Мост Советский патент 1992 года по МПК E01D15/14 

Изобретение относится к области гидрологии и строительства, в частности к гидрометрическим сооружениям, которые могут быть использова ны на реках с устойчивыми руслами и берегами при наличии ледохода с максимальной шириной по урезу воды до 50 м, при амплитуде колебаний уровня воды до 3,5-4,0 м и толщине льдин до 0,5 м.

Известен подвесной мост для выполнения гидрометрических измерений на реках, включающий мостовой переход, подвешенный к несущим канатам моста, П-образные опоры с фундаментами, якорные натяжные устройства, соединенные с несущими канатами моста для анкеровки мостового перехода и поддержания заданной стрелы провеса несущих канатов, неподвижные уравнительные блоки-ролики под несущие канаты моста, закрепленные на опорах соосно с их стойками, и ветровые связи в виде канатов, соединенных одними концами с мостовым переходом, а другими концами зааккерованных i на берегах реки по обе стороны моста.

Недостаток известного подвесного моста состоит в том, что он предназна- |чен, в основном,, (ввиду применяющейся на гидрологической сети гидрометрической штанги длиной не более 3 м) для выполнения измерительных работ только при уровне высоких вод. Это обстоятельство ограничивает эксплуатационные возможности подвесного моста. Кроме этого, наличие достаточно длинных ветровых растяжек в виде канатов затрудняет эксплуатацию моста при действии ветровой нагрузки на мост.

Известен наплавной мост для передвижения, транспорта, включающий плавучую часть, представляющую собой балочную систему на плавучих заякоренных опорах, въезды на мост в виде земляной насыпи или эстакады, сопрягающую часть между плавучей частью и въездами в виде подъемных ;прогонов,или качающегося мостика, разводное устройство для пропуска

сл С

-ч о ы сл сл

4

судов и, в некоторых случаях, ледо- хода, состоящее из одного или нескольких пролетов плавучей части. Сопрягающая часть моста является наиболее сложной в конструктивном отношении. Ее назначение - создать переход между настилами въез- . дов, имеющим постоянную отметку, и настилом плавучей части, отметка которого зависит от горизонта воды в реке и расположения временной нагрузки на настиле плавучей части. Недостаток известного наплавного моста состоит в сложности конструкции и эксплуатации моста, а также содержании в исправности плавучих опор. По этой причине известный наплавной мост применяется преимущественно как временное сооружение.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности (выбранным за прототип) является стационарный плавучий мост, включающий пролетное строение, опоры с основаниями из плавающих заякоренных понтонов, изготовленных из железобетона ймёю- щих йорму симметричной оболочки вращения, которая жестко соединена с расположенным ниже уровня воды плоским понтоном, охватывающим ее подобно кольцу.

Однако известный стационарный плавучий мост не обеспечивает фиксированную Лорму поперечного сечени русла реки, что исключает возможность выполнения с моста гидрометрических измерений.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных и функциональных возможностей моста за счет обеспечения проведения гидрометрических измерений.

Поставленная цель достигается тем, что заявляемый мост, включаю- щий пролетное строение, опоры с основаниями из плавающих понтонов, растяжки, закрепленные на берегах рки и пролетном строении, и регуляционные сооружения, снабжен расположен- 50 получении других известных техничеными на берегах вертикальными двухсекционными колодцами и поплавками с приборами, фиксирующими уровень воды, причем внутри одной из секций каждого колодца размещена опора с понтоном, а в другой - поплавок, при этом нижние части секций каждого колодца соединены трубами между собой и с руслом реки, а опоры и

ских решений в данной области техник признаки, отличающие заявляемое изоб ретение от прототипа, не были выявле ны и потому они обеспечивают за- 55 являемому техническому решению соответствие критерию существенные отличия,

На фиг. 1 изображен продольный разрез части моста по оси сяммот

76355

внутренние стенки колодцев имеют ролики для вертикальных перемещений опор относительно колодцев, причем растяжки закреплены к пролетному строению через амортизаторы.

Зазоры между опорами и внутренними стенками колодцев перекрыты защищенными приспособлениями, выполJQ ненными в виде пластинчатых пружин, закрепленных по периметру верхнего торца колодцев и упирающихся в боковые поверхности опор.

Понтоны выполнены с вертикальными

15 проемами в их центральных частях.

Колодцы заполнены незамерзающей жидкостью с объемным весом, меньшим объемного веса воды.

Сравнение заявляемого техническо20 го решения с прототипом и аналогами изобретения позволило установить соответствие его критерию новизна. Предлагаемый мост соответствует критерию существенные отличия,

25 так как использование в сооружении известных элементов - признаков (пролетное строение, опоры с основаниями из плавающих понтонов, растяжки для раскрепления моста, регуляционные

30 сооружения) в сочетании с неизвестными (наличие двухсекционных колодцев, расположенных на обоих берегах, опор с понтонами и поплавков с приборами, размещенных в колодцах, сое35 динения посредством труб нижних частей секций каждого колодца между собой и с руслом реки, закрепленных на опорах и внутренних стенках колодцев роликов, закрепления растяжек к

40 пролетному строению через амортизаторы) обеспечивает достижение цели изобретения.

