RU2277612C1 - Panel span structure of motor road - Google Patents

Abstract

FIELD: bridge building, particularly composite span structures.

SUBSTANCE: span structure comprises separate composite panels arranged in cross-section thereof and connected one to another by joints. Span structure also has roadway bed laid on upper panel surfaces. Roadway bed is made of monolithic water-impermeable concrete, joints are formed as separate rigid metal connections including built-in metal members. The metal members are arranged in adjacent panels one opposite another and are joined by connection mounting metal member so that the metal member passes into roadway bed body. Distance between rigid metal connections in span structure length is defined by a given relation.

EFFECT: increased operational reliability and increased load-bearing capacity thereof.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области мостостроения, а именно к сборным пролетным строениям мостов.The invention relates to the field of bridge construction, namely to prefabricated spans of bridges.

Известно плитное пролетное строение моста, представляющее собой единую железобетонную плиту с уложенным поверх нее покрытием (Г.К.Евграфов. Мосты на железных дорогах. Трансжелдориздат. М., 1955, рис.230, 231).Known slab span of the bridge, which is a single reinforced concrete slab with a coating laid on top of it (G.K. Evgrafov. Bridges on the railroads. Transzheldorizdat. M., 1955, Fig. 230, 231).

Недостаток такого пролетного строения заключается в том, что оно находит применение для перекрытия небольших пролетов, так как с увеличением пролета вырастает толщина плиты и ее монтаж становится затруднительным из-за увеличения веса. Кроме того, недопустимо большой вес может образоваться при небольших пролетах, но в мостах большой ширины.The disadvantage of such a span is that it is used to cover small spans, as with an increase in span, the thickness of the plate increases and its installation becomes difficult due to the increase in weight. In addition, unacceptably large weight can be formed during small spans, but in bridges of large width.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является сборное железобетонное пролетное строение моста, состоящее в поперечном сечении из отдельных плит, объединенных между собой шпоночными швами, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит («Бетон и железобетон», №12, 1971 г., с.10-12).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a prefabricated reinforced concrete span structure of the bridge, consisting in cross section of individual plates joined together by keyed seams, and the roadway web laid on the top surface of the plates (“Concrete and reinforced concrete”, No. 12 , 1971, p.10-12).

Недостатки плитного пролетного строения такой конструкции состоят в том, что невозможно качественно заполнить шпонку, особенно в зимний период, что вызывает расстройство стыков и перегрузку элементов пролетных строений.The disadvantages of the slab span of this design are that it is impossible to qualitatively fill the key, especially in winter, which causes frustration of the joints and overload of the elements of the spans.

Кроме того, полотно проезжей части является дополнительной нагрузкой, что снижает эксплуатационные характеристики пролетного строения.In addition, the roadway is an additional load, which reduces the operational characteristics of the span.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эксплуатационной надежности пролетного строения автодорожного моста путем устранения разрушения поперечных стыков плит и за счет объединения плиты и полотна проезжей части и повышения его несущей способности.The present invention solves the problem of increasing the operational reliability of the span of the road bridge by eliminating the destruction of the transverse joints of the plates and by combining the plate and the canvas of the roadway and increasing its bearing capacity.

Для достижения указанного технического результата в плитном пролетном строении автодорожного моста, состоящем в поперечном сечении из отдельных сборных плит, объединенных стыками, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит, полотно проезжей части выполнено из монолитного водонепроницаемого бетона, а стыки выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенные соединительным монтажным металлическим элементом таким образом, что последний входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона, при этом расстояние по длине пролетного строения между жесткими металлическими соединениями определяется зависимостью:To achieve the technical result in a slab span of a road bridge, consisting in cross section of separate precast plates joined by joints, and the roadway web laid on the top surface of the slabs, the roadway web is made of monolithic waterproof concrete, and the joints are made as separate rigid metal joints, which are embedded metal elements located in adjacent plates opposite each other and united by a connecting mounting metal element in such a way that the latter enters the body of the roadway from monolithic waterproof concrete, while the distance along the span between rigid metal joints is determined by the relationship:

где а - расстояние между жесткими металлическими соединениями, м;where a is the distance between the rigid metal compounds, m;

к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;k = 0.8-1.2 - coefficient of local conditions, b / r;

l - длина плитного пролетного строения, м;l is the length of the slab span, m;

n - количество соединений, определяемое расчетом, б/р.n is the number of compounds determined by the calculation, b / p.

Кроме того, полотно проезжей части может быть выполнено из модицифированного сталефибробетона.In addition, the roadway can be made of modified steel fiber reinforced concrete.

Кроме того, соединительный монтажный металлический элемент может содержать разъемные нижнюю и верхнюю части, при этом нижняя часть расположена ниже верхней поверхности сборных плит, а верхняя - входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона.In addition, the connecting mounting metal element may contain detachable lower and upper parts, while the lower part is located below the upper surface of the precast plates, and the upper part enters the body of the roadway from monolithic waterproof concrete.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено плитное пролетное строение (разрез А-А на фиг.2);The essence of the invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a plate span (section aa in figure 2);

на фиг.2 - плитное пролетное строение (разрез Б-Б на фиг.1);figure 2 - plate span (section BB in figure 1);

на фиг.3 - плитное пролетное строение (прототип).figure 3 - plate span (prototype).

