Устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения

 

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для гашения колебаний пролетного строения, опертого на опоры сооружения, или как антисейсмическое устройство для предотвращения сброса пролетного строения с опор. Устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения включает вертикальный натяжной элемент, соединяющий пролетное строение, опирающееся на опорные части, с ригелем опоры, а также анкерную плиту с отверстием под вертикальный натяжной элемент, который зафиксирован с двух сторон анкерными зажимами на пролетном строении и под анкерной плитой. Новым является то, что вертикальный натяжной элемент выполнен как минимум из одного напряженного стального арматурного каната, причем каждый анкерный зажим выполнен в виде трехлепесткового цангового конуса и обоймы, имеющей центральное коническое под цанговый конус отверстие, а к пролетному строению и к анкерной плите прикреплены соответственно верхняя и нижняя направляющие втулки с центральными отверстиями под вертикальные натяжные элементы, причем центральные отверстия выполнены с конусной скругленной поверхностью, а в ригеле опоры предусмотрены сквозные каналы и снизу соосные с ними углубления под анкерные плиты, при этом каждый вертикальный натяжной элемент расположен в отверстиях пролетного строения, верхней направляющей втулки, сквозном канале ригеля, отверстиях нижней направляющей втулки и анкерной плиты. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежности крепления пролетного строения к опорам мостового сооружения при значительных горизонтальных перемещениях во всех направлениях. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к мостостроению и может быть использовано для гашения колебаний пролетного строения, опертого на опоры сооружения, или как антисейсмическое устройство для предотвращения сброса пролетного строения с опор.

В зависимости от системы пролетного строения и его особенностей применяют различные конструктивные решения для повышения эффективности гашения колебаний и повышения сейсмостойкости. Во всех случаях эти технические решения разрабатывают на основе анализа прочности сооружения с учетом конкретных эксплуатационных, сейсмических, грунтовых и др. условий. Для повышения эксплуатационной и сейсмической стойкости мостового сооружения обычно прибегают к дополнительному закреплению пролетных строений на опорах. Закрепление пролетных строений, например, на ригелях железобетонных опор может быть осуществлено с помощью сейсмостойких подвижных и неподвижных опорных частей. Их конструкция должна обеспечить передачу с пролетного строения на опору нагрузки, действующей в продольном и поперечном к оси мостового сооружения направлениях, и допускать беспрепятственные перемещения подвижного конца пролетного строения в процессе любых перемещений.

Известен узел крепления плиты проезжей части мостового сооружения к балке пролетного строения мостового сооружения, содержащий соединительный элемент, выполненный в виде горизонтально размещенного в зазоре между уголками цилиндрического шарнира с отверстиями, причем крепление пролетного строения к балке осуществляется посредством анкерных болтов, пропущенных через другие полки, а именно, прилегающие к балке пролетного строения (см. а.с. RU 920096, МПК 3 Е 01 D 9/02, публ. 1982 г.).

Этот узел анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения, т.к. не обеспечивает больших перемещений, происходящих в разных направлениях нагрузки.

Известно устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения, осуществляющее гашение колебаний разрезных пролетных строений (см. а.с. RU 908987, МПК³ Е 01 D 9/02, публ. 1982 г.). Устройство служит для гашения колебаний и включает амортизирующие приспособления, выполненные в виде предварительно напряженных затяжек, соединенных с ригелем опоры и с верхним поясом плит пролетного строения. Затяжки охватывают ригель опоры снизу и закреплены посредством анкерных элементов в верхней части смежных пролетных строений на концевых их участках. С целью обеспечения возможности регулирования гашения колебаний устройство снабжено натяжными приспособлениями с затяжками.

Такая конструкция устройства анкерного крепления обеспечивает эффективное гашение колебаний и возможность регулирования этого процесса, снижая напряжения от динамических воздействий в пролетных строениях.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения, включающее вертикальные натяжные стержни, соединяющие пролетное строение, опирающееся на подвижные опорные части, с ригелем опоры. Анкерная плита расположена под ригелем и выполнена с отверстиями, равными и соосными с отверстиями нижнего пояса пролетного строения, через которые проходят вертикальные натяжные стержни. В верхней части вертикальные стержни закреплены гайками на упорных уголках, прикрепленных к нижнему поясу пролетного строения, в нижней части они закреплены гайками. Опорные части передают на опору мостового сооружения сейсмическую нагрузку, а вертикальные натяжные стержни и их крепление рассчитаны на воспринятие силы, равной 10% опорной реакции анкерной плиты от веса пролетного строения (см. Шестоперов Г.С. "Сейсмостойкость мостов", М., Транспорт, 1984 г., стр.99-100).

