HU219471B - Szerkezeti elrendezés híd szélesítésére és/vagy teherbírásának növelésére - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés híd szélesítésére és/vagyteherbírásának növelésére, amely híd vasbeton pályalemezzel, kétszélső és adott esetben legalább egy közbenső hosszirányú tartóval,például főtartóval és/vagy hossztartóval rendelkezik. Jellegzetessége,hogy a pályalemez (2) fölső felülete (2a) alá legalább egy darabrácsos erősítő kereszttartó (4), továbbá adott esetben két daraberősítő peremtartó (5) van beépítve, az erősítő peremtartók (5) ahosszirányú tartókat (3a, 3b) közrefogják, a rácsos erősítőkereszttartó (4) a hosszirányú tartókkal (3a, 3b) és adott esetben azerősítő peremtartókkal (5) erőátadásra alkalmas kapcsolatban van, arácsos erősítő kereszttartó (4) rácsrúdjai (4c) a pályalemezbe (2) bevannak kötve (2), fölső övét (4b) pedig magának a pályalemeznek (2) arácsos erősítő kereszttartóval (4) együtt dolgozó sávja (2b) képezi. ŕ

Description

A találmány tárgya szerkezeti elrendezés híd szélesítésére és/vagy teherbírásának növelésére, amely híd vasbeton pályalemezzel, két szélső és adott esetben legalább egy közbenső hosszirányú tartóval, például főtartóval és/vagy hossztartóval rendelkezik.

Meglévő hidak felszerkezetét azok avulása vagy a terheket és a méreteket előíró szabályzat módosulása, gyakran pedig a forgalmi igények megváltozása, például nagyobb tömegű járművek közlekedése miatt sokszor át kell alakítani. Egyes esetekben a szerkezet, esetleg csak egyes szerkezeti elemek megerősítése válik szükségessé, máskor a feladat csupán a pálya szélesítése például újabb forgalmi sáv, esetleg járda és/vagy kiemelt szegélysáv hozzáépítése céljából. Előfordul az is, hogy a szélesítést és az erősítést egyidejűleg kell megvalósítani.

Az ismert megoldások egyike szerint ilyenkor a hidat lebontják és új szerkezettel helyettesítik, amely mind az igényeknek, mind pedig az előírásoknak maradéktalanul megfelel.

Ismeretesek olyan eljárások is, amelyek szerint a hídszerkezet egyes, meg nem felelő elemeit megerősítik. A megerősítés egyik módja, hogy az érintett tartókat erősítőidomokkal látják el, más esetben teljesen kicserélik azokat. A módszer - az előzőhöz hasonlóan természetszerűleg költséges, ráadásul általában a forgalom bizonyos időtartamú korlátozásával és/vagy lezárásával jár.

Palotás-Medved-Nemeskéri-Kiss-Tráger: Hidak című könyvének (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1987) 5. fejezete a hidak fajtáit és részeit ismerteti, ezen belül osztályozza a hidakat rendeltetésük, szerkezeti kialakításuk, anyaguk, továbbá várható élettartamuk szerint. Tárgyalja a hidak két fő részének, a felszerkezetnek és az alépítménynek további részeit és ezek elrendezését. A főtartószerkezet és a pályaszerkezet megerősítésének módozataira nem tér ki.

A 211387 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás tárgya rácsos pályatábla, különösen hídpályaszerkezet közúti forgalom számára. A rácsos pályatáblának élére állított laposacélból készült bordái, a bordák között pedig célszerűen acéllemezből készült merevítőelemei vannak. A merevítőelemek lyuk-, és/vagy hernyó- és/vagy sarokvarratokkal vannak a bordákhoz rögzítve.

