RO127834A0

RO127834A0 - Equipment for road bridges expansion joints

Info

Publication number: RO127834A0
Application number: ROA201200361A
Authority: RO
Inventors: Corneliu Cezar Covătaru
Original assignee: Corneliu Cezar Covătaru
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2012-09-28

Abstract

The invention relates to an equipment mainly for covering the road bridges expansion joints, used for ensuring the motor vehicles traffic fluency in the region of the moving joints between the adjacent sections of the bridge flooring, or between the same and the bridge abutments. According to the invention, the equipment comprises some profiled longitudinal metal members () reinforced at the upper edge with two symmetrically positioned thickened bulb-type parts (), anchored to the structure of the bridge () by some spiral-shaped loop-anchors (), or in another constructive embodiment by some plate-anchors () and some tie-rods (), the waterproofing of the bridge () being ensured by an profiled elastomer section () resting at its lower side on some shoulders ().

Description

Pentru asigurarea fluenței traficului auto în zona rosturilor de mișcare dintre secțiunile adiacente ale tablierelor podurilor, ori între acestea și culee, sunt cunoscute echipamente de dilatație, compuse din blocuri elastomerice deformabile, cu sau tară armatură metalică interioară, aplicate la suprafața plăcilor din beton ale muchiilor tablierului podului, ancorate prin tiranți metalici. Unele dintre acestea sunt construite modular, din segmente izolate, destinate a fi montate înșiruit. Mai există o serie de produse din profile metalice, având între ele o inserție elastomerică de forma unei membrane pliante, încastrată într-un canal special, ancorate prin armături în formă de tole izolate prevăzute cu ancore - buclă, dispuse vertical. în alte variante, profilele metalice prezintă muchii verticale aparente de grosime redusă, sau sunt compuse din tole metalice orizontale suprapuse.In order to ensure the fluency of the car traffic in the area of the joints between the adjacent sections of the bridge decks, or between them and the pulleys, expansion equipment, composed of deformable elastomeric blocks, with or inside metallic reinforcement blocks, applied to the surface of the concrete plates of the edges is known. bridge deck, anchored by metal straps. Some of them are modularly constructed, from isolated segments, intended to be assembled together. There are also a series of products made of metal profiles, having between them an elastomeric insert in the form of a folding membrane, embedded in a special channel, anchored by reinforcements in the form of insulated sheets provided with anchors - loop, arranged vertically. In other embodiments, the metal profiles have apparent vertical edges of small thickness, or are composed of overlapping horizontal metal sheets.

Aceste rezolvări constructive prezintă în practică o serie de neajunsuri:These constructive solutions present in practice a number of shortcomings:

a) Partea aparentă a echipamentului, expusă traficului auto, fiind din cauciuc sau alte materiale elastomerice, suferă acțiunea uzurii rapide - la care contribuie și efectele modificărilor climatice, combinate cu efectul abraziv al impurităților de pe carosabil, petele de hidrocarburi și altele.a) The apparent part of the equipment, exposed to the car traffic, being of rubber or other elastomeric materials, undergoes the action of the rapid wear - to which also contribute the effects of the climatic changes, combined with the abrasive effect of the impurities of the road, the hydrocarbon stains and others.

b) Organele de asamblare utilizate la ancorarea acestor echipamente sunt expuse, la partea superioară a acestora, uzurii premature - deoarece capetele tiranților se situează aproape de suprafața carosabilului iar grosimea asfaltului este redusa. Această variantă constructivă expune coroziunii organele de asamblare, atât la partea superioară cât și de-a lungul acestora, apa meteorică infiltrându-se până în profunzime sub acțiunea fenomenelor alternante de îngheț - dezgheț, favorizată suplimentar și de vibrația întregului echipament la trecerea unui vehicul. In cazuri extreme, aceste fenomene cauzează slăbirea ancorelor echipamentului și ulterior dislocarea acestuia, urmată de distrugerea carosabilului în zona afectată.b) The assembly organs used to anchor these equipment are exposed, at the top of them, premature wear - because the ends of the straps are close to the surface of the road and the thickness of the asphalt is reduced. This constructive variant exposes corrosion to the assembly bodies, both at the top and along them, the meteoric water infiltrating to depths under the action of alternating frost-thaw phenomena, further favored by the vibration of the entire equipment when passing a vehicle. In extreme cases, these phenomena cause weakening of the anchors of the equipment and subsequently its dislocation, followed by the destruction of the road in the affected area.

