CC BY
42
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
УДК 624.21.09.078.32
К. И. СОЛДАТОВ1*, С. В. КЛЮЧНИК2
1 Кафедра «Мосты», Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38 (096) 527 26 01, эл. почта кгт-кт@1.иа
2 ОНИЛ искусственных сооружений, Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, ул. Лазаряна, 2, Днепропетровск, Украина, 49010, тел. +38(050) 6674049,
ОЯСГО 0000-0001-7771-8377
ДЕФОРМАЦИОННЫЙ ШОВ С УПРУГИМ КОМПЕНСАТОРОМ
Цель. Целью данной работы является разработка деформационного шва для городских автодорожных и железнодорожных мостов простого в изготовлении и небольшой стоимости. Методика. Для достижения поставленной цели использовались доступные материалы и своеобразная конструкция с упругим компенсатором. Результаты. Предложены деформационные швы с упругим компенсатором, которые пригодны для городских мостов с ограниченной длиной пролетных строений, а также для железнодорожных с ездой на балласте. Научная новизна. В предложенной конструкции деформационного шва использован арочный эффект работы самого упругого компенсатора. Практическая значимость. Предложенная конструкция имеет малую стоимость, легко монтируется и проста в эксплуатации. В условиях экономического кризиса и текущего состояния большого количества дефектных швов на мостах страны появляется возможность исправления данных дефектов по сравнительно малой цене.
Ключевые слова: монтаж; деформация; пролетные строения; резинометаллическая лента; упругий компенсатор
Введение
Большинство деформационных швов не являются водонепроницаемыми, поэтому вода свободно проникает в деформационный зазор, приводя к замоканию торцов пролетных строений, опорных частей и опор, что способствует быстрому износу перечисленных элементов моста, их повреждению или снижению несущей способности и долговечности. Этот недостаток является настолько существенным, что требует существенного усложнения конструкции. Первые водонепроницаемые деформационные швы были выполнены с применением резиновых трубок, герметизирующих стык пролетных строений и воспринимающих продольные перемещения концов пролетных строений. Таким образом, к задаче обеспечения комфортного проезда транспорта над деформационным зазором моста, изначально стоящей перед деформационными швами, была добавлена еще одна функция - обеспечение герметичности зазора между пролетными строениями. Тем не менее, несмотря на непрерывное видоизменение конструкций деформационных швов, они все еще оставались и остаются одним из самых уязви-
мых мест мостового полотна автодорожных мостов. С течением времени, к деформационным швам стали предъявляться все новые и новые требования, а уже существовавшие, ужесточались. В современном мостостроении по отношению к конструкциям деформационных швов выдвигаются достаточно жесткие требования, охватывающие все аспекты работы деформационных швов, предписывающие разработчику предусматривать в первую очередь нетрудоемкий процесс монтажа, минимальный объем работ по обслуживанию и ремонту конструкций деформационных швов, сокращение стоимости. Именно с этих позиций деформационный шов должен быть конструктивно простой, надежный, имеющий малую изначальную стоимость и минимальный объём работ по его устройству и обслуживанию их работы в процессе эксплуатации.
Цель
Найти конструкцию деформационного шва, который удовлетворял-бы современные требования и был прост в изготовлении и недорогой.
