RU2096552C1

RU2096552C1 - Bridge on rigid supports

Info

Publication number: RU2096552C1
Application number: RU95121850A
Authority: RU
Inventors: Р.А. Кузьминский; А.П. Ткачев; М.В. Савватеев; В.И. Тюрин
Original assignee: Военно-инженерная академия
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-11-20

Abstract

FIELD: bridge building technology. SUBSTANCE: this can be used in building or reconstruction of bridges which are arranged across rivers where passing of breakthrough waves is possible created at failure of hydraulic engineering structures. For improving operating properties of bridge and its protection from destruction by breakthrough waves, bridge is provided with protective structure in the form of several parallel walls made up of rows of piles which are arranged at normal to water flow at head side of bridge in flood-plane and in part of river bed. EFFECT: higher stability of bridge against force of breakthrough water wave due to reduced water level at head side of bridge. 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству мостов, в частности к общему устройству мостов, и может использоваться при строительстве и реконструкции мостов на жестких опорах, которые возводятся на водных преградах, где возможно прохождение волн прорыва, образующихся при разрушении сооружений гидроузлов, а также катастрофических паводков. The invention relates to the construction of bridges, in particular to the general arrangement of bridges, and can be used in the construction and reconstruction of bridges on rigid supports that are erected on water barriers, where breakthrough waves generated during the destruction of hydraulic structures, as well as catastrophic floods, can be passed.

Эксплуатация мостов на водных преградах при движении волн прорыва, как показывает практика, во многих случаях исключается, так как в этих условиях мосты частично или полностью разрушаются, что требует необходимости выполнять значительный объем работ по их восстановлению или оборудовать запасные мостовые переправы для обеспечения движения войск. The operation of bridges on water barriers during the movement of breakthrough waves, as practice shows, is in many cases excluded, since under these conditions the bridges are partially or completely destroyed, which requires the need to carry out a significant amount of work to restore them or equip spare bridge crossings to ensure troop movement.

Известна конструкция моста, состоящего из нескольких жестких опор и пролетных строений [1]
Недостатком этого моста является то, что он не может применяться на водных преградах, где возможно движение волн прорыва, обладающих значительной глубиной и скоростью течения воды. Поэтому при воздействии волны прорыва мост разрушается полностью или получает такие повреждения, что эксплуатация его по назначению исключается.Known design of the bridge, consisting of several rigid supports and spans [1]
The disadvantage of this bridge is that it cannot be used on water obstacles where breakthrough waves, which have significant depth and speed of water flow, are possible. Therefore, under the influence of a breakthrough wave, the bridge collapses completely or receives such damage that its intended use is excluded.

Известен также мост на жестких опорах, включающий насыпи на подходах к мосту, опоры, пролетные строения между ними, защитные сооружения [2]
Недостатком известного моста является то, что он разрушается от воздействия волны прорыва, когда наблюдается перелив воды через пролетное строение, так как применяемые защитные сооружения в виде регулирующих и укрепительных сооружений не защищают мост от воздействия волны прорыва, а только улучшают условия движения речного потока у мостового перехода и защищают насыпи от повреждения потоком воды. Поэтому эксплуатация моста в условиях прохождения волны прорыва исключается.A bridge on rigid supports is also known, including embankments on the approaches to the bridge, supports, spans between them, protective structures [2]
A disadvantage of the known bridge is that it collapses from the impact of a breakthrough wave, when water overflows over the span, since the protective structures used in the form of regulatory and fortification structures do not protect the bridge from the impact of a breakthrough wave, but only improve the flow conditions of the river flow at the bridge passage and protect the embankment from damage by the flow of water. Therefore, the operation of the bridge under the conditions of the passage of a breakthrough wave is excluded.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств моста, защита мостового перехода от воздействия волн прорыва. The aim of the invention is to improve the performance of the bridge, protecting the bridge from the effects of breakthrough waves.

Указанная цель достигается снижением уровня воды на водной преграде перед мостом с его верховой стороны при прохождении волн прорыва и паводка за счет того, что в мосту на жестких опорах, включающем насыпи на подходах к мосту, опоры, пролетные строения между ними, защитные сооружения, защитное сооружение возведено в виде нескольких вертикальных стенок, распределенных по направлению движения потоков, состоящих из рядов свай, причем каждый ряд установлен параллельно один другому по нормали к водному потоку, при этом защитное сооружение располагается с верховой стороны моста на пойме и части русла реки. This goal is achieved by lowering the water level on the water barrier in front of the bridge from its upper side during the passage of breakthrough and flood waves due to the fact that the bridge has rigid supports, including embankments on the approaches to the bridge, supports, spans between them, protective structures, protective the structure was erected in the form of several vertical walls distributed in the direction of flow, consisting of rows of piles, with each row installed parallel to one another normal to the water flow, while the protective structure relies on the upper side of the bridge on the floodplain and part of the riverbed.