c) Echipamentele formate din profile metalice cu membrană pliantă prezintă neajunsul formei dezavantajoase a acesteia, cu un pliu concav. Integritatea acestor profile elastomerice - și hidroizolarea - sunt sensibile la avariile provocate de acumulările de nisip, criblură, gheață, fragmente de mixtură asfaltică desprinse, piese mici metalice rătăcite ori resturi de hidrocarburi scurse pe carosabil. Ulterior, prin alternanța mișcărilor de închidere - deschidere ale rostului de dilatare, provocate de dilatația contracția termică naturală a tablierului podului sau de vibrațiile din trafic, aceste impurități provoacă deformarea acestei membrane până la spargere, ceea ce compromite hidroizolația și afectează integritatea structurală a ansamblului.c) The equipment formed from metal profiles with folding membrane has the disadvantage of its disadvantageous form, with a concave fold. The integrity of these elastomeric profiles - and the waterproofing - are sensitive to the damage caused by accumulations of sand, sieve, ice, fragments of loose asphalt mix, small pieces of metal lost or residues of hydrocarbons leaked on the road. Subsequently, by alternating the closing - opening movements of the expansion joint, caused by the expansion of the natural thermal contraction of the bridge deck or by the vibrations in the traffic, these impurities cause the deformation of this membrane to break, which compromises the waterproofing and affects the structural integrity of the assembly.

CM2 0 1 2 - 0 0 3 6 1 -2 2 -05- 2012CM2 0 1 2 - 0 0 3 6 1 -2 2 -05- 2012

d) Echipamentele menționate la punctul anterior mai prezintă neajunsul unor profile cu o formă complicată constructiv, dificil de realizat în mod practic, generatoare de costuri de fabricație suplimentare.d) The equipment mentioned in the previous point also presents the shortcoming of some profiles with a complicated constructive form, difficult to achieve practically, generating additional manufacturing costs.

e) Ancorele de forma unor tole cu buclă, destinate a se îngloba în betonul de umplere al unei nișe de instalare, prezintă dezavantajul că - ulterior compactării și solidificării betonului - creează discontinuități în masa acestuia, fragmentându-1 în casetele formate între fiecare două tole - prin aceasta fiind favorizat efectul de apariție a fisurilor, de-a lungul planurilor conținătoare a fiecărei tole. Astfel, efectul de grindă armată al bazei de încastrare a ancorelor este compromis.e) Anchors in the form of looped tiles, intended to be included in the filling concrete of an installation niche, have the disadvantage that - after compacting and solidifying the concrete - it creates discontinuities in its mass, fragmenting it in the boxes formed between each two sheets - thereby favoring the effect of cracks occurring, along the containment plans of each sheet. Thus, the effect of reinforced beam of the anchorage base is compromised.

f) Echipamentele alcătuite modular, din segmente înșiruite, au dezavantajul unei inerții proprii de valoare redusă. Ca efect, apare fenomenul de rezonanță la trecerea vehiculelor peste zona rostului; ceea ce provoacă o uzură accelerată urmată de distrugerea elementului expus și ieșirea prematură din uz.f) The equipment made up of modular segments, in segments, has the disadvantage of a small inertia of its own value. As a result, the resonance phenomenon occurs when passing vehicles over the joint area; which causes accelerated wear followed by destruction of the exposed element and premature exit from use.

