CZ2015567A3 - Mostní konstrukce pro překlenutí neregulovaných vodních toků - Google Patents

Abstract

Mostní konstrukce, zejména pro překlenutí neregulovaných vodních toků, s rozpětím od 5 do 20 m, která je opatřena hlubinným založením (2), ke kterému jsou připojeny opěry (3) spodní stavby, které jsou pevně spojeny s nosnou konstrukcí (5). Založení (2) je tvořeno velkoprůměrovými pilotami.

Description

Mostní konstrukce pro překlenutí neregulovaných vodních toků^/

Oblast techniky

Technické řešení se týká mostní konstrukce, zejména pro překlenutí neregulovaných vodních toků, s rozpětím od 5 do 20 m, tj. překlenutí neregulovaných vodních toků náchylných k povodňovým situacím. Podstatou je návrh konstrukce zajišťující snížení rizika jejího poškození při mimořádných povodňových stavech a tím zajištění její základní funkce v dopravní obslužnosti území.

Dosavadní stav techniky V současné době jsou takovéto konstrukce v takto exponovaných územích navrženy jako systémy s nízkým stupněm statické neurčitosti vykazující náchylnost k porušení během povodňových situací. Důsledkem povodní není jen zvýšená míra zatížení ale také změna podmínek uložení konstrukce. Typickým příkladem tohoto jevu je podemletí základu. Podemletí základu v kombinaci s „prostým" uložením nosné konstrukce a zvýšeným zatížením vodním tlakem, zejména příčným, vede k téměř jistému poškození objektu vniklým mechanizmem. Jako zcela nevhodné se jeví poměrně často používané uložení nosné konstrukce přímo na nábřežní zdi, někdy zesílené. Toto vede k porušení konstrukce během povodní dané posunutím nosné konstrukce po úložné přímce a tím k znehodnocení mostní konstrukce. U spodní stavby - krajní opěry, je možné u stávajících konstrukcí vysledovat poměrně velmi subtilní konstrukční prvky velmi náchylné na porušení během zvýšených příčných namáhání objevujícím se během povodní. Nosná konstrukce je velmi často netuže spojená se spodní stavbou, což opět vede k významným deformacím během zvýšených příčných namáhání v povodňových stavech a tím k významnému porušení konstrukce.

Tyto skutečnosti mají za následek zvýšené náklady na úpravy a rekonstrukce, případně kompletní náhrady takto realizovaných konstrukcí. Tyto náklady jsou ještě navýšeny omezeními, která v souvislosti s porušením mostní konstrukce vznikají. Nemožnost využití mostu po odeznění povodní znamená nepřímé náklady na objízdné trasy, problémy s dopravou nezbytného zboží a materiálu pro opravy bezprostředně po povodních. Životnost takovýchto konstrukcí je vzhledem k výše popsanému po průchodu povodňových průtoků významně redukována, zvyšovány jsou náklady na údržbu konstrukcí a tím jsou neúměrně zvyšovány celkové náklady na konstrukci. Tyto druhotné náklady, náklady na opravy, rekonstrukce, údržbu, mohu i několikanásobně překročit náklady primární - náklady na realizaci mostu.

Podstata vynálezu Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny mostní konstrukcí pro překlenutí neregulovaných vodních tokfy s rozpětím od 5 do 20 m, podle tohoto vynálezu. Jeho podstatou je to, že mostní konstrukce je opatřena hlubinným založením, ke kterému jsou připojeny opěry spodní stavby, které jsou pevně spojeny s nosnou konstrukcí.

Založení je tvořeno velkoprůměrovými pilotami. Mostní otvor je s výhodou opatřen náběhy a nosná konstrukce je ve výhodném provedení opatřena demontovatelným zábradlím. Opěry spodní stavby mohou být obloženy kamenivem.

