Опори балкових пролітних будов

Опори сприймають навантаження від пролітних будов і передають його на основу. Опори розділяються на проміжні (бики) і берегові (устої).

У сучасному мостобудуванні застосовують опори полегшеного типу, у тому числі з залізобетону. Опори виконуються головним чином збірними, що монтуються з готових елементів, і збірно-монолітними. Залізобетонні опори розділяються на жорсткі і гнучкі.

Для проміжних опор, розташованих вище рівня льодоходу, раціонально застосовувати телескопічні опори у вигляді залізобетонних оболонок.

Конструкція опори автодорожнього моста з монолітної масивної підводної частини нижче рівня льодоходу з оболонок діаметром 2,4 м, заповнених бетоном, і вище рівня високих вод з оболонок діаметром 1,6 м, заповнених піском, показана на рис. 2. 14, а.

Рис. 2.14. Проміжні опори (бики): а - із залізобетонних оболонок вище рівня льодоходу і з масивною нижньою частиною; б - із залізобетонних оболонок в підводній частині

Для збільшення нормальної сили, що сприятливо позначається на зниженні розтягувальних напружень, порожнини в опорах заповнюють бетоном або піском.

Масивна частина опори також переважно виконується збірною. У цьому випадку кращим рішенням є поділ опори на більш великі залізобетонні блоки невеликої товщини, але більшої площі. При такому рішенні зручніше зашпаровувати в ці блоки палі і стійки надводної частини опори.

У багатьох випадках виявляється доцільним застосовувати опори збірної конструкції. Це найбільше раціонально там, де збірною є тільки поверхня опори невеликої товщини у вигляді залізобетонної “шкарлупи”, заповненої бетоном. Прикладом можуть служити опори, що мають у підвідній частині залізобетонні оболонки з бетонним заповненням (рис. 2.14, 6).

Гнучкі пальові опори застосовуються на ріках з дуже слабким льодоходом (товщина льоду до 15 см). При льодоходах з товщиною льоду 15...30 см пальові опори повинні бути захищені пальовими льодорізними кущами. Кожна гнучка пальова опора складається з двох основних елементів - прямокутних паль і насадки. Перерізи паль приймають 30´35, 35´35, 40´40см; довжина паль визначається в кожному окремому випадку і залежить від висоти опори і необхідної глибини занурення паль. Найбільша довжина паль 14м. Глибина забивання паль у ґрунт повинна складати не менш 4 м, не враховуючи слабкого шару ґрунту (торф, іл). Насадки для прольотів 7,5; 10; 12,5 і 15м роблять збірні і монолітні. Збірні насадки складаються з двох однакових елементів, що стикуються бетонуванням на місці з попереднім зварюванням внапуск випусків арматури.

Застосування гнучких пальових опор дає значну економію бетону порівняно з масивними опорами і вирішує проблему збірності опор у мостах малих прольотів.

Гнучкі пальові опори проектують під типові розрізні пролітні будови. Найбільш простою схемою моста є односекційна з двома, трьома або чотирма прольотами. При більшій довжині моста його поділяють на кілька секцій (рис. 2. 15, а). Стики секцій виконуються за рахунок зближення однорідних опор. Членування мостів на секції пов’язано з тим, що в палях опор довгих мостів виникають великі згинальні моменти від температурних деформацій пролітних будов.

Рис. 2.15. Схеми мостів на пальових опорах (а) та гнучкі опори балкових пролітних будов (б)

Це призводить до збільшення перерізу паль і робить більш доцільним влаштування зближених опор на стиках секцій.

Розчленовуванням моста на окремі, не зв'язані один з одним, секції досягається за рахунок зменшення горизонтальних деформацій опор. Насадки пальових опор, що розраховуються як нерозрізні балки, мають, як правило, постійну висоту - 400мм.

Зусилля в стояках гнучких пальових опор можна визначити як у рамній конструкції з защемленими нижніми і шарнірними верхніми кінцями. Ригелями рам служать пролітні будови моста.