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
Методика
Проектировщики мостовых сооружений выдвигают требования универсальности конструкций деформационных швов, позволяющих применять ту или иную систему без изменений (или с незначительными изменениями) на мостах различной конструктивной схемы, габарита, при любой конструкции мостового полотна и при применении пролетных строениях, изготовленных из различных материалов. Диапазон типоразмеров деформационных швов должен согласовываться с перемещениями пролетных строений, исходя из наиболее часто встречающихся конструкций пролетных строений мостов, их размеров и используемых материалов. Установочные размеры деформационных швов должны обеспечивать размещение его в пролетных строениях, а влияние деформационного шва на несущую способность и динамический режим пролетных строений должно быть сведено к минимуму, как и масса. Сопротивление перемещению пролетных строений со стороны деформационных швов должно быть незначительным (либо отсутствовать вообще). Передача нагрузок, воспринимаемых деформационными швами, на конструкции пролетных строений должна происходить без образования локальных участков концентрации напряжений. С учетом вышесказанного сформулированы и практически узаконены следующие требования к конструкции современного деформационного шва:
- обеспечение безопасности и комфортности движения;
- низкая шумовая эмиссия деформационного шва (особенно в городских условиях);
- соблюдение экологических требований;
- эстетичность конструкции (не должен выглядеть чрезмерно выделяющейся, массивной конструкцией, выглядеть «лишней» деталью на мосту);
- способность воспринимать расчетные перемещения по всем их направлениям и видам;
- высокая прочность конструкции деформационного шва и ее элементов при статических и динамических нагрузках;
- надежность и долговечность конструкций деформационных швов (обеспечивать расчетный срок службы 50 лет, легко заменяться во время капитального ремонта, сохранять работоспособность в расчетном диапазоне темпера-
тур, при данной грузонапряженности, скорости движения транспорта и классе временной нагрузки).
- минимальное влияние деформационного шва на конструкции моста за счет более ровной поверхности проезда деформационного шва, отсутствия перепадов высот, применения скошенных и скругленных кромок элементов, повышения жесткости продольных несущих элементов деформационного шва;
- водонепроницаемость конструкций деформационных швов, выражающаяся не только в полной водонепроницаемости конструкций деформационных швов для нижележащих конструкций моста, но и в уменьшении (лучше - в исключении) воздействия воды на конструктивные элементы самого деформационного шва;
- простота эксплуатации;
- ремонтопригодность и простота монтажа конструкций деформационных швов (доступность основных элементов деформационного шва для их ремонта и замены; доступ к элементам должен обеспечиваться со стороны проезжей части; деформационные швы должны поставляться в максимальной заводской готовности; установка деформационных швов должна быть осуществима с наименьшими трудозатратами как правило в течение одной ночи;
- низкая стоимость конструкций деформационных швов (в отдельных случаях стоимость деформационных швов достигает 1,5% от сметной стоимости моста;
- универсальность конструкций деформационных швов.
Методические рекомендации [4] более подробно освещают требования к деформационным швам автодорожных и городских мостов.
Для более корректной оценки предлагаемого деформационного шва ниже приведено несколько его аналогов наиболее близко соответствующих предлагаемому.
1. Изобретение [5, 9] относится к мостостроению и может быть использовано при строительстве автодорожных и городских мостов. Данный аналог деформационного шва применяем на автодорожных и городских мостах закрытого типа с заполнением резиноби-тумной маститой и пеньковым канатом. Однако он имеет ряд недостатков. При эксплуатации происходит частичное разрушение асфальтового покрытия и защитного слоя. Вода просачи-
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА
вается внутрь шва и вызывает гниение пенькового каната. Образовавшиеся пустоты заполняются водой и в период сезонного замерзания-оттаивания разрушает латунный компенсатор и сам шов. Согласно данным средний срок эксплуатации данного закрытого деформационного шва с заполнением резинобитумной мастикой и пеньковым канатом составляет не более 4.. .5 лет.
2. Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигнутому результату является закрытый деформационный шов автодорожных мостов, содержащий металлический компенсатор, заполнитель, слой мастики, гидроизоляционный материал [6]. Недостатками данной конструкции являются большие объёмы сложных монолитных бетонных работ при монтаже на мосту, причем при температурных деформациях пролётных строений в асфальтобетонном покрытии вдоль шва образуется трещина, через которую в шов попадает влага. Из-за неровности торца плиты пролетного строения не происходит плотного прилегания элементов шва к краям балки или шкафной стенки. Вода проникает в компенсатор и разрушает его.
