PL B1. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa,PL BUP 26/03

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) Int.Cl. E01D 1/00 ( ) E01D 21/00 ( ) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Sposób wykonywania konstrukcji mostu zespolonego stalowo-betonowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 26/03 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa,PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 01/10 (72) Twórca(y) wynalazku: Zdzisław Szeląg,Warszawa,PL Jerzy Bogaczyk,Warszawa,PL Janusz Wiśniewski,Warszawa,PL Marek Łagoda,Warszawa,PL PL B1

2 2 PL B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania konstrukcji mostu zespolonego stalowo-betonowego metodą nasuwania podłużnego. Dotychczas konstrukcje mostu zespolonego stalowo-betonowego wykonywane są w ten sposób, że w pierwszej kolejności montowana jest całkowita konstrukcja stalowa a następnie wykonuje się żelbetową płytę pomostu. Wadą tego sposobu jest konieczność wykonywania szalunków, dostarczania masy betonowej i uzbrojenia w miejsce wbudowania, tj. na znaczne odległości i często do miejsc znajdujących się nad trudnodostępnymi przeszkodami. Wszystkie te zabiegi wymagają bardzo skomplikowanych, ciężkich i kosztownych urządzeń. Znane są również, min. z polskich opisów patentowych nr i przęsła mostowe stalowo-betonowe, montowane z wydłużonych segmentów wykonywanych w wytwórni a następnie, po przewiezieniu na miejsce budowy i ustawieniu na podporach obok siebie, łączone w całość przez spawanie pasów dolnych i płyty pomostu za pośrednictwem łączników. Segment przęsła mostowego, przedstawiony w opisie patentowym wykonywane jest w wytwórni z zabetonowaną płytą pomostu i transportowany na miejsce budowy w pozycji odwróconej, tj. zwrócony dla bezpieczeństwa transportu płytami betonowymi ku dołowi. Niedogodnością tego rozwiązania jest trudność z odwróceniem segmentu przed ułożeniem na podporach, co wymaga użycia obrotnic, i trudności transportowe ze względu na jego dużą masę. W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego metalowo-żelbetowe przęsło mostowe składa się z wydłużonych stalowych prefabrykatów kratowych, posiadających pas górny w postaci metalowej płyty profilowej i podłużnego zbrojenia płyty pomostowej oraz poprzecznych i podłużnych skratowań prętowych, które, po ułożeniu obok siebie na łożyskach podporowych na całej szerokości przęsła, łączy się przez spawanie a następnie wykonuje się zbrojenie poprzeczne płyty pomostowej i formuje się beton, wykorzystując jako szalunek stalową płytę profilową. W tym rozwiązaniu łatwiejszy jest transport i montaż segmentu, który jest przestrzenną konstrukcją stalową natomiast betonowanie płyty odbywa się na miejscu budowy, co wiąże się z dostarczaniem na duże odległości mieszanki betonowej. Z licznych publikacji, opisów patentowych i praktyki budowlanej znane są sposoby budowy ustroju nośnego mostów metodą nasuwania podłużnego segmentami. Ten sposób budowy zastosowany był najpierw do mostów stalowych, a następnie również do mostów betonowych. Sposoby budowy mostów betonowy metodą nasuwania podłużnego, opisane min. w publikacji Technologia budowy mostów betonowych J. Głąb, wydawnictwa Komunikacji i Łączności 1982 polegają na wykonywaniu ustroju nośnego sekcjami na specjalnie przygotowanym stanowiskiem za przyczółkiem. Każda wykonana sekcja, po stwardnieniu betonu i sprężeniu jest wysuwana za przeszkodę, a na zwolnionym miejscu betonuje się następną sekcję. Jeden ze sposobów przemieszczania na podpory zmontowanych stalowych przęseł mostowych, przedstawiony w polskim opisie patentowym , polega na tym, że urządzenie do przemieszczania wprowadza się do przestrzeni pomiędzy elementami konstrukcji nośnej zmontowanego przęsła poza podporami stałymi mostu. Następnie po zespoleniu urządzenia z konstrukcją przęsła przesuwa się je po drodze tocznej, umieszczonej na stałych podporach mostu, po czym przęsło mostu opuszcza się na stałe podpory a urządzenie wyprowadza się poza podpory i ponownie umieszcza się w konstrukcji następnego przęsła, które przemieszcza się na podpory stałe w ten sam sposób. Wynalazek ten może być stosowany do montowania stalowych mostów kratownicowych wolno-podpartych z jazdą dołem, mających wolną przestrzeń, zawartą między elementami konstrukcji nośnej przęsła kratowego mostu, ponieważ w tej przestrzeni możliwe jest umieszczenie urządzenia do przesuwania przęsła na stałe podpory mostu. Sposoby wykonywania mostów betonowych metodą nasuwania podłużnego, opisane w polskich opisach patentowych , i , mogą być stosowane do budowy mostów sprężonych kablami zewnętrznymi. Te znane sposoby budowy mostów metodą nasuwania podłużnego nie były stosowane do mostów zespolonych stalowo-betonowych, ponieważ trudność techniczną stanowiło zapobieganie przed powstawaniem rys i pęknięć płyty betonowej, wykonanej na przęśle stalowym w wyniku przesuwania na podpory. Podczas nasuwania podłużnego konstrukcja nośna mostu jest poddawana działaniu momentu zginającego, co było powodem niszczenie płyty betonowej. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia wykonywanie mostów stalowo-betonowych metodą nasuwania podłużnego segmentami nie powodując uszkodzeń płyty betonowej.

3 PL B1 3 Zgodnie z wynalazkiem montaż segmentu konstrukcji mostu i betonowanie płyty pomostu na segmencie wykonuje się na placu przed przeszkodą następnie segmenty etapowo nasuwa się nad przeszkodę jako konstrukcję stalowo betonową przy czym w pierwszej fazie wykonuje się montaż pierwszego segmentu konstrukcji stalowej, składającej się z dźwigarów i poprzecznie oraz zbrojenia płyty pomostu, w drugiej fazie montaż drugiego segmentu konstrukcji stalowej i betonowanie płyty na pierwszym segmencie oraz przesunięcie pierwszego i drugiego segmentu, w następnej fazie montuje się kolejny segment i betonuje poprzedni oraz przesuwa się poprzednie, już zabetonowane i tak postępuje się aż do nasunięcia całej konstrukcji na podpory, przy czym korzystne jest stosowanie podpór tymczasowych. Betonowanie segmentów wykonuje się z pozostawieniem przerwy, nad co drugą poprzecznicą i przerw, korzystnie w postaci okienek, nad dźwigarami, które betonuje się po nasunięciu całej konstrukcji mostu. W korzystnym wariancie wykonania pierwszy, nasuwany segment konstrukcji mostu, składa się z konstrukcji stalowej i zbrojenia płyty a betonowanie tego segmentu wykonuje się po nasunięciu na podpory całej konstrukcji mostu. Ten pierwszy segment stanowi swoisty awanbek, ograniczający moment wspornikowy w czasie nasuwnia konstrukcji. Przerwy w betonowaniu mają na celu eliminację zarysowań płyty pomostu. Dzięki podziałowi płyty, za pomocą tych przerw, pracuje ona w kierunku podłużnym mostu jak konstrukcja wspornikowa. Ekstremalne naprężenia w płycie mieszczą się w granicach wartości dopuszczalnych poza górną powierzchnią w miejscu utwierdzenia, tzn. nad poprzecznicą zespoloną z betonową płytą, co uzyskane zostało również dzięki temu, że nad górną półką każdego dźwigara pozostawione są w płycie niezabetonowane przestrzenie okienka co powoduje, że nad dźwigarem stalowym występuje swego rodzaju nieciągłość w płycie pomostu. W przypadku betonowania płyty pomostu ze wspornikami, wsporniki te połączone są z pozostałą częścią płyty beleczkami betonowymi, które utrzymują wspornik płyty w czasie przesuwania konstrukcji, natomiast w niezabetonowanych okienkach usytuowane są sworznie dźwigara, które służą do zespolenia płyty betonowej z konstrukcją stalową po zabetonowaniu okienek. Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje schemat poszczególnych faz podłużnego nasuwania na podpory konstrukcji mostowej, fig. 2 - schemat segmentu konstrukcji z zabetonowaną płytą w fazie nasuwania, fig widok z góry fragmentu płyty betonowej w fazie nasuwania i szczegół niezabetonowanego fragmentu płyty. Konstrukcja ustroju nośnego mostu składa się ze stalowych dźwigarów głównych 1 oraz poprzecznic 2, a także z betonowej płyty pomostu 3 ze wspornikami 4, usytuowanej na konstrukcji stalowej. Konstrukcję montuje się na podporach metodą nasuwania podłużnego. Na stanowisku scalania, usytuowanym w osi podpór mostu przed przeszkodą wykonuje się w I fazie montaż pierwszego A, następnie drugiego B segmentu stalowej konstrukcji nośnej, składającej się z dźwigarów 1, poprzecznic 2 oraz zbrojenia 8 do betonowej płyty pomostu 3. Pierwszy segment A spełnia rolę awanbeku i będzie przesuwany bez betonowej płyty pomostu 3. W II fazie montuje się trzeci segment C konstrukcji stalowej i betonuje się płytę pomostu 3 na poprzednim segmencie B stalowej konstrukcji a następnie przesuwa się dwa pierwsze segmenty A i B. W III fazie wykonuje się montaż konstrukcji stalowej następnego segmentu D i betonowanie płyty pomostu 3 na odcinku C i przesuwa się segmenty poprzednie od A do C. Następne fazy montażu przebiegają w taki sam sposób aż do nasunięcia całej konstrukcji na tymczasowe podpory mostu. Montaż konstrukcji metodą nasuwania powoduje, że każdy przekrój konstrukcji przechodzi nad podporą co wywołuje działanie na ten przekrój momentu zginającego różnych znaków i reakcje podpór, które są znacznie zwiększone przez obciążenie od betonowej płyty pomostu 3. Ten układ statyczny wywołuje naprężenia w płycie pomostu 3 podczas przesuwania, które mogą spowodować jej uszkodzenie w postaci rys i pęknięć. Temu niekorzystnemu zjawisku udało się zapobiec, wykonując betonowanie płyty pomostu 3 z przerwą 5 w betonowaniu, nad co drugą poprzecznicą 2 i pozostawieniem niezabetonowanych okienek 6 wzdłuż każdego z dźwigarów 1. Betonowa płyta pomostu 3 jest włączona do współpracy z pozostałymi poprzecznicami 2 przez zabetonowanie po nasunięciu całej konstrukcji na podpory mostu stalowych łączników 7, przyspawanych do tych poprzecznic. Wtedy wykonuje się również betonowanie płyty pomostu 3 na pierwszym segmencie A konstrukcji oraz okienek 6 wzdłuż dźwigarów 1. W okienkach 6 znajdują się łączniki 7, przyspawane do dźwigarów 1, które po zabetonowaniu okienek 6 zapewniają zespolenie betonowej płyty pomostu z dźwigarami 1. Nasuwanie konstrukcji mostowej odbywa się znanymi metodami.

4 4 PL B1 Wynalazek może być stosowany do wykonywania mostów zespolonych stalowo-betonowych. Szczególnie zalecany jest w przypadku dużych rozpiętości przęseł lub dużej liczby przęseł przy obiektach długich. Dźwigary główne mogą być wykonane w postaci blachownic lub kratownic. Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób wykonywania konstrukcji mostu zespolonego stalowo-betonowego, składającej się ze stalowych dźwigarów głównych, poprzecznic, a także z betonowej płyty pomostu, znamienny tym, że wykonane segmenty konstrukcji stalowo-betonowej przesuwa się kolejno nad przeszkodą, przy czym płytę pomostu (3) na przesuwanym segmencie betonuje się z przerwą (5) nad co drugą poprzecznicą (2) i z oknami (6) nad dźwigarami (1), następnie zespolenie płyty pomostu (3) z konstrukcją stalową wykonuje się po nasunięciu segmentów na podpory mostu przez zabetonowanie przerw (5) i okien (6), w których znajdują się łączniki (7), zamocowane do poprzecznic (2) i dźwigarów (1). 2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że płytę pomostową (3) betonuje się przed przesunięciem na całej szerokości przęsła, wraz ze wspornikami podchodnikowymi (4), z pozostawieniem niezabetonowanych okienek (6) wzdłuż dźwigarów (1). 3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy segment przesuwa się po scaleniu konstrukcji stalowej i wykonaniu zbrojenia, a następnie płytę pomostu (3) betonuje się po nasunięciu segmentu na docelowe podpory.

5 PL B1 5 Rysunki

6 6 PL B1 Departament Wydawnictw UP RP Cena 2,00 zł.