RU53312U1 - Ростверк мостовой опоры - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к мостостроению, в частности, к конструкциям ледостойких сооружений на свайных фундаментах и опорах, возводимых на реках с переменным уровнем ледохода. Полезная модель может быть использована также при сооружении опор воздушной линии электропередач на переходах через акватории.

Задачей полезной модели является создание конструкции ростверка, позволяющей упростить технологию и уменьшить сроки его сооружения при увеличении надежности и сокращении затрат на изготовление и монтаж конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в ростверке мостовой опоры, представляющем собой фундамент, согласно техническому решению, фундамент состоит из сборных горизонтальных блоков, выполненных объемными со сквозными отверстиями, и элементов крепления блоков между собой, при этом отверстия в каждом блоке сформированы металлическими полостьобразующими элементами с возможностью размещения свай, каждый блок выполнен с возможностью размещения в нем не менее двух сквозных отверстий, расположенных в плоскости продольной оси, а нижний блок ростверка снабжен направляющими ячейками для свай.

Кроме того, ростверк может дополнительно содержать защитную оболочку свай, размещаемую под фундаментом и состоящую из блоков, аналогичных блокам фундамента. Полостьобразующий элемент у нижнего блока фундамента может быть выполнен выступающим за пределы его нижнего обреза.

Description

Полезная модель относится к мостостроению, в частности, к конструкциям ледостойких сооружений на свайных фундаментах и опорах, возводимых на реках с переменным уровнем ледохода. Полезная модель может быть использована также при сооружении опор воздушной линии электропередач на переходах через акватории.

Известна мостовая опора, содержащая монолитный высокий ростверк, к которому прикреплена с зазорами сборная из блоков вертикальная железобетонная стенка с образованием полости для размещения свай и предназначенная для защиты свай от ледохода и иных плавающих предметов. (Путь и строительство железных дорог. - Экспрессинформация. - М.: ВНИТИ, 1974, - №22. - С.28-30).

Однако данная конструкция ростверка недостаточно надежна, не позволяет уменьшить толщину льда в полости в связи с расположением блоков в стенке с зазорами, что не позволяет достигать в полости более мягкого микроклимата и, тем самым, уменьшать давление внутреннего льда на ограждающую стенку. Такая конструкция приемлема в основном для климатических условий Западной Европы. Кроме того, выполнение конструкции ростверка монолитной значительно усложняет процесс сооружения ростверка на акватории.

Известно льдозащитное ограждение опоры моста с монолитной плитой свайного ростверка, включающее сборную из блоков железобетонную вертикальную защитную стенку, укрепленную верхней гранью по контуру в монолитной плите ростверка опоры, и вертикально расположенную вдоль продольной оси опоры железобетонную плиту, жестко закрепленную верхней гранью в монолитной плите ростверка, а верховой торцевой гранью - в фасадном блоке защитной стенки с внутренней ее стороны. Блоки защитной стенки выполнены с внутренней стороны с утолщением в верхней их части (А.С. СССР №1032085, МПК E 01 D 19/02).

Однако данная конструкция недостаточно надежна, т.к. боковые стенки выполнены в виде консолей - без диафрагм или нижних распорок, и характеризуется значительными габаритными размерами, что усложняет проведение монтажных работ. Кроме того, выполнение конструкции ростверка монолитной также значительно усложняет процесс сооружения ростверка на акватории.

Известен ростверк мостовой опоры, содержащий монолитную плиту и защитную оболочку из сборных объемных горизонтальных блоков с отверстиями в центральной

части и по периферии, и элементов крепления блоков между собой. (Патент на изобретение №2063497, МПК E 02 D 27/12, 29/09).

Однако данная конструкция является недостаточно надежной и сложной в реализации, в т.ч., за счет конструктивно усложненных элементов крепления блоков между собой, запирающихся самопроизвольно под водой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому устройству является ростверк мостовой опоры, состоящий из монолитной фундаментной плиты, снабженной защитной оболочкой свай из сборных горизонтальных блоков, выполненных объемными с отверстиями в центральной части, и элементов крепления блоков между собой, при этом отверстие в каждом блоке сформировано металлическим полостьобразующим элементом с возможностью размещения свай, а нижний блок снабжен направляющими ячейками для свай (Патент на изобретение №2263176, E 01 D 19/02, E 02 D 27/12).

Однако выполнение ростверка с монолитным фундаментом значительно усложняет процесс сооружения ростверка на акватории. Кроме того, конструкция ростверка менее надежна по сравнению с заявляемой полезной моделью в связи с использованием в объемном блоке одной полости для размещения свай.

Задачей полезной модели является создание конструкции ростверка, позволяющей упростить технологию и уменьшить сроки его сооружения при увеличении надежности и сокращении затрат на изготовление и монтаж конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в ростверке мостовой опоры, представляющем собой фундамент, согласно техническому решению, фундамент состоит из сборных горизонтальных блоков, выполненных объемными со сквозными отверстиями, и элементов крепления блоков между собой, при этом отверстия в каждом блоке сформированы металлическими полостьобразующими элементами с возможностью размещения свай, каждый блок выполнен с возможностью размещения в нем не менее двух сквозных отверстий, расположенных в плоскости продольной оси, а нижний блок ростверка снабжен направляющими ячейками для свай.