3. Изобретение [10] относится к мостостроению и может быть использовано при строительстве автодорожных и городских мостов. Деформационный шов содержит металлический компенсатор, заполнитель, слой мастики, гидроизоляционный материал, причем торцы пролетных строений окаймлены стальными прокатными уголками, которые прикреплены к конструкциям пролетного строения с помощью анкерных болтов. Компенсатор снабжен резиновым профилем, приклеенным к полкам уголков на эпоксидной мастике, а поверху шов закрыт двумя слоями гидроизоляционного материала, уложенного внахлест с возможностью скольжения, под слоем мастики. Данный шов имеет несколько слабых мест:
- металлический компенсатор является слабым местом всех швов и хотя он снабжен резиновым профилем это играет не положительную, а отрицательную роль (под резиной влага сохраняется длительное время, создавая благоприятные условия для коррозии компенсатора);
- прикрепление резинового профиля к металлу уголков на эпоксидной мастике ненадежно;
- использование в качестве основания уголковой стали с креплением их болтами к торцу
пролетного строения, неудобно и ненадежно с точки зрения возможности скола бетона торца и очень сложной замены уголка и болтов крепления при необходимости.
Результаты
Предлагаемый в данной публикации деформационный шов предназначен для использования в автодорожных и железнодорожных мостовых сооружениях с ограниченной длиной пролетных строений, что продиктовано ограниченным диапазоном воспринимаемых им перемещений. Однако, учитывая простоту конструкции, низкую стоимость, простоту монтажа и эксплуатации, он должен найти своего потребителя.
Деформационный шов содержит гибкий ре-зинометаллический компенсатор, заполнитель из слоя мастики, торцы пролетных строений окаймлены стальным прокатным профилем Ъ -образной формы которые прикреплены к конструкциям пролетного строения с помощью анкерных болтов в вертикальной плоскости. Конструктивно данный шов относится к группе швов закрытого типа с упругим компенсатором. Шов предназначен для устройства на автодорожных и железнодорожных мостах, независимо от ширины проезжей части. Учитывая, что для железобетонных пролетных строений зазор между торцами принимается 50мм, можно, исходя из формулы расчета перемещения торца пролетного строения определить диапазон пролетных строений для данного типа шва.
В работе [7] приведены данные суммарных горизонтальных перемещений сопрягаемых пролетных строений и интервал изменения температур. Если принять максимальное перемещение 35 мм (табл. 2 [7]), то согласно формуле (1) можно определить диапазон длин пролетных строений, на которых можно применять данный шов по формуле:
L = -
At
yT -a- AT
(1)
где уТ - коэффициент надёжности для температурного воздействия (уТ = 1,2); а - коэффициент линейного расширения (для железобетона можно принять а = 1 -10~5); ДТ - интервал изменения расчётных температур (для массивных ж/б - 59,2 °С по Киеву);
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2015, № 8
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА
Ь =---5-= 49,26 м.
1,2-1 • 10~5 • 59,2
В отличие от рекомендованных нормами деформационных швов К8-55, 2К8-100, 3К8-150 и других аналогов, его отличие заключается в следующем.
1. Заполнение деформационного шва выполняется резиновой полосой (рис. 1) армированной кордом (металл или капроновая нить). Такое заполнение является долговечным, хорошо противостоит просачиванию воды и попаданию ее на конструктивные элементы мостового перехода (торцы балок пролетных строений, опорные части и опори), что очень существенно.
Рис. 1. Армированная лента в исходном состоянии:
1 - резина, 2 - металлический трос
2. Для изготовления армированной резиновой полосы, как основной детали шва, пригодна существующая технология, с успехом применяемая для изготовления обычной транспортерной ленты и хорошо себя зарекомендовавшая в сложных условиях эксплуатации.
3. Ширина и толщина полосы рассчитывается в зависимости от ширины деформационного зазора. С целью унификации полосы ее можно изготавливать нескольких типоразмеров, которые полностью перекроют заданный диапазон (50...200 мм). Можно принять следующие параметры полосы, которые приведены в табл. 1.
