НОВЫЕ КОНСТУРКЦИИ ПО ИНЖЕНЕРНЫМНЫМ СООРУЖЕНИЯМ

Новые конструкции элементов мостов и тоннелей

Профессором Байнатовым получено более 120 авторских свидетельств, патентов СССР, РФ, РК на изобретение конструкции различного назначения:

  • - Селезащитные сооружения;
  • - защита от лавин и оползней;
  • - защита от песко и снежных отложений;
  • - усиление конструкции;
  • - барьеры безопасности для автомобильных дорог;
  • - сейсмогасители и сейсмостойкие здания;
  • - конструкции мостов и тоннелей;
  • - датчики для измерения давления от селевых потоков;
  • - ветроэнергетические установки.

В этом параграфе рассмотриваются новые конструкции мостов и тоннелей.

Разводные мосты «барабанного типа».

I - варинат (металлический). Подъем пролетного строения моста осуществляется двумя пространственными кольцами установленными на Катковых опорах допускающих вращения.

Пролетные строения закреплены к внутренней поверхности кольца осесимметрично. При нижнем положении (рабочее состояние) пролетного строения через мост проезжают автомобили, а в верхнем - проезжают суда под пролетным строением. При диаметре кольца 25 м и четырех полосном движении, пролетное строение поднимается на 13-15 м.

Вращение (подъем) пролетного строения на 180° осуществляется не симметрично при помощи противовесов и двигатлей.

II - вариант (железобетонный). Пролетное строение состоит из двух половинок в соответствии с направлением движения автотранспорта. Направляющие, по которым двигаются (вращаются) пролетные строения, размещены внутри железобетонного свода, установленного жестко на попре (рис. 4.1.).

Вращения (подъем) пролетных строений осуществляется симметрично по дуге относительно оси дороги при помощи противовесов и механизмов.

Рисунок 4.1.

Разводные мосы барабанного типа, а-рабочее положение; б- при- поднетом состоянии; в- варианты моста

Повышение пространственной жесткости висячих, вантовых мостов и трубопроводов

Это достигается за счет крестообразного расположения цельных затяжек по нижнему поясу моста. Концы затяжек закреплены на боковых кронштейнах на уровне опорных частей пилонов. Затяжки в местах свободного пересечения с пролетным строением в середине пролета снабжены пружинами - амортизаторами и опирающееся на крестообразные фиксаторы (рис. 4.2.).

I [ри любом направлении ветровой нагрузки и колебании пролетного строения все затяжки, расположенные в разных сторонах моста, работают только на растяжение, таким образом, повышается устойчивость моста против колебаний, достигается экономия матреиалов за счет рациональной работы затяжек, т.е исключен принцип работы односторонних связей (получен патент, изготовлена модель).

Рис. 4.2.

Висячий мост с сейсмозатяжкой, a-общий вид моста; б- план-вид снизу; в- фрагмент трубчатых направляющих затяжкой и амортизаторами.

Усиление и повышение сейсмостойкости мостов

Для усиления предлагается использовать затяжки, концы которых закреплены к коротким стойкам, установленных на опоре моста. Стойки, из швеллера обжимая концы балки с двух сторон, обеспечивают упругие защемления и в результате этого достигается перераспределение усилия. При помощи хомутных винтов в затяжках создаются подъемные силы, за счет чего повышается грузоподъемность пролетного строения (рис.4.3.).

На основе этой идеи решена проблема повышения сейсмостойкости мостов, т.е.. на коротких опорных стойках закрепляются с двух сторон кронштейны вантовая ферма со свободно подвешеннной массой (гасителя), которая при колебании опоры моста, перемещаясь в протиповоположеном напрвлении по отношению к телу опоры, совершает удар, приводящий к уменьшению амплитуды колебания опоры моста.

Рис. 4.3.