A rácsos pályatábla alapvetően új, könnyű, ugyanakkor szabad vízfolyást engedő hídpályák előállításához, főleg kisebb hidakon használható, előnye, hogy gyári előszerelés után a helyszínen gyorsan elkészülhet. Kedvező az is, hogy a szigetelő- és burkolóréteggel ellátott acél vagy vasbeton pályalemezeknél jóval könnyebb. Hídpályák erősítésére azonban nem alkalmas, legfeljebb az jöhet szóba, hogy a pályalemezt ezzel a rácsos pályaszerkezettel helyettesítik. Természetesen ez az eredeti pályalemez teljes elbontásával jár. A főtartószerkezet vagy a pályatartók megerősítése vagy helyettesítése ezzel a megoldással elképzelhetetlen.

A 0 583 684 számú európai közzétételi irat hidak és rámpák pályalemezére vonatkozó elrendezést ismertet, míg a 0 616 080 számú európai közzétételi irat az előbbiben foglaltak továbbfejlesztését tartalmazza.

A főtartók közé beillesztett pályalemez mindkét esetben egymáshoz sorolt, sík felületű szelvények, például zárt szelvények sokaságából van összeépítve. A szelvények egymással párhuzamosak, a hosszirányhoz képest kissé ferdén vannak elhelyezve, egymáshoz pedig lépcsősen vannak illesztve. Alárendelt, meredek emelkedésű utak hídjaihoz ez a pályalemez igen hasznos lehet, minthogy a lépcsős elrendezés csúszásgátló hatást eredményez.

A korlátozott felhasználási területen túl a javaslat másra nem, hídszerkezet erősítésére pedig legkevésbé sem alkalmazható.

Az elavult hídszerkezeti elemek megerősítésének viszonylag gyakori módja az utófeszítés. Az utófeszítés módszere azon alapul, hogy a szerkezeti elemben meglévő feszültséget ellenkező előjelű feszültség bevitelével leépítik, ami által az elem újabb igénybevételeket képes elviselni. Az utófeszítés az adott szerkezeti elem megerősítésére általában eredményesen használható, kedvezőtlen azonban, hogy bonyolult gépi berendezést igényel, és ennek megfelelően drága. Ha a híd szélesítése az igény, az utófeszítéssel nem lehet célt érni.

A találmány célja olyan szerkezeti elrendezés kifejlesztése, amely amellett, hogy hídszerkezeti elemek vagy tartók megerősítésére és/vagy hidak szélesítésére alkalmazható, egyszerű módszerekkel, olcsón, csekély munkaigényű, bonyolult berendezések nélkül is létrehozható. Cél az is, hogy a forgalom fenntartása mellett vagy annak csupán igen rövid idejű zavarása mellett legyen megvalósítható. A legfontosabb azonban az, hogy. az egyes új vagy megmaradó tartók vagy szerkezeti elemek teherbíró képességét össze lehessen hangolni, a kevésbé igénybe vett tartókat és/vagy elemeket a teherbírásba jobban bevonni, a teherviselés arányát tetszés szerint szabályozni, és ezzel gazdaságos szerkezetet alkotni.

A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a kitűzött célt elémi és a hagyományos módszerektől elszakadni csak úgy lehet, ha nem az egyedi tartók és/vagy elemek megerősítésére törekszünk, hanem a felszerkezet erőjátékát alapvetően átalakítjuk. Ennek módja pedig az, hogy a főtartó-kereszttartó-hossztartó vázú szerkezetet új tartók és/vagy szerkezeti elemek beépítése útján tartóráccsá alakítjuk, vagy ha a meglévő szerkezet tartórácsként működik, és a tartórácshatást új elemek beépítésével fokozzuk.

A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti szerkezeti elrendezés híd szélesítésére és/vagy teherbírásának növelésére - amely híd vasbeton pályalemezzel, két szélső és adott esetben legalább egy közbenső hosszirányú tartóval, például főtartóval és/vagy hossztartóval rendelkezik - oly módon van kialakítva, hogy a pályalemez fölső felülete alá legalább egy darab rácsos erősítő kereszttartó, továbbá adott esetben két darab erősítő peremtartó van beépítve, az erősítő peremtartók a hosszirányú tartókat közrefogják, a rácsos erősítő kereszttartó a hosszirányú tartókkal és adott esetben az erősítő peremtartókkal erőátadásra alkalmas kapcsolatban van, a rácsos erősítő kereszttartó rácsrúdjai a pályalemezbe be vannak kötve, fölső övét pedig magának

HU 219 471 Β a pályalemeznek a rácsos erősítő kereszttartóval együtt dolgozó sávja képezi.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés további ismérve lehet, hogy a rácsos erősítő kereszttartó alsó öve a közbenső hosszirányú tartó alá nyúlik.