4. Упругие свойства резинометаллической полосы используются для создания арочного эффекта, который дает возможность полосе удерживаться в шве без крепления за счет упора в двух точках стыка вертикального ребра и горизонтальной полки прокатного профиля внизу. С завода полоса поступает в виде жгута (полоса необходимой ширины и толщины сложена вдвое в виде буквы П) обвязанного прочной нитью.
Таблица 1
Ориентировочные рекомендуемые параметры полосы
Толщина полосы, мм Толщина полосы в сложенном состоянии, мм Ширина перекрываемого зазора, мм Высота полосы в сложенном состоянии, мм Высота полосы после установки в шов, мм
20,0 42.43 65.70 50.52 45.47
30,0 62.63 80.90 65.70 57.60
40,0 82.83 110.120 95.105 85.88
50,0 102.103 140.160 120.125 105.108
60,0 122.123 170.200 150.155 135.140
5. Для упора полосы используется профильный металл (уголок, швеллер, 2-образный) который крепится к торцу пролетного строения болтами, устанавливаемыми в горизонтальной или вертикальной плоскости. Болтовое крепление не является лучшим вариантом с тех позиций, что при периодических ударных нагруже-ниях болтовое крепление расстраивается. В связи с этим рассмотрены несколько вариантов, когда уголок крепится к выпускам арматуры плиты пролетного строения на стадии изготовления пролетного строения или непосредственно на месте при помощи приварки к торцам шпилек как показано на рис. 2 или установлен-
ными анкерами в засверленные отверстия как показано на рис. 3.
1
Рис. 2. Варианты крепления профильного металла к торцам пролетного строения:
1 - рабочая арматура; 2 - выпуски арматуры; 3 - шпильки с резьбой приваренные к торцам арматуры
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
1. К торцам пролетных строений закрепляется основание в виде полосы из профильного металла: уголок, швеллер, Z-образный. Крепление выполняется шпильками, которые привариваются к выпускам арматуры (в горизонтальном направлении) или болтами (шпильками), закрепленными в горизонтальном или вертикальном положении в перфорированных отверстиях.
Для лучшей работы соединения под гайки устанавливаются гроверные шайбы и применяются специальные гайки с фиксацией положения шплинтами. Болт вместе с гайкой и шайбой покрывается горячим битумом для защиты от коррозии.
2. В образованный зазор вставляется рези-нометаллическая полоса из расчета, что ширина деформационного шва составляет 1,5...1,6 от ширины полосы в исходном состоянии как показано на рис. 6 (П-образная).
Рис. 3. Вариант установки анкеров к торцам пролетного строения: 1 - перфорированные отверстия;
2 - закладной анкер 0 25 мм
Минусом крепления упоров с горизонтально расположенными болтами является создаваемое неудобство при замене основания (трудности при замене закладного анкера).
Поэтому предлагается вариант крепления вертикально расположенными болтами упоров из выпускаемых промышленностью Ъ-образных профилей или изготовленных путем стыковки двух уголков или двух частей разрезанного соответствующим образом швеллера (рис. 4).
Рис. 4. Закладные детали:
а - неравнобокий уголок; 2 - Ъ-образный профиль, 3 - из разрезанного швеллера
Последовательность устройства деформационного шва данного типа показана на рис. 5.
Рис. 5. Последовательность устройства деформационного шва:
1 - резинометаллическая полоса; 2 - болты крепления; 3 - Ъ-образных профиль; 4 - мастика; 5 - асфальтобетонное покрытие
Рис. 6. Лента сложенная вдвое и обвязанная капроновой нитью:
1 - капроновая нить; 2 - резинометаллическая полоса
3. Производится перерезывание обвязки полосы, что приводит к ее расправлению и плотному прилеганию к основанию (см. рис. 5, а и б) (полка уголка, швеллера или Ъ-образного). Таким образом, полоса находится постоянно под предварительным напряжением и за счет арочного эффекта плотно удерживается в шве. Кроме того именно плотное прилегание исключает возможность просачивания влаги через шов. При изменении ширины раскрытия деформационного шва резинометаллическая полоса сжимается или распрямляется, постоянно обеспечивая герметичность шва за счет напряженного состояния сжатой резинометалличе-ской полосы.
