PL244964B1

PL244964B1 - Przęsło mostu

Info

Publication number: PL244964B1
Application number: PL430403A
Authority: PL
Inventors: Andrzej Adamcio; Wojciech Wilczyński; Mateusz Rajchel; Tomasz Siwowski; Maciej Kulpa
Original assignee: Adamcio Andrzej Przed Wielobranzowe Anmet; Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Łukasiewicza
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2019-06-26
Publication date: 2024-04-08
Also published as: GB2588990B; NL1043707A; DE102020116717A1; PL430403A1; DK180876B1; NL1043707A9; GB2588990A; NL1043707B1; DK202070402A1; GB202009287D0

Abstract

Przęsło mostu zawierające co najmniej jeden dźwigar i pomost charakteryzuje się tym, że do co najmniej jednej łopaty (4) wirnika turbiny wiatrowej stanowiącej dźwigar (1) zamocowane są żebra (5), a do żeber (5) zamocowany jest pomost (2).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przęsło mostu - kładki dla pieszych lub mostu drogowego, wykonane częściowo z materiałów kompozytowych.

Znane są mosty i kładki z elementów kompozytowych, wykonywane metodą infuzji lub z wykonanych gotowych elementów kompozytowych, które buduje się jak mosty stalowe, zastępując stal kompozytami. Jednakże ze względu na zakorzenione tradycje w budowie mostów oraz stosunkowo wysokie koszty materiałowe do budowy mostów i kładek dla pieszych nie stosuje się w szerszym zakresie kompozytów.

Z opisu patentowego PL 200595 znany jest most - kładka złożony z co najmniej jednego kompozytowego segmentu utworzonego z połączonych ze sobą rozłącznie i/lub nierozłącznie nośnego płaszcza o przekroju zbliżonym do litery „U”, zaopatrzonego w dolnej części w usztywniającą powierzchnię oraz w usztywniające elementy boczne, gdzie poręcz balustrady jest głównym elementem nośnym i stanowi górny pas dźwigara.

Z polskiego opisu patentowego 231211 znane jest przęsło mostu drogowego, składające się z dźwigarów głównych, poprzecznie podporowych i płyty pomostowej, charakteryzujące się tym, że ma co najmniej dwa dźwigary główne o przekroju skrzynkowym, otwartym, wykonane z materiałów kompozytowych FRP, które są stężone na końcach poprzecznicami podporowymi oraz są zespolone trwale z płytą pomostu, przy czym poprzecznice podporowe i płyta pomostu są wykonane z betonu lekkiego, zbrojonego prętami kompozytowymi i strzemionami z kompozytu FRP.

Z amerykańskiego opisu patentowego US4079476 jest znana konstrukcja kładki dla pieszych z materiałów kompozytowych FRP. Przęsło kładki składa się z jednego dźwigara głównego o przekroju w kształcie litery U, którego środniki stanowią jednocześnie balustradę, pas górny ukształtowany jest w postaci jej pochwytu, natomiast pas dolny stanowi jednocześnie pomost dla pieszych. Dźwigar jest wzmocniony na długości zewnętrznymi żebrami, które zapewniają stabilność kształtu dźwigara i jego sztywność na skręcanie. Wszystkie elementy dźwigara są wykonane z kompozytu FRP, zbudowanego z tkanin, mat oraz rovingu szklanego, ułożonych w osnowie z żywicy polimerowej.

Celem wynalazku jest wykorzystanie do budowy przęsła mostu gotowych elementów kompozytowych jako elementów konstrukcyjno-nośnych, które z powodzeniem mogłyby konkurować z rozwiązaniami tradycyjnymi, w tym także w zakresie sumarycznych kosztów budowy i eksploatacji. Celem wynalazku jest także konstrukcja przęsła mostu o doskonałej odporności na korozję, wysokiej trwałości oraz małej masie.

Przęsło mostu zawierające co najmniej jeden dźwigar wyposażony w żebra oraz pomost charakteryzuje się według wynalazku tym, że dźwigar stanowi co najmniej jedna łopata wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż jej długości, do której zamocowane są żebra, gdzie żebra wyposażone są w wycięcie o kształcie odpowiadającym kształtowi zewnętrznej powierzchni łopaty zamocowane do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty albo do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty oraz w powierzchnię podporową, a do powierzchni podporowej żeber zamocowany jest pomost podpierany przez żebra na całej szerokości swojej dolnej powierzchni.

Korzystnie jeden dźwigar stanowią dwie łopaty wirnika turbiny wiatrowej połączone ze sobą za pomocą flansz.

