EA013832B1 - Способ капитального ремонта моста и арочный грунтозасыпной мост - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано при капитальном ремонте и реконструкции мостов с заменой аварийного(ых) железобетонного(ых) пролетного(ых) строения(й) балочного или сводчатого типа на пролетное(ые) строение(я) сводчатого типа с бесшарнирным монолитным сводом. Предложен способ капитального ремонта мостов, который включает демонтаж дорожной одежды и пролетных строений исходного моста, установку по меньшей мере одного пролетного строения арочного типа с использованием расположенных рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорных элементов исходного моста с последующим обустройством арочного грунтозасыпного моста и восстановлением дорожной одежды моста, причем до установки пролетного строения арочного типа опорные элементы исходного моста, выполненные в виде вертикальных свай, дополнительно забивают до уровня расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста, и снабжают по меньшей мере часть из них средством компенсации усилия распора, а в качестве пролетного строения арочного типа устанавливают бесшарнирную сводчатую железобетонную конструкцию. Предложен также арочный грунтозасыпной мост соответствующей конструкции, получаемый в результате реализации предложенного способа, в котором по меньшей мере часть вертикальных свай снабжена средством компенсации усилия распора.

Description

(57) Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано при капитальном ремонте и реконструкции мостов с заменой аварийного(ых) железобетонного(ых) пролетного(ых) строения(й) балочного или сводчатого типа на пролетное(ые) строение(я) сводчатого типа с бесшарнирным монолитным сводом. Предложен способ капитального ремонта мостов, который включает демонтаж дорожной одежды и пролетных строений исходного моста, установку по меньшей мере одного пролетного строения арочного типа с использованием расположенных рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорных элементов исходного моста с последующим обустройством арочного грунтозасыпного моста и восстановлением дорожной одежды моста, причем до установки пролетного строения арочного типа опорные элементы исходного моста, выполненные в виде вертикальных свай, дополнительно забивают до уровня расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста, и снабжают по меньшей мере часть из них средством компенсации усилия распора, а в качестве пролетного строения арочного типа устанавливают бесшарнирную сводчатую железобетонную конструкцию. Предложен также арочный грунтозасыпной мост соответствующей конструкции, получаемый в результате реализации предложенного способа, в котором по меньшей мере часть вертикальных свай снабжена средством компенсации усилия распора.

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано при капитальном ремонте и реконструкции мостов, содержащих одно или более пролетное строение балочного или сводчатого типа, в частности при капитальном ремонте и/или реконструкции малых и средних мостов (путепроводов) с заменой аварийного(ых) железобетонного(ых) пролетного(ых) строения(й) балочного или сводчатого типа на пролетное(ые) строение(я) сводчатого типа с бесшарнирным монолитным сводом.

Повышение надежности и долговечности мостов - одна из основных задач эксплуатации дорожной сети, так как мосты являются наиболее ответственными и сложными элементами дорог. Фактически именно мосты определяют пропускную способность автомобильных дорог. Вместе с тем мосты являются также и наиболее капиталоемкими объектами строительства, реконструкции и ремонта, поэтому необходимо, чтобы экономический эффект их использования был наибольшим. В настоящее время существует множество малых и средних балочных и сводчатых мостов и путепроводов, которые нуждаются в капитальном ремонте. Для капитального ремонта и реконструкции таких мостов разрабатываются различные способы, которые направлены на восстановление их нормального технического состояния, увеличение нагрузки и т. д. при оптимальных затратах.

Так, известен способ для реконструкции и усиления малых мостов и труб на действующих железных и автомобильных дорогах, который включает установку внутри отверстия моста съемной опалубочной формы для образования усиливающей конструкции, максимально приближенной к форме отверстия существующего моста, заполнение полостей между съемной опалубочной формой и устоями существующего моста бетонной смесью с армированием и образование нового пролетного строения [1].

