Спосіб підвищення несучої здатності та збільшення габаритів моста без улаштування додаткових опор

Спосіб підвищення несучої здатності та збільшення габаритів існуючого моста, що включає видалення конструктиву дорожнього покриття до повного оголення верхньої полиці прогонової будови моста та укладки монолітної залізобетонної плити, який відрізняється тим, що армуючі елементи (5), встановлені в зоні максимального розтягу залізобетонних балок прогонової будови моста, об'єднані з арматурною сіткою (4) монолітної залізобетонної плити, улаштованої безпосередньо на існуючій верхній полиці прогонової будови моста (1), металевими тяжами (6), в яких для забезпечення необхідного зусилля слугують гайки болтового з'єднання, та містить спеціальну опалубку (3) для створення консольних ділянок монолітної накладної залізобетонної плити. Винахід належить до галузі мостобудування і може бути використаний при розробці проектнокошторисної документації та при виконанні робіт капітального ремонту або реконструкції вже існуючих мостів. Відомий спосіб розширення існуючої залізобетонної балочної прогонової будови, що передбачає розширення опор та встановлення на них додаткових балок (Шаповалов І.П. Проектування мостів і шляхопроводів на автомобільних дорогах. - К: "Будівельник", 1978. - С.132-134). Указаний спосіб характеризується високою матеріалоємністю і трудомісткістю робіт, не забезпечує підвищення несучої здатності моста, вимагає повністю закривати рух по спорудженню і влаштовувати дорогі об'їзди на період проведення робіт по ремонту мостового спорудження. Відомий спосіб розширення існуючої залізобетонної балочної прогонової будови моста за описом до авторського свідоцтва СРСР №796301, МКВ3 E01D 7/00, 21/00, дата публікації 15.01.1981, бюл. №2. Відповідно до цього способу для підвищення несучої здатності прогонової будови моста, спочатку видаляють частину балок прогонової будови моста та на утворюваному проміжку бето нують додаткові ребра, а під час укладки монолітної залізобетонної плити з консольними ділянками об'єднують її з цими ребрами. Загальними ознаками аналога і запропонованого способу є укладка монолітної залізобетонної плити з консольними ділянками Недоліками цього способу є: висока трудомісткість робіт, пов'язаних з заміною прогонових балок; необхідність цілком закривати рух по мосту; організація дорогих об'їздів на період проведення ремонтних робіт. Суттєвим недоліком цього способу є також обмежене підвищення несучої здатності мосту оскільки збільшення ваги монолітної накладної залізобетонної плити приводить до додаткового навантаження та руйнування конструктивних елементів. Відомий також спосіб підвищення несучої здатності прогонової будови моста за описом до авторського свідоцтва СРСР №1346722, МКВ4 E01D 21/00, дата публікації 23.10.1987, бюл. №39. Відповідно до цього способу видаляють крайні балки прогонової будови моста, роблять зниження рівня опертя під ними, встановлюють збірні залізобетонні балки більшої висоти несиметричного таврового поперечного перерізу з вертикальними кріз (19) UA (11) 97281 (13) C2 (21) a201000599 (22) 17.03.2010 (24) 25.01.2012 (46) 25.01.2012, Бюл.№ 2, 2012 р. (72) ТОДИРИКА ВАСИЛЬ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ФЕДОРЕНКО ІВАН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ДАВИДЕНКО ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) ТОДИРИКА ВАСИЛЬ ВОЛОДИМИРОВИЧ, ФЕДОРЕНКО ІВАН ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ДАВИДЕНКО ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ (56) SU 796301 A, 15.01.1981 UA 36557 A, 16.04.2001 RU 2205914 C1, 10.06.2003 UA 52285 U, 25.08.2010 SU 1470911 A1, 07.04.1989 3 ними отворами. Внутрішні консольні звідси розташовують над існуючою прогінною будовою з зазором щодо верхньої її поверхні. У існуючій прогінній будові і у внутрішніх консольних звисах виконують співвісні отвори, в які встановлюють анкерні кріплення, об'єднують внутрішні консольні звиси між собою швом з утворенням нової проїжджої частини. Загальними ознаками аналога і запропонованого способу є видаляння конструктиву дорожнього покриття і укладання монолітної залізобетонної плити. Недоліками цього способу є: висока трудомісткість робіт, пов'язаних з заміною прогонових балок; необхідність цілком закривати рух по мосту; організація дорогих об'їздів на період проведення ремонтних робіт. Крім того, замінені крайні балки будуть передавати існуючим опорам додаткові підвищені опорні реакції, що в свою чергу вимагає посилення цих існуючих опор. За найближчий аналог вибрано спосіб підвищення несучої здатності однопрогонової будови моста за описом до авторського свідоцтва СРСР №1521805, МКВ4 E01D 7/00, дата публікації 15.11.1989, бюл. №42. Зазначений спосіб виключає необхідність заміни існуючих устоїв моста. Загальними ознаками прототипу і рішення, є видалення конструктиву дорожнього покриття до оголення верхньої поверхні балочної прогонової будови моста й укладка монолітної залізобетонної плити. Спосіб дозволяє здійснити передачу власної ваги плити посилення тільки на додаткові опори, не навантажуючи існуючі підвалини моста при одночасному підвищенні несучої спроможності прогонової будови моста. Недоліками зазначеного способу є висока матеріалоємність і трудомісткість робіт, що пов'язана з влаштуванням додаткових опор, необхідністю цілком закривати рух по спорудженню і влаштовувати дорогі об'їзди на період ведення робіт по ремонту мостового спорудження. Суттєвим недоліком також є те, що додаткові опори, які влаштовують в тілі підхідного насипу, в перші роки експлуатації будуть мати значні осадки в порівнянні з існуючими устоями, що експлуатуються тривалий час, і у яких уже відбулися осадки. Внаслідок цього частина постійного навантаження від накладної залізобетонної плити і дорожнього одягу буде передаватися на існуючу прогонову будову, знижуючи її несучу спроможність. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу посилення прогонової будови моста, в якому за рахунок особливостей технології забезпечити підвищення несучої здатності прогонової будови моста та збільшити габарити моста без заміни існуючих балок і без улаштування додаткових опор. Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованому способі на балках існуючої прогонової будови моста в зоні їх максимального розтягу встановлюють армуючі елементи, об'єднані з арматурною сіткою монолітної залізобетонної плити, улаштованої безпосередньо на існуючій верхній полиці прогонової будови мосту, металевими тяжами, в яких для забезпечення необхідного зу 97281 4 силля слугують гайки болтового з'єднання, для створення консольних ділянок монолітної накладної залізобетонної плити використовується спеціальна опалубка. Нижче наведено опис способу, з посиланнями на креслення, на яких показано: Фіг.1 - схематичне зображення прогонової будови моста в поперечному щодо осей балок розрізі; Фіг.2 - схематичне зображення прогонової будови моста в подовжньому щодо осей балок розрізі; Фіг.3 - вид вузла А на Фіг.1 у збільшеному масштабі. Спосіб виконують таким чином. Спочатку видаляють конструктив дорожнього покриття до повного оголення верхньої полиці прогонової будови моста 1, а при необхідності і слабкий захисний шар верхньої полиці. На поверхні верхньої полиці прогонової будови для поліпшення зчеплення з монолітною накладною залізобетонною плитою виконують насічки та улаштовують упори 2 або використовують відповідні хімічні суміші. При необхідності збільшення габариту моста встановлюють спеціальну додаткову опалубку 3 для улаштування монолітної накладної залізобетонної плити. На підготовлених верхніх полицях прогонової будови моста та на опалубці встановлюють арматурні сітки 4 монолітної накладної залізобетонної плити. Для підвищення несучої здатності моста на залізобетонні балки прогонової будови моста в зоні їх максимального розтягу встановлюють додаткові армуючі елементи 5. Як армуючі елементи використовують листову сталь або стандартний прокатний профіль - швелер. Розмір армуючих елементів повинен бути не менше товщини ребра балки. Армуючі елементи з'єднують з балками анкерним або клейовим, або анкерним та клейовим з'єднаннями. Як клей можна також застосовувати епоксидні композиції, наприклад, на основі епоксидної смоли. Для більшого підвищення несучої здатності моста та для створення єдиного робочого простору, арматурну сітку монолітної накладної залізобетонної плити та армуючі елементи в розтягнутій зоні зв'язують металевими тяжами 6. Металеві тяжі - це вертикальні та похилі металеві тяжі, з'єднані зверху з арматурною сіткою 4 монолітної накладної залізобетонної плити, а знизу болтовим з'єднанням 7 з армуючими елементами 5. Необхідні зусилля в тяжах створюють за допомогою затягування гайок болтового з'єднання 7. Далі безпосередньо на верхню полицю прогонової будови моста, на вже встановлені арматурні сітки укладають бетонну суміш 8. При необхідності збільшення габариту моста бетонну суміш укладають також і на вже встановлену спеціальну додаткову опалубку 3, тобто монолітну накладну залізобетонну плиту виконують з консольними ділянками. Після набору міцності бетону відновлюють конструктив дорожнього покриття 9. Параметри всіх елементів, в т.ч. площу поперечного перерізу та інші параметри армуючих елементів, характеристики арматурної сітки та 5 товщину монолітної накладної залізобетонної плити; можливий розмір консольних ділянок та інші параметри визначають по відомих залежностях, які застосовуються для розрахунку будівельних конструкцій. Спосіб дозволяє несучу здатність та габарити мосту, побудованого по старих нормах, привести у відповідність з вимогами діючих норм. При цьому старий міст не руйнують, не розбирають і замість існуючого мосту не будують новий, а залежно від ресурсу старої споруди улаштовують: або тільки Комп’ютерна верстка А.Рябко 97281 6 монолітну накладну залізобетонну плиту; або монолітну накладну залізобетонну плиту та армуючі елементи; або монолітну накладну залізобетонну плиту, армуючі елементи та металеві тяжі. А ширину проїзної частини мостів і шляхопроводів збільшують без улаштування додаткових фундаментних опор та укладки додаткових прогонових балок. Застосування запропонованого способу суттєво зменшує витрати на реконструкцію та ремонт вже існуючих мостів. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601