W wariancie wykonania przęsło mostu wyposażone jest w kratownicowe żebra wykonane z kształtowników stalowych o kształcie odpowiadającym kształtowi zewnętrznej powierzchni łopaty wirnika turbiny wiatrowej.

Korzystnie przęsło mostu wyposażone jest w co najmniej dwie podpory zamocowane do zewnętrznych żeber albo zewnętrznych końców łopaty wirnika turbiny wiatrowej.

W wariancie wykonania żebra połączone są z co najmniej jedną poprzeczką o osi równoległej do osi łopaty.

W wariancie wykonania część pomostu wykonana jest jako stopień stanowiący ławkę, połączony z łopatą.

Łopaty turbin wiatrowych wycofywane z użycia po 25-30 latach zachowują pełnię swoich właściwości wytrzymałościowych. Właściwości te umożliwiają wykorzystanie ich do konstrukcji kładek i mostów. Istota wynalazku polega na zastosowaniu łopaty wirnika turbiny wiatrowej jako elementu konstrukcyjno-nośnego mostu, czyli jako dźwigara. Takie wykorzystanie łopat pozwala na tworzenie zupełnie nowych kształtów i form przęseł mostów w odniesieniu do obecnie dostępnych, ze względu na dużą łatwość wykonania oraz zamkniętą bryłę konstrukcyjno-nośną, która pozwala na wykorzysta nie pozostałej przestrzeni w dowolny sposób. Łopaty zbudowane są z materiałów kompozytowych, a ich wytrzymałość jest porównywalna z materiałami tradycyjnymi, takimi jak beton zbrojony czy stal, natomiast znacznie przewyższa wytrzymałość drewna. Materiały kompozytowe charakteryzują się niskim ciężarem właściwym około czterokrotnie mniejszym niż stal. Dzięki temu konstrukcja mostu kompozytowego jest co najmniej o połowę lżejsza w porównaniu z betonem czy stalą. Żebra zamocowane do łopat zapewniają dodatkową stabilność kształtu dźwigara i jego sztywność na skręcanie. Przęsła mostowe według wynalazku pozwalają na budowę zarówno kładek dla pieszych, jak i mostów drogowych, nad jezdniami czy też nad rzekami.

Wynalazek został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1a przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z jednej łopaty wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty w widoku bocznym;

fig. 1b przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z jednej łopaty wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty w widoku z dołu;

fig. 2a przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z jednej łopaty wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty w widoku bocznym;

fig. 2b przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z jednej łopaty wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty w widoku z dołu;

fig. 3 przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z jednej łopaty wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty w widoku bocznym oraz w ławkę;

fig. 4a przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopat w widoku z boku;

fig. 4b przedstawia przęsło kładki dla pieszych, wyposażone w jeden dźwigar składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej z żebrami zamocowanymi do dolnej górnej zewnętrznej powierzchni łopat w widoku z dołu;

fig. 5a przedstawia przęsło mostu drogowego wyposażone w dwa dźwigary, każdy składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej, z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty, w widoku z boku;

fig. 5b przedstawia przęsło mostu drogowego wyposażone w dwa dźwigary, każdy składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej, z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty, w widoku z dołu;

fig. 6a przedstawia przęsło mostu drogowego wyposażone w cztery dźwigary, każdy składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej, z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty, w widoku z boku;

fig. 6b przedstawia przęsło mostu drogowego wyposażone w dwa dźwigary, każdy składający się z dwóch łopat wirnika turbiny wiatrowej, z żebrami zamocowanymi do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty, w widoku z dołu;

fig. 7 przedstawia przęsło kładki dla pieszych z kratownicowymi żebrami.

Wykaz oznaczeń:

- Dźwigar

- Pomost

- Balustrada

- Łopata wirnika turbiny wiatrowej

- Żebro

5a - Powierzchnia podporowa żebra

- Wycięcie żebra

- Przyczółek

- Poprzeczka

- Podpora

- Stopień

- Flansza

- Jezdnia

- Filar

Przedstawione na fig. 1a i 1b przęsło kładki dla pieszych wyposażone jest w jeden dźwigar 1 i pomost 2 z balustradą 3, osadzone jest na nieuwidocznionych na rysunku przyczółkach. Dźwigar 1 stanowi umieszczona częściowo nad pomostem 2 jedna łopata 4 wirnika turbiny wiatrowej o długości trzynastu metrów i przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż jej długości, do której zamocowanych jest dziewięć żeber 5 wykonanych ze stali. Żebra 5 wyposażone są w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4, które zamocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest, z każdej strony łopaty 4, za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub drewniany pomost 2 z balustradą 3 wykonaną ze stali, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Przęsło ma szerokość trzy metry.