В описанном способе вначале устанавливают фундамент - бетонное основание, далее пространство между существующими устоями моста и съемной опалубочной формой заполняют бетонной смесью с образованием усиливающей конструкции, стенки которой, монолитно связывают с устоями существующего моста связями, например, в виде анкерных штырей, а между низом существующего пролетного строения и верхом нового пролетного строения образован воздушный зазор, обеспечивающий свободу прогиба существующего пролетного строения, после набора бетоном заполнения проектной прочности осуществляют разборку старого пролетного строения, выполняют новое дорожное покрытие с его опорой на новое пролетное строение. Технический результат этого изобретения состоит в обеспечении возможности нормальной эксплуатации моста при проведении строительных работ, снижении материалоемкости конструкций усиления моста и обеспечении максимальной площади отверстия усиленного сооружения.

В то же время, в ряде случаев целесообразным является не просто ремонт или реконструкция моста, но и изменение типа пролетных строений. Признано, что грунтозасыпные мосты по эксплуатационным показателям эффективнее распространённых балочных. Арочные грунтозасыпные мосты, особенно для малых и средних мостов и путепроводов, являются наиболее приемлемыми по различным показателям. Удачная арочная схема моста позволяет не только добиться хороших эксплуатационных показателей, но и снизить затраты на его строительство, а следовательно, на капитальный ремонт или реконструкцию исходного, в частности, балочного моста с преобразованием его в арочный грунтозасыпной.

Так, известен способ реконструкции балочного моста, содержащего по меньшей мере одно пролетное строение, который включает демонтаж всех пролетных строений, замену по меньшей мере одного пролетного строения на грунтозасыпное сооружение, в котором грунтозасыпное сооружение рамносводчатой конструкции устанавливают на существующие свайные опоры пролетного строения с последующим их объединением, при этом перед его установкой производят укорачивание существующих опор в местах опирания на них грунтозасыпного сооружения [2]. Оставшиеся незадействованные опоры пролетного строения также укорачивают по необходимости для проведения монтажных и грунтозасыпных работ по восстановлению дорожной одежды моста и дороги. В качестве технического результата указывается экономичность способа реконструкции балочного моста с использованием существующего свайного основания. В то же время, при использовании в упомянутом способе существующих свайных опор ремонтируемого моста, без проведения работ по их испытанию с дозабивкой до расчетного отказа, не обеспечивает надежную эксплуатацию сооружения в целом под проектные нагрузки, заложенные на стадии проектирования. Таким образом, при разработке способов капитального ремонта или реконструкции старых мостов следует учитывать, что пролетные строения и конструкции опор проектов мостов 5070-х годов не имеют резервов по грузоподъемности в соответствии с действующими нормами, и, кроме того, отсутствует исполнительная и техническая информация о построенных объектах, что усложняет, а иногда делает практически невозможным проведение проектных работ по капитальному ремонту таких сооружений. При этом использование свайных опор без учета интенсивности роста расчетной нагрузки на дорогах может привести в дальнейшем к деформации и, как следствие, к появлению дефектов в конструкции пролетного строения и моста в целом.

Известен также способ реконструкции балочного моста, содержащего по меньшей мере два пролетных строения, который включает демонтаж пролетных строений, замену пролетных строений на грунтозасыпное арочное сооружение с установкой его на укороченные опоры балочного моста [3]. Каждое пролетное строение заменяют одной полуаркой. Средние опоры балочного моста оставляют без изменения, или дорабатывают до Т- или Υ-образной формы, или устанавливают дополнительные средние или край

- 1 013832 ние опоры. Укорачивают опоры по разные стороны от средней опоры. Каждую полуарку объединяют в основании с укороченными опорами, а в вершинной части с не укороченной опорой. Укорачивание существующих опор производят до уровня монтажных площадок. Оставшиеся незадействованными другие опоры пролетного строения укорачивают по необходимости для проведения монтажных и грунтозасыпных работ по восстановлению дорожной одежды моста и дороги. Полуарки выполняют из гофрированного металла или из железобетона. В качестве технического результата указывается обеспечение возможности реконструкции мостов на малых реках с сохранением пропуска прежних объемов водотоков и использованием существующего свайного основания. Однако, как и в рассмотренном выше способе, здесь не учитывается значительное изменение (возрастание) нагрузок на мостовые сооружения в целом и на свайные опоры, в частности, что может привести к деформациям свайных опор.

