Деформационный шов пролетных строений моста

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТА(73) Патентообладатель Проектно-ремонтно(46) 30.12.1998 строительное объединение по проектированию,(71) Заявитель Проектно-ремонтно-строительное строительству, ремонту и содержанию автомообъединение по проектированию,стробильных дорог Могилевоблдорстройительству, ремонту и содержанию автомобильных дорог Могилевоблдорстрой(57) Деформационный шов пролетных строений моста, включающий корпус в виде упругой незамкнутой оболочки с вертикальной плоскостью симметрии, ограничитель вертикальных перемещений корпуса и водонепроницаемый заполнитель, отличающийся тем, что оболочка выполнена из стальных изогнутых листов,примыкающих нижней частью по образующей поверхности к торцевым стенкам пролетных строений, в плоскости симметрии оболочки установлена стальная пластинка, листы оболочки и пластинка в верхней части жестко соединены между собой по всей длине шва, при этом ограничитель вертикальных перемещений выполнен в виде тяг, установленных вдоль шва и соединенных одним концом с пластинкой, другим -с опорой моста, а водонепроницаемый заполнитель расположен в полостях между образующими оболочку листами и торцевыми стенками пролетных строений.(56) 1. СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. Госстрой СССР.-М., 1985. 2. Изменения СНиП 2.05.03-84. Госстрой СССР ЦНИИС, НИЦ Мосты.-М.,1992. 3. Заявка ФРГ 2202352, МПК 01 19/06, 1972. 4. Рекомендации по применению конструкций деформационных швов с резиновыми компенсаторами при строительстве и ремонте пролетных строений автодорожных мостов и путепроводов.-М., 1986.-С. 7, 8, 30, 42 2577 1 Изобретение относится к мостостроению, в области малых и средних автодорожных и городских мостов с разрезными железобетонными или сталежелезобетонными пролетными строениями. Деформационный шов - весьма уязвимый элемент в конструкции моста, также швы испытывают большие динамические нагрузки от движущихся экипажей из-за нарушений в зонах швов однородности мостового полотна, температурных воздействий, деформации концов пролетных строений от подвижных временных нагрузок. Элементы конструкций деформационных швов менее долговечны, чем в целом пролетные строения. Ремонт швов и их полная замена - трудоемкие технологические операции, требующие ограничений пропуска транспортных средств или временного прекращения эксплуатации моста. Детали шва из-за возникающих деффектов могут нарушить герметичность зоны шва, что влечет появление стока, имеющей агрессивные примеси воды с поверхности мостового полотна на главные балки, опорные части, верхние элементы опор моста, вызывая их коррозию и механические разрушения. В соответствии с требованиями, например 1 стр.12 п.1.66 и 2, стр. 14, конструкции деформационных швов должны обеспечивать прочность крепления элементов, герметичность и минимальные отклонения (плавность) в очертании продольного профиля мостового полотна в зоне шва. Поэтому важными критериями уровня конструкции шва, наряду с эксплуатационной надежностью, должны быть ремонтопригодность, возможность быстрой замены при достаточно низких затратах, простота изготовления, установки и крепления главного элемента шва - его корпуса. В известной конструкции устройства для перекрытия и уплотнения деформационных швов 3 предусмотрен один или несколько цилиндрических корпусов из эластичного материала типа резины, работающих на растяжение. Края корпусов ориентированы по вертикали и выполнены удлиненными для закрепления от выдергивания в желобах, выполняющих функции удерживающих элементов шва и образованных деталями,прикрепленными к фасонным профилям, заземленным в торцы образующих швов пролетных строений. Крепление краев конусов в желобах осуществлено по принципу эластичных запоров, в которые края корпусов легко опускаются, но не могут быть извлечены при выдергивании вверх. Недостатки этого решения - очень сложная форма корпуса и других элементов шва, возможная потеря эластичности и недолговечность работы резинового материала при циклических повторяющихся низких температурах наряду с возможными высоким уровнем его нагрева и удлинением вдоль шва в летнее время, трудности с заменой поврежденных корпусов, нарушение герметичности при усталостном разрушении деталей желобов и мест быстрого изменения кривизны в оболочке корпуса, что усугубляется старением резиновой оболочки как материала. Наиболее близким из известных технических решений является деформационный шов 4, включающий корпус с вертикальной плоскостью симметрии из тонкостенных цилиндрических упругих оболочек с открытым контуром поперечного сечения (цилиндрический корпус из эластичного материала типа резины с открытым, выпуклостью - вверх контуром поперечного сечения и ограничитель вертикальных перемещений корпуса в виде вертикальных пластин, удерживающих края корпуса. Верх корпуса оболочки выполнен водонепроницаемым материалом. Такое решение более простое по сравнению с конструкцией шва 3, но сохраняет все остальные его недостатки, отмеченные выше. Вместе с тем, упрощение конструкции корпуса шва делает менее надежной работу удерживающего элемента жесткость резиновой оболочки корпуса недостаточна для преодоления сопротивления удерживающих элементов, что приводит к нарушению герметичности шва. Требуется точность при установке на окаймляющих элементах деталей удерживающего элемента, а также точность установки самих окаймляющих элементов в качестве закладных деталей в торцах пролетных строений. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности шва. как гидроизолятора подвижной зоны контакта пролетных строений при сохранении плавности поверхности мостового полотна и увеличении удобств установки и замены корпуса шва. Решение поставленной задачи достигается тем, что деформационный шов пролетных строений моста,включающий корпус в виде упругой незамкнутой оболочки с вертикальной плоскостью симметрии, ограничитель вертикальных перемещений корпуса и водонепроницаемый заполнитель, причем оболочка выполнена из стальных изогнутых листов, примыкающих нижней частью по образующей поверхности к торцевым стенкам пролетных строений, в плоскости симметрии оболочки установлена стальная пластинка, листы оболочки и пластинка в верхней части жестко соединены между собой по всей длине шва, при этом ограничитель вертикальных перемещений выполнен в виде тяг, установленных вдоль шва и соединенных одним концом с пластинкой, другим - с опорой моста, а водонепроницаемый заполнитель расположен в полостях между образующими оболочку листами и торцевыми стенками пролетных строений. Сущность изобретения поясняется рисунками. На фиг. 1 показан в поперечном сечении простейший вариант шва, на фигурах 2 и 3 показаны в поперечном сечении более сложные варианты шва, предназначенные для мостов с пролетами около 60 метров. На фиг. 4 показан разрез 1-1 по фиг. 1. 2577 1 На фиг. 1, 2, 3 корпус шва образован пластинкой 1 с симметрично прикрепленными к ней, соответственно, двумя, четырьмя и шестью оболочками 2 с помощью заклепок 3. Водонепроницаемый заполнитель 4 находится в полостях над и между оболочками 2 и торцевыми стенками 5 пролетных строений. Корпус шва через пластинку 1 (фиг. 4) тягами 6 прикреплен с помощью закладных деталей 7 к опоре 8. Корпус шва изготавливается с контролируемыми размерами(расстояниями между наиболее удаленными от плоскости симметрии образующими цилиндрических оболочек). Величинаво всех случаях должна удовлетворять неравенствам 12 где 1 - наибольший расчетный зазор в деформационном шве при расчетной минимальной температуре пролетного строения, с учетом действия временной вертикальной нагрузки на смежные пролетные строения 2 - наименьший расчетный зазор в деформационном шве при расчетной максимальной температуре пролетного строения, без учета действия временной вертикальной нагрузки- предельные упругие деформации сближения крайних симметричных кромок каждой пары симметричных оболочек из условия прочности материала оболочек и их креплений к пластине корпуса. Корпус шва устанавливается в проектное положение упругим нажатием на оболочки 2, при этом уширенные зоны пластинки 1 в промежутках между стенками 6 главных балок пролетных строений становятся доступными для прикрепления к ним удерживающих корпус тяг 6. После закрепления тяг, например, высокопрочными болтами в полости шва вводится водонепроницаемый заполнитель 4. В процессе эксплуатации шва при наезде на шов колеса через заполнитель верхней полости на пластинку 1 и оболочки 2 передается направленное преимущественно вниз давление от экипажа, что приводит к увеличению горизонтальной составляющей давления оболочек 2 и заполнителя 4 на стенку шва, способствуя его максимальной герметизации. Введение заполнителя 4 не только в верхнюю полость, но и между оболочками 2, повышает эффект герметизации и увеличивает надежность шва. При износе заполнителя и деталей корпуса, после отсоединения тяг 6, корпус может быть извлечен по вертикали вверх из полости шва для обновления заполнителя 4 или для другого вида ремонта. Благодаря переходу от резиновых оболочек корпуса в прототипе и аналоге к тонкостенным стальным оболочкам, удается эффективно использовать их упругие свойства во всем интервале колебаний температуры. Стальные оболочки менее подвержены старению, а их защита от коррозии не представляет серьезной проблемы, например возможна их металлизация цветными металлами или напыление полимера. Заявляемое решение существенно повышает надежность работы шва и делает его ремонтопригодным. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4