Новые конструкции железобетонных льдозащитных оболочек мостовых опор

• Автор: Данковцев, Александр Фёдорович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

Введение

1. Актуальность, задачи и методика исследования

1.1. Обзор конструкций мостовых опор с ледорезами и льдозащитными ограждениями

1.2. Актуальность разработки новых конструкций мостовых опор с льдозащитными оболочками
1.2.1 Создание и развитие конструктивнотехнологического комплекса сооружения фундаментов мостовых опор, приведшее к новой конструкции высоких ростверков с льдозащитными оболочками
1.2.2 Новая конструкция высоких свайных ростверков с льдозащитной оболочкой и новая технология их сооружения на Волжских и других мостах средней по

. лосы России

1.2.3. Характеристика ледовых условий на реках Севера и Северовостока России

1.2.4. Цель и задачи работы

1.3 Методика исследований

2. Исследование работы железобетонных льдозащитных оболочек на реках с ледоставом

2.1. Динамическое и статическое воздействие льда на льдозащитную оболочку
2.2. Оценка взаимного положения ледяных пробок и окружающего ледяного покрова на основе ранее выполненных натурных наблюдений
2.3. Теплофизические расчеты формирования ледяного покрова и ледяных пробок в замкнутой полости льдозащитных оболочек
2.4 Анализ льдообразования в полости при наличии организованных турбулентных потоков
2.5. Расчетная оценка давления льда внутри льдозащитной оболочки и ее несущей способности
Выводы по главе
3. Разработка новых конструкций льдозащитных оболочек для различных условий в мостостроении
3.1. Льдозащитная оболочка со струенаправляющими элементами
3.2. Льдозащитная оболочка для большого числа свай с дистанционным ледорезом
3.3. Бифункциональная льдозащитная оболочка.
Выводы по главе
4. Исследования условий сооружения железобетонных льдозащитных оболочек с предложениями по технологии
4.1 Температурный режим и динамика твердения бетона льдозащитной оболочки при ее возведении
4.2 Температурные и усадочные напряжения в стенках льдозащитной оболочки при ее возведении
4.3. Температурные перепады и напряжения в льдозащитной оболочке при пофужении е в воду
4.4. Оснастка для сооружения льдозащитных оболочек
Выводы по главе
5. Особенности эксплуатации мостовых опор с льдозащитными оболочками в зимний период и предложения по комплексу
контрольноизмерительной аппаратуры
5.1. Методика долговременных наблюдений за температурным режимом, процессами льдообразования и напряжениями в бетоне
5.2. Измерения толщины льда во внутренней полости льдозащитной оболочки и контроль за формированием прослоек льда
5.3. Измерение деформаций в бетоне и арматуре льдозащитной оболочки от воздействия льда
5.4. Варианты термоизмерительной аппаратуры
Выводы по главе 5.
Заключение.
Список использованных источников


Сложность изготовления ледорезных штучных камней из гранита заставила избрать более удобный материал для ледорезов железобетон. Впервые в СССР железобетонный ледорез для быка железнодорожного моста через р. Псиол Южной ж. Уклон ледореза . Такая же конструкция ледореза была применена на Саратовском мосту через р. Волгу . Уклон режущего ребра . Работа этих ледорезов показала на возможность упрощения устройства ледореза и отказа от применения дорогого гранита Рис. Позднее стало ясно, что статическое и динамическое воздействие льда может воспринимать опора и с вертикальной гранью, а применение железобетона и бетона, морозостойкого и стойкого к истиранию позволяет отказаться от гранитной облицовки. В некоторых случаях на реках со слабым ледоходом оказалось возможным делать опоры из железобетона облегченной конструкции рамные и свайные. Примером устройства железобетонных опор на сваях может служить построенный в г. Которосль у г. Ярославля Рис. Опорами моста служат парные колонны. Колонны связаны горизонтальными стяжками, подкосами и нижней насадкой, покрывающей головы всех железобетонных свай. Рис 1. Опора железнодорожного моста из железобетона. Рамносвайная опора железнодорожного моста. Устройство двойных ледорезов объясняется специфичностью местных ледовых условий возможен напор льда из Волги через устье р. Которосль. В настоящее время эта конструкция усовершенствована. Так, патентом РФ 7 защищается конструкция однорядной столбчатой опоры моста, включающей объединенные ригелем столбы и расположенное с верховой стороны опоры ледорезное устройство в виде опертого на опорные элементы наклонного элемента, упертого верхним торцом в торец ригеля, причем нижняя кромка наклонного элемента расположена на отметке наинизшего положения уровня льда при ледоходе или ниже нее, а угол наклона этого элемента к горизонтали составляет , при этом длина проекции наклонного элемента на горизонтальную плоскость составляет ,5 расстояния между столбами в свету Рис. Такая конструкция опоры позволяет повысить ее надежность за счет исключения динамических воздействий ледовых нагрузок на опору путем подбора оптимальных параметров наклонного элемента, при которых будут иметь место плавное наползание льдин на наклонный элемент и их разлом под собственным весом и падение в воду обломков льдин. Возможен также отказ от наклонного ледорезного элемента. Такая конструкция ледореза защищена патентом РФ 8 . Конструкция однорядной столбчатой опоры моста, включающая объединенные ригелем и поперечными распорками столбы, причем, по крайней мере, один торец распорки выполнен выпуклым криволинейного или ломаного очертания. Рис 7. Течение
1 I
I I 1
Рис 1. Однорядная столбчатая опора моста по патенту РФ М,
3. ТТ 2. ТЬ 2. ТГТ 2. ТГ тЬ 2. ГНМХЯООТ I 5,. Лр ледорез У. М8, УОЛ. УВВ уровни соответствен меженные вод. Рис 1. Стальные опоры сборно разборных мостов
поперечного сечения столба Рис. Такая конструкция ледореза повышает надежность работы опоры при использовании в мостах с высокими опорами в условиях значительных ледовых нагрузок и значительных колебаний уровней ледохода. Аналогичные конструкции опор могут быть выполнены из металла . На Рис. Рис. Когда в мостостроении в х года XX века вместо кессонов и опускных колодцев, а также низких свайных ростверков стали применять железобетонные сваиоболочки, возникла идея создания опор на высоких ростверках. Тогда же была поставлена цель, чтобы высокий ростверк служил одновременно и ледорезом. Достигалось это за счет специального очертания ростверка в плане и учетом работы куста свай на горизонтальную нагрузку от навала ледяных полей. Повышенное расположение ростверка фундаментов позволяло полностью исключить или существенно упростить работы по сооружению котлованов, связанных с устройством и разборкой шпунтовых ограждений, производством земляных работ, водоотливом. Для защиты свай от воздействия на них льда, корчехода и случайно плывущих предметов в некоторых случаях устраивали железобетонные фартуки, верх которых заделывался в плиту ростверка по всему его контуру, а низ опускался под воду Рис. Впервые такое решение было применено в гг.