По совокупности существенных признаков описанный последним способ может быть выбран в качестве прототипа для заявляемого способа капитального ремонта моста.

Таким образом, задачей изобретения является разработка способа капитального ремонта моста, содержащего по меньшей мере одно пролетное строение, а также конструкции отремонтированного арочного грунтозасыпного моста, которые бы при сохранении ряда опорных элементов исходного моста старой постройки, не зависимо от типа пролетных строений, обеспечивали возможность создания арочного грунтозасыпного моста, рассчитанного под более высокие нагрузки, в частности под нагрузки А14 и НК120. Способ и мост должны иметь также более простую конструкцию и более низкую стоимость.

Поставленная задача решается заявляемым способом капитального ремонта моста, содержащего по меньшей мере одно пролетное строение, включающим демонтаж дорожной одежды и пролетных строений исходного моста, установку по меньшей мере одного пролетного строения арочного типа с использованием расположенных рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорных элементов исходного моста с последующим обустройством арочного грунтозасыпного моста и восстановлением дорожной одежды моста. Задача решается за счет того, что до установки пролетного строения арочного типа опорные элементы исходного моста, выполненные в виде вертикальных свай, дополнительно забивают до уровня расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста, и снабжают по меньшей мере часть из них средством компенсации усилия распора, а в качестве пролетного строения арочного типа устанавливают бесшарнирную сводчатую железобетонную конструкцию.

Арочные мосты требуют (по сравнению с балочными) меньших затрат материалов на пролётные строения. С другой стороны, характерной особенностью арочного моста является передача опорам не только вертикальных, но и горизонтальных усилий (распора), в силу чего опоры арочных мостов в конструктивном отношении должны быть достаточно развиты для восприятия горизонтальных сил, и поэтому стоимость их возведения обычно выше, чем опор балочных мостов. С учетом упомянутых особенностей арочных мостов авторы нашли оригинальное решение, которое позволило проводить капитальный ремонт исходных мостов балочного или арочного типа с сохранением их опорных элементов с наименьшими затратами и с получением моста, обладающего всеми характеристиками современного сооружения. При этом достаточно дополнительно забить опорные элементы исходного моста, выполненные в виде вертикальных свай, до уровня расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста, что предупредит их последующие деформации под воздействием более высокой нагрузки. С другой стороны, данный способ позволяет получать по результатам капитального ремонта исходного моста мост с пролетными строениями арочного типа, соотношения расчетного пролета и высоты сводчатой конструкции которого могут быть выбраны из очень широкого диапазона. При увеличении этого соотношения можно расширить области применения способа, ограниченные вследствие необходимости наличия высоких насыпей для возведения арочных грунтозасыпных мостов.

Способ предусматривает возможность выполнения средства компенсации усилия распора в различных формах.

Так, в частности, средство компенсации усилия распора для вертикальной сваи можно выполнять в виде по меньшей мере одной дополнительной наклонной сваи, которую устанавливают в направлении продольной оси моста в проектном уровне расположения дополнительно забитой вертикальной сваи исходного моста, таким образом, что верхний торец наклонной сваи располагают в одной плоскости с верхним торцом вертикальной сваи исходного моста, и объединяют верхние торцы вертикальной сваи и примыкающей к ней наклонной сваи общей опорной площадкой, на которую в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию. При этом дополнительные наклонные сваи устанавливают в зоне расположения «дозабитых» вертикальных свай в направлении внешней стороны сводчатой конструкции. Угол наклона, как правило, выбирают таким образом, что наклонная свая является продолжением дуги сводчатой конструкции. Количество дополнительно устанавливаемых свай для каждого случая выбирают с учетом соотношения длины расчетного пролета и высоты сводчатой конструкции (возникающего усилия распора при расчетных нагрузках). Чем менее пологой является сводчатая конструкция (при уменьшении соотношения), тем более высокие усилия распора испытывает конструкция при расчетных нагрузках, и, следовательно, необходимо большее количество дополнительных наклонных свай. Однако построенные авторами математические модели, проведенные испытания и реализованные проекты показали, что количество дополнительных наклонных свай для одной «дозабитой» вертикаль

- 2 013832 ной сваи, как правило, не превышает двух, что существенно не влияет на затраты материальных средств и времени для проведения капитального ремонта.

