RU51627U1

RU51627U1 - SPAN STRUCTURE OF THE BRIDGE

Info

Publication number: RU51627U1
Application number: RU2005125557/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Александрович Дробышевский; Вадим Васильевич Пассек; Сергей Владимирович Лазарев; Владимир Брониславович Старцев; Игорь Равильевич Валиуллин
Original assignee: Открытое акционерное общество Проектно-изыскательский институт "Промлеспроект"
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2006-02-27

Abstract

Полезная модель относится к области мостостроения, а именно к конструкции пролетных строений металлических мостов с ортотропной плитой проезжей части. Пролетное строение моста содержит металлические главные балки, размещенную на них металлическую ортотропную плиту проезжей части, включающую покрывной лист и ребра, и полотно проезжей части. Новым в предлагаемом пролетном строении является то, что оно содержит железобетонную плиту проезжей части, размещенную на ортотропной плите проезжей части, а полотно проезжей части размещено на железобетонной плите, при этом между ортотропной плитой и железобетонной плитой расположен слой сыпучего материала. Кроме того, покрывной лист ортотропной плиты проезжей части может быть выполнен корытообразным и содержать нижнюю часть и, ограничивающие железобетонную плиту проезжей части сбоку боковые ограничительные листы, причем уровень верха бокового листа расположен выше уровня низа железобетонной плиты проезжей части. Технический результат полезной модели заключается в увеличении долговечности полотна проезжей части пролетного строения моста.The utility model relates to the field of bridge construction, namely to the construction of spans of metal bridges with an orthotropic plate of the roadway. The bridge span contains metal main beams, a metal orthotropic plate of the carriageway placed on them, including a cover sheet and ribs, and a roadway web. New in the proposed span is that it contains a reinforced concrete slab of the carriageway located on an orthotropic slab of the carriageway, and the canvas of the carriageway is placed on a reinforced concrete slab, while a layer of granular material is located between the orthotropic slab and the reinforced concrete slab. In addition, the covering sheet of the orthotropic roadway plate may be trough-shaped and contain a lower part and lateral restrictive sheets bounding the reinforced concrete plate of the roadway side, the level of the top of the side sheet being located above the bottom level of the reinforced concrete roadway plate. The technical result of the utility model is to increase the durability of the roadway of the bridge span.

Description

Полезная модель относится к области мостостроения, а именно к конструкции пролетных строений металлических мостов с ортотропной плитой проезжей части.The utility model relates to the field of bridge construction, namely to the construction of spans of metal bridges with an orthotropic plate of the roadway.

Известно сталежелезобетонное пролетное строение моста, содержащее металлические главные балки и железобетонную плиту проезжей части. (Н.Н. Стрелецкий «Сталежелезобетонные пролетные строения мостов». М., Транспорт, 1981, с.39, рис.2.3).The steel-reinforced concrete span of the bridge is known, containing metal main beams and a reinforced concrete slab of the carriageway. (NN Streletsky “Steel-reinforced concrete spans of bridges.” M., Transport, 1981, p. 39, Fig. 2.3).

Недостаток такого пролетного строения заключается в том, что в плите проезжей части образуются трещины, снижающие долговечность конструкции.The disadvantage of such a span is that cracks are formed in the slab of the roadway, which reduce the durability of the structure.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является пролетное строение моста, содержащее металлическую ортотропную плиту проезжей части, включающую покрывной лист с приваренными к нему поперечными ребрами жесткости, металлические главные балки и полотно проезжей части. (К.Г.Протасов и др. «Металлические мосты. Конструкции и проектирование». М., The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is the span of the bridge, containing a metal orthotropic plate of the carriageway, including a cover sheet with transverse stiffeners welded to it, metal main beams and the roadway canvas. (K.G. Protasov et al. “Metal bridges. Structures and design”. M.,

Государственное транспортное железнодорожное издательство. М., 1957, с.60-61).State Transport Railway Publishing House. M., 1957, p. 60-61).

Недостаток пролетного строения такой конструкции заключается в недолговечности полотна проезжей части, которое разрушается после нескольких лет эксплуатации.The disadvantage of the span of this design is the fragility of the roadway, which is destroyed after several years of operation.

Задача предлагаемой полезной модели состояла в увеличении долговечности полотна проезжей части пролетного строения моста.The objective of the proposed utility model was to increase the durability of the roadway of the bridge span.

Сущность полезной модели заключается в том, что пролетное строение моста, содержащее размещенную на металлических главных балках металлическую ортотропную плиту проезжей части, включающую покрывной лист и ребра, и полотно проезжей части, содержит размещенную на ортотропной плите проезжей части железобетонную плиту проезжей части, а полотно проезжей части расположено на железобетонной плите проезжей части, при этом между ортотропной плитой и железобетонной плитой уложен слой сыпучего материала.The essence of the utility model is that the span of the bridge, containing a metal orthotropic plate of the carriageway located on the metal main beams, including a cover sheet and ribs, and the roadway web, contains a reinforced concrete plate of the carriageway located on the orthotropic plate of the carriageway, and the carriageway part is located on a reinforced concrete slab of the carriageway, while between the orthotropic slab and reinforced concrete slab a layer of bulk material is laid.