4. Сверху пустоты шва заполняется мастикой (см. рис. 5, в).
5. Окончательно шов закрывается укладкой сверху асфальтового покрытия (см. рис. 5, г).
При необходимости замены деформационного шва или ремонта (замена болтов, замена
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
основания или резинометаллической полосы) вырезается полоса асфальтового покрытия над швом по ширине шва; при помощи крючка полоса (если именно она подлежит замене) извлекается из шва; шов очищается от грязи и от коррозии; производится окраска металлических поверхностей; вставляется новая полоса. При необходимости замены крепления (болтов) или основания технология аналогичная (только асфальт удаляется локально над деталями крепления).
Еще более надежным является применение данного деформационного шва на железнодорожных мостах с железобетонными пролетными строениями с ездой на балласте. В этом случае перекрытый таким образом шов полностью устраняет возможность просыпания балласта и может обеспечивать значительные перемещения (в данном случае отсутствует возможность образования трещин в асфальтовом покрытии, как это может происходить в автодорожных мостах при значительных перемещениях). Устройство такого шва для данного типа пролетных строений под железнодорожную нагрузку приведено на рис. 7.
4
онного шва на железнодорожных пролетных строениях:
1 - резинометаллическая полоса; 2 - 2-образных профиль; 3 - болты крепления; 4 - мастика; 5 - рельс; 6 - шпалы; 7 - балласт
Выводы
Указанные деформационные швы и технология их устройства отвечает практически всем перечисленным ниже требованиям.
1. Безопасность и комфортность движения обеспечивается отсутствием видимых перемещающихся частей деформационного шва, а сам шов полностью закрыт. Безопасность гарантируется надежным закреплением основания к выпускам арматуры пролетного строения или к закладным деталям.
2. Низкая шумовая эмиссия обеспечена на 100 % за счет отсутствия трущихся или соприкасающихся металлических частей деформационного шва.
3. Соблюдение экологических требований обеспечивается невозможностью попадания на конструкции деформационного шва бензина, масел, а так же отсутствием не экологически чистых материалов в конструктивных элементах самого шва. Бензин, масла и другие сыпучие материалы могут попадать только на асфальтовое покрытие или балласт.
4. Эстетичность конструкции высокая, поскольку шов является невидимым и его поверхность не отличается от поверхности проезжей части.
5. Способность воспринимать расчетные перемещения по всем их направлениям обеспечена за счет упругих свойств резины компенсатора и мастики, которые способны передавать перемещения в любом направлении при деформации (такой шов предназначен для восприятия горизонтальных и поперечных деформаций).
6. Высокая прочность деформационного шва обеспечена высокой надежностью армирования транспортерной ленты, которая предназначена именно для работы в очень сложных условиях постоянного движения и постоянных знакопеременных деформаций на транспортерах. Металлические части шва имеют прочность, которая гарантирована расчетом (диаметр шпильки или болта, прочность сварного шва, соответствующие геометрические характеристики элементов основания).
7. Надежность и долговечность конструкции очевидно нельзя считать такой, которая обеспечивает рекомендуемые сроки эксплуатации, однако, учитывая незначительную стоимость данного шва и легкость замены, он должен за-
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛЩЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
интересовать потребителя и найти широкое применение. Имеется опыт эксплуатации деформационного шва данной конструкции на мосту в течение 10 лет без ремонта, где установлено 42 шва (пролеты по 13,6 м).
8. Минимальное влияние деформационного шва на конструкции моста обеспечивается за счет простоты крепления основания и заполнения шва. Шов практически не передает значительных усилий на конструктивные элементы пролетного строения и никоим образом не соприкасается с иными элементами.
9. Водонепроницаемость обеспечена за счет плотного заполнения шва резинометаллической полосой, который при любых расчетных перемещениях торцов пролетных строений обеспечивает плотное прилегание полосы к основанию и таким образом исключает возможность просачивания воды через него и попадания на торцы пролетных строений, опорные части и опоры.
10. Простота эксплуатации неразрывно связана с надежностью (смотри п. 7). Конструкция шва настолько же проста, как и его эксплуатация, ремонт или замена. Шов может быть установлен, отремонтирован или заменен при соответствующей подготовке в течение короткого времени.
11. Ремонтопригодность и простота монтажа и демонтажа в данном случае не вызывает сомнений. Вряд ли можно назвать иной тип деформационного шва, который имеет такой высокий критерий ремонтопригодности и простоты монтажа и демонтажа.
12. Стоимость конструкций данного деформационного шва в сравнении с идентичными конструкциями настолько мала, что не нуждается в сравнении.
13. Универсальность. Конструкция данного деформационного шва является универсальной, однако, для определенного типа пролетных строений и ширины деформационного зазора.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. ДБН В.1.2-15:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Навантаження i впливи [Текст]. - На-дано чинносп 2010-03-01. - Кшв : Мшрегюн-буд Украши, 2009. - 66 с.
2. дБн В.2.3-6:2009. Споруди транспорту. Мости та труби. Обстеження i випробування [Текст]. -
Надано чинносп 2010-03-01. - Кшв : Мшрепо-нбуд Укра!ни, 2009. - 42 с.
3. ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування [Текст]. - Надано чинносп 2007-02-01. - Кшв : М1н. буд., архiт. та житл.-комун. госп-ва, 2006. - 359 с.
4. Методические рекомендации по проектированию и устройству конструкций деформационных швов в автодорожных и городских мостах и путепроводах [Текст] - Москва, 1982.
5. Шестериков, В. И. Содержание и ремонт мостов и труб на автомобильных дорогах [Текст]. -Москва : Транспорт, 1976. - 25 с.
6. ОДМ 218.2.025-2012. Деформационные швы мостовых сооружений на автомобильных дорогах [Текст]. - Введ. 2012-07-08. - Москва : Ро-савтодор, 2012. - 86 с.
7. Ефанов, А. В. Деформационные швы автодорожных мостов. Особенности конструкции и работы [Текст] : Уч. пособие / А. В. Ефанов, И. Г. Овчинников, В. И. Шестерников,
B. Н. Макаров. - Саратов : Саратовский гос. техн. ун-т, 2005. - 116 с.
8. Пат. 2136810. Закрытый деформационный шов автодорожных и городских мостов / Биккулов А. К. - Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/213/2136810.html
9. Пат. 2122064. Деформационный шов автодорожного моста / Куракин П. П., Коротин В. Н., Чаленко В. В., Поспелов В. М., Онищук В. М., Дударев С. В. - Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/212/2122064.html
10. Пат. 2087615. Деформационный шов / Шмидт Г. Г., Зеленкин В. В., Михеев И. В. -Режим доступа: http://www.findpatent.ru/ patent/208/2087615. html © FindPatent.ru - патентный поиск, 2012-2016
11. Солдатов, К. I. Порiвняльний розрахунок класу залiзничноl залiзобетонноl прогоново! будови моста [Текст] / К. I. Солдатов, М. К. Журбенко,
C. В. Ключник, A. B. Гармаш // Мости та тунелi : теорiя, дослвдження, практика. - 2012. -Вип. 3. - С.194-198.
12. Ефанов, А. В. Основные требования, предъявляемые к современным конструкциям деформационных швов мостовых сооружений [Текст] / А. В. Ефанов // Проблемы железнодорожного транспорта в условиях реформирования отрасли: сб. тезисов докладов науч.-практ. конф Саратов: ОАО «Приволжское книжное издательство», 2004. - С. 34-36.
13. Овчинников, И. Г. Деформационные швы автодорожных мостов [Текст] : учеб. пособие / И. Г. Овчинников, В. В. Раткин, В. Н. Макаров, А. А. Пискунов. - Казань : КГСА, 2003. - 137 с.
Мости та тунелк теорiя, дослщження, практика, 2015, № 8
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
К. I. СОЛДАТОВ1*, С. В. КЛЮЧНИК2
1 Кафедра «Мости», Дншропетровський нацюнальний унгверситет залiзничного транспорту iMeHi академжа
В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Днгпропетровськ, Укра!на, 49010, тел. +38 (096) 527 26 01, ел. пошта [email protected]
2 ГНДЛ штучних споруд, Днгпропетровський нацюнальний унгверситет залiзничного транспорту iменi академжа В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, Дншропетровськ, Укра1на, 49010, тел. +38(050) 6674049 ел. пошта [email protected], ORCID 0000-0001-7771-8377
ДЕФОРМАЦ1ЙНИЙ ШОВ З ПРУЖН1М КОМПЕНСАТОРОМ
Мета. Метою дано! роботи е розробка деформацiйного шва для мюьких автодорожнiх i залiзничних мос-тiв простого у виготовленнi i невеликий вартостi. Методика. Для досягнення поставлено! мети використову-валися доступт матерiали i своерiдна конструкцiя з пружним компенсатором. Результата. Запропоновано деформацшш шви з пружним компенсатором, яш придатнi для мiських мостiв з обмеженою довжиною про-гонових будов, а також для залiзничних з !здою на баластi. Наукова новизна. У запропонованш конструкци деформацiйного шва використаний арочний ефект роботи самого пружного компенсатора. Практична значимiсть. Запропонована конструкцiя мае малу вартiсть, легко монтуеться i проста в експлу-атацЦ. В умовах економiчноl кризи i поточного стану велико! кшькосп дефектних швiв на мостах кра!ни з'являеться можливiсть виправлення даних дефекпв по порiвняно малою цiною.
Ключовi слова: монтаж; деформаця; прогоновi будови; гумо металева стрiчка; пружний компенсатор
KIM SOLDATOV1*, SERGEY KLUCHNIK2
1 Bridges Department, Dnepropetrovsk national university of railway transport named after academician V. Lazaryan,
2 Lazaryana Str., Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (096) 527 26 01, e-mail [email protected]
2 Industrial research laboratory of artificial structures, Dnepropetrovsk national university of railway transport named after academician V. Lazaryan, 2 Lazaryana Str., Dnepropetrovsk, Ukraine, 49010, tel. +38 (050) 667 40 49, ORCID 0000-0001-7771-8377
EXPANSION JOINT WITH ELASTIC COMPENSATOR
Purpose. The purpose of given research is the development of the expansion joint for city highway and railway bridges that is both easily manufactured and cheap. Methodology. To reach the set goal available materials and specific design with elastic compensator were used. Findings. Expansion joints with elastic compensator that are applicable for the city bridges with limited span length and for railway bridges with ballasted bridge deck were proposed. Originality. Proposed design of the expansion joint uses the arch effect of the elastic compensator itself. Practical value. Proposed design has a low cost, is easy in the installation and easy in the operation. In the conditions of economic crisis and current state of the large number of defective expansion joints on the bridges of the county, the possibility arises to fix these flaws in quite a low cost.
Keywords: installation; deformation; span; rubber-steel strip; elastic compensator
REFERENCES
1. DBN V.1.2-15-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Navantazhennya i vplyvy [State Standard V.1.2-15-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Loads and effects]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2006. 66 p.
2. DBN V.2.3-6-2009. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Obstezhennya i vyprobuvannya [State Standard V.2.3-6-2009. Transport constructions. Bridges and pipes. Inspection and testing]. Kyiv, Minrehionbud Ukrayiny Publ., 2009. 42 p.