Средство компенсации усилия распора можно выполнять также в виде затяжки, выполненной из железобетона и/или металла, которой связывают забитые до уровня расчетной нагрузки вертикальные сваи исходного моста и, при наличии, наклонные сваи в зоне их верхних торцов с формированием опорных площадок, на которые в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию. В этом случае, с учетом выполнения затяжки, можно сократить количество дополнительных наклонных свай или не устанавливать их вообще.

В еще одном варианте исполнения, который предпочтителен, если исходный мост содержит опорные элементы в виде массивных опор, например блочного типа, средство компенсации усилия распора можно выполнять на базе этих массивных опор с формированием на их верхних торцах опорных площадок, на которые в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию.

В еще одном варианте исполнения средство компенсации усилия распора может быть выполнено в виде распорки, выполненной из металла или железобетона, которой связывают опорные площадки, сформированные на верхних торцах двух соседних в направлении продольной оси моста дополнительно забитых вертикальных свай исходного моста, при этом сводчатую железобетонную конструкцию в дальнейшем устанавливают на опорные площадки вертикальных свай, не связанных между собой распорками.

Таким образом, заявляемый способ может быть эффективно применен при капитальном ремонте требующих ремонта или реконструкции исходных мостов не зависимо от типа пролетных строений исходных мостов и не зависимо от типа опорных элементов исходных мостов. При этом расчет бесшарнирного грунтозасыпного моста может осуществляться по любой известной специалистам в данной области методике [4, 5, 6].

Поставленная задача решается также заявляемым, полученным описанным выше способом арочным грунтозасыпным мостом, состоящим по меньшей мере из одного пролета сводчатого типа, содержащим расположенные рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорные элементы, по меньшей мере часть из которых выполнена в виде вертикальных свай, забитых до уровня расчетной нагрузки, на верхних торцах которых сформированы опорные площадки, на которых установлены бесшарнирные сводчатые железобетонные конструкции, средства удержания насыпи, средства удержания откоса и дорожное полотно, при этом по меньшей мере часть вертикальных свай снабжена средством компенсации усилия распора.

Выше, в связи с описанием заявляемого способа были уже упомянуты некоторые особенности конструкции арочного грунтозасыпного моста в целом и его конструктивных элементов, в частности средства компенсации усилия распора.

Как уже было указано выше, в различных формах реализации средство компенсации усилия распора может быть выполнено:

в виде по меньшей мере одной дополнительной наклонной сваи, установленной в направлении продольной оси моста в проектном уровне расположения вертикальной сваи, таким образом, что верхний торец наклонной сваи расположен в одной плоскости с верхним торцом вертикальной сваи и объединен с ним общей опорной площадкой для установки сводчатой железобетонной конструкции;

в виде затяжки из железобетона и/или металла, которая связывает вертикальные сваи и, при наличии, наклонные сваи в зоне их верхних торцов, при этом опорные площадки выполнены заодно со стяжкой;

если по меньшей мере один опорный элемент выполнен в виде массивной опоры блочного типа, на верхнем торце которой сформирована опорная площадка для установки бесшарнирной сводчатой железобетонной конструкции, средство компенсации усилия распора совмещено с массивной опорой блочного типа;

в виде распорки, выполненной из металла или железобетона, которой связаны опорные площадки первой и второй расположенных в направлении продольной оси моста, забитых до уровня расчетной нагрузки вертикальных свай, при этом бесшарнирная сводчатая железобетонная конструкция установлена на опорных площадках первых вертикальных свай.