Кроме того, покрывной лист ортотропной плиты проезжей части может быть выполнен корытообразным и содержать нижнюю часть и боковые ограничительные листы, ограничивающие сбоку железобетонную плиту проезжей части, причем уровень верха бокового листа расположен выше уровня низа железобетонной плиты проезжей части.In addition, the covering sheet of the orthotropic plate of the carriageway can be made trough-like and contain a lower part and lateral bounding sheets that laterally limit the reinforced concrete plate of the carriageway, the level of the top of the side sheet being located above the bottom level of the reinforced concrete plate of the carriageway.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где представлено поперечное сечение металлического пролетного строения.The essence of the proposed utility model is illustrated in the drawing, which shows a cross section of a metal span.

Пролетное строение моста содержит металлические главные балки 1 двутаврового или какого-либо другого сечения, металлическую ортотропную плиту 2 проезжей части, железобетонную плиту 3 проезжей части, уложенную на слой 4 сыпучего материала, и полотно 5 проезжей части. Металлическая ортотропная плита проезжей части состоит из продольных 6 и поперечных 7 ребер и покрывного листа, который имеет корытообразный профиль и содержит нижнюю часть 8 и боковые The bridge span contains metal main beams 1 of an I-beam or some other section, a metal orthotropic plate 2 of the carriageway, a reinforced concrete plate 3 of the carriageway, laid on a layer 4 of bulk material, and a canvas 5 of the carriageway. The metal orthotropic plate of the carriageway consists of longitudinal 6 and transverse 7 ribs and a cover sheet, which has a trough-like profile and contains a lower part 8 and side

ограничительные листы 9. Нижняя часть 8 покрывного листа выполнена с поперечным уклоном порядка 2%. Для предохранения от коррозии верхняя поверхность покрывного листа защищена гидроизоляцией 10. Для отвода воды из корыта покрывного листа смонтированы водоотводные трубки 11 и желобы 12.bounding sheets 9. The lower part 8 of the cover sheet is made with a transverse slope of the order of 2%. To protect against corrosion, the upper surface of the cover sheet is protected by waterproofing 10. To drain water from the trough of the cover sheet, drain pipes 11 and gutters 12 are mounted.

В качестве сыпучего материала может быть применен обычный песок. Толщина слоя сыпучего материала определяется неровностями верхней поверхности ортотропной плиты и обеспечением возможности относительного смещения ортотропной и железобетонной плит проезжей части. В зависимости от конкретных особенностей толщина слоя сыпучего материала будет равна 1-5 см.As bulk material, ordinary sand can be used. The thickness of the layer of bulk material is determined by the irregularities of the upper surface of the orthotropic plate and the possibility of relative displacement of the orthotropic and reinforced concrete slabs of the carriageway. Depending on specific features, the layer thickness of the bulk material will be 1-5 cm.

Толщина плиты проезжей части может быть в пределах 8-15 см. Ее толщина выбирается из условия обеспечения жесткого основания для полотна проезжей части.The thickness of the slab of the carriageway can be in the range of 8-15 cm. Its thickness is selected from the condition of providing a rigid base for the canvas of the carriageway.

В связи с отсутствием контакта местной нагрузки (колеса) непосредственно с ортотропной плитой количество продольных и поперечных ребер может быть уменьшено.Due to the lack of contact of the local load (wheel) directly with the orthotropic plate, the number of longitudinal and transverse ribs can be reduced.

Пролетное строение моста работает следующим образом. Езда осуществляется непосредственно по полотну 5 проезжей части, которое уложено на железобетонную плиту 3 проезжей части. Температурные деформации и деформации от местной нагрузки воспринимаются железобетонной плитой проезжей части и осуществляются независимо от ортотропной плиты в связи с наличием слоя 4 сыпучего материала. Вертикальная нагрузка от плиты 3 передается на ортотропную плиту 2 и главные балки 1. Водоотвод из зоны слоя 4 сыпучего материала осуществляется через водоотводные трубки 11 и желобы 12.The bridge span works as follows. The ride is carried out directly on the roadway leaf 5, which is laid on a reinforced concrete slab 3 of the roadway. Temperature deformations and deformations from local load are perceived by the reinforced concrete slab of the carriageway and are carried out independently of the orthotropic slab in connection with the presence of layer 4 of bulk material. The vertical load from the plate 3 is transferred to the orthotropic plate 2 and the main beams 1. The drainage from the zone of the layer 4 of bulk material is carried out through the drainage pipes 11 and gutters 12.