Podstatou navrženého řešení je realizace mostní konstrukce v uspořádání znamenající její vyšší statickou neurčitost, vykazující dostatečnou robustnost při působení zvýšených příčných namáhání při povodňových stavech. Konstrukce je tuze spojena s podložím - realizováno je hlubinné založení pomocí velkoprůměrových pilot. Tímto je zaručena eliminace nepříznivých deformací v oblasti založení konstrukce a tím poškození celé konstrukce. Snižuje se tímto i účinek proudových jevů vodního toku, převážně možnost podemletí základové spáry. Vhodná volba typu spodní stavby vyplývá z poznatků na stávajících konstrukcích. Je vhodné navrhovat spodní stavbu s co největší mírou statické neurčitosti, vetknutou pomocí založení do únosných horizontů a v případě volby konstrukčního systému jiného než rámového popř. integrovaného mostu je nutné založit opěru na dvojici řad pilot, dostatečně rozkročených. Z poznatků průzkumu in-situ vyplývá nutnost realizovat opěry masivní, kompaktní a v případě estetických nároků je obložit kamenem. Nosná konstrukce by měla být masivní, těžká a vetknutá do spodní stavby, popř. uložena neposuvně např. na vrubovém kloubu. V případě, že lze očekávat přelití hladiny vodoteče přes horní hranu nosné konstrukce, tak je podstatné, aby nosná konstrukce byla dostatečně těžká a tuhá ve své rovině, a byla tak schopná odolávat vodorovnému a vztlakovému zatížení, které způsobuje tlak proudu, naplaveniny a unášená tělesa. V případě, že je nosná konstrukce mostu umístěna dostatečně vysoko nad očekávanou povodňovou hladinou, tak je možné uložit nosnou konstrukci ve staticky určitém schématu, za předpokladu zajištění neposuvnosti spodní stavby i při možných patologických proudových jevech. Vhodné je použití náběhů u otvoru a eliminace možných výčnělků na nosné konstrukci z důvodu hladkého průchodu povodňové hladiny a unášených těles mostním otvorem. Příslušenství mostu, jako jsou svody odvodnění, sítě apod. instalované pod nosnou konstrukci by mělo být umístěno tak, aby nevytvářelo překážku proudu a nezachytávala se o něj unášená tělesa. Příslušenství na nosné konstrukci je vhodné přizpůsobit, aby je£ bylo možné demontovat, popř. se vyhnout jeho umístění, např. stožáry veřejného osvětlení. Vhodným prvkem pro mosty, které mohou být zasaženy povodní, je demontovatelné zábradlí. Při odstranění zábradlí se podstatně sníží vodorovné namáhání konstrukce. Z těchto uvedených zásad vychází odvozené konstrukční řešení znamenající výrazné snížení dlouhodobých celkových nákladů na mostní konstrukci kombinujících v sobě náklady na pořízení konstrukce a náklady na zajištění použitelnosti mostní konstrukce po celou její plánovanou životnost. Zároveň se jedná o konstrukční řešení splňující podmínky z hlediska estetického vnímání mostní konstrukce - konstrukci spodní stavby je možné doplnit obložením z kamenů pro lepší splynutí s okolním terénem a prostředím^ Z hlediska ochrany životního prostředí trvanlivost konstrukce zaručuje dostatečnou ochranu proti možnému nekontrolovanému vylití vodoteče z jejího koryta, pokud by došlo k poškození mostu.

Navržené konstrukční řešení představuje tvarově jednoduchou konstrukci, což se příznivě odrazí na velké rychlosti její realizace. Zároveň není nutné významným způsobem měnit podmínky toku v místě realizované konstrukce, což je příznivé z ekologického hlediska. Předpokládá se žádné, nebo minimální porušení takto navržené konstrukce při průchodu povodní, což má za následek výrazné snížení celkových nákladů - náklady na pořízení konstrukce a udržování její funkčnosti.

Technické řešení bude podrobněji popsáno na konkrétním příkladu provedení s pomocí a přiloženého Ž|br. 1, kde je znázorněna v nárysu mostní konstrukce.

Příkladná mostní konstrukce pro překlenutí neregulovaných vodních toků s rozpětím 14 nrwe / / opatřena hlubinným založením 2, ke kterému jsou připojeny opěry 3 spodní stavby, které jsou pevně spojeny s nosnou konstrukcí 5. Založení 2 je tvořeno velkoprůměrovými pilotami. Mostní otvor je opatřen náběhy. Nosná konstrukce 5 je opatřena demontovatelným zábradlím a opěry 3 spodní stavby jsou obloženy kamenivem.

Nová konstrukce je navržena jako trvalý silniční rámový most tvořeny železobetonovou nosnou konstrukcí 5 v podobě desky ztužené čtyřmi torny, která je vetknuta - tuze spojena s krajními opěrami 3 a dohromady tak vytvářejí tuhý rámový celek. Založení 2 konstrukce bylo navrženo jako hlubinné na velkoprůměrových pilotách, aby byly eliminovány možné nepříznivé deformace v oblasti založení 2. Tímto je zajištěno tuhé, nedeformovatelné uložení konstrukce, které je schopno odolávat i možným zvýšeným zatížením během povodni, nedojde tak k deformaci konstrukce a tím k možnému porušeni s ohledem na změněný statický systém. Nosná konstrukce 5 společně se spodní stavbou působí jako jeden tuhy celek, což je velmi příznivé s ohledem na eliminaci možného porušeni během povodní a tím i připadnou následující degradací konstrukce.

Průmyslová využitelnost

Mostní konstrukce podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění zejména při přemostění neregulovaných vodních toků.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Mostní konstrukce pro překlenutí neregulovaných vodních toků, s rozpětím od 5 do 20 m, vyznačující se tím, že je tvořena rámovým mostem z železobetonové nosné konstrukce (5) v podobě desky ztužené čtyřmi tramy, která je tuze spojena s krajními opěrami (3), ke kterým je připojeno hlubinné založení (2) tvořené velkoprůměrovými pilotami, přičemž mostní otvor je opatřen náběhy.
2. 2. Mostní konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosná konstrukce (5) je opatřena demontovatelným zábradlím.
3. 3. Mostní konstrukce podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že opěry (3) spodní stavby jsou obloženy kamenivem.