Кроме того, ростверк может дополнительно содержать защитную оболочку свай, размещаемую под фундаментом и состоящую из блоков, аналогичных блокам фундамента. Полостьобразующий элемент у нижнего блока фундамента может быть выполнен выступающим за пределы его нижнего обреза.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена заявляемая конструкция в плане, вариант с тремя полостями и свайным полем; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, вариант выполнения ростверка в виде фундамента из сборных блоков,

рекомендуемый для использования на акваториях с глубиной до 5 м и при отсутствии ледохода; на фиг.3 - ростверк, вид в плане, вариант с двумя полостями; на фиг.4 - разрез Б-Б фиг.3, вариант ростверка с защитной оболочкой, рекомендуемый для использования при большой амплитуде колебаний уровня ледохода и глубине воды более 5 м. На фиг.2 и 4 приведены сокращенные наименования уровней: УMB - уровень меженной воды, РУВ - рабочий уровень воды, УВЛ - уровень высокого ледохода, УППЛ - уровень первой подвижки льда.

Позициями на фигурах обозначены: 1 - блоки фундамента, 2 - блоки защитной оболочки, 3 - полостьобразующий элемент, 4 - направляющие ячейки, 5 - канал для размещения крепежных элементов, состоящих из элементов, где 6 - закладной болт, 7 - шпилька, 8 - муфта, 9 - гайка с шайбой; 10 - верхняя съемная направляющая для свай, 11 - поддон, 12 - бетонная тампонажная подушка, укладываемая подводным способом с помощью вертикально перемещаемой трубы (ВПТ), 13 - бетон заполнения свай, 14 - бетон омоноличивания свай со сборной плитой ростверка, 15 - стойка опоры.

Увеличение надежности ростверка достигается за счет выполнения его фундамента с увеличенным количеством сквозных отверстий для размещения забивных свай. Использование данной конструкции ростверка особенно актуально в слабых грунтах, при одновременном обеспечении защиты опоры моста от навала льда и судов. Заявляемая конструкция ростверка позволяет упростить строительно-монтажные процессы его возведения, сократить трудозатраты и сроки строительства.

Ростверк мостовой опоры состоит из сборных горизонтальных железобетонных блоков 1, 2 (фиг.2, 4) каждый из которых выполнен, по крайней мере, с двумя сквозными отверстиями, сформированными металлическими полостьобразующими элементами 3. Полостьобразующие элементы 3 снабжены внутренними и внешними анкерами и выполняют функцию опалубки и арматурного каркаса полости блока при изготовлении, придают блоку жесткость при транспортировке, а также являются одним из основных несущих элементов защитной оболочки в процессе эксплуатации опоры.

Ростверк может состоять только из блочного фундамента, а также иметь дополнительную защитную оболочку свай, которая выполняется из блоков, аналогично блокам фундамента. Нижний блок 1 (фиг.2) или 2 (фиг.4) снабжен направляющими ячейками 4. Направляющие ячейки 4 образованы продольными и поперечными стальными балками. Блоки 1 ростверка (фиг.2) и блоки 1, 2 ростверка с защитной оболочкой (фиг.4) соединены между собой крепежными элементами 6-9, при этом в нижнем блоке 1 (фиг.2) или 2 (фиг.4) размещены закладные болты 6, а верхние блоки снабжены каналами 5 для размещения болтов 6 или шпилек 7 с муфтами 8. Для

стягивания блоков между собой используются гайки с шайбами 9. Рекомендуемое количество крепежных элементов, размещаемых равномерно по периметру блока, должно быть равным 4n, где n - количество отверстий в блоке. Таким образом, для варианта ростверка с двумя отверстиями в блоке количество крепежных элементов принимают равным 8, для варианта с тремя отверстиями - 12. При производстве сваебойных работ используют верхнюю съемную направляющую 10 (см. фиг.4), содержащую кольцо с прикрепленными к нему балками в виде решетки. Направляющая 10 нанизывается на выступ полостьобразующего элемента 3 верхнего блока 1 и прикрепляется к нему. При отсутствии ледохода в водоеме или наличия слабого ледохода объемный блок может быть выполнен по внешнему контуру с циркульным очертанием носовой и кормовой частей с радиусом, равным половине ширины блока (фиг.1), а при наличии сильного ледохода - эти части рекомендуется устраивать по принципу коробовой циркульной кривой (фиг.3).

Конструктивное выполнение ростверка мостовой опоры с защитной оболочкой, охватывающей куст свай, позволяет поддерживать в полости оболочки микроклимат, исключающий рост толщины льда и припоев льда к конструкциям за счет использования свойства теплопроводности материала свай и полостьобразующих элементов. Наличие балочных направляющих ячеек в полости в ее нижней части придает конструкции дополнительную жесткость. Это позволяет принимать толщину боковых стенок до 400 мм.

