RU156213U1

RU156213U1 - ROAD BRIDGE SEAM

Info

Publication number: RU156213U1
Application number: RU2015119144/03U
Authority: RU
Inventors: Василий Мефодиевич Поспелов; Виктор Сергеевич Старченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Деформационные швы и опорные части"
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-11-10

Abstract

1. Деформационный шов автодорожного моста, содержащий образованную в вертикальной плоскости шва путем разрыва верхнего и защитного слоев дорожного покрытия штрабу, стенки и дно которой обработаны полимербитумным вяжущим, уложенный вдоль штрабы металлический лист перекрытия зазора деформационного шва и размещенную в штрабе смесь полимербитумного вяжущего с щебнем, на которой образован верхний слой в виде распределенного полимербитумного вяжущего, посыпанного щебнем, причем в полости шва симметрично установлены соединенные с выпусками арматуры через стальные косынки и окаймляющие верхнюю часть шва продольные несущие элементы с направленными навстречу друг другу образованными в их верхних частях пазами, в которых по длине шва размещены кромки концевых частей ленточного V-образного компенсатора из полимерного материала, причем металлический лист перекрытия контактирует с продольными несущими элементами, а его ширина превышает расстояние между обращенными в противоположные стороны и наиболее удаленными друг от друга их верхними частями.2. Деформационный шов автодорожного моста по п. 1, отличающийся тем, что металлический лист перекрытия зазора деформационного шва обработан полимербитумным вяжущим с герметизацией его по двум продольным сторонам.3. Деформационный шов автодорожного моста по п. 1, отличающийся тем, что металлический лист перекрытия зазора деформационного шва уложен на продольные несущие элементы свободно.4. Деформационный шов автодорожного моста по п. 1, отличающийся тем, что металлический лист перекрытия зазора деформационного шва соединен с одним из продольных несущих элементов.5. Де1. A deformation seam of a road bridge containing a stub formed in the vertical plane of the seam by tearing the upper and protective layers of the road surface, the walls and bottom of which are treated with a polymer bitumen binder, a sheet of metal overlapping the gap of the expansion joint and a mixture of polymer bitumen binder with crushed stone placed in the strobe, on which the top layer is formed in the form of a distributed polymer bitumen binder, sprinkled with rubble, moreover, connected to the outlet symmetrically installed in the cavity of the seam and reinforcing bars through steel scarves and longitudinal bearing elements bordering the upper part of the seam with grooves directed towards each other, in which grooves of the end parts of the tape V-shaped compensator are made along the length of the seam, the metal overlap in contact with the longitudinal bearing elements, and its width exceeds the distance between the upper parts facing in opposite directions and their outermost parts. 2. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is treated with a polymer bitumen binder with its sealing on two longitudinal sides. 3. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is laid on the longitudinal bearing elements freely. 4. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is connected to one of the longitudinal bearing elements. De

Description

Техническое решение относится к области производства и устройства деформационных швов служащих для перекрытия температурных зазоров сооружений, восприятия вертикальной нагрузки и обеспечения перемещений между сопрягаемыми элементами конструкции мостовых сооружений.The technical solution relates to the field of production and installation of expansion joints used to close the temperature gaps of structures, the perception of vertical load and ensure movement between mating structural elements of bridge structures.