Egy kiviteli alaknál a rácsos erősítő kereszttartó, az alsó csomópontja a közbenső hosszirányú tartóhoz közvetlenül csatlakozik.

Egy további kiviteli alaknál a rácsos erősítő kereszttartó fölső csomópontjai a pályalemezbe benyúló, adott esetben fejlemezzel ellátott erőátadó idomokkal, például csövekkel és/vagy csapokkal, és/vagy dübelcsavarokkal vannak ellátva.

Lehetséges az is, hogy a szélső hosszirányú tartók erősítőidomok, például merevítőbordák és/vagy pótcsövek, és/vagy rácsozat beiktatása, és/vagy feszítés útján meg vannak erősítve.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés leglényegesebb előnye, hogy - legyen szó akár hídszélesítésről, akár teherbírás-növelésről - a hídszerkezet meglévő elemeit megtartja és lehetőleg egyenletesen kihasználja. A rácsos kereszttartó nyomott övéül a szerkezeti elrendezésben maga a pályalemez szolgál, és ez ugyancsak a gazdaságosságot növeli.

A kivitelezéshez drága és bonyolult berendezések nem szükségesek, az új szerkezet ismert, egyszerű módszerekkel, gyorsan és olcsón előállítható. A legtöbb esetben az erősítés és/vagy szélesítés fél-fél pályás forgalomeltereléssel végrehajtható, így nincs szükség teljes forgalomzárra, forgalomszüneteltetésre sem, ezáltal megtakaríthatók a különben szükséges és tetemes összeget felemésztő terelőutak és hídprovizóriumok ráfordításai. Az újonnan beépített tartók és/vagy szerkezeti elemek és kapcsolatok útján az erőjáték, a szerkezeti elemek közötti teherviselési arány igény szerint szabályozható.

A találmányt kiviteli példák kapcsán, a mellékelt ábrák alapján ismertetjük részletesebben. Az

1. ábra a találmány szerinti szerkezeti elrendezés keresztmetszetének vázlata, a

2. ábra a teherbírást növelő további szerkezeti elrendezés vázlata, a

3. ábra vázlatos elrendezés a híd találmány szerinti szélesítésére.

Az 1. ábrán bemutatott keresztmetszet a találmány szerint megerősített híd 1 felszerkezetének vázlatos keresztmetszete. Megerősítetlen állapotban a felszerkezet főbb elemei a 3a szélső hosszirányú tartók, jelen esetben főtartók, a 3b közbenső hosszirányú tartó, vagyis a hossztartó és az előbbiekkel összeépített 2 pályalemez voltak. A 2 pályalemezt fölülről 2c szigetelőréteg és a 2b burkolat zátja le.

A felszerkezet megerősítésére a két darab 3a szélső hosszirányú tartó közé, a 2 pályalemez 2a fölső felülete alá be van építve a 4 rácsos erősítő kereszttartó. A 4 rácsos erősítő kereszttartó főbb részei a 4a alsó öv és a 4c rácsrudak. A 4c rácsrudak alkotta 4e fölső csomópontokban a 4 rácsos erősítő kereszttartóhoz a 6 erőátadó idom, például csap vagy cső csatlakozik. A 6 erőátadó idom ugyanakkor benyúlik a 2 pályalemezbe vagy ahhoz egy másik kiviteli esetben dübelcsavarok útján bekötött fejlemezzel csatlakozik. A 4 rácsos erősítő kereszttartó 4b fölső öve ezáltal maga a 2 pályalemez, pontosabban a 2 pályalemeznek a 4 rácsos erősítő kereszttartóval együtt dolgozó, meghatározott szélességű sávja. Az 1. ábrán a 3a szélső hosszirányú tartók közötti 3b közbenső hosszirányú tartóhoz a 4 rácsos erősítő kereszttartó 4a alsó öve közvetve, az 1. ábrán külön nem jelzett feszítőidom, például ékpár vagy tartónyúlvány útján csatlakozik.