g) Echipamentele înșiruite menționate la punctul anterior mai prezintă neajunsul formării unei serii de rosturi neetanșe, între fiecare două asemenea componente ale șirului. Ca urmare, apele meteorice urmate de praf și alte impurități deschid calea uzurii accentuate a elementelor afectate și a zonelor învecinate, cele mai sensibile fiind armăturile structurale ale tablierului podului și ale grinzilor de pe intrados.g) The contiguous equipment mentioned in the previous point also shows the failure of forming a series of leak-tight joints, between each two such components of the string. As a result, the meteoric waters followed by dust and other impurities open the way for the accentuated wear of the affected elements and the surrounding areas, the most sensitive being the structural reinforcements of the bridge deck and the beams on the siding.

h) Echipamentele existente au o capacitate redusă de a tolera mișcări ample pe alte direcții decât axa principală a podului, sau rotații în jurul celor trei axe geometrice. In practică, pe durata existenței unui pod se manifestă o multitudine de evenimente neprevăzute: seisme, efecte ale manifestărilor extreme ale climei, evenimente de trafic; toate acestea având ca efect solicitări majore ale structurii și deplasări ale diferitelor secțiuni adiacente ale podului, una față de cealaltă, de amploare mult mai mare față de condițiile normale de exploatare - cu efecte dăunătoare asupra siguranței traficului rutier.h) Existing equipment has a reduced ability to tolerate wide movements in directions other than the main axis of the bridge, or rotations around the three geometric axes. In practice, during the existence of a bridge, there are a multitude of unforeseen events: earthquakes, effects of extreme manifestations of climate, traffic events; all of which result in major demands of the structure and displacements of the different adjacent sections of the bridge, one against the other, of much greater magnitude than the normal operating conditions - with detrimental effects on the safety of road traffic.

i) Un alt neajuns al echipamentelor clasice este capacitatea limitată a acestora de a se adapta la cerințele funcționale ale unui rost de dilatare având în plan o axă care prezintă un unghi oarecare - altul decât unghiul drept - față de axa longitudinală a podului, mai ales la valori cu mult diferite.i) Another shortcoming of conventional equipment is their limited ability to adapt to the functional requirements of an expansion joint having in plan an axis having a certain angle - other than the right angle - with respect to the longitudinal axis of the bridge, especially to much different values.

j) Echipamentele formate din profile metalice de grosime redusă, din profile laminate uzuale având secțiunea de forma literelor T sau L, prezintă dezavantajul unor muchii înguste aparente la suprafața carosabilului. Prin uzura naturală a asfaltului, aceste muchii ies din planul carosabilului devenind un pericol pentru siguranța traficului.j) The equipment formed from metallic profiles of small thickness, from usual laminated profiles having the section of the form of letters T or L, has the disadvantage of narrow edges that appear at the surface of the road. Due to the natural wear of the asphalt, these edges leave the road plane becoming a danger for traffic safety.

k) Aceleași neajunsuri - și altele în plus - caracterizează echipamentele formate din tole metalice suprapuse orizontal în sistem sandviș - variantă supusă de asemenea distrugerii premature din uzura accentuată a organelor de asamblare utilizate.k) The same shortcomings - and more in addition - characterize the equipments formed of metal sheets horizontally superimposed in the sandwich system - variant also subjected to premature destruction due to the accentuated wear of the used assembly elements.

l) Pentru toate variantele constructive de mai sus, posibilitatea apariției de defecțiuni sau uzură prematură este ridicată, remedierea situației nefiind posibilă decât cu indisponibilizarea temporară a sectorului de drum pe durata reparațiilor și cu un consum important de resurse materiale și de manoperă.l) For all the above-mentioned constructive variants, the possibility of faults or premature wear is high, remedying the situation being possible only with the temporary unavailability of the road sector during the repairs and with a significant consumption of material and labor resources.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția, este eliminarea neajunsurilor descrise mai sus printr-o variantă de concepție diferită, care răspunde mai bine cerințelor funcționale, statice și de mișcare, ale rosturilor de dilatație dintre secțiunile adiacente ce compun podurile rutiere.The technical problem solved by the invention is the elimination of the shortcomings described above by a variant of different conception, which responds better to the functional, static and movement requirements, of the expansion joints between the adjacent sections that make up the road bridges.