Известен деформационный шов железобетонного (ж/б) пролетного строения моста, включающий ж/б плиты пролетного строения, уложенные с деформационным зазором между их краями, металлическое окаймление деформационного шва с элементами его крепления к ж/б плитам, заливочную массу, заполняющую полости окаймления, гидроизоляцию, эластичный компенсатор и элементы его крепления, торцевые зазоры между элементами деформационного шва и дорожной одеждой, заполняемые мастикой, металлическое окаймление выполнено в виде двух швеллеров, уложенных вдоль каждой стороны деформационного зазора и опирающихся основанием на ж/б плиты через предварительно уложенные слои гидроизоляции, заливочной массы и эластичный компенсатор таким образом, что наружные стороны полок швеллеров, обращенные к деформационному зазору, расположены вровень с краями ж/б плит, а их верхние концы - вровень с плоскостью полотна дорожной одежды, при этом в основании швеллеров, эластичном компенсаторе, гидроизоляции и ж/б плитах выполнены соосные отверстия, в которые установлены анкерные шпильки крепления швеллеров, полости внутри швеллеров заполнены заливочной массой, в петле компенсатора размещен пористый заполнитель, а оставшаяся часть шва и торцевые зазоры между наружными сторонами полок швеллеров и срезом дорожной одежды заполнены мастикой, причем в качестве заливочной массы использован полимербетон (патент РФ №2186900, E01C 11/02, 10.08.2002).Known is the expansion joint of the reinforced concrete (reinforced concrete) span of the bridge, including reinforced concrete slabs of the span laid with a deformation gap between their edges, the metal bordering of the expansion joint with the elements of its fastening to reinforced concrete slabs, the casting mass filling the boring cavities, waterproofing, elastic compensator and its fastening elements, end gaps between the expansion joint elements and the pavement filled with mastic, the metal border is made in the form of two channels laid along each side of the deformation gap and supported by the base on the reinforced concrete slab through pre-laid layers of waterproofing, casting mass and an elastic compensator so that the outer sides of the channel shelves facing the deformation gap are flush with the edges of the reinforced concrete slabs, and their upper ends - flush with the plane of the pavement web, while at the base of the channels, elastic compensator, waterproofing and reinforced concrete plates, coaxial holes are made in which the anchor studs for attaching the channels are installed, the floor the spans inside the channels are filled with casting material, porous filler is placed in the compensator loop, and the remaining part of the seam and the end gaps between the outer sides of the channel shelves and the section of pavement are filled with mastic, and polymer concrete is used as the casting material (RF patent No. 2186900, E01C 11/02 , 08/10/2002).

Известен деформационный шов автодорожного моста, содержащий симметрично установленные в разрыве покрытия L-образные окаймляющие элементы с направленными в противоположные стороны и расположенными под покрытием полками, обращенными навстречу друг другу выполненными в стойках пазами, в которых размещен V-образный компенсатор из полимерного материала, преимущественно резины, закрепленный ветвями по длине шва в пазах стоек, а также стальные косынки, соединенные с выпусками арматуры и нижней частью полок, стойки L-образных окаймляющих элементов выполнены с образующими указанные пазы выступами, расположенными в разных по высоте плоскостях, причем длина имеющего обращенный вниз отгиб верхнего выступа в каждой стойке превышает длину нижнего, по крайней мере, на половину толщины отгиба верхнего выступа, причем компенсатор размещен в соответствующем пазу серединой горизонтально сложенной вдвое ветви, а полученная при этом ее консольная часть расположена с возможностью контактирования с его средней частью, основание которой расположено не выше нижнего выступ (патент РФ №2166577, E01D 19/06, 10.05.2001).A deformation seam of a road bridge is known, comprising L-shaped bordering elements symmetrically installed in the coating gap with the shelves directed in opposite directions and under the coating, facing each other with grooves made in the racks, in which the V-shaped compensator is made of a polymeric material, mainly rubber fixed by branches along the length of the seam in the grooves of the racks, as well as steel scarves connected to the outlets of the reinforcement and the lower part of the shelves, racks of L-shaped bordering elements The entrances are made with protrusions forming the indicated grooves located in planes of different heights, the length of the top protrusion having a downward curvature in each rack exceeds the length of the lower at least half the thickness of the limb of the upper protrusion, the compensator being placed in the corresponding groove with the middle horizontally folded twice the branches, and the resulting console part is located with the possibility of contacting with its middle part, the base of which is located not higher than the lower ledge (RF patent No. 21665 77, E01D 19/06, 05/10/2001).

Наиболее близким из известных является деформационный шов автодорожного моста, содержащий два симметрично расположенных несущих профиля, в которых закреплены края расположенного между ними V-образного компенсатора из полимерного материала, предпочтительно резины, а также стальные косынки, соединенные с выпусками арматуры и нижней частью полок, причем с полками несущих профилей соединены подвижные друг относительно друга защитные металлические пластины, образующие волнообразную в плане линию разъема с амплитудой в диапазоне от 75 мм до 125 мм, что обеспечивается раскрытием шва сверху (DE №102009052751 A1, E04B 1/684, 26.95.2011).The closest known one is the expansion joint of the road bridge, containing two symmetrically located supporting profiles, in which the edges of the V-shaped compensator made of polymer material, preferably rubber, located between them are fixed, as well as steel scarves connected to the outlets of the reinforcement and the bottom of the shelves, protective metal plates movable relative to each other are connected to the shelves of the bearing profiles, forming a undulating line in the plan of the connector line with an amplitude in the range of 75 mm d about 125 mm, which is ensured by the opening of the seam from above (DE No. 102009052751 A1, E04B 1/684, 26.95.2011).