Плитное пролетное строение автодорожного моста состоит в поперечном сечении из сборных плит 1, объединенных друг с другом стыками 2, и полотна 3 проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит 1. Стыки 2 выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенных соединительным монтажным металлическим элементом. При этом закладные металлические элементы содержат наклонный 4, два боковых 5 и анкерные 6 элементы. Соединительный монтажный металлический элемент 7 представляет из себя треугольник, плотно примыкающий к наклонным элементам 4 и привариваемый к последним в период монтажа. Соединительный монтажный металлический элемент 7 может возвышаться над верхней поверхностью плиты 1 для большего включения в работу полотна проезжей части 3 или иметь для этой цели анкерный выпуск 8. Таким образом, соединительный монтажный металлический элемент может содержать разъемные нижнюю и верхнюю части. Стыки 2 могут быть выполнены и по-другому, но при этом должны быть соблюдены следующие требования:The plate span of the road bridge consists of a cross-section of prefabricated plates 1, joined together by joints 2, and a roadway sheet 3 laid on the upper surface of the plates 1. Joints 2 are made in the form of separate rigid metal joints, which are embedded metal elements, located in adjacent plates opposite each other and united by a connecting mounting metal element. In this case, embedded metal elements contain inclined 4, two side 5 and anchor 6 elements. The connecting mounting metal element 7 is a triangle adjacent to the inclined elements 4 and welded to the latter during the installation period. The connecting mounting metal element 7 may rise above the upper surface of the plate 1 for greater inclusion in the work of the roadway 3, or have an anchor outlet 8 for this purpose. Thus, the connecting mounting metal element may include detachable lower and upper parts. Joints 2 can be performed differently, but the following requirements must be met:

- закладные металлические элементы смежных плит должны быть напротив друг друга;- embedded metal elements of adjacent plates should be opposite each other;

- соединительный монтажный металлический элемент должен соединять смежные плиты 1 и способствовать сцеплению с полотном проезжей части 3;- the connecting mounting metal element must connect adjacent plates 1 and facilitate adhesion to the roadway 3;

- расстояние «а« между стыками 2 должно определяться расчетом из условия недопустимости вертикального относительного смещения смежных в поперечном направлении плит 1 пролетного строения:- the distance "a" between the joints 2 should be determined by calculation from the condition of inadmissibility of the vertical relative displacement of adjacent in the transverse direction of the plates 1 span:

где к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;where k = 0.8-1.2 - coefficient of local conditions, b / r;

l - длина плитного пролетного строения, м;l is the length of the slab span, m;

n - количество соединений, определяемое расчетом, исходя из отмеченных выше условий.n is the number of compounds determined by the calculation based on the conditions noted above.

Полотно проезжей части 3 выполнено из водонепроницаемого бетона. Одним из наиболее рациональных таких бетонов является модифицированный сталефибробетон, который еще имеет повышенное сцепление с основным бетоном плиты. Это дополняет сцепление с плитами через стыки 2 и обеспечивает включение в работу плит 1 на изгиб полотна проезжей части 3.The carriageway 3 is made of waterproof concrete. One of the most rational of such concretes is a modified steel fiber concrete, which still has increased adhesion to the main concrete of the slab. This complements the adhesion to the plates through the joints 2 and ensures the inclusion of the plates 1 to bend the roadway 3.

На полотно проезжей части 3 может быть уложен слой асфальта 9. Однако в общем случае езда может осуществляться и непосредственно по полотну 3.A layer of asphalt 9 can be laid on the roadway 3. However, in the general case, driving can also take place directly along the road 3.

Пролетное строение устанавливается на опоры 10 моста с помощью опорных частей 11.The span is installed on the bridge supports 10 using the supporting parts 11.

Для пояснения в дальнейшем существа предлагаемого технического решения приведем характеристику прототипа (фиг.3), недостатки которого устраняются данным решением. Пролетное строение также состоит из отдельных плит 1, соединенных стыками 12 и установленных на опорные части 11. Стыки 12 представляют из себя в поперечном сечении шпонку из монолитного бетона, выполненную по всей длине пролетного строения. Опыт показал, что эти шпонки в процессе эксплуатации разрушаются, и плиты 1 начинают раздвигаться. В результате приходится делать дополнительный упор 13 и горизонтальную опорную часть 14. Полотно проезжей части представляет из себя выравнивающий слой 15, гидроизоляцию 16 и защитный слой 17. Оно не включено в работу плиты на изгиб и является лишь дополнительной нагрузкой.To further clarify the essence of the proposed technical solution, we give a characteristic of the prototype (figure 3), the disadvantages of which are eliminated by this solution. The span also consists of individual plates 1 connected by joints 12 and installed on the supporting parts 11. The joints 12 are in cross section a key made of cast concrete, made along the entire length of the span. Experience has shown that these keys are destroyed during operation, and plates 1 begin to slide apart. As a result, it is necessary to make an additional emphasis 13 and a horizontal supporting part 14. The roadway lane is a leveling layer 15, waterproofing 16 and a protective layer 17. It is not included in the work of the plate for bending and is only an additional load.