При работе моста в условиях движения волны прорыва вследствие большого расхода воды, проходящего по реке, наблюдаются высокие уровни воды и скорость течения. За счет стеснения потока в створе моста уровень воды еще больше возрастает, что приводит к затоплению пролетного строения, которое за счет высокой энергии потока теряет устойчивость, что приводит к разрушению моста на жестких опорах. Оборудование с верховой стороны моста вертикальных стенок из свай, действующих как порог, способствует образованию гидравлического прыжка, вследствие чего глубина с верховой стороны стенки возрастает, а с низовой стороны уменьшается, что создает значительное снижение уровня воды в волне прорыва при подходе к мосту, при этом не наблюдается затопление пролетного строения и обеспечивается нормальная эксплуатация моста без его разрушения. When the bridge operates under the conditions of a breakthrough wave due to the large flow rate of water passing along the river, high water levels and flow velocity are observed. Due to the restriction of the flow in the bridge alignment, the water level rises even more, which leads to flooding of the span, which, due to the high energy of the flow, loses stability, which leads to the destruction of the bridge on rigid supports. Equipment on the upper side of the bridge of vertical walls made of piles acting as a threshold contributes to the formation of a hydraulic jump, as a result of which the depth on the upper side of the wall increases and decreases on the lower side, which creates a significant decrease in the water level in the breakthrough wave when approaching the bridge, while flooding of the span is not observed and the normal operation of the bridge is ensured without its destruction.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизан". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники [3] не позволяет выявить в них признаки, сходные с заявляемым мостом на жестких опорах с защитными стенками из рядов свай, установленных с верховой стороны моста на пойме и в русле реки, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия". These differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty". Comparison of the claimed solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field [3] does not allow us to identify signs similar to the claimed bridge on rigid supports with protective walls from rows of piles installed on the upper side of the bridge on the floodplain and in the riverbed, which allows us to conclude that its criterion of "significant differences" is met.

На фиг. 1 показан план моста на жестких опорах; на фиг. 2 разрез моста по оси потока по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показан вод моста с верховой стороны по В-В на фиг. 2. In FIG. 1 shows a plan of a bridge on rigid supports; in FIG. 2 is a section through the axis of the bridge along flow axis AA in FIG. one; in FIG. 3 shows the waters of the bridge from the upper side along BB in FIG. 2.

Мост на жестких опорах содержит насыпи 1 на подходах к мосту, опоры 2, пролетные строения 3, защитное сооружение 4, включающее вертикальные стенки 5, распределенные по направлению течения потока, состоящие из рядов свай 6, которые устанавливаются по нормали к водному потоку на пойме 7 и в русле 8 реки. The bridge on rigid supports contains embankments 1 at the approaches to the bridge, supports 2, spans 3, a protective structure 4, including vertical walls 5 distributed in the direction of the flow, consisting of rows of piles 6 that are installed normal to the water flow on the floodplain 7 and in line with 8 rivers.

Работает мост на жестких опорах следующим образом. При возведении или реконструкции моста оборудуется защитное сооружение в виде нескольких вертикальных стенок из свай. При функционировании моста в период прохождения волны прорыва поток воды, попадая на защитное сооружение, тормозится, вследствие образования гидравлического прыжка теряет энергию, при этом уровень воды в волне прорыва с верховой стороны защитного сооружения возрастает, а с низовой стороны существенно снижается, что способствует уменьшению глубины потока в створе моста, и он работает в условиях прохождения паводка средней интенсивности, что обеспечивает нормальное функционирование моста при прохождении волны прорыва. The bridge works on rigid supports as follows. During the construction or reconstruction of the bridge, a protective structure in the form of several vertical walls of piles is equipped. When the bridge is functioning during the passage of the breakthrough wave, the water flow, getting to the protective structure, is inhibited, due to the formation of a hydraulic jump, loses energy, while the water level in the breakthrough wave increases from the upper side of the protective structure, and significantly decreases from the lower side, which helps to reduce the depth flow in the alignment of the bridge, and it works in conditions of passing a flood of medium intensity, which ensures the normal functioning of the bridge during the passage of a breakthrough wave.

Таким образом, оборудование защитного сооружения в виде нескольких вертикальных стенок с верховой стороны моста на жестких опорах повышает эксплуатационные качества моста при прохождении волн прорыва и паводка, обеспечивает защиту мостового перехода от воздействия волн прорыва. Это обеспечивает живучесть моста при разрушении вышележащих сооружений гидроузлов, позволяет снизить расходы сил и средств на ликвидацию последствий воздействия волны прорыва. Thus, the equipment of the protective structure in the form of several vertical walls on the upper side of the bridge on rigid supports increases the operational qualities of the bridge during the passage of breakthrough and flood waves, and protects the bridge from the effects of breakthrough waves. This ensures the survivability of the bridge during the destruction of the overlying structures of hydroelectric facilities, reduces the cost of manpower and means to eliminate the effects of the breakthrough wave.

Claims

A bridge on rigid supports, including embankments on the approaches to the bridge, supports, spans between them, protective structures, characterized in that the protective structure is erected in the form of several vertical walls distributed in the direction of flow, which consist of rows of piles, each row installed parallel to one another normal to the water flow, while the protective structure is located on the upper side of the bridge on the floodplain and part of the river channel.