Упомянутые выше и другие достоинства и преимущества заявляемых способа капитального ремонта моста и арочного грунтозасыпного моста будут рассмотрены ниже более подробно со ссылкой на предпочтительные, но не ограничивающие формы реализации, проиллюстрированные с помощью чертежей, на которых представлены:

фиг. 1 - схематичное изображение исходного, подлежащего капитальному ремонту или реконструкции моста в одной из форм реализации (с частичным разрезом);

фиг. 2 - схематичное изображение арочного грунтозасыпного моста в одной из форм реализации (с частичным разрезом);

фиг. 3 - схематичное изображение арочного грунтозасыпного моста во второй форме реализации (с частичным разрезом);

фиг. 4 - схематичное изображение арочного грунтозасыпного моста в третьей форме реализации (с

- 3 013832 частичным изображением исходного моста);

фиг. 5 - схематичное изображение арочного грунтозасыпного моста в четвертой форме реализации (с частичным разрезом).

На фиг. 1 схематично изображен подлежащий ремонту или реконструкции исходный мост с пролетным строением 1 балочного типа. Мост содержит опорные элементы в виде вертикальных свай 2, на которые опираются балки с формированием основания для обустройства дорожной одежды 3. Глубина 11 соответствует глубине забивки свай 2, рассчитанной на момент проектирования и строительства исходного моста.

На фиг. 2 схематично, в частичном разрезе изображен арочный грунтозасыпной мост в одной из форм реализации. Мост содержит вертикальные сваи 2 исходного моста, дополнительно забитые до уровня йрн расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста. Дополнительные наклонные сваи 4 установлены по одной в проектном уровне расположения дополнительно забитых свай 2 исходного моста, таким образом, что верхний торец наклонной сваи 4 располагают в одной плоскости с верхним торцом сваи 2 исходного моста и объединяют верхние торцы исходной сваи 2 и примыкающей к ней наклонной сваи 4 общей опорной площадкой 5, например железобетонной опорной площадкой (ригелем), объединяющей сваи 2 и 4, на которую в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию 6. Кроме того, в представленной на фиг. 2 форме реализации выполнено также дополнительное средство компенсации усилия распора в виде затяжки 7 из железобетона, которой связаны забитые до уровня расчетной нагрузки соседние сваи 2 исходного моста и наклонные сваи 4 в зоне их верхних торцов с формированием опорных площадок 8, в данной форме реализации расположенных под опорными площадками 5. Позицией 9 обозначена песчаная засыпка сооружения. Высота сводчатой железобетонной конструкции 6 обозначена как Н_с, а длина ее оси - как Ь_с.

На фиг. 3 схематично, в частичном разрезе изображен арочный грунтозасыпной мост во второй форме реализации. В данной форме реализации соотношение Ь_с/Н_с меньше, чем для формы реализации по фиг. 2. В связи с этим, а также с учетом того, что в данной форме реализации не выполняют затяжку между соседними дополнительно забитыми сваями 2 исходного моста, для компенсации возникающего усилия распора для каждой дополнительно забитой сваи 2 исходного моста устанавливают по две дополнительные наклонные сваи 4. Как и в описанной выше форме реализации, верхние торцы дополнительно забитых свай 2 исходного моста и соответствующих им наклонных свай 4 связывают общими опорными площадками 5, а на две соседние опорные площадки 5 устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию 6.

На фиг. 4 схематично, с частичным изображением исходного моста изображен арочный грунтозасыпной мост в третьей форме реализации. В данной форме реализации исходный мост с пролетными строениями балочного типа (левая половина фиг. 4) в качестве опорных элементов содержал как вертикальные сваи 2 (устои), так и массивные опоры 10 блочного типа (быки). В результате капитального ремонта в соответствии с заявляемым способом был получен арочный грунтозасыпной мост (правая половина фиг. 4), в котором устои образованы дополнительно забитыми до уровня 1_рн расчетной нагрузки вертикальными сваями 2 исходного моста и дополнительными наклонными сваями 4 (по одной для каждой сваи 2), верхние торцы которых объединены опорными площадками 5. На верхних торцах массивных опор 10 блочного типа исходного моста (быки) на уровне, соответствующем уровню опорных площадок 5, также сформированы опорные площадки 11 для последующей установки на них сводчатых железобетонных конструкций 6. С учетом того, что вертикальные сваи 2 исходного моста в соответствии с заявляемым способом дополнительно забивают до уровня расчетной нагрузки, массивные опоры 10 исходного моста перед формированием опорных площадок 11, как правило, «укорачивают» до соответствующего уровня путем удаления соответствующего количества блоков, из которых выполнены эти массивные опоры 10.