Изготовление блоков ростверка рекомендуется производить на стройплощадке моста, например, в условиях временного цеха. Для варианта ростверка с защитной оболочкой (фиг.4) сначала готовят нижний блок 2 с закладными болтами 6 и полостьобразующими элементами 3, к которым предварительно приваривают внешние стержневые анкеры и внутренние направляющие ячейки 4. При этом используют закладные болты 6 длиной, превышающей высоту верхнего смежного блока на величину 130-150 мм, а полостьобразующий элемент 3 выполняют высотой, равной высоте нижнего блока 2, а размещение его в блоке осуществляют со сдвигом от нижней грани блока на величину не менее 100 мм.

После набора бетоном нижнего блока 2 требуемой прочности на выступах его полостьобразующих элементов 3 монтируют им подобные элементы 3 следующего блока и покрывают поверхность нижнего блока черной полиэтиленовой пленкой для предотвращения сцепления материалов, а выступы элементов 3 изолируют. Блок бетонируют и после набора бетоном верхнего блока 2 необходимой прочности его снимают и извлекают каналообразующие трубы для размещения крепежных элементов.

Затем на снятом блоке аналогичным образом бетонируют третий блок 2, при этом каналы 5 в третьем блоке также формируют с применением шпилек 7, муфт 8 и каналообразующих труб. Длина шпильки должна соответствовать высоте изготавливаемого блока. Таким образом, изготавливают три блока 2 защитной оболочки. Аналогичным образом изготавливают три блока 1 фундамента, причем в качестве матрицы для изготовления нижнего блока 1 используют поверхность верхнего блока 2. При этом высоту шпильки 7 принимают равной высоте блока 1, а к элементам 3 в дополнение к внешним приваривают по расчету внутренние стержневые анкеры.

Блоки 1 для варианта ростверка без защитной оболочки (Фиг.2) готовят аналогично блокам 2 защитной оболочки (Фиг.4). Торцы шпилек 7 верхних блоков 1 в обоих вариантах могут быть расположены впотай. Для этого верхние части каналов блока 1 выполняют диаметром на 3-4 мм больше диаметра шайб, получая, таким образом, углубления. Длина шпилек 7 верхних блоков 1 выбирается такой, чтобы их торцы находились в углублении. Гайки и шайбы 9 при этом заделывают в углублениях полимербетоном, обеспечивая защитный слой от торца шпилек величиной 30-40 мм. Сооружение предлагаемого ростверка в акватории в основном осуществляется по технологии, описанной в патенте РФ №2263176 E 01 D 19/02. При этом после опускания конструкции в акваторию на проектный уровень и ее закрепления к вертикальным сваям и погружения всех наклонных свай монтируют поддон 11, который может располагаться как выше, так и ниже рабочего уровня воды (РУВ). В последнем случае на поддон укладывают бетонную смесь подводным способом, устраивая тампонажную подушку. Затем из полостей откачивают воду и продолжают строительные работы.

При глубине акватории до 5 м и слабом ледоходе, например, в городских мостах, ростверки обычно устраивают ниже уровня меженной воды (УMB) (Фиг.2). В этом случае рекомендуется выполнять полостьобразующие элементы 3 нижнего блока с нижним выступом величиной, обеспечивающей внедрение его в грунт на 400-500 мм после опускания конструкции в акваторию в проектное положение. Такое решение позволяет устраивать без дополнительных затрат тампонажные подушки в полостях нижнего блока 1. Для выполнения строительных работ в полостях ростверка, в обхват верхних выступов полостьобразующих элементов 3 верхнего блока устраивают ограждения, например, с применением транспортерной ленты, после чего из полостей всех блоков откачивают воду и подготавливают оголовки свай в соответствии с требованиями проекта. Затем монтируют арматуру и укладывают бетонную смесь в полости, омоноличивая оголовки свай с конструкцией. При этом рекомендуется выводить стойки опоры выше УМВ.

Claims (3)

1. Ростверк мостовой опоры, представляющий собой фундамент, отличающийся тем, что фундамент состоит из сборных горизонтальных блоков, выполненных объемными со сквозными отверстиями, и элементов крепления блоков между собой, при этом каждый блок выполнен с возможностью размещения в нем не менее двух сквозных отверстий, расположенных в плоскости продольной оси, отверстия в каждом блоке сформированы металлическими полостьобразующими элементами с возможностью размещения свай, а нижний блок ростверка снабжен направляющими ячейками для свай.

2. Ростверк по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит защитную оболочку, размещенную под фундаментом и состоящую из блоков, аналогичных блокам фундамента.

3. Ростверк по п.1, отличающийся тем, что полостьобразующий элемент у нижнего блока выполнен выступающим за пределы его нижнего обреза.