Компенсация температурных перемещений пролетов обеспечивается только за счет эластично-деформативных свойств мастичного заполнения. Это накладывает существенные ограничения на величину воспринимаемых перемещений (не более +/-20 мм). Так же, разрушение асфальтобетонного покрытия в зоне примыкания к деформационному шву нарушает водонепроницаемость конструкции и приводит к попаданию воды на нижерасположенные конструкции пролетного строения (торцы балок пролетного строения, опорные части, опоры).Compensation of the temperature movements of the spans is provided only due to the elastic deformation properties of the mastic filling. This imposes significant restrictions on the amount of perceived displacements (no more than +/- 20 mm). Also, the destruction of the asphalt concrete pavement in the area adjacent to the expansion joint violates the structure's water resistance and leads to water entering the lower span structures (ends of the span beams, supporting parts, supports).

Недостатками данных конструкций является наличие зазора в уровне проезжей части, что приводит к снижению плавности проезда, увеличенной шумовой эмиссии при проезде автотранспорта через деформационный шов, риск повреждения металлических профилей окаймления деформационного шва снегоуборочной техникой и риск повреждения резинового компенсатора инородными предметами попадающими в зазор, что приводит к нарушению герметичности конструкции деформационного шва. Недостаточная адгезия прилегающего асфальтобетонного покрытия к металлическим окаймлениям деформационного шва и существенная разница прочности и коэффициента теплового расширения асфальтобетонного покрытия и металла профилей окаймления деформационного шва приводит к ускоренному разрушению примыкающего к деформационному шву покрытия, образованию выбоин в зоне сопряжения покрытия и деформационного шва, возникновение горизонтальных динамических нагрузок на элементы деформационного шва и, как следствие, выходу из строя всей конструкции деформационного шва.The disadvantages of these designs is the presence of a gap in the level of the roadway, which leads to a decrease in ride smoothness, increased noise emissions when driving vehicles through a deformation seam, the risk of damage to metal profiles surrounding the deformation seam with snow removal equipment and the risk of damage to the rubber compensator by foreign objects falling into the gap, which leads to to violation of the tightness of the design of the expansion joint. Insufficient adhesion of the adjacent asphalt concrete coating to the metal border of the expansion joint and a significant difference in strength and coefficient of thermal expansion of the asphalt concrete coating and the metal of the border profile of the expansion joint leads to accelerated destruction of the coating adjacent to the expansion joint, the formation of potholes in the mating zone of the coating, and the formation of stress joints on the elements of the expansion joint and, as a consequence, the failure of the entire structure uktsii expansion joint.

Задачей является устранение указанных выше недостатков за счет повышения надежности конструкции деформационного шва, повышения плавности проезда и защиты деформационного шва от механических повреждений, вызываемых динамической нагрузкой от проезжающего автотранспорта, и, как следствие, увеличение межремонтных сроков деформационных швов.The objective is to eliminate the above disadvantages by increasing the reliability of the design of the expansion joint, increasing the ride smoothness and protecting the expansion joint from mechanical damage caused by dynamic loads from passing vehicles, and, as a result, increasing the overhaul periods of expansion joints.

Технический результат заключается в повышении надежности деформационного шва путем устройства его защиты от указанных выше воздействий при обеспечении увеличения диапазона его рабочей амплитуды с соблюдением ровности дорожной поверхности в зоне деформационного шва.The technical result consists in increasing the reliability of the expansion joint by protecting it from the above effects while providing an increase in the range of its working amplitude while maintaining the evenness of the road surface in the area of the expansion joint.

Указанный технический результат обеспечивается взаимосвязанными условиями его выполнения, находящимися, таким образом, в конструктивном и технологическом единстве.The specified technical result is ensured by the interrelated conditions for its implementation, which are, therefore, in constructive and technological unity.