На фиг. 5 схематично, в частичном разрезе изображен арочный грунтозасыпной мост в четвертой форме реализации. В данной форме реализации, как и в рассмотренных выше, вертикальные сваи исходного моста (для дальнейшего пояснения этой формы реализации разделенные на первые 2 и вторые 2' сваи) дополнительно забиты до уровня 1_рн расчетной нагрузки и на их верхних торцах сформированы опорные площадки 5 для установки сводчатой железобетонной конструкции 6. При этом опорные площадки 5 двух соседних первых 2 и вторых 2' вертикальных свай попарно связаны распоркой 12, выполненной из металла или железобетона. Сводчатая железобетонная конструкция 6 установлена на опорные площадки 5 первых вертикальных свай 2 (между этими сваями распорка не предусмотрена).

Реализация заявляемого способа, а также функционирование моста заявляемой конструкции, полученного в результате реализации заявляемого способа будут рассмотрены далее на примере, соответствующем форме реализации, представленной на фиг. 4.

Исходный, подлежащий капитальному ремонту мост (см. левую половину фиг. 4) содержал устои, выполненные в виде вертикальных свай 2, и быки, выполненные в виде массивных опор 10 блочного типа, на которых были установлены балки 1, на которых была обустроена дорожная одежда 8. Мост содержал четыре пролета балочного типа. В ходе проведения капитального ремонта были демонтированы дорожная одежда 8 и балки 1. Вертикальные сваи 2 были дополнительно забиты до уровня 1рн расчетной

- 4 013832 нагрузки на сваи отремонтированного моста. Дополнительно, в качестве средства компенсации усилия распора для каждой вертикальной сваи 2 была установлена дополнительная наклонная свая 4 (в направлении продольной оси моста в проектном уровне расположения дополнительно забитой вертикальной сваи 2 исходного моста). Верхний торец наклонной сваи 4 был расположен в одной плоскости с верхним торцом вертикальной сваи 2 исходного моста. Верхние торцы дополнительно забитой вертикальной сваи 2 исходного моста и примыкающей к ней дополнительной наклонной сваи 4 были объединены общей опорной площадкой 5. В верхней части массивных опор 1 блочного типа исходного моста был демонтирован ряд блоков и были сформированы опорные площадки 11, таким образом, что их опорные поверхности располагались в одной плоскости с опорными поверхностями опорных площадок 5. На опорные площадки 5 и 11 были установлены четыре бесшарнирные сводчатые железобетонные конструкции 6. Таким образом, было сформировано четыре пролетных строения, представляющих собой бесшарнирную монолитную арку кругового или сводчатого очертания с пролетом и сечением, определяемым проектом и расположением вертикальных свай 2 и массивных опор 10 блочного типа исходного моста (как правило, расстояние между сваями и/или опорами составляет от 3 до 30 м). Толщина свода сводчатых железобетонных конструкций 6 была выбрана постоянной. Сводчатые железобетонные конструкции 6 (поверхности арки) были снабжены гидроизоляцией, например, в виде оклеечной или обмазочной ТФ-ВА 1. Бетон для изготовления сводчатых железобетонных конструкций 6 выбирали класса не менее В30 Р300 А8. Сводчатые железобетонные конструкции 6 в различных формах реализации могут изготавливаться как в условиях специального производства (на заводах железобетонных изделий), так и по месту проведения ремонтных работ путем бетонирования на кружалах заданной формы. В любом случае, сводчатые железобетонные конструкции 6 представляют монолитный строительный элемент, не требующий какой-либо сборки на месте проведения ремонтных работ. Монтаж сводчатых железобетонных конструкций 6 на опорных площадках 5 и/или 11 выполняли любым подходящим, известным специалистам в данной области техники способом. После монтажа сводчатых железобетонных конструкций 6 выполняли песчаную (грунтовую) засыпку 9. Для удержания насыпи земляного полотна и устройства направляющих оголовков устраивали подпорные стенки, например, из габионов «Маккаферри» системы «Террамеш» по форме портала, анкерные сетки которых заходят в насыпь дорожного полотна и образуют между собой замкнутый контур. Габионы вручную заполняли бутовым камнем М1000 фракций 150-300 мм с тщательным послойным уплотнением. Между габионными стенками и грунтом насыпи укладывали материала «Дорнит» в два слоя во избежание вымывания грунта из насыпи. В зоне подтопления основания конусов насыпи укрепляли матрацами «Рено» 3,0х2,0х0,3 м. В виде упорной части матрасов «Рено» устраивали зуб упора высотой 1,0 м из габионов 2,0х1,0х1,0 м, заполненных камнем М600 Р300 фракций 300-500 мм. Подмостовое русло укрепляли каменной наброской слоем 0,3 м из камня фракции 100-300 мм на длину всего сооружения и по 1,5 м от моста на входе и выходе. Структуру и материал дорожной одежды 8 проезжей части моста выбирали в соответствии со структурой и материалами дорожной одежды на подходах. Деформационные швы на мостах такого типа не предусмотрены, так как дорожная одежда проезжей части в целом и поверхностные ее слои, в частности, не имеют жесткого сцепления со сводчатыми железобетонными конструкциями 6. Температурные деформации полотна проезжей части и несущих конструкций будут различными, но компенсируются за счёт отсутствия между ними жесткой связи и за счет наличия песчаной (грунтовой) засыпки 9.