Echipamentul pentru rosturile de dilatație ale podurilor rutiere, conform invenției, elimină dezavantajele soluțiilor menționate anterior prin aceea că, în scopul asigurării fluenței traficului peste zona rostului de dilatare de la nivelul carosabilului podurilor rutiere, are în componență un profil elastomeric prismatic sau cilindric, montat în locașul dintre flancurile a două profile din metal de formă specială, având secțiuni ce le conferă rezistență la încovoiere în principal pe direcție verticală, fiind prevăzute totodată cu câte o zonă îngroșată și aplatizată la partea oThe equipment for the expansion joints of the road bridges, according to the invention, eliminates the disadvantages of the aforementioned solutions by the fact that, in order to ensure the traffic fluency over the area of the expansion joint from the level of the road bridges, it has a prismatic or cylindrical elastomeric profile, mounted in the seat between the flanks of two special shaped metal profiles, having sections that give them bending resistance mainly in the vertical direction, being provided with a thickened area and flattened at the side a

A. 2012-00361 - 2 2 -05- 2012 superioară, în zona planului carosabilului; întregul ansamblu fiind ancorat prin înglobarea în beton, în nișe pre-formate, a unor armături de forma unor bucle, sudate direct pe profilele metalice.A. 2012-00361 - 2 2 -05- 2012 superior, in the area of the road plan; the whole assembly being anchored by the embedding in concrete, in pre-formed niches, of reinforcements in the form of loops, welded directly on the metal profiles.

Invenția prezintă următoarele avantaje:The invention has the following advantages:

construcție simplă și robustă siguranță în exploatare capacitate ridicată de preluare a mișcărilor de contracție / dilatație pe o axă paralelă cu axa longitudinală a podului, sau pe o altă direcție cu mult diferită capacitate ridicată de preluare a mișcărilor pe direcții de-a lungul oricărei axesimple and robust construction safety in operation high capacity to pick up the contraction / dilation movements on an axis parallel to the longitudinal axis of the bridge, or in another direction with much different ability to pick up movements along any axis along any axis

- capacitate ridicată de preluare a rotațiilor în jurul oricărei axe- high capacity to take rotations around any axis

- posibilitatea instalării la rosturi ce prezintă o abatere semnificativă de la unghiul drept, a axei proprii față de axa longitudinală a podului ancorare facilă, sigură și durabilă impact sonor minim la contactul dintre anvelope și echipamentul de rost preluarea sarcinilor verticale și a forțelor orizontale din trafic, transmiterea acestora către structură în mod direct, prin intermediul unui număr redus de componente hidroizolare simplă, defluire rapidă asigurată- the possibility of installation at joints with a significant deviation from the right angle, of the own axis with respect to the longitudinal axis of the bridge anchoring easy, safe and durable minimum sound impact at the contact between the tires and the joint equipment taking over vertical loads and horizontal forces from traffic , their transmission to the structure directly, through a small number of simple waterproofing components, fast deflection ensured

- insensibilitate la factorii agresivi de mediu, condiții climatice extreme, impurități sau gheață- insensitivity to aggressive environmental factors, extreme climatic conditions, impurities or ice

Se dau în continuare, două exemple de realizare a invenției în legătură cu figurile 1 ... 4, care reprezintă:The following are two examples of embodiments of the invention in relation to Figures 1 ... 4, which represent:

fig. 1, vedere laterală (secțiune)Fig. 1, side view (section)

- fig. 2, vedere în perspectivă fig. 3, vedere în plan fig. 4, varianta pentru montare externăFIG. 2, perspective view fig. 3, plan view fig. 4, the variant for external mounting