Достигается это тем, что деформационный шов автодорожного моста содержит образованную в вертикальной плоскости шва путем разрыва верхнего и защитного слоев дорожного покрытия штрабу, стенки и дно которой обработаны полимербитумным вяжущим, уложенный вдоль штрабы металлический лист перекрытия зазора деформационного шва, и размещенную в штрабе смесь полимербитумного вяжущего с щебнем, на которой образован верхний слой в виде распределенного полимербитумного вяжущего, посыпанного щебнем, причем в полости шва симметрично установлены соединенные с выпусками арматуры через стальные косынки и окаймляющие верхнюю часть шва продольные несущие элементы с направленными навстречу друг другу образованными в их верхних частях пазами, в которых по длине шва размещены кромки концевых частей ленточного V-образного компенсатора из полимерного материала, причем металлический лист перекрытия контактирует с продольными несущими элементами, а его ширина превышает расстояние между обращенными в противоположные стороны и наиболее удаленными друг от друга их верхними частями.This is achieved by the fact that the deformation seam of the road bridge contains a stub formed in the vertical plane of the seam by breaking the upper and protective layers of the road surface, the walls and bottom of which are treated with a polymer bitumen binder, a metal sheet overlapping the gap of the expansion seam laid along the fence, and a mixture of a polymer bitumen binder placed in the strobe with crushed stone, on which the top layer is formed in the form of a distributed polymer-bituminous binder, sprinkled with crushed stone, moreover, in the cavity of the seam symmetrically installed with unified with reinforcement outlets through steel scarves and longitudinal load-bearing elements bordering the upper part of the seam with grooves directed towards each other, in which grooves of the end parts of the tape V-shaped compensator are made along the length of the seam, the metal overlap in contact with longitudinal load-bearing elements, and its width exceeds the distance between the upper parts facing in opposite directions and their outermost parts.

Указанные выше признаки являются существенными для достижения упомянутого технического результата, находясь с ним с причинно-следственной связи.The above signs are essential for achieving the aforementioned technical result, being with him with a causal relationship.

Предпочтительным выполнением деформационного шва автодорожного моста является то, что металлический лист перекрытия зазора деформационного шва может быть обработан полимербитумным вяжущим с герметизацией его по двум продольным сторонам, что улучшает технический результат, не являясь при этом обязательным условием для его достижения. Также, металлический лист перекрытия зазора деформационного шва может быть уложен на продольные несущие элементы свободно или соединен с одним из продольных несущих элементов, что обеспечивает его гарантированное нахождение именно в рабочей зоне деформаций шва. Как вариант, металлический лист перекрытия зазора деформационного шва может быть соединен с пролетным строением анкерами.A preferred embodiment of the expansion joint of the road bridge is that the metal sheet of the overlap of the clearance gap of the expansion joint can be treated with a polymer bitumen binder with its sealing on two longitudinal sides, which improves the technical result, while not being a prerequisite for its achievement. Also, the sheet metal overlapping the gap of the expansion joint can be laid on the longitudinal bearing elements freely or connected to one of the longitudinal bearing elements, which ensures its guaranteed location in the working zone of the joint deformations. Alternatively, the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint can be connected to the span with anchors.

На фиг. 1 представлен общий вид в поперечном разрезе деформационного шва с вертикально расположенными (ориентированными по высоте шва) косынками - для варианта с меньшей высотой шва;In FIG. Figure 1 shows a cross-sectional general view of a deformation seam with vertically arranged kerchiefs (oriented along the height of the seam) —for a variant with a lower seam height;

На фиг. 2 представлен общий вид в поперечном разрезе деформационного шва с продольно (в поперечном направлении относительно шва) ориентированными косынками - для варианта с большей высотой шва.In FIG. Figure 2 shows a general cross-sectional view of a deformation seam with longitudinally (in the transverse direction relative to the seam) oriented scarves — for the version with a higher seam height.

Деформационный шов автодорожного моста реализуется следующим образом.The expansion joint of the road bridge is implemented as follows.