Конструкция арочного грунтозасыпного моста, полученного описанным выше способом, обеспечивает простую и надежную компенсацию:

вертикальных нагрузок (усилий) за счет дополнительной забивки вертикальных свай 2 исходного моста до уровня 1ι_Μ ι расчетной нагрузки и, для формы реализации по фиг. 4, и за счет наличия массивных опор 10;

горизонтальных нагрузок (распора) за счет наличия дополнительных наклонных свай 4, связанных с дополнительно забитыми сваями 2 исходного моста в зоне их верхних торцов общей опорной площадкой 5, и также за счет наличия массивных опор 10.

Заявленная и полученная в результате реализации заявленного способа конструкция арочного грунтозасыпного моста оптимальным образом использует опорные элементы исходного, подлежащего ремонту моста, учитывает значительно возросшие номинальные нагрузки на мостовые сооружения и получается в целом достаточно жесткой, что обеспечивает возможность компенсации достаточно высоких как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок с надежной эксплуатацией сооружения в целом.

Практика показала также, что заявленный способ капитального ремонта мостов старой постройки с получением арочных грунтозасыпных мостов, не зависимо от типа пролетных строений исходных, подлежащих ремонту мостов, до 30% более экономичен. По сравнению с балочными железобетонными мостами эти арочные грунтозасыпные мосты имеют ряд преимуществ: не нарушают целостность земляного полотна и дорожной одежды, применяются в любых сочетаниях плана и профиля автомобильной дороги, достаточно экономичны при строительстве и эксплуатации, имеют резерв грузоподъемности за счет совместной работы песчаной засыпки и свода, имеют более высокую долговечность и надежность.

- 5 013832

Источники информации

1. Патент КИ № 2272094, С2, опублик.27.10.2005.

2. Патент КИ № 2225912, С1, опублик. 20.03.2004.

3. Патент КИ № 2302491, С1, опублик. 21.07.2007.

4. Герцог А. А. Каменные мосты и трубы на автомобильных дорогах. Дориздат, 1948 г.

5. Качурин В.К. Расчет бесшарнирных симметричных сводов. Москва, 1942 г.

6. Поливанов Н.И. Железобетонные мосты. Москва, 1956.