Echipamentul pentru rosturile de dilatație ale podurilor rutiere, conform invenției, prezentat în fig. 1 are în componență niște lonjeroane 2 și 3 metalice profilate, ranforsate la muchia superioară cu câte o parte îngroșată - bulb 4 și 5, ancorate la structura podului 13 prin niște ancore-buclă 6 și 7 spiralate, hidro-izolarea fiind asigurată printr-un profil elastomeric 1, rezemat la partea inferioară prin umeri 8 și 9.The equipment for the expansion joints of the road bridges, according to the invention, shown in fig. 1 consists of profiled metal rails 2 and 3, reinforced at the upper edge with a thickened part - bulb 4 and 5, anchored to the structure of the bridge 13 by some anchors-loop 6 and 7 spiraled, the hydro-insulation being ensured by a elastomeric profile 1, supported at the lower part by shoulders 8 and 9.

Muchiile superioare îngroșate tip bulb 4 și 5 ale lonjeroanelor 2 și 3 formează zona de legătură dintre secțiunile adiacente ale carosabilului 18, fiind coplanară cu acesta și asigurând astfel fluența traficului auto peste rostul de dilatație. Forma teșită a muchiilor-bulb 4 și 5 precum și secțiunea robustă ce rezultă, conferă ansamblului o mare rezistență la uzura din trafic precum și prin masivitatea acestora - evitarea apariției fenomenului de rezonanță din traficul ce se desfășoară în zona rostului. Profilul elastomeric 1 asigură hidroizolarea ansamblului într-o plajă largă de dimensiuni ale deschiderii dintre profilele metalice 2 și 3.The bulb thickened top edges 4 and 5 of the rails 2 and 3 form the connection area between the adjacent sections of the road 18, being coplanar with it and thus ensuring the flow of the car traffic over the expansion joint. The hollow shape of the bulb-4 and 5 edges as well as the resulting robust section, gives the assembly a high resistance to wear in traffic as well as through their mass - avoiding the occurrence of the resonance phenomenon in the traffic that takes place in the joint area. The elastomeric profile 1 ensures the waterproofing of the assembly in a wide range of opening dimensions between the metal profiles 2 and 3.

Aspectul general al echipamentului se poate observa în Fig. 2.The general appearance of the equipment can be seen in Fig. 2.

Figura 3 reprezintă o vedere în plan, în care se poate observa dispunerea componentelor și modul de alcătuire. Rigiditatea verticală a ansamblului este asigurată de profilul special al lonjeroanelor 2 și 3, susținute de ancorele-buclă 6 și 7 ce se instalează fiind betonate în nișele 10 și 11, după ce în prealabil au fost sudate de armăturile locale 12 ale tablierului podului 13.Figure 3 represents a plan view, in which one can observe the arrangement of the components and the manner of their composition. The vertical rigidity of the assembly is ensured by the special profile of the rails 2 and 3, supported by the anchors-loop 6 and 7 that are installed being concrete in the niches 10 and 11, after having previously been welded by the local reinforcements 12 of the bridge deck 13.

Rigiditatea montajului în consolă și echilibrul forțelor, permit echipamentului să preia în bune condițiuni eforturile din trafic, în situații normale sau excepționale, asigurând concomitent hidroizolarea interstițiului dintre profilele metalice prin profilul elastomeric situat între acestea în poziție comprimată, sigilat suplimentar printr-un adeziv special.The rigidity of the mounting in the console and the balance of forces, allow the equipment to take in good conditions the traffic efforts, in normal or exceptional situations, while ensuring the waterproofing of the intersection between the metal profiles through the elastomeric profile located between them in a compressed position, additionally sealed with a special adhesive.

în cazul în care echipamentul se montează pe poduri având placa de beton a tablierului 14 de grosime redusă, ce nu permite executarea unei nișe de instalare ca mai sus, ansamblul se ancorează conform celei de-a doua variante constructive, prezentată în Fig. 4.In case the equipment is mounted on bridges having the concrete plate of the panel 14 of reduced thickness, which does not allow the execution of an installation niche as above, the assembly is anchored according to the second constructive variant, shown in Fig. 4.