При разработке данной полезной модели было решено следующее техническое противоречие. В сталежелезобетонном пролетном строении железобетонная плита проезжей части жестко соединена со стальными In developing this utility model, the following technical contradiction was resolved. In a steel-reinforced concrete span, a reinforced concrete roadway slab is rigidly connected to steel

главными балками. В результате разницы температур между стальными главными балками и железобетонной плитой в момент замыкания при строительстве, а также дополнительной разности температур в период эксплуатации за счет резких колебаний температуры воздуха и солнечной радиации в железобетонной плите возникают существенные растягивающие напряжения, зачастую приводящие к трещинообразованию, снижающему долговечность. Применение вместо железобетонной плиты ортотропной плиты позволяет исключить указанные недостатки, однако появляется новый существенный недостаток: быстро выходит из строя полотно проезжей части. Характерные типы полотна проезжей части в ортотропной плите приведены в работе И.Г.Овчинникова и др. «Мостовое полотно автодорожных мостов с применением литого асфальтобетона и современных деформационных швов». Саратов, 2004, с.55, рис.1.37 и 1.38.main beams. As a result of the temperature difference between the steel main beams and the reinforced concrete slab at the time of closure during construction, as well as an additional temperature difference during operation due to sharp fluctuations in air temperature and solar radiation, significant tensile stresses arise in the reinforced concrete slab, often leading to cracking, which reduces durability. The use of an orthotropic plate instead of a reinforced concrete slab eliminates these drawbacks, however, a new significant drawback appears: the roadway lane quickly fails. Typical types of carriageway blades in an orthotropic slab are given in the work of I. G. Ovchinnikov et al. "The bridge web of road bridges using cast asphalt concrete and modern expansion joints". Saratov, 2004, p. 55, fig. 1.37 and 1.38.

О быстром разрушении полотна проезжей части в указанных конструкциях достаточно подробно изложено в работе К.Д.Кельчевского и др. «О проблеме устройства дорожной одежды на мостах с ортотропной плитой», Транспортное строительство, №7, 2001, с.22-25.The rapid destruction of the roadway in these structures is described in sufficient detail in the work of KD Kelchevsky and others. “On the problem of paving on bridges with an orthotropic plate”, Transport construction, No. 7, 2001, p.22-25.

Основная причина разрушения полотна проезжей части заключается в том, что при одной и той же нагрузке или температурном воздействии местные деформации ортотропной плиты и полотна проезжей части несопоставимы из-за разной их жесткости, поэтому постепенно единство сечения нарушается, происходит отслаивание и кусочное разрушение участков полотна проезжей части.The main reason for the destruction of the roadway lane is that under the same load or temperature exposure, local deformations of the orthotropic plate and the roadway lane are incomparable due to their different stiffness, therefore, the unity of the section is broken, peeling and piecewise destruction of sections of the roadway lane parts.

Таким образом, техническое противоречие может быть сформулировано следующим образом: с одной стороны, применение ортотропной плиты приводит к разрушению полотна проезжей части. А Thus, a technical contradiction can be formulated as follows: on the one hand, the use of an orthotropic plate leads to the destruction of the roadway. BUT

применение железобетонной плиты проезжей части приводит к растрескиванию самой плиты.the use of a reinforced concrete slab of the roadway leads to cracking of the slab itself.

Решение технического противоречия заключается в применении одновременно и железобетонной плиты проезжей части и ортотропной плиты, но в разделении их слоем сыпучего материала. При этом долговечность плиты проезжей части достигается раздельностью деформаций ортотропной плиты и железобетонной плиты, долговечность полотна проезжей части обеспечивается жестким основанием в виде железобетонной плиты.The solution to the technical contradiction lies in the use of both the reinforced concrete slab of the roadway and the orthotropic slab, but in separating them with a layer of bulk material. In this case, the longevity of the roadway slab is achieved by separating the deformations of the orthotropic plate and the reinforced concrete slab, the durability of the roadway slab is provided by a rigid base in the form of a reinforced concrete slab.

Экономическая эффективность предложенной конструкции определяется увеличением долговечности полотна проезжей части. Кроме того, одновременное применение железобетонной и ортотропной плит проезжей части позволяет уменьшить сечение каждой составляющей, что не приведет к увеличению общей строительной стоимости.The economic efficiency of the proposed design is determined by the increase in durability of the roadway. In addition, the simultaneous use of reinforced concrete and orthotropic slabs of the carriageway can reduce the cross section of each component, which will not lead to an increase in the total construction cost.

Claims

1. The span of the bridge, containing metal main beams, placed on them a metal orthotropic plate of the carriageway, including a cover sheet and ribs, and a canvas of the carriageway, characterized in that it contains a reinforced concrete plate of the carriageway, placed on the orthotropic plate of the carriageway, and the roadway sheet is placed on a reinforced concrete slab of the roadway, and a layer of bulk material is located between the orthotropic plate and the reinforced concrete slab.

2. The bridge span according to claim 1, characterized in that the covering sheet of the orthotropic plate of the carriageway is made trough-shaped and contains a lower part and lateral bounding sheets that laterally limit the reinforced concrete plate of the carriageway, and the level of the top of the side sheet is located above the bottom of the reinforced concrete roadway plate parts.