Przedstawione na fig. 2a i 2b przęsło kładki dla pieszych wyposażone jest w jeden dźwigar 1 i pomost 2 z balustradą 3. Przęsło osadzone jest na przyczółkach 8. Dźwigar 1 stanowi umieszczona pod pomostem 2 jedna łopata 4 wirnika turbiny wiatrowej o długości dwanaście metrów i przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż jej długości, do której zamocowanych jest dziewięć żeber 5 wykonanych ze stali. Żebra 5 wyposażone są w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4, które zamocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest kompozytowy pomost 2 z balustradą 3 wykonaną ze stali, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Przęsło ma szerokość dwa metry. Żebra 5 połączone są ze sobą przyspawaną do żeber 5 poprzeczką 8 o osi równoległej do o si łopaty 4. Przęsło kładki wyposażone jest w dwie betonowe podpory 9 wykonane z betonu zbrojonego. Betonowe podpory 9 wyposażone są w wycięcie odpowiadające kształtem zewnętrznej górnej powierzchni łopaty 4 w miejscu osadzenia na końcach łopaty 4. Betonowe podpory 9 połączone są z zewnętrznymi żebrami 5 i łopatą za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub. Przedstawione na fig. 3 przęsło kładki dla pieszych wyposażone jest w jeden dźwigar 1 i pomost 2 z balustradą 3, i jest osadzone na nieuwidocznionych na rysunku przyczółkach. Dźwigar 1 stanowi umieszczona częściowo nad pomostem 2 jedna łopata 4 wirnika turbiny wiatrowej o długości trzynaście metrów i przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż jej długości, do której zamocowanych jest osiem żeber 5 wykonanych ze stali. Żebra 5 wyposażone są w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4, które przykręcone jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest po obu stronach łopaty 4, poniżej jej osi, za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub, drewniany pomost 2 z balustradą 3 wykonaną ze stali, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Przęsło ma szerokość trzy metry. Przęsło kładki wyposażone jest w dwie podpory 9 wyposażone w wycięcie odpowiadające kształtem zewnętrznej dolnej powierzchni łopaty 4 w miejscu osadzenia, zamocowane za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub do dolnej zewnętrznej powierzchni końców łopaty 4 i zewnętrznych żeber 5. Część pomostu 2 wykonana jest jako stopień 10 stanowiący ławkę, połączony z częścią łopaty 4, która stanowi oparcie.

Przedstawione na fig. 4a i 4b przęsło kładki dla pieszych wyposażone jest w jeden dźwigar 1 i pomost 2 z balustradą 3, osadzone jest na nieuwidocznionych na rysunku przyczółkach. Dźwigar 1 stanowią dwie łopaty 4 wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż ich długości i długości trzynaście metrów każda, połączone ze sobą z pomocą flansz 11 poprzez nieuwidocznione na rysunku śruby zamocowane do zatopionych oryginalnie w łopacie 4 gwintów. Do połączonych łopat 4 zamocowanych jest osiemnaście żeber 5 wykonanych ze stali, po dziewięć żeber 5 do każdej łopaty 4, wyposażonych w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Wycięcie 6 zamocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub kompozytowy pomost 2 z balustradą 3, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Kładka ma szerokość dwa i pół metra. Łopaty 4 umieszczone są pod pomostem 2.

Przedstawione na fig. 5a i 5b przęsło mostu drogowego wyposażone jest w dwa usytuowane równolegle do siebie dźwigary 1 i pomost 2 z balustradą 3, osadzone jest na nieuwidocznionych na rysunku przyczółkach. Każdy dźwigar 1 stanowią dwie łopaty 4 wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż ich długości i długości czternaście metrów każda, połączone ze sobą za pomocą flansz 11 poprzez nieuwidocznione na rysunku śruby zamocowane do zatopionych oryginalnie w łopacie 4 gwintów. Do każdej pary połączonych łopat 4 zamocowanych jest osiemnaście żeber 5 wykonanych ze stali, po dziewięć żeber 5 do każdej łopaty 4, wyposażonych w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Wycięcie 6 zamocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub betonowy pomost 2 o szerokości 4,6 metra, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Łopaty 4 umieszczone są pod pomostem 2 stanowiącym jezdnię 12, do którego zamocowana jest balustrada 3 wykonana ze stali. Most ma nośność do trzydziestu ton.

Przedstawione na fig. 6a i 6b przęsło mostu drogowego wyposażone jest w cztery usytuowane równolegle do siebie dźwigary 1 i pomost 2 z balustradą 3, i jest osadzone na przyczółkach 7. Każdy dźwigar 1 stanowią dwie łopaty 4 wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż ich długości i długości trzynaście metrów, połączone ze sobą od strony flansz 11 poprzez nieuwidocznione na rysunku śruby zamocowane do zatopionych oryginalnie w łopacie 4 gwintów. Do każdej pary połączonych łopat 4 zamocowanych jest osiemnaście żeber 5 wykonanych ze stali, po dziewięć żeber 5 do każdej łopaty 4, wyposażonych w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Wycięcie 6 zamocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4. Przęsło mostu drogowego wyposażone jest w dwie podpory 9 wyko nane ze zbrojonego betonu o kształcie odpowiadającym kształtowi żeber 5 oraz kształtowi zewnętrznej górnej powierzchni łopat 4. Podpory 9 zamocowane są do zewnętrznych żeber 5 na całej ich szerokości za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub betonowy pomost 2 o szerokości osiem metrów, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni. Łopaty 4 umieszczone są pod pomostem 2. Pomost 2 tworzy dwie jezdnie 12, pod każdą jezdnią 12 umieszczone są dwa dźwigary 1. Do pomostu 2 zamocowana jest balustra da 3 wykonana ze stali. Most ma nośność do 30 ton. Most oparty jest za pomocą podpór 9 na czterech filarach 13, po dwa filary na każdym końcu mostu.

Przedstawione na fig. 7 przęsło kładki dla pieszych wyposażone jest w jeden dźwigar 1 i pomost 2 z balustradą 3. Dźwigar 1 stanowią dwie połączone ze sobą za pomocą flansz 11 łopaty 4 wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż ich długości i długości trzynaście metrów. Do połączonych łopat 4 zamocowanych jest trzynaście kratownicowych żeber 5 wykonanych z kształtowników stalowych, wyposażonych w wycięcie 6 o kształcie odpowiadającym kształtowi dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4 oraz w powierzchnię podporową 5a. Wycięcie 6 zam ocowane jest - za pomocą nieuwidocznionych na rysunku śrub - do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty 4. Do powierzchni podporowej 5a żeber 5 zamocowany jest z każdej strony łopaty, kompozytowy pomost 2 z balustradą 3 wykonaną ze stali, podpierany przez żebra 5 na całej szerokości swojej dolnej powierzchni.

Claims

1. Przęsło mostu zawierające co najmniej jeden dźwigar wyposażony w żebra oraz pomost, znamienne tym, że dźwigar (1) stanowi co najmniej jedna łopata (4) wirnika turbiny wiatrowej o przekroju aerodynamicznym zmiennym wzdłuż jej długości, do której zamocowane są żebra (5), gdzie żebra wyposażone są w wycięcie (6) o kształcie odpowiadającym kształtowi zewnętrznej powierzchni łopaty (4) zamocowane do dolnej zewnętrznej powierzchni łopaty (4) albo do górnej zewnętrznej powierzchni łopaty (4) oraz w powierzchnię podporową (5a), a do powierzchni podporowej (5a) żeber (5) zamocowany jest pomost (2) podpierany przez żebra (5) na całej szerokości swojej dolnej powierzchni.

6 PL 244964 B1

2. Przęsło mostu według zastrz. 1, znamienne tym, że jeden dźwigar (1) stanowią dwie łopaty (4) wirnika turbiny wiatrowej połączone ze sobą za pomocą flansz (11).

3. Przęsło mostu według zastrz. od 1 albo 2, znamienne tym, że wyposażone jest w kratownicowe żebra (5) wykonane z kształtowników stalowych o kształcie odpowiadającym kształtowi zewnętrznej powierzchni łopaty (4) wirnika turbiny wiatrowej.

4. Przęsło mostu według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienne tym, że wyposażone jest w co najmniej dwie podpory (9) zamocowane do zewnętrznych żeber (5) albo zewnętrznych końców łopaty (4) wirnika turbiny wiatrowej.

5. Przęsło mostu według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienne tym, że żebra (5) połączone są z co najmniej jedną poprzeczką (8) o osi równoległej do osi łopaty (4).

6. Przęsło mostu według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 5, znamienne tym, że część pomostu (2) wykonana jest jako stopień (10) stanowiący ławkę, połączony z łopatą (4).