3. DBN V.2.3-14-2006. Sporudy transportu. Mosty ta truby. Pravyla proektuvannya [State Standard V.2.3-14-2006. Transport constructions. Bridges and pipes. Design rule]. Kyiv, Ministerstvo budivnytstva, arkhitektury i zhytlovo-komunalnoho hospodarstva Publ., 2006. 359 p.
4. Metodicheskie rekomendatsii po proektirovaniyu i ustroystvu konstruktsiy deformatsionnyih shvov v avtodorozhnyih i gorodskih mostah i puteprovodah [Guidelines for the design and construction of the device joints in highway and city bridges and overpasses]. Moscow. 1982
5. Shesterikov V. I. Soderzhanie i remont mostov i trub na avtomobilnyih dorogah [Maintenance and repair of bridges and pipes on the roads]. Moscow. Transport Publ., 1976. 25 p.
МОСТИ ТА ТУНЕЛ1: ТЕОР1Я, ДОСЛ1ДЖЕННЯ, ПРАКТИКА_
6. ODM 218.2.025-2012 Deformatsionnyie shvyi mostovyih sooruzheniy na avtomobilnyih dorogah [Expansion joints of bridges on the roads]. Moscow, Rosavtodor Publ., 2012. 86 p.
7. Efanov A. V., Ovchinnikov I. G., Shesternikov V. I., Makarov V. N. Deformatsionnyie shvyi avtodorozhnyih mostov. Osobennosti konstruktsii i rabotyi [Expansion joints of highway bridges. Features of the construction and operation]. Saratov, Saratovskiy gosudarstvennyiy tehnicheskiy universitet Publ., 2005. 116 p.
8. Bikkulov A. K. Zakryityiy deformatsionnyiy shov avtodorozhnyih i gorodskih mostov. Pat. 2136810. Available at: http://www.findpatent.ru/patent/213/2136810.html
9. Kurakin P. P., Korotin V. N., Chalenko V. V., Pospelov V. M., Onischuk V. M., Dudarev S. V. Deformatsionnyiy shov avtodorozhnogo mosta. Pat. 2122064 Available at : http://www.findpatent.ru/patent/212/2122064.html
10. Shmidt G. G., Zelenkin V. V., Miheev I. V. Deformatsionnyiy shov. Pat. 2087615. Available at: http://www.findpatent.ru/ patent/208/2087615. html © FindPatent.ru - patentnyiy poisk, 2012-2016
11. Soldatov K. I., Zhurbenko M. K., Klyuchnik S. V., Garmash A. B. Porivnyalniy rozrahunok klasu zaliznichnoyi zalizobetonnoyi progonovoyi budovi mosta. Mosty ta tuneli : teorija, doslidzhennja, praktyka - Bridges and tunnels : theory, research, practice, 2012, Issue. 3, pp. 194-198.
12. Efanov A.V. Osnovnyie trebovaniya, pred'yavlyaemyie k sovremennyim konstruktsiyam deformatsionnyih shvov mostovyih sooruzheniy. Problemyi zheleznodorozhnogo transporta v usloviyah reformirovaniya otrasli: Sbirnyk. tezisov dokladov nauch.-prakt. konf Saratov. [The main requirements for modern construction expansion joints of bridges. Problems of the railway transport in the conditions of reforming the industry: a collection of abstracts of scientific and practical conference Saratov] OAO «Privolzhskoye publishing house», 2004, pp. 34-36.
13. Ovchinnikov I. G., Ratkin V. V., Makarov V. N., Piskunov A. A. Deformatsionnyie shvyi avtodorozhnyih mostov: ucheb. posobie [Expansion joints of road bridges]. Kazan: KGSA Publ., 2003. 137 p.
Стаття рекомендована к публикации д.т.н., проф. В. Д. Петренко (Украина), д.т.н., проф.
А. И. Лантухом-Лященко (Украина).
Поступила в редколлегию 17.10.2015.
Принята к печати 21.12.2015.
