Деформационный шов

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям деформированных швов, и может быть использовано в дорожно-мостовом строительстве (строительстве, реконструкции и ремонте мостов).

Деформационный шов является неотъемлемой частью искусственных сооружений и представляет собой очень важный элемент объекта.

Деформационные швы, эксплуатируемые более 5-6 лет, имеют основной дефект - нарушенную герметичность, вода и грязь поступают на нижележащие несущие конструкции искусственных сооружений. Повреждены или полностью разрушены металлические элементы швов, разрушается околошовная зона в покрытии проезжей части. Последствия влияния разрушения деформационного шва крайне отрицательно сказывается на нижележащих несущих элементах мостов - шкафных стенок, торцов балок пролетного строения и опорных частей. Данные последствия значительно снижают межремонтные сроки и снижают эксплуатационную надежность сооружения в целом.

Из уровня техники известен деформационный шов, включающий размещенный между стыкуемыми элементами T-образный профильный эластичный компенсатор, ствол которого имеет клиновидную форму с компенсационными выступами. Полка компенсатора выполнена с клинообразными пазами на верхней и нижней поверхностях, причем деформационный шов снабжен расположенной на верхней поверхности полки отделяющей прокладкой в виде высокоэластичного резинового покрытия (RU 2087615, 20.08.1997).

Недостатками данного шва являются недостаточная защита от водонепроницаемости стыкового соединения, высокая трудоемкость работ.

Известен деформационный шов автодорожного моста, содержащий симметрично установленные в разрыве покрытия L-образные окаймляющие элементы с направленными в противоположные стороны и расположенными под покрытием полками, обращенными навстречу друг другу выполненными в стойках пазами, в которых размещен компенсатор из полимерного материала, преимущественно резины, закрепленный ветвями по длине шва в пазах стоек, а также стальные косынки, соединенные с выпусками арматуры и нижней частью полок, отличающийся тем, что стойки L-образных окаймляющих элементов выполнены с образующими указанные пазы выступами, расположенными в разных по высоте плоскостях, причем длина имеющего обращенный вниз отгиб верхнего выступа в каждой стойке превышает длину нижнего, по крайней мере, на половину толщины отгиба верхнего выступа, причем компенсатор размещен в соответствующем пазу серединой горизонтально сложенной вдвое ветви, а полученная при этом ее консольная часть расположена с возможностью контактирования с его средней частью, основание которой расположено не выше нижнего выступа (RU 2166577, 10.05.2001).

Недостатками конструкции указанного шва являются малый срок эксплуатации, а также данный шов не обеспечивает достаточной водонепроницаемости стыкового соединения.

Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в повышении эксплуатационной надежности конструкции деформационного шва, надежности работы и долговечности шва за счет исключения возможности попадания воды, грязи, соли и различных предметов на нижележащие конструкции и элементы мостового сооружения.

Указанный технический результат достигается в деформационном шве закрытого типа между пролетным строением и шкафной стенкой крайних опор, включающем установленную над крайними опорами соединительную плиту пролетного строения, частично заходящую на переходную плиту, выполненную с упором, между которым и соединительной плитой образован зазор для компенсации перемещений пролетного строения, при этом на контактной с соединительной плитой поверхности переходной плиты расположена фторопластовая пластина, в зазоре между соединительной плитой и упором переходной плиты установлена гидрошпонка, над соединительной плитой и переходной плитой установлен выравнивающий слой из асфальтобетонного покрытия, армированного геосетками, под выравнивающий слой соединительной плиты уложен сплошной слой оклеенной гидроизоляции и металлический лист, перекрывающий сверху зазор для компенсации перемещений.

Соединительная плита может быть выполнена из высокопрочного бетона, армированного арматурными сетками.

Фторопластовая пластина может быть выполнена толщиной 5 мм.

Гидрошпонка может быть заполнена битумным герметиком.

Упор может быть выполнен монолитным с переходной плитой и со скошенной поверхностью с уклоном в сторону дорожной одежды подходов.

Зазор может быть вынесен в границы сопряжения подходов с мостовым сооружением.

Заявленный технический результат получен при реализации всей совокупности существенных признаков, отраженных в независимом пункте формулы изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором отображена принципиальная схема деформационного шва.

Конструкция шва соответствует основным требованиям ОДМ 218.2.025-2012 «Деформационные швы мостовых сооружений на автомобильных дорогах» по снижению динамического воздействия на конструкцию деформационных швов и конструкции мостового сооружения, уменьшению шумового воздействия и повышению плавности проезда на мостовых сооружениях.

Конструкция деформационного шва, между пролетным строением и шкафной стенкой 11 крайних опор, представлена соединительной плитой 1 пролетного строения (железобетонной монолитной скользящей плитой) с шарнирными вставками в монолитных участках объединения балок и переходной плитой 2, выполненной с упором 3, между которым и соединительной плитой 1 образован зазор 4 для компенсации горизонтального перемещения соединительной плиты (зазор компенсирующий температурные перемещения), где зазор 4 вынесен в границы сопряжения подходов с мостовым сооружением, этим самым исключая попадание воды и различных предметов на нижележащие несущие конструкции.

В конструкции деформационного шва закрытого типа с соединительной плитой 1 пролетного строения, перемещения воспринимаются за счет упругой деформации и трещиностойкости дорожной одежды.

Для деформационного шва используется непрерывное трещиностойкое асфальтобетонное покрытие 5, армированное геосетками 6. Соединительная плита 1 пролетного строения над крайними опорами устраивается толщиной t₁ из высокопрочного бетона, армированного арматурными сетками. Вдоль монолитных участков объединения несущих балок пролетного строения 10 устраиваются «шарниры» для компенсации угловых перемещений ребра балок над опорой. Для возможности получения горизонтального перемещения соединительной плиты 1 по переходной плите 2 по контактной поверхности (поверхности сопряжения) переходной плиты 2 предусмотрена фторопластовая пластина 7 толщиной 5 мм. В вертикальный зазор 14 между балкой пролетного строения 10 и шкафной стенкой 11 устанавливается брус 13.

Собираемое перемещение в концах соединительной плиты 1 пролетного строения компенсируется зазором 4, образованным