Плитное пролетное строение предлагаемой конструкции работает следующим образом. При проходе нагрузки над отдельной плитой за счет стыков 2 включается в работу смежная плита, которая, в свою очередь, включает в работу следующую. Полотно проезжей части за счет повышенного сцепления предлагаемого вида бетона с плитой 1 и за счет сцепления в стыках 2 включается в работу пролетного строения на изгиб. При этом полотно проезжей части 3 заменяет выравнивающий слой 15, гидроизоляцию 16 и защитный слой 17, что существенно упрощает производство работ.Plate span of the proposed design works as follows. When the load passes over a separate plate due to the joints 2, an adjacent plate is included in the work, which, in turn, includes the following. The roadway due to increased adhesion of the proposed type of concrete with slab 1 and due to adhesion at the joints 2 is included in the work of the span for bending. In this case, the carriageway 3 replaces the leveling layer 15, the waterproofing 16 and the protective layer 17, which greatly simplifies the work.

Особенностью сооружения пролетного строения предлагаемой конструкции является возможность разделения во времени отдельных этапов. В зимнее время может быть осуществлен монтаж плит 1 и объединение их стыками 2. После чего может быть открыто движение с ограниченными нагрузками. В благоприятное для бетонных работ летнее время может быть уложено полотно проезжей части 3. С этой целью соединительный монтажный металлический элемент может быть выполнен составным и разъемным.A feature of the construction of the span of the proposed design is the possibility of separation in time of individual stages. In winter, the installation of plates 1 and their integration by joints 2 can be carried out. After that, movement with limited loads can be opened. In a summer time favorable for concrete work, the roadway 3 can be laid. For this purpose, the connecting mounting metal element can be made integral and detachable.

Эффективность предлагаемой конструкции определяется экономичностью, поскольку полотно проезжей части включено в работу, надежностью, поскольку стыки обеспечивают нормальное поперечное соединение плит, и улучшенной технологичностью, поскольку допускается разделение во времени этапов строительства и упрощается сооружение полотна проезжей части.The effectiveness of the proposed design is determined by cost-effectiveness, since the roadway lane is included in the work, reliability, since the joints provide a normal transverse connection of the plates, and improved manufacturability, since the construction stages can be separated in time and the construction of the roadway lane is simplified.

Claims (3)

1. Плитное пролетное строение автодорожного моста, состоящее в поперечном сечении из отдельных сборных плит, объединенных стыками, и полотна проезжей части, уложенного на верхней поверхности плит, отличающееся тем, что полотно проезжей части выполнено из монолитного водонепроницаемого бетона, а стыки выполнены в виде отдельных жестких металлических соединений, представляющих собой закладные металлические элементы, расположенные в смежных плитах напротив друг друга и объединенные соединительным монтажным металлическим элементом таким образом, что последний входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона, при этом расстояние по длине пролетного строения между жесткими металлическими соединениями определяется зависимостью:1. Plate span of the road bridge, consisting in cross section of separate precast plates, joined by joints, and the roadway web laid on the top surface of the plates, characterized in that the roadway web is made of monolithic waterproof concrete, and the joints are made in separate rigid metal joints, which are embedded metal elements located in adjacent plates opposite each other and connected by a connecting mounting metal element m the way that the latter enters the body of the roadway of monolithic waterproof concrete, while the distance along the span between hard metal joints is determined by the relationship:

где а - расстояние между жесткими металлическими соединениями, м;where a is the distance between the rigid metal compounds, m; l - длина плитного пролетного строения, м;l is the length of the slab span, m; к=0,8-1,2 - коэффициент учета местных условий, б/р;k = 0.8-1.2 - coefficient of local conditions, b / r; n - количество соединений, определяемое расчетом, б/р.n is the number of compounds determined by the calculation, b / p. 2. Плитное пролетное строение автодорожного моста по п.1, отличающееся тем, что полотно проезжей части выполнено из модицифированного сталефибробетона.2. Plate span of the road bridge according to claim 1, characterized in that the roadway is made of modified steel fiber concrete. 3. Плитное пролетное строение автодорожного моста по п.1 или 2, отличающееся тем, что соединительный монтажный металлический элемент содержит разъемные нижнюю и верхнюю части, при этом нижняя часть расположена ниже верхней поверхности сборных плит, а верхняя входит в тело полотна проезжей части из монолитного водонепроницаемого бетона.3. The tiled span of the road bridge according to claim 1 or 2, characterized in that the connecting mounting metal element contains detachable lower and upper parts, the lower part being located below the upper surface of the precast plates, and the upper part enters the body of the carriageway from monolithic waterproof concrete.

Images