Данное анкерное крепление ограничивает приподнимание опорных узлов и воспринимает колебания вертикального направления.

Технической задачей изобретения является устройство анкерного крепления, обеспечивающего надежность крепления пролетного строения к опорам мостового сооружения при значительных горизонтальных перемещениях во всех направлениях.

Технический результат достигается за счет того, что устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения включает вертикальный натяжной элемент, соединяющий пролетное строение, опирающееся на опорные части, с ригелем опоры, а также анкерную плиту с отверстием под вертикальный натяжной элемент, который зафиксирован с двух сторон анкерными зажимами на пролетном строении и под анкерной плитой.

Согласно изобретению, вертикальный натяжной элемент выполнен, как минимум, из одного напряженного стального арматурного каната, а каждый анкерный зажим выполнен в виде обоймы и трехлепесткового цангового конуса, причем обойма имеет центральное коническое под цанговый конус отверстие, а к пролетному строению и к анкерной плите прикреплены соответственно верхняя и нижняя направляющие втулки с центральным отверстием под вертикальный натяжной элемент, причем центральное отверстие выполнено с конусной скругленной поверхностью, а в ригеле опоры предусмотрены сквозные каналы и снизу соосные с ними углубления под анкерные плиты, при этом каждый вертикальный натяжной элемент расположен в отверстиях пролетного строения, верхней направляющей втулки, сквозном канале ригеля, отверстиях нижней направляющей втулки и анкерной плиты.

В качестве вертикального натяжного элемента использован стальной арматурный канат, выполненный из семи проволок.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг.1 схематично изображено мостовое сооружение с устройством анкерного крепления, на фиг.2 - фрагмент устройства анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения, на фиг.3 - разрез по А - А на фиг.2, на фиг.4 - разрез по Б - Б на фиг.2, на фиг.5 - трехлепестковый цанговый конус, вид сверху, на фиг.6 - трехлепестковый цанговый конус, сечение по В-В, на фиг.7 - обойма, разрез по центральной вертикальной оси.

Мостовое сооружение содержит опору 1 с ригелем 2 и пролетное строение 3. Пролетное строение 3, например, своим нижним поясом 4 опирается на опору 1 посредством подвижной или неподвижной опорной части 5. В пролетном строении 3 на его нижнем поясе выполнены отверстия 6. Анкерное крепление состоит из вертикального натяжного элемента 7, верхнего и нижнего анкерных зажимов 8 и 9, анкерной плиты 10 и верхней и нижней направляющих втулок 11 и 12. Анкерная плита 10 выполнена с отверстием 13, соосным и равным отверстию 6 нижнего пояса пролетного строения 4. Через эти отверстия 6 и 13 проходит вертикальный натяжной элемент 7, который зафиксирован с двух сторон верхним и нижним анкерными зажимами 8 и 9 соответственно. Каждый анкерный зажим 8 и 9 выполнен в виде трехлепесткового цангового конуса 14 и обоймы 15, имеющей центральное, коническое отверстие 16 под цанговый конус 14. К нижнему поясу пролетного строения 4 и к анкерной плите 10 закреплены, соответственно, верхняя 11 и нижняя 12 направляющие втулки, выполненные с центральным отверстием 17 под вертикальный натяжной элемент 7. Центральное отверстие 17 выполнено с конусной скругленной поверхностью. В ригеле 2 опоры 1 выполнены сквозные каналы 18 и соосные с ними и выполненные снизу углубления 19 под анкерные плиты 10. Каждый вертикальный натяжной элемент 7 выполнен, как минимум, из одного стального арматурного каната, который состоит из семи проволок. Каждый вертикальный натяжной элемент 7 с верхнего конца фиксируется анкерным зажимом 8 и пропускается через отверстие 6 пролетного строения, отверстие 17 верхней направляющей втулки 11, через сквозной канал 18 в ригеле 2, через отверстие 17 нижней направляющей втулки 12, через отверстие 13 анкерной плиты 10. На нижний конец вертикального натяжного элемента 7 надевают нижний анкерный зажим 9. Под ригелем 2 устанавливают домкрат (на чертеже не показан), которым напрягают вертикальный натяжной элемент 7 и закрепляют анкерным зажимом 9. Затем нижний конец вертикального натяжного элемента 7 отрезают. Количество натяжных элементов 7 зависит от заданной величины усилия, действующего на анкерное крепление пролетного строения к опоре мостового сооружения.