а- схемы усиления балки, б - схема расположения элементов сейсмогасителя (фрагмент опорной части моста) в - балочно - шпренгельная расчетная схема

Технология анкеровки преднапряженных арматур балок мостов

На месте внутренних пластинчатых анкерных упоров (разработка МИ ИТ) предлагается установить плоский стержневой каркас из трех дугообразных арматур, по схеме треугольника. При такой схеме разветвления арматурных пучков увеличивается площадь контакта, т.е. повышается эффект сцепления. Анкерный стержневой каркас позволяет арматурным пучкам сближаться к растянутым волокнам пролетного строения, таким образом, спобоствует повыеш- нию эффективности работы преднапряженных арматур и грузоподъемности мостов (рис. 4.4.).

Кроме того, повышается несущая способность пролетных строений за счет сохранения монолитности структур бетона в растянутой зоне, то есть, в зоне анкеровки и соответственно повышется трещиностойкость пролетного строения и достигается экономия матреиалов за счет применения стержней в качестве анкерных упоров.

Рис. 4.4.

Каркасно-стержневой анкер преднапреженных пролетных строений мостов, а- общая схема анкерного каркаса; б- разлицные сечения каркаса.

Новые констукции тюбингов тоннельной обделки

Обычные прямоугольно-дугообразные тюбинги заменены новой констукцией в форме «ромба» галустка. Такое решение повышает сцепления элементов между собой и устойчивость обделок на сдвиг и кручение.

При сборке полоса обделки из таких тюбингов монтируется со сдвигом относительно соседних полос в результате достигается естественный контакт тюбингов,(по зигзагобразу) обеспечивают монолитность работ и всего тоннельного прохода. Каждый два тюбинга в форме «ромбы» соединяется между собой в двух точках длинными болтами через отверстия в ребре жесткости в углах тюбингов. Кроме того, длинные болты с двух сторон снабжены пружинами и амортизаторами. Такие решения повышает гибкость тонельной обделки что благоприятно сказывается на сейсмических воздействий, т.е. происходит гашение сейсмоколебания (рис. 4.5.).

При расчете схема предоставляется в виде многоузловых взаймопересекающих стержней, соедененных в разных сечениях, т.е. образуется монолитные кольца, что позволяет расчитывать кольцо простыми формулами сопративление материалов.

Рисунок 4.5.

Сборка и соединение ромбообразных тюбингов; а - фрагмент сборки тюбингов; б - соединение двух тубингов упругими связями; в - обделка тонеллей из ромбообразных тюбингов; г - расчетная схема в виде монолитного кольца

Новые конструкции тоннели эстакадного типа

Этот вариант тоннели предназначен для наземного строительства тоннели метрополитена т.е эстакадного типа.

Основные несущие элементы покрытия одного звена состоит из двух поперечных арок круглого (полуцилиндрического) очертания и двух продольно-диагонально расположенных арок пересекающие между собой в середине длины (рис. 4.6.).

Очертание арки выполняются в зависимости от высота продольных арок.

Особенность такого решения состоит в том что затяжки трехшарнирных арок проходят под железнодорожном полотно. Это выгодно во-первых, полностью используется пространство под аркой, во-вторых, сводчатое покрытие не требует стены, в-третих, усилия в затяжке подается к регулированию в зависимости от погодных условий и деформации конструкции.

Сейсмостойкость эстакадной тоннели заключается в том, что железнодорожное полотно построено отдельно от ограждающий конструкции т.е. от цилиндрического свода, они деформируется независимо друг от друга.

Например, под проезжей части шаг колонны составляет 8-12 м, а колонны ограждающего корпуса имеет шаг 20-24

м. все четыре арки соединены (натянуты) между собой металлическими прогонами и сверху накрывается в виде ромбик о о б разной сеткой.

Рисунок 4.6.

эстакадный тоннель метрополитена а - фрагмент, фасада; б - план; в - разряд по 7- 7; д - (фотография макетов эстакады.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >