оснастка для сооружения высоких свайных ростверков в опорах мостов

Формула изобретения

Оснастка для сооружения высоких свайных ростверков в опорах мостов, содержащая опорную систему, состоящую из ригеля и маячных свай, на которой с помощью системы верхних балок закреплен жесткий каркас с направляющими для столбов, отличающаяся тем, что жесткий каркас выполнен в виде параллелепипеда с днищем, имеющим отверстия для пропуска столбов, со съемными водонепроницаемыми теплозащитными боковыми стенками, соединенными с днищем и между собой через уплотнители, а верхние балки, соединенные разборным соединением со съемными водонепроницаемыми теплозащитными боковыми стенками, снабжены упорами для соединения с ригелем опорной системы, причем направляющие для столбов закреплены снизу в днище, а сверху с верхними балками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области мостостроения, а именно к сооружению опор мостов с высокими ростверками преимущественно на акваториях с большой глубиной воды, а также ледоставом и ледоходом.

Известна оснастка для сооружения высоких ростверков при глубине воды в реке до 5 м, включающая надстройку на маячных сваях, размещаемые на надстройке направляющие и оборудование для погружения свай или изготовления буросвай, шпунтовое ограждение, опалубку для изготовления плиты ростверка (Н.М.Глотов, К.С.Силин "Строительство фундаментов глубокого заложения". М., Транспорт, 1985 г., с.9-10, 192-194).

Недостаток такой оснастки заключается в том, что в русле реки сооружается значительных размеров препятствие водотоку от поверхности до дна. Направляющие устраивают сразу на весь куст свай и после разборки они уже не могут быть использованы на другой опоре. Требуется постоянный водоотлив в течение длительного периода: от момента начала установки опалубки плиты ростверка до момента ее разборки после набора бетоном необходимой прочности. При глубине воды более 5 м материальные затраты и затраты труда резко возрастают.

Этих недостатков частично лишена оснастка, включающая съемные направляющие для работ при глубине воды более 5 м в сочетании с подмостями для буровых работ и шпунтовым ограждением (В.П.Величко, Э.А.Аблогин "Погружение железобетонных оболочек в съемных направляющих". "Транспортное строительство", №2, 1962 г., с.20-23). Съемные направляющие, обеспечивающие проектное положение ряда оболочек в плане, устанавливаются на временную деревянную обвязку, состоящую из забитых свай, объединенных насадками. Направляющий каркас изготовлен из элементов УИКМ и швеллеров. В каждой ячейке каркаса по углам прикреплены потайными болтами четыре направляющих деревянных бруса длиной 3,5 м. Между направляющими брусьями и оболочкой остается круговой зазор 25 мм, что обеспечивает заданное положение оболочек с отклонением от вертикальной оси не более 1%. После погружения оболочек одного ряда направляющие снимают кранами и переставляют на ось второго ряда. После установки всех оболочек ряда погружение начинают со средней оболочки. Оснастка для ведения дальнейших работ (после погружения всех оболочек ростверка) состоит из подмостей для буровых и бетонных работ внутри оболочек, а также металлического шпунта по периметру ростверка, т.е. так же, как и в первом случае в русле реки сооружается значительных размеров препятствие водотоку и требуется водоотлив из ограждения в течение длительного периода времени.

Предлагаемым изобретением решается задача снижения материальных и трудозатрат при сооружении высоких ростверков в опорах мостов при глубине воды более 5 м.

Для достижения указанного технического результата в оснастке для сооружения высоких свайных ростверков в опорах мостов, содержащей опорную систему, включающую маячные сваи с закрепленным на них ригелем, жесткий каркас с направляющими для столбов в виде погружаемых оболочек, свай-оболочек или сооружаемых на месте буросвай, закрепленный и фиксируемый в проектном положении на опорной системе, жесткий каркас выполнен в форме параллелепипеда с днищем, имеющим отверстия для пропуска столбов, со съемными водонепроницаемыми теплозащитными боковыми стенками, которые соединены с днищем и между собой через уплотнители, а верхние балки соединены разборным соединением со съемными водонепроницаемыми теплозащитными стенками и снабжены упорами для соединения с ригелем опорной системы, причем направляющие для столбов закреплены снизу в днище, например, шурупами, и сверху - в верхних балках, например, болтами.

Отличием предлагаемой оснастки от указанной выше известной является наличие сборно-разборного каркаса со съемными водонепроницаемыми теплозащитными боковыми стенками и оставляемым днищем.

Благодаря наличию этих признаков оснастка для сооружения высоких ростверков позволяет вести работы при глубине воды более 5 м, не перекрывает русло от поверхности до дна, не требует длительного водоотлива.

Предлагаемая оснастка иллюстрируется чертежами, где

на фиг.1 представлен план жесткого каркаса с фрагментами опорной системы;

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.3 - узел I на фиг.2;

на фиг.4, 5 - этапы сооружения ростверка после демонтажа направляющих;

на фиг.6 - узел II на фиг.5.

