RU2166021C1

RU2166021C1 - Movement joint of bridge roadway

Info

Publication number: RU2166021C1
Application number: RU99122998/03A
Authority: RU
Inventors: Е.А. Антропова; Н.В. Смирнов; Э.А. Балючик; Л.М. Бирюкова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт транспортного строительства"
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-04-27

Abstract

FIELD: construction of bridge roadways and overpasses near span-to-span joints, those between spans and abutments, and between approach embankments and passage slab. SUBSTANCE: structure has movement joint filled with macadam. Novelty is that macadam is enclosed by iron ring made of three-dimensional earth- reinforcing lattice with steel-fiber-concrete disturbing slab placed on its top. Extreme cells in iron ring may be filled with elastic mastic and fastened by means of anchors to embedded part of span or abutment slab. EFFECT: improved mechanical endurance and repairability of joint; facilitated passage over bridge roadway joints. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции проезжей части автодорожных мостов и путепроводов в зоне сопряжения пролетных строений, пролетных строений с устоями, а также сопряжений подходных участков насыпей с переходной плитой. The invention relates to the design of the carriageway of road bridges and overpasses in the interface zone of superstructures, superstructures with abutments, as well as the mates of approaching sections of embankments with a transition plate.

Известны конструкции деформационных швов с щебеночным заполнением (см. Рекомендации по устройству конструкции деформационных швов с щебеночной засыпкой. - М., Союздорнии, 1987 г.). Подобный шов выполнен на 171 км путепровода автодороги "Крым", (черт.3436/2-1 проекта Воронежского филиала Гипродорнии): черный щебень заполняет нишу, образованную между краями дорожной одежды, а поверх, через разделительную прокладку из рубероида, устроено традиционное дорожное покрытие, в частности, из асфальтобетона. Против высыпания щебня из ниши, поперек проезжей части, с обеих сторон, в закладной детали устоя приварена удерживающая металлическая пластинка. Known design of expansion joints with crushed stone filling (see. Recommendations for the design of expansion joints with crushed stone filling. - M., Soyuzdorniya, 1987). A similar seam was made for 171 km of the Crimean highway overpass (drawing 336/2-1 of the project of the Voronezh branch of Giprodornia): black gravel fills the niche formed between the edges of the pavement, and a traditional pavement is laid on top of it through the ruberoid spacer. in particular from asphalt concrete. Against rash of crushed stone from a niche, across the roadway, on both sides, a holding metal plate is welded in the mortgage part of the abutment.

Недостатки данного решения:
- возможность рассыпания щебня и выдавливание его из ниши под воздействием ударной нагрузки от транспортных средств;
- стекание термопластичного материала типа "битум" вниз под воздействием высоких температур (в летний период) с дальнейшим его вытеканием между пластинкой и бетоном;
- низкая долговечность шва из-за образования провалов щебня и асфальтобетонного покрытия над ним в процессе эксплуатации;
- дискомфортные условия проезда по мосту в зоне деформационного шва;
- низкая ремонтопригодность шва. Указанные недостатки исключаются в предлагаемой конструкции деформационного шва.The disadvantages of this solution:
- the possibility of crushing crushed stone and squeezing it out of a niche under the influence of shock loads from vehicles;
- runoff of a thermoplastic material of the "bitumen" type down under the influence of high temperatures (in the summer period) with its further leakage between the plate and concrete;
- low durability of the seam due to the formation of dips of rubble and asphalt concrete pavement above it during operation;
- uncomfortable driving conditions on the bridge in the area of the expansion joint;
- low maintainability of the seam. These disadvantages are excluded in the proposed design of the expansion joint.

Предлагается конструкция деформационного шва с щебеночным заполнением (2), заключенным в обойму (1) из объемной георешетки с уложенной поверх обоймы сталефибробетонной вставкой (8) (см. фиг. 1). Для восприятия горизонтальных перемещений пролетного строения (5) крайние ячейки обоймы заполнены эластичной мастикой (3) и прикреплены анкерными стержнями (6), приваренными к закладной детали (4), к пролетному строению. Между сталефибробетонной вставкой (8) и щебеночной "подушкой" в обойме (1) укладывается лист из антифрикционного материала (7). A design of the expansion joint with crushed stone filling (2) enclosed in a cage (1) from a volume geogrid with a steel-fiber-reinforced concrete insert (8) placed over the cage (8) is proposed (see Fig. 1). To perceive the horizontal movements of the span (5), the end cells of the cage are filled with elastic mastic (3) and attached by anchor rods (6), welded to the embedded part (4), to the span. Between the steel-fiber-reinforced concrete insert (8) and the crushed stone "pillow" in the holder (1) a sheet of antifriction material (7) is laid.

Техническим результатом изобретения является повышение долговечности и ремонтопригодности шва, улучшение комфортности проезда в зоне сопряжения проезжей части моста. The technical result of the invention is to increase the durability and maintainability of the seam, improving the comfort of travel in the interface zone of the roadway of the bridge.