A 2. ábrán föltüntetett esetben a 3a szélső hosszirányú tartók és közöttük a velük párhuzamos 3b közbenső hosszirányú tartó, továbbá a 2 pályalemez elrendezése hasonlít az 1. ábrabelihez. A különbség az, hogy a

2. ábrabeli példában a két darab 3a szélső hosszirányú tartó alsó síkja megegyezik a 3b közbenső hosszirányú tartó alsó síkjával.

Az 1 felszerkezetet a találmány szerint megerősítő 4 rácsos erősítő keresztartó a 2. ábrán ugyancsak a két darab 3a szélső hosszirányú tartó közé van beiktatva, és azokkal, továbbá a 3b közbenső hosszirányú tartóval erőátadó kapcsolatban van. A 4 rácsos erősítő kereszttartó 4c rácsrúdjainak 4e fölső csomópontjához csatlakozik a 2 pályalemezbe is beépített vagy hozzáerősített 6 erőátadó idom. A 4 rácsos erősítő kereszttartó 4b fölső öve ezúttal is a 2 pályalemeznek a 4 kereszttartóval együtt dolgozó sávja.

Az eredeti 1 felszerkezet elrendezése, vagyis a 3a szélső hosszirányú tartók és a 3b közbenső hosszirányú tartó közös alsó síkja lehetővé tette, hogy a 4 rácsos erősítő kereszttartó mind a 3a szélső hosszirányú tartókhoz, mind pedig - a 4c rácsrudak 4d alsó csomópontjában - a 3b közbenső hosszirányú tartóhoz közvetlenül csatlakozzék. A 3a szélső hosszirányú tartók a rájuk jutó többletterhek felvételére a 7 erősítőidomokkal vannak ellátva.

Az 1. és a 2. ábra a hídfelszerkezet teherbírásának növelésére nyújtott példát. A megoldás mindkét esetben az volt, hogy a 3a szélső hosszirányú tartók és a 3b közbenső hosszirányú tartó összekapcsolása útján a korábban hierarchikusan fölépített szerkezeti elemek együttesét tartóráccsá alakítottuk át. A tartórácsban az újonnan beépített 4 rácsos erősítő kereszttartó dolgoztatja együtt a korábban külön-külön működő, de kölcsönhatásban nem lévő 3 a, 3b hosszirányú tartókat. A feladatot új hosszirányú tartó beépítése nélkül oldottuk meg.

Meg kell jegyezni, hogyha a hidat nem szélesítjük, akkor a tartóráccsá alakításnak elengedhetetlen feltétele, hogy a 3a szélső hosszirányú tartók között létezzen legalább egy 3b közbenső hosszirányú tartó, mert ellenkező esetben a tartórácshatás nem alakulhat ki. Több 3b közbenső hosszirányú tartó esetében a megoldás ugyanez. Ha az eredeti 1 felszerkezet a bemutatott példáktól eltérően már rendelkezett kereszttartóval, a találmány szerinti szerkezeti elrendezéssel a 4 rácsos erősítő kereszttartók beépítése útján akkor is van mód a tartórácshatás kialakítására vagy adott esetben fokozására.

Említést kell tenni arról is, hogy a 4 rácsos erősítő kereszttartó méretezésén túl szükség van az 1 felszerkezet meglévő és megmaradó elemeinek méretezésére és adott esetben megerősítésére is, hogy a legkedve3

HU 219 471 Β zőbb erőjátéknak megfelelő teherbírási arányokat hozzuk létre.