Claims (10)

1. Способ капитального ремонта моста, содержащего по меньшей мере одно пролетное строение, включающий демонтаж дорожной одежды и пролетных строений исходного моста, установку по меньшей мере одного пролетного строения арочного типа с использованием расположенных рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорных элементов исходного моста с последующим обустройством арочного грунтозасыпного моста и восстановлением дорожной одежды моста, отличающийся тем, что до установки пролетного строения арочного типа опорные элементы исходного моста, выполненные в виде вертикальных свай, дополнительно забивают до уровня расчетной нагрузки, необходимой для свай отремонтированного моста, и снабжают по меньшей мере часть из них средством компенсации усилия распора, а в качестве пролетного строения арочного типа устанавливают бесшарнирную сводчатую железобетонную конструкцию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора для вертикальной сваи выполняют в виде по меньшей мере одной дополнительной наклонной сваи, которую устанавливают в направлении продольной оси моста в проектном уровне расположения дополнительно забитой вертикальной сваи исходного моста, таким образом, что верхний торец наклонной сваи располагают в одной плоскости с верхним торцом вертикальной сваи исходного моста, и объединяют верхние торцы вертикальной сваи и примыкающей к ней наклонной сваи общей опорной площадкой, на которую в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию.

3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора выполняют в виде затяжки, выполненной из железобетона и/или металла, которой связывают забитые до уровня расчетной нагрузки вертикальные сваи исходного моста и, при наличии, наклонные сваи в зоне их верхних торцов с формированием опорных площадок, на которые в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора выполняют на базе опорных элементов исходного моста, выполненных в виде массивных опор блочного типа, с формированием на их верхних торцах опорных площадок, на которые в дальнейшем устанавливают сводчатую железобетонную конструкцию.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора выполняют в виде распорки, выполненной из металла или железобетона, которой связывают опорные площадки, сформированные на верхних торцах двух соседних в направлении продольной оси моста дополнительно забитых вертикальных свай исходного моста, при этом сводчатую железобетонную конструкцию в дальнейшем устанавливают на опорные площадки вертикальных свай, не связанных между собой распорками.

6. Арочный грунтозасыпной мост, состоящий по меньшей мере из одного пролета сводчатого типа, полученный способом по одному из пп.1-5, содержащий расположенные рядами в направлении продольной и поперечной осей моста опорные элементы, по меньшей мере часть из которых выполнена в виде вертикальных свай, забитых до уровня расчетной нагрузки, на верхних торцах которых сформированы опорные площадки, на которых установлены бесшарнирные сводчатые железобетонные конструкции, средства удержания насыпи, средства удержания откоса и дорожное полотно, при этом по меньшей мере часть вертикальных свай снабжена средством компенсации усилия распора.

7. Мост по п.6, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора для вертикальной сваи выполнено в виде по меньшей мере одной дополнительной наклонной сваи, установленной в направлении продольной оси моста в проектном уровне расположения вертикальной сваи, таким образом, что верхний торец наклонной сваи расположен в одной плоскости с верхним торцом вертикальной сваи и объединен с ним общей опорной площадкой для установки сводчатой железобетонной конструкции.

8. Мост по любому из п.6 или 7, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора выполнено в виде затяжки из железобетона и/или металла, которой связаны вертикальные сваи и, при наличии, наклонные сваи в зоне их верхних торцов, при этом опорные площадки выполнены заодно с затяжкой.

9. Мост по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что по меньшей мере один опорный элемент выполнен в виде массивной опоры блочного типа, на верхнем торце которой сформирована опорная площадка для установки бесшарнирной сводчатой железобетонной конструкции, при этом средство компенсации усилия распора совмещено с массивной опорой блочного типа.

- 6 013832

10. Мост по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что средство компенсации усилия распора выполнено в виде распорки, выполненной из металла или железобетона, которой связаны опорные площадки первой и второй расположенных в направлении продольной оси моста, забитых до уровня расчетной нагрузки вертикальных свай, при этом бесшарнирная сводчатая железобетонная конструкция установлена на опорных площадках первых вертикальных свай.