Предложенная конструкция обладает следующими преимуществами:
- зазор между пролетными строениями делится на две части и, следовательно, его размер вдвое меньше, чем у обычного деформационного шва;
- стык между сталежелезобетонной плитой и дорожным покрытием расположен над сплошной частью пролетного строения;
- щебеночная "подушка" в обойме из объемной георешетки (например, марки Прудо 494 из полипропилена) позволяет сохранять постоянный объем при вертикальных и горизонтальных перемещениях;
- сталефибробетонная плита обладает ударной прочностью и истираемостью на порядок больше, чем железобетонная и равномерно распределяет усилие от подвижной нагрузке на щебеночную "подушку", повышая ее долговечность;
- при сборной сталежелезобетонной плите и ячеистой структуре георешетки ремонтопригодность шва полностью обеспечена, так как возможна замена отдельных плит и секций георешетки.The proposed design has the following advantages:
- the gap between the spans is divided into two parts and, therefore, its size is half that of a conventional expansion joint;
- the joint between the steel-reinforced concrete slab and the pavement is located above the solid part of the span;
- crushed stone "cushion" in a holder from a volumetric geogrid (for example, Prudo brand 494 made of polypropylene) allows you to maintain a constant volume during vertical and horizontal movements;
- steel-fiber concrete slab has impact strength and abrasion an order of magnitude greater than reinforced concrete and evenly distributes the force from the moving load to the crushed stone "pillow", increasing its durability;
- with a prefabricated steel-reinforced concrete slab and the cellular structure of the geogrid, the maintainability of the seam is fully ensured, since it is possible to replace individual plates and sections of the geogrid.

Положительный эффект от использования предлагаемого деформационного шва состоит в повышении его долговечности в 2-3 раза, увеличении межремонтных сроков и повышении комфортности проезда (за счет снижения удара при наезде колеса автомобиля на сталефибробетонную плиту, поскольку она опирается в момент наезда на оба пролетных строения, а щебеночная "подушка" в обойме из пространственной георешетки играет роль упругого основания для плиты, позволяя воспринимать вертикальные перемещения не менее 15 мм). The positive effect of the use of the proposed expansion joint is to increase its durability by 2–3 times, increase the turnaround time and increase driving comfort (by reducing the impact during collision of a car wheel on a steel-fiber concrete slab, since it rests on both spans at the time of collision, and crushed stone "cushion" in the holder of the spatial geogrid plays the role of an elastic base for the slab, allowing to perceive vertical movements of at least 15 mm).

Воспринимаемые предлагаемой конструкцией горизонтальные перемещения могут меняться в широком диапазоне (35-100 мм), благодаря варьированию степени заполнения эластичной мастикой ячейки георешетки (размер B) и ширины обоймы (размер L). The horizontal movements perceived by the proposed design can vary over a wide range (35-100 mm), due to the variation in the degree of filling of the geogrid cell with elastic mastic (size B) and the width of the cage (size L).

На фиг. 2 представлена конструкция шва при сопряжении пролетного строения с устоем (15) через переходную плиту (14), выполненной также из объемной георешетки, заполненной щебнем. Остальные обозначения - такие же, как на фиг. 1 (георешетка с заполнением дана в разрезе, в плане фибробетонная плита не показана). In FIG. Figure 2 shows the design of the weld when pairing the span with the abutment (15) through the adapter plate (14), also made of a volumetric geogrid filled with crushed stone. The remaining designations are the same as in FIG. 1 (a geogrid with filling is given in a section, in terms of fiber-reinforced concrete slab is not shown).

Технология устройства предлагаемой конструкции следующая. The device technology of the proposed design is as follows.

На пролетное строение (5) укладывается выравнивающий слой из бетона (9), затем гидроизоляция (10) и традиционное водоотводное устройство. По гидроизоляции кладется защитный слой (11), а зазор перекрывается крышкой (13). В подготовленный таким образом шов укладывается георешетка (1) и закрепляется анкерными стержнями (6), заранее приваренными к закладным деталям (4) плиты. Крайние ячейки георешетки заполняют эластичным материалом (3), например, состава битум+ХСПЭ по изобретению а.с. СССР N 782429. Затем укладывается щебень в обойму из георешетки (2), уплотняется виброкатком, а поверх ставится лист (7) из антифрикционного материала и бетонируется сталефибробетонная плита (8). В зазор между плитой и покрытием проезжей части (12) кладется мастика (3). On the span (5), a leveling layer of concrete (9) is laid, then waterproofing (10) and a traditional drainage device. For waterproofing, a protective layer (11) is placed, and the gap is blocked by a cover (13). A geogrid (1) is laid in a seam prepared in this way and secured with anchor rods (6), pre-welded to the embedded parts (4) of the plate. The extreme cells of the geogrid are filled with elastic material (3), for example, the composition of bitumen + HSPE according to the invention A.S. USSR N 782429. Then crushed stone is laid in a cage from a geogrid (2), sealed with a vibratory roller, and a sheet (7) of antifriction material is placed on top and a steel-fiber concrete plate (8) is concreted. Mastic (3) is placed in the gap between the slab and the roadway cover (12).

Таким образом, устройство деформационного шва частично механизировано. Thus, the expansion joint device is partially mechanized.

Claims

1. Deformation seam of the roadway of the bridge with gravel filling, characterized in that the gravel filling is enclosed in a cage of a volumetric geogrid, on top of which a steel-fiber-reinforced concrete distribution plate is laid.

2. The design of the expansion joint according to claim 1, characterized in that the extreme cells in the cage are filled with elastic mastic and anchored to the embedded part of the span plate (or abutment).