A 3. ábra a híd 1 felszerkezetének szélesítéssel egybekötött erősítését szemlélteti. Az eredetileg meglévő 2 pályalemez és a járda vagy kiemelt szegélysáv széleit szaggatott vonallal jelöltük. A két darab 3a szélső hosszirányú tartót és a közöttük húzódó 3b közbenső hosszirányú tartót a két darab 5 erősítő peremtartó közrefogja, a 4 rácsos erősítő kereszttartó pedig valamennyit összekapcsolja. A 4 rácsos erősítő kereszttartó 4b fölső övét csakúgy, mint a korábbi példáknál, a 2 pályalemez egy része alkotja. A 2 pályalemezt a 4c rácsrudak fölső csomópontjával összekapcsoló 6 erőátadó idomokat a 3. ábrán nem tüntettük föl.

Habár a 3. ábrabeli példában az eredeti szerkezet rendelkezett a 3b közbenső hosszirányú tartóval, a híd szélesítésének ez nem előfeltétele, hiszen az 5 erősítő peremtartók beépítésével - a 3a szélső hosszirányú tartókkal együtt - már kellő számú hosszirányú tartó van ahhoz, hogy a tartórácshatás létrejöhessen.

Ha tehát a megerősítendő vagy szélesítendő híd felszerkezete eredetileg csupán két darab 3a, 3b hosszirányú tartót, tehát csak főtartókat vagy csak hossztartókat tartalmazott, mindenképpen szükség van legalább egy további új hosszirányú tartóra, hogy az új szerkezet tartórácsként működjék. Szélesítéskor vagy szélesítéssel egybekötött erősítéskor a tartórácsszerű működést célszerűen két darab 5 erősítő peremtartóval étjük el, míg hacsak az 1 felszerkezet teherbírásának növelése a cél, akkor hossztartót, vagy - ha a keresztmetszeti elrendezés különben megengedi - ugyancsak 5 erősítő peremtartókat építünk be. Természetesen valamennyi esetben elengedhetetlen a 4 rácsos erősítő kereszttartóval való összekapcsolás. A 4 rácsos erősítő kereszttartók számát szükség esetén növelhetjük.

A találmány szerinti szerkezeti elrendezés hidak teherbírásának növelésére és hidak szélesítésére egyaránt alkalmazható.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Szerkezeti elrendezés híd szélesítésére és/vagy teherbírásának növelésére, amely híd vasbeton pályalemezzel, két szélső és adott esetben legalább egy közbenső hosszirányú tartóval, például főtartóval és/vagy hossztartóval rendelkezik, azzal jellemezve, hogy a pályalemez (2) fölső felülete (2a) alá legalább egy darab rácsos erősítő kereszttartó (4), továbbá adott esetben két darab erősítő peremtartó (5) van beépítve, az erősítő peremtartók (5) a hosszirányú tartókat (3a,3b) közrefogják, a rácsos erősítő kereszttartó (4) a hosszirányú tartókkal (3a, 3b) és adott esetben az erősítő peremtartókkal (5) erőátadásra alkalmas kapcsolatban van, a rácsos erősítő kereszttartó (4) rácsrúdjai (4c) a pályalemezbe (2) be vannak kötve (2), fölső övét (4b) pedig magának a pályalemeznek (2) a rácsos erősítő kereszttartóval (4) együtt dolgozó sávja (2b) képezi.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rácsos erősítő kereszttartó (4) alsó öve (4a) a közbenső hosszirányú tartó (3b) alá nyúlik.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rácsos erősítő kereszttartó (4) alsó csomópontja (4d) a közbenső hosszirányú tartóhoz (3b) közvetlenül csatlakozik.
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a rácsos erősítő kereszttartó (4) fölső csomópontjai (4e) a pályalemezbe (2) benyúló, adott esetben fejlemezzel ellátott erőátadó idomokkal (6), például csövekkel, és/vagy csapokkal és/vagy dübelcsavarokkal vannak ellátva.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerkezeti elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szélső hosszirányú tartók (3a) erősítőidomok (7), például merevítőbordák, és/vagy pótcsövek és/vagy rácsozat beiktatása és/vagy feszítés útján meg vannak erősítve.