Устройство анкерных креплений пролетного строения к опоре мостового сооружения осуществляется следующим образом.

Анкерные крепления устраивают после установки пролетных строений, например, нижним своим поясом на подвижные или неподвижные опорные части 5, которые, в свою очередь, устанавливают на ригеле 2 опоры 1. Для устройства анкерного крепления производят бурение сквозных каналов 18 в ригеле 2 опоры 1 под анкерные крепления, если они не выполнены заранее. Для производства бурения сначала производят разметку и бурение снизу сквозных каналов 18 и соосных с ними углублений 19. В нижнем поясе пролетного строения 4 и в анкерной плите 10 предварительно выполняют отверстия 6 и 13 соответственно. Снизу пролетного строения 4 и сверху на анкерной плите 10 устанавливают направляющие втулки 11 и 12, например, на сварке.

Отрезки вертикального натяжного элемента 7 (стального арматурного каната марки К7 по ГОСТу 13840-68* диаметром 15 мм с временным сопротивлением разрыву 17000 кгс/см²). При выборе длины вертикального натяжного элемента 7 (стального арматурного каната) учитывают расстояние между анкерными зажимами 8, 9 (расчетное расстояние задается при проектировании мостового сооружения), а также величину захвата стального арматурного каната в верхнем и нижнем анкерных зажимах 8, 9 и длину концов стального каната за их пределами. Длина конца стального каната за пределами верхнего анкерного зажима 8 не должна превышать 10 мм, а за пределами нижнего анкерного зажима 9 - должна быть не менее 700 мм.

Верхний анкерный зажим 8 крепят на стальном арматурном канате предварительно на стенде и в таком виде доставляют к месту монтажа. Анкерные зажимы 8, 9, поступающие на объект монтажа, должны иметь паспорта, в которых указывается марка стали, характер обработки и основные размеры. Для натяжения вертикальных натяжных элементов 7 используют гидравлические домкраты мощностью 20 тс. Величину усилия натяжения контролируют по манометру гидродомкрата.

Вертикальный натяжной элемент 7 (стальной арматурный канат) с верхним анкерным зажимом 8 пропускают через отверстие 6 пролетного строения, через отверстие 17 верхней направляющей втулки 11, через сквозной канал 18 ригеля 2, через отверстие 17 в нижней направляющей втулке 12 и через отверстие 13 анкерной плиты 10. На нижнем конце стального арматурного каната закрепляют нижний анкерный зажим 9 и гидравлическим домкратом начинают натягивать стальной арматурный канат снизу до заданной величины, контролируемой манометром. Таким образом, стальные арматурные канаты переходят в напряженное состояние и могут выдерживать заданные нагрузки. После натяжения конец стального арматурного каната, выступающего за пределы нижнего анкерного зажима 9, отрезают, например, механическим или огневым способом. Использование изобретения позволит устраивать надежные и долговечные анкерные крепления в мостовых сооружениях, в которых возникают достаточно большие горизонтальные перемещения во всех направлениях и обеспечивают надежную работу конструкции пролетного строения мостового сооружения. При этом анкерные крепления быстрозаменяемые.

Формула изобретения

1. Устройство анкерного крепления пролетного строения к опоре мостового сооружения, включающее вертикальный натяжной элемент, соединяющий пролетное строение, опирающееся на опорные части, с ригелем опоры, а также анкерную плиту с отверстием под вертикальный натяжной элемент, который зафиксирован с двух сторон анкерными зажимами на пролетном строении и под анкерной плитой, отличающееся тем, что вертикальный натяжной элемент выполнен как минимум из одного напряженного стального арматурного каната, причем каждый анкерный зажим выполнен в виде трехлепесткового цангового конуса и обоймы, имеющей центральное коническое под цанговый конус отверстие, а к пролетному строению и к анкерной плите прикреплены соответственно верхняя и нижняя направляющие втулки с центральными отверстиями под вертикальные натяжные элементы, причем центральные отверстия выполнены с конусной скругленной поверхностью, а в ригеле опоры предусмотрены сквозные каналы и снизу соосные с ними углубления под анкерные плиты, при этом каждый вертикальный натяжной элемент расположен в отверстиях пролетного строения, верхней направляющей втулки, сквозном канале ригеля, отверстиях нижней направляющей втулки и анкерной плиты.

2. Устройство анкерного крепления по п.1, отличающееся тем, что в качестве вертикального натяжного элемента использован стальной арматурный канат, выполненный из семи проволок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7