Оснастка для сооружения высоких свайных ростверков содержит опорную систему, состоящую из ригеля 1 и маячных свай 2, на которой с помощью системы верхних балок 3 закрепляется жесткий каркас 4 в форме параллелепипеда со сборно-разборными водонепроницаемыми теплозащитными боковыми стенками 5 и оставляемым днищем 6. Стенки 5 выполнены из отдельных панелей, теплозащитные свойства которых обеспечиваются замкнутыми пустотами, заполненными вспененным материалом. Днище 6 может быть выполнено из стального проката 7 и деревянного настила 8 и содержит по периметру упругий уплотнитель 9. Жесткость каркаса обеспечивается тяжами-подвесками 10, которые с помощью гаек 11 стягивают днище 6 и систему верхних балок 3, а также диагональными связями 12. Днище имеет круглые отверстия по числу столбов 13 высокого ростверка, в которых закреплены нижние концы направляющих 14. Верхние концы направляющих 14 закреплены в ячейках системы верхних балок 3. Позиции 15, 16, 17, 18 и 19 поясняют сущность изобретения в процессе его осуществления.

Оснастка для сооружения высоких ростверков в опорах мостов выполняет две функции: это направляющие для погружения стальных или железобетонных оболочек (свай-оболочек) или сооружения на месте буросвай и водонепроницаемая опалубка для бетонирования ростверка.

Порядок выполнения работ по сооружению высокого ростверка с применением данной оснастки состоит в следующем:

- параллельно продольной оси ростверка погружают два ряда маячных свай 2 и обустраивают их ригелями 1 с распределительными балками 15.

Вместо этого возможно применение катамарана или другой плавучей системы, которая фиксируется с помощью инвентарных колонн, погружаемых в ложе реки;

- выполняют работы по закреплению ригелей или катамарана к колоннам 2 с целью создания жесткого рабочего островка, при этом выводят распределительные балки 15 на уровень согласно проекту производства работ (ППР);

- на берегу (в доке) или на палубе катамарана заранее собирают оснастку и обжимают стенки 5 с днищем 6 путем закручивания гаек 11 подвесок 10;

- используя муфты связей 12, придают поперечному сечению перемычки прямоугольную форму, при необходимости герметизируют замки панелей стенок 5;

- применяя плавкран, опускают оснастку в воду с опиранием несущих поперечных балок системы 3 на распределительные балки 15;

- с целью возможности сооружения буросвай монтируют пути для передвижного моста, их устанавливают на поперечные балки системы 3 в плоскости распределительных балок 15, все места опирания балок закрепляют, руководствуясь ППР;

- погружают столбы 13 с использованием направляющих 14 до проектной отметки или монтируют передвижной рабочий мост для буровой машины, с помощью которой сооружают буросваи;

- по телу столбов 13 опускают на настил 8 кольца 16 из листовой стали, чтобы закрыть зазоры в уровне сопряжения столбов 13 с настилом 8;

- методом ВПТ укладывают тампонажную бетонную смесь на настил 8, выдерживают бетон водозащитной тампонажной подушки 17;

- откачивают воду из оснастки и выравнивают поверхность тампонажной подушки 17;

- обрезают столбы 13;

- отсоединяют верхнюю часть связей 12 совместно с муфтами;

- устанавливают опалубку в носовой и кормовой частях ростверка 18, если он имеет форму как на фиг.4, устанавливают необходимые армоэлементы ростверка 18 и нижней части тела опоры 19;

- под прикрытием оснастки бетонируют плиту ростверка 18 и тела опоры 19 до высоты, превышающей уровень воды;

- приступают к разборке оснастки, начиная с подвесок 10, которые удаляют после ослабления гаек 11;

- демонтируют систему верхних балок 3;

- применяя домкрат, отжимают стенки 5 от бетона ростверка 18 и бетона подушки 17. Наличие упругого уплотнения 9 и некоторой слабины в замках панелей позволяет стенкам 5 в зоне воздействия домкрата отклониться от вертикали по всей высоте контакта с бетоном ростверка 18 и подушки 17;

- с помощью плавкрана извлекают одну панель водонепроницаемых стенок 5, размыкая ее по вертикали, и далее извлекают панели пакетами по 2-3 штуки, и, наконец, извлекают упругий вкладыш 9;

- извлекают из грунта маячные сваи 2 опорной системы (или штатные колонны катамарана) и переводят опорную систему (катамаран) на новое место.

Преимущества, обеспечиваемые основными новыми признаками изобретения, следующие:

- возможность производства работ по сооружению опор мостов при глубине воды более 5 м;

- опалубка ростверка водонепроницаема несмотря на то, что она разборная, а оставляемое днище имеет отверстия для столбов;

- значительная часть оснастки (кроме оставляемого днища) инвентарная, т.е. может использоваться многократно;

- экономия материалов и трудозатрат при одновременном сокращении сроков за счет возможности сооружения опор мостов без шпунтового ограждения при высоком уровне оборачиваемости основных элементов оснастки.