Благодаря использованию предложен- |ной совокупности неизвестных элемен45 тов признаков у заявляемого технического решения появляются свойства, не совпадающие со свойствами известных технических решений, позволяющие в итоге достичь цели изобретения. При

- 50 получении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают за- являемому техническому решению соответствие критерию существенные отличия,

На фиг. 1 изображен продольный разрез части моста по оси сяммотрии, на фиг.2 - часть моста в плане1, на фиг. 3 - узел I на фиг.1; на фиг Л - вид по В-В на фиг.З; на фиг.5 - узел II на фиг.2; на фиг.6- вид по Г-Г на фиг.1; на фиг.7 - вид по Д-Д на фиг.1,

Мост содержит вертикальные двухсекционные колодцы 1 на фундаментах-плитах с направляющими 2, заделанными в стенки колодцев, песчано- гравийную постель 3 в естественном грунте 4. Перед и за сооружением отсыпана песчаная засыпка 5. Верх колодцев 1 заанкерован посредством подкосов 6 с анкерными плитами 7 в естественном k и насыпном 5 грунтах. Внутри колодцев 1 размещены опоры 8 с закрепленными в их основании понтонами 9. Несущие канаты моста 10 с подвешенным к ним пролетным стро ением 11 закреплены при помощи неподвижных блоков-роликов 12 к настилу опор 8. Натяжение несущих канатов 10 регулируется посредством натяжных устройств 13 (фиг.1). Пролетное строние 11 раскреплено при помощи ветровых связей дамбы 15. В двухсекцион-j ном колодце 1 в меньшей по поперечным размерам секции размещен поплавок 1Ь, вертикальные перемещения которого фиксируются прибором. Колодцы 1 соединены с руслом реки посредством труб 17 (фиг.2), а секции колодца соединены между собой при помощи трубы 18 с установленной внутри нее в поперечном сечении сеткой 18а. На соковой поверхности понтона 9 и на направляющих 2 закреплены ролики 19. На верхнем конце колодцев 1 смонтированы пластинчатые пружины 20 для перекрытия зазоров между опорами 8 и стенками колодцев 1. Растяжки 1 содержат амортизаторы 21 и натяжные устройства 13. Концы растяжек закреплены на подвижных рымах22. Грунт 5 перед сооружением укреплен каменным мощением 23. Лля выполнения гидрометрических работ с моста последний снабжен подвесным трапом 24 и приставной лестницей 25. Понтон 9 снабжен вертикальными проемами 26 в их центральных частях. Над колодцами 1 между направляющими 2 имеются проходы 27 на мост. Внутри опор 8 смонтированы лестницы 28 для спуска в колодцы .

Возведение сооружения осуществляется в следующей последовательности.

1

-

176355

Отрываются котлованы под колодцы 1 и анкерные плиты 7 в летнюю межень А Выполняется ограждение котлована под колодец, удаляется из котлована вода. Отсыпается постель 3, уплотняется и на ней устанавливается на определенную высоту опалубка для выполнения железобетонных работ по воэведению колодца 1 и дамб 15. После возведения колодца (с установкой труб 17, 18) монтируется подкос 6 и анкерная плита 7- В колодец устанавливается опора 8 с смонтированными на пон5 роликами 19 (фиг.6) которые монтируются также в верхней части колодца (фиг.З) и на правляющих 2.i Монтируются неподвижные блоки-ролики 12 на настиле опоры 8, а затем несу0 щие канаты моста 10 и пролетное строение 11.

Сооружение работает следующим образом.

При постоянном уровне воды в рус5 ле реки Архимедова сила, действующая на понтон 9, уравновешивается действием суммы проекций сил на вертикальную ось от веса конструкции опоры 8 с понтоном 9, половины веса пролет0 ного строения 11, вертикальных сое- тавляющих натяжения растяжек I и сил сопротивления вертикальному перемещению опоры 8 (трение качения роликов 19, трение пластинчатых пружин

5 20 о поверхность опоры 8). При подъеме уровня воды в реке на некоторую высоту, благодаря трубам 17, уровень воды в колодце поднимется на такую же высоту. В результате Архимедова

0 сила станет больше суммы проекций вышеперечисленных сил, направленных вниз, и опора 8 с пролетным строением 11 также поднимутся вверх на такую же высоту. При опускании у ров5 ня воды в реке аналогично описанному будут опускаться уровень воды в колодце и опора 8 с пролетным строением 11, так как в этом случае вес конструкции превышает силы сопротив0 ления и Архимедову силу.

