 5 образованы из горизонтальных гибких плит 7 с обращенными вверх и расположенными за шкафной стенкой 2 ребрами 8, снабжены ограничителями продольных перемещений, выполненными в виде ответных друг другу выступов 9 и пазов 10, размещенных на подошве 6 лежня 1 и на верхней поверхности 11 горизонтальной гибкой плиты 7, или в виде обращенного вверх вертикального ребра 12, установленного на гибкой плите 7 со стороны откоса 4 насыпи 3 с зазором относительно соответствующей боковой поверхности лежня, при этом опорные элементы 5 имеют заведенные в тело насыпи 3 со стороны шкафной стенки 2 консольные участки 13 в виде продолжения горизонтальной гибкой плиты 7 или в виде обращенного вниз наклонного отгиба 14 верхней части ребер 8, а также послойно расположенный вдоль откоса 4 насыпи 3 теплоизолирующий материал 15.

При выполнении описанной конструкции устоя моста производят частичную отсыпку грунта насыпи 3. Затем на ней производят укладку гибкой горизонтальной плиты 7, на которую монтируют лежень 1 со шкафной стенкой 2, совмещая выступы 9 с ответными один другому пазами 10, которые размещены на подошве 6 лежня 1 и на верхней поверхности 11 горизонтальной плиты 7. Далее производят дальнейшую отсыпку грунта насыпи 3, заполняя с уплотнением зазоры между шкафной стенкой 2 и вертикальными ребрами 8, а также закрепляя в грунте консольные участки 13 гибкой плиты 7 или наклонный отгиб 14. Вдоль откоса 4 насыпи 3 размещают при необходимости теплоизолирующий материал 15. В качестве теплоизолирующего материала может быть принят, например, синтетический материал - пенополиуретан или дорнит, обладающие хорошими эксплуатационными характеристиками при использовании в суровых климатических условиях.

Как показали расчеты, распределение сжимающих напряжений в условиях мостов диванного типа при использовании гибкой горизонтальной плиты в зависимости от воздействия вертикальной сосредоточенной нагрузки происходит неравномерно: напряжения увеличиваются по середине лежневой опоры и уменьшаются по краям, в то время как при использовании жесткой плиты напряжения возрастают к краю плиты со стороны русла.

Поэтому для обеспечения устойчивости устоя и требуемой несущей способности против глубокого сдвига следует применять удлиненную гибкую горизонтальную плиту, которая заводится за шкафную стенку в тело насыпи на величину (2,2-2,4)/А,

ТЈГ

Характеристика гибкой плиты где RO - коэффициент постели;

В - ширина плиты;

Е i - жесткость поперечного сечения плиты при изгибе.

Применение предлагаемого устройства наиболее целесообразно в северных регионах страны, характеризующихся продолжительной зимой (6 месяцев и больше) с низкими отрицательными температурами воздуха (-40°С и более). Грунт насыпи под воздействием холодного воздуха в течение длительной зимы промораживается. В результате фронт промерзания мерзлого грунта резко изменяется и поднимается к горизонтально расположенной гибкой плите. В период воздействия плюсовых температур в условиях короткого летнего периода изменение нового уровня фронта промерзания не произойдет из-за наличия теплоизолирующего материала, объемлющего промороженный грунт с накопленным в зимний период холодом, а также из-за подтягивания холода снизу от мерзлоты в летний период

Как показали расчеты по определению теплового потока, проходящего через насыпь, в которой вдоль по откосам послойно размещены два слоя теплоизолирующего материала (пенополиуретана) по 30 см каж- дый, тепловой поток (без учета отгибов и поверхностной защиты грунта насыпи) от солнечной радиации в летний период, средняя температура воздуха которого принята равной +20°С, уменьшается примерно в 6 раз.

Таким образом, благодаря накоплению холода в теле насыпи в зимний период, а также тепловой защите в летний период

0

5

5 0

0

5

0

5

0

происходит сохранение мерзлого состояния грунта в теплый период года, что обеспечивает значительное повышение несущей способности устоя моста и улучшает условия его работы под эксплуатационной нагрузкой.

Предлагаемое устройство позволяет при строительстве в районах с суровым климатом на мерзлых грунтах значительно снизить расход железобетона и стоимость строительства, лучше использовать местные грунты в качестве основного строительного материала; обладает повышенной сейсмостойкостью и пониженной чувствительностью к неравномерным осадкам; позволяет обеспечить условие мягкого въезда и не требует проведения мокрых процессов.

Формула изобретения

1.Устой моста, включающий размещенные в теле насыпи, имеющий откос, лежень и шкафную стенку, выполненную за одно целое с ним, и опорные элементы, установленные под подошвой лежня с возможностью перемещения в поперечной плоскости моста, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности устоя, опорные элементы образованы из горизонтальных гибких плит с обращенными вверх и расположенными за шкафной стенкой ребрами и снабжены ограничителями продольных перемещений, выполненными в виде ответных друг другу выступов и пазов, размещенных на подошве лежня и на верхней поверхности гибкой горизонтальной плиты, или ё виде обращенного вверх вертикального ребра, установленного на гибкой горизонтальной плите со стороны откоса насыпи с зазором относительно соответствующей боковой поверхности лежня, при этом опорные элементы имеют заведенные втело насыпи со стороны шкафной стенки консольные участки в виде продолжения гибкой горизонтальной плиты или в виде обращенного вниз заведенного в тело насыпи наклонного отгиба верхней части ребер.

2.Устой моста по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, гибкие горизонтальные плиты выполнены из эластичного морозостойкого материала.

3.Устой моста поп.1,отличающий- с я тем, что устой снабжен теплоизолирующим материалом, расположенным послойно вдоль откоса насыпи.

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано при строительстве мостов преимущественно в районах распространения мерзлых грунтов. Цель изобретения - повышение несущей способности устоя. Устой моста включает лежень и шкафную стенку, размещенные в теле насыпи, и опорные элементы, установленные под подошвой лежня с возможностью перемещения в поперечной плоскости моста. Опорные элементы образованы из горизонтальных гибких плит с обращенными вверх и расположенными за шкафной стенкой ребрами и снабжены ограничителями продольных перемещений, выполненными в виде ответных друг другу выступов и пазов, размещенных на подошве лежня и на верхней поверхности гибкой горизонтальной плиты, или в виде обращенного вверх вертикального ребра, установленного на гибкой горизонтальной плите со стороны откоса насыпи и с зазором относительно соответствующей боковой поверхности лежня. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.