ύ<2 Ο 1 2 - Ο Ο 3 6 1 - 2 2 -05- 2012ύ <2 Ο 1 2 - Ο Ο 3 6 1 - 2 2 -05- 2012

Astfel, lonjeroanele metalice 2 și 3 sunt susținute de plăci 15 și 16 de ancorare sudate, rezemate pe extradosul plăcilor supra-betonării tablierului 14, asigurate prin fixare mecanică cu tiranții 17, al căror capăt superior se protejează anticoroziv și anti-deșurubare prin înglobarea ulterioară cu straturile de asfalt 18. Continuitatea hidroizolării în zona rostului se realizează prin aplicarea plăcilor de ancorare 15 și 16 peste membrana hidroizolantă 19 a podului, după ce în prealabil aceasta a fost aplicată pe zona perforată, amorsată și desprăfuită; în continuare se execută perforații locale pentru montarea tiranților 17, se strâng toate elementele de asamblare și se asigură la anti-deșurubare prin mijloace specifice; apoi, peste muchiile metalice ale plăcilor de ancorare 15 și 16 și capetele tiranților 17, se aplică suplimentar o bandă 20 de membrană hidroizolantă, asigurând suplimentar etanșarea zonelor denivelate cu un pat de mastic hidroizolant. Straturile succesive de asfalt 18 turnate ulterior (cu sau fără un strat intermediar de șapă de protecție) desăvârșesc fixarea mecanică fermă a echipamentului și asigură ansamblul împotriva deșurubării, vibrațiilor sau a infiltrațiilor. Profilul etanșant elastomeric 1, montat după turnarea și finisarea ultimului strat de asfalt 18, se fixează mecanic și aderă la flancurile profilelor 2 și 3 metalice prin intermediul unui mastic adeziv hidroizolant.Thus, the metal struts 2 and 3 are supported by welded anchoring plates 15 and 16, supported on the extrusion of the overlaying plates of the board 14, provided by mechanical fixing with the straps 17, the upper end of which is protected against corrosion and anti-screwing by subsequent embedding. with the asphalt layers 18. The continuity of the waterproofing in the joint area is achieved by applying the anchoring plates 15 and 16 over the waterproofing membrane 19 of the bridge, after previously it was applied to the perforated, primed and dusted area; next, local perforations are made for the mounting of the tie rods 17, all the assembly elements are tightened and they are secured to anti-screwing by specific means; then, over the metal edges of the anchor plates 15 and 16 and the ends of the tie rods 17, additionally a strip 20 of waterproofing membrane is applied, further ensuring the sealing of the uneven areas with a bed of waterproofing sealant. The successive layers of asphalt 18 molded later (with or without an intermediate layer of protective screed) perfect the firm mechanical attachment of the equipment and ensure the assembly against unscrewing, vibration or infiltration. The elastomeric sealing profile 1, mounted after the casting and finishing of the last asphalt layer 18, is mechanically fixed and adheres to the flanks of the metal profiles 2 and 3 by means of a waterproof adhesive sealant.

Claims

claims

1. Equipment for the expansion joints of the road bridges with thick apron, characterized in that, in order to ensure the fluency of traffic over the joint area, it has an elastomeric profile (1), which is mounted between two metal struts (2 and 3). profiled, symmetrically arranged, reinforced at the upper edge with a thickened part - bulb (4 and 5), equipped with some anchors - loop (6 and 7), intended for internal installation, concrete in a pair of niches (10 and 11) practiced on the adjacent edges of the apron (13).

2. Equipment for the expansion joints of the road bridges with thin apron, characterized in that, in order to ensure the traffic fluence over the joint area, it has an elastomeric profile (1) which is mounted between two metal struts (2 and 3). profiled, symmetrically arranged, reinforced at the upper edge with a thickened part - bulb (4 and 5), equipped with some anchors - plate (15 and 16), intended for external installation, supported by application on the adjacent edges of the apron (14), mechanically fastened with tie rods (17).