Благодаря наличию в сооружении труб 18 и 17 статическое изменение уровня воды в секции колодца 1, где размещен поплавок 16, будет происхо5 дить так же, как и в секции, где находится опора 8 с понтоном 9. При этом случайные колебания уровня воды в секции, где размещена опора 8, благодаря наличию сетки 18а в трубе

18, будут гаситься в трубе. Поэтому, прибор будет фиксировать статическое изменение уровня воды в реке с необходимой точностью (При этом размеры j ячеек сетки 18а принимаются на ос новании расчетов демпфирования ко- лебаний жидкости). Трубы 17 вок упности с трубой 18 обеспечивают надежную работу моста при образова- ним случайной пробки в одной из

труб 17.

При совместном действии на колодец 1 эксплуатационной горизонтальной нагрузки от натяжения несущих канатов моста 10, активного давления насыпного грунта 5 и ветровой Нагруз ки (активных сил) колодец может получить сдвиг в сторону реки. Этому сдвигу препятствуют силы трения в основании колодца 1, выпора отсыпанного грунта 5 перед колодцем, выпора естественного 4 и отсыпанного грунта 5 перед анкерной плитой 7 и выпора грунта 5 перед дамбами 15 (пассивные силы). Подобным образом указанные активные силы будут стремиться опрокинуть колодец вокруг оси, проходящей через точку опрокидыванияj a пассивные силы удержать колодец от опрокидывания относительно этой же оси.

Аналогичным образом работает колодец при действии горизонтальной ветровой нагрузки, направленной нор мально к продольной оси моста.

При действии ветровой нагрузки на пролетное строение 11 последнее, перемещаясь, включает в работу растяжки 1, которые нагружают через подвижные рымы 22 дамбы 15. Дамбы под влиянием этого нагружения передают давление на грунт 5, в который они заглублены, т.е. включают в работу . грунт. В крайнем верхнем положении опоры 8 при восприятии ею больших поперечных усилий от распора несущих канатов моста 10 рама опоры нагружает отдельные ролики 19. Реактивные усилия в этих роликах, направленные нормально к оси опоры 8, соз дают реактивный момент противоположного -знака, уравновешивающий внешний изгибающий момент от распора несущих канатов моста 10.

Удаление наносных отложений со дна колодцев выполняется с помощью вертикальных проемов 26 в понтонах

S

0

5

0

5

5

0

0

5

0

у, в которые пропускают всасывающие трубы от насосов.

Изобретение по сравнению с знало гами и в отличие от прототипа обеспечивает выполнение с моста необходимого комплекса качественных гидрометрических измерений и др. работ. При этом выполнение в одном совмещенном гидростворе (с учетом данных самописца уровня воды, взаимодействующего с поплавком) различных гидрометрических работ позволяет в целом повысить уровень получаемой гидрологической информации на данном водотоке, облегчить работу сетевых работников и сократить эксплуатационные затраты.

При удалении наносов со дна колодцев благодаря вертикальным проемам в их центральных частях не потребуется вынимать из колодцев опоры с понтонами, что (особенно при условии удаленности гидроствора- от населенных пунктов) является дорогостоящим мероприятием.

Формула изобретения

1.Мост, включающий пролетное строение, опоры с основаниями из плавающих понтонов, растяжки, закрепленные на берегах реки и пролетном строении, и регуляционные сооружения, отличающийся тем, что,

с целью расширения эксплуатационных и функциональных возможностей путем обеспечения проведения гидрометрических измерений, он снабжен расположенными на берегах вертикальными двухсекционными колодцами и поплавками с приборами, фиксирующими уровень воды, причем внутри одной из секций каждого колодца размещена опора с понтоном, а в другой - поплавок, при этом нижние части секций каждого колодца соединены трубами между собой и с руслом реки, а споры и внутренние стенки колодцев имеют ролики для вертикальных перемещений опор относительно колодцев, причем растяжки закреплены к пролетному строению через амортизаторы.

2.Мост по п.1, отличающий с я тем, что зазоры между опорами и внутренними стенками колодцев перекрыты защитными приспособлениями, выполненными в виле

9

пластинчатых пружин, закрепленных по периметру верхнего торца колод- цев, и упирающихся в боковые Поверхности опор.

3. Мост поп.1,отличакг щ и и с я тем, что понтоны выпол1763554

10

нены с вертикальными проемами в их центральных частях.

Ц. Мост по п.1, отличаю- щ и й с я тем, что колодцы заполнены незамерзающей жидкостью с объемным весом, меньшим объемного веса воды.

Сущность изобретения: мост, содержащий расположенные на берегах вертикальные двухсекционные колодцы, нижние части которых соединены трубами с руслом реки. Внутри одной из |секций каждого колодца размеще- на опора с основанием из плава- ющего понтона.. Внутри другой секции размещен поплавок с прибором, фиксирующем уровень воды. Опоры и внутренние стенки колодцев имеют ролики для вертикальных перемещений опор относительно колодцев. 7 ил.

i&i

15

21

;j

Я1

15

Фиг.З

Фиг. 5

Г Г

Фиг.6

Фиг. 7