В покрытии с верхним 1 слоем дорожной одежды и защитным слоем 2 выполняется штраба с обработкой 3 вяжущим ее стенок и дна. На дно штрабы укладывается металлический лист 4 перекрытия зазора толщиной 5-6 мм и шириной 200-300 мм. Над несущими продольными металлическими элементами конструкции деформационного шва, имеющими полимерный, например резиновый, ленточный V-образный компенсатор, на всю глубину покрытия проезжей части, устраивается щебеночно-мастичная вставка 5 в штрабу (выемку) предварительно образованную по месту (или уже имеющуюся) из смеси щебня и полимербитумного вяжущего. Щебеночно-мастичная вставка устраивается по горячей технологии путем заливки ниши смесью разогретого вяжущего и щебня с предварительной обработкой стенок штрабы вяжущим. Материалы данной вставки имеют повышенную адгезию к слоям прилегающего покрытия проезжей части, конструкция не имеет зазора в уровне покрытия проезжей части и воспринимает перемещения сопрягаемых элементов конструкции мостового сооружения за счет эластичного растяжения/сжатия материалов щебеночно-мастичного заполнения. Для защиты вставки 5 используется слой 6 полимербитумного вяжущего с посыпкой (втапливанием) щебня. К особенности конструкции следует отнести дублирование функций гидроизоляции деформационного шва щебеночно-мастичным заполнением и расположенной ниже конструкцией деформационного шва с металлическим окаймлением и резиновым ленточным V-образным компенсатором. Возможно также размещение между металлическим листом 4 в верхней и/или нижней его частях листовой прокладки из полимерного, например пленочного, материала, в качестве которого может быть использован лист полиэтилена. Наличие такого листа предотвращает возможный сдвиг металлического листа в процессе температурных деформаций по действием усилий, возникающих в шве, а также улучшает герметизацию стыка в случае старения (растрескивания) или повреждения вставки 5.In the coating with the top 1 layer of pavement and a protective layer 2, a fine is made with processing 3 of its wall and bottom knitting. A metal sheet 4 of overlapping the gap with a thickness of 5-6 mm and a width of 200-300 mm is laid at the bottom of the bar. Above the longitudinal longitudinal metal elements of the construction of the expansion joint, having a polymer, for example rubber, tape V-shaped compensator, to the entire depth of the carriageway, a crushed stone-mastic insert 5 is placed into the stub (notch) previously formed in place (or already existing) from the mixture crushed stone and polymer bituminous binder. Crushed stone mastic insert is arranged according to hot technology by pouring a niche with a mixture of a heated binder and crushed stone with preliminary processing of the walls of the binder with a binder. The materials of this insert have increased adhesion to the layers of the adjacent covering of the carriageway, the structure does not have a gap in the level of coverage of the carriageway and perceives the movements of the mating structural elements of the bridge structure due to the elastic tension / compression of the gravel-mastic filling materials. To protect the insert 5, a layer 6 of a polymer-bituminous binder with crushed stone sprinkling (melting) is used. Design features include duplication of the functions of waterproofing the expansion joint by rubble-mastic filling and the design of the expansion joint with metal bordering and a rubber band V-shaped compensator located below. It is also possible placement between the metal sheet 4 in the upper and / or lower parts of the sheet gasket of a polymer, for example film, material, which can be used as a sheet of polyethylene. The presence of such a sheet prevents a possible shift of the metal sheet during thermal deformations due to the forces arising in the seam, and also improves the sealing of the joint in case of aging (cracking) or damage to the insert 5.

В предлагаемой конструкции элементы металлического деформационного шва с резиновым ленточным V-образным компенсатором, расположенные под щебеночно-мастичной вставкой, обеспечивают полную водонепроницаемость всей конструкции, независимо от состояния покрытия проезжей части и щебеночно-мастичного заполнения. Данное техническое решение позволяет производить ремонт покрытия проезжей части мостового сооружения и щебеночно-мастичной вставки без необходимости полной замены конструкции деформационного шва. Так же оно позволяет увеличить воспринимаемые перемещения конструкции комбинированного деформационного шва до +/-40 мм.In the proposed design, elements of a metal expansion joint with a rubber tape V-shaped compensator, located under the mastic-mastic insert, provide complete waterproofness of the entire structure, regardless of the state of the roadway coating and mastic-mastic filling. This technical solution allows repairing the coating of the carriageway of the bridge structure and the gravel-mastic insert without the need for a complete replacement of the construction of the expansion joint. It also allows you to increase the perceived movement of the design of the combined expansion joint to +/- 40 mm.

Claims

1. A deformation seam of a road bridge containing a stub formed in the vertical plane of the seam by tearing the upper and protective layers of the road surface, the walls and bottom of which are treated with a polymer bitumen binder, a sheet of metal overlapping the gap of the expansion joint and a mixture of polymer bitumen binder with crushed stone placed in the strobe, on which the top layer is formed in the form of a distributed polymer bitumen binder, sprinkled with rubble, moreover, connected to the outlet symmetrically installed in the cavity of the seam and reinforcing bars through steel scarves and longitudinal bearing elements bordering the upper part of the seam with grooves directed towards each other, in which grooves of the end parts of the tape V-shaped compensator are made along the length of the seam, the metal overlap in contact with the longitudinal load-bearing elements, and its width exceeds the distance between the upper parts facing in opposite directions and their outermost parts.

2. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is treated with a polymer-bitumen binder with its sealing on two longitudinal sides.

3. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is laid on the longitudinal bearing elements freely.

4. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is connected to one of the longitudinal load-bearing elements.

5. The expansion joint of the road bridge according to claim 1, characterized in that the metal sheet of the overlap of the gap of the expansion joint is connected to the span by anchors.