Там, де влаштувати пальові опори важко, гнучкі опори виконують у вигляді залізобетонних стінок, що робляться як на масивних фундаментах, так і на пальових ростверках. Висота стінок приймається не більшою за 10...12м, товщина - біля 1/25 висоти. Такі опори менш економічні, ніж пальові.

Під нерозрізні пролітні будови застосовуються гнучкі опори у вигляді гнучких стійок або стінок, які жорстко з’єднані з пролітною будовою (рис. 2.15, б). Верхні і нижні шарніри забезпечують центрування зусиль і виключають появу згинальних моментів у перерізах опор, що дозволяє приймати ширину опор рівною 1/20 їхньої висоти.

Берегові опори є конструкціями більш складними, ніж проміжні опори. В даний час будують опори зі зворотними стінками, обсипні і стоякові (рис. 2.16). У першому випадку довжина пролітної будови менша, ніж у другому, але більшою є витрата бетону на опору.

При великих висотах насипу (від 10 до 22м) застосовують обсипні опори, які виконуються у вигляді збірної конструкції.

Істотне зниження витрати бетону і вартості будівництва досягається за рахунок застосування пальових опор.

Стоякові опори складаються зі збірних залізобетонних стійок і суцільних фундаментів або низьких пальових ростверків. Зверху укладаються насадки і вертикальна стінка, які і утворять місце для укладання балок проїзної частини (див. рис. 2.16, б). В стоякових устоях, як і в пальових, при дії з боку насипу значних горизонтальних сил стоякам, зверненим до пролітної будови, надають нахил (козлові устої).

Стоякові устої козлового типу широко використовуються для автодорожніх і міських мостів під уніфіковані пролітні будови довжиною від 12 до 42м. У поперечному напрямку відстань між стояками перерізом 35´35 см відповідає відстані між осями балок пролітної будови. Стоякові устої козлового типу застосовують висотою від 4 до 10 м.

У практиці будівництва знаходять застосування полегшені устої й інші типи, наприклад стовпчасті, на трубах-оболонках і ін.

Розрахунок опор балкових мостів і їхніх основ виконується на сполучені навантаження. При цьому опора і фундамент перевіряються на стійкість при перекиданні і ковзанні і на міцність основи.

а)

Омонолічування на місці

Рис. 2. 16. Берегові опори балкових пролітних будов (устої): а - зі зворотними стінками; б - обсипні; в - стоякові козлові

Основи і фундаменти мостових опор. Опори повинні забезпечувати міцність елементів основи. Часто в тих самих умовах тип фундаменту може бути прийнятий різним. Якщо сили, що діють на опору, великі, а ґрунти основи слабкі, то необхідно влаштовувати фундаменти глибокого закладення - палі, палі-оболонки, палі-стовпи і ін. Палями називають елементи з поперечним перерізом до 0,8 м; палями-оболонками вважають порожнисті елементи діаметром більшим за 0,8м, що занурюються з видаленням ґрунту з їхньої порожнини; палями-стовпами - елементи діаметром більшим за 0,8м, що бетонуються в скважині.

Фундаменти опор на палях і оболонках є індустріальними конструкціями, завдяки чому можуть зводитися механізованим способом і погружатися у піщані ґрунти на глибину до 40 м, в глинисті - до 25м.

Палі, занурені до скельних ґрунтів, називають палями-стійками. При цьому можна цілком використовувати міцність стовбура палі. Особливо ефективними виявилися оболонки діаметром більшим за 1м, які опускають до скелі і забурюють в неї. Такі оболонки застосовують у вигляді пальового фундаменту з плитою ростверку, заглибленою в ґрунт (рис. 2. 17, а), або в складі високого пальового ростверку; в останньому випадку при діаметрі до 2 м оболонки можуть бути похилими (рис. 2.17, 6).

Рис. 2.17. Опори з оболонками, що забурені у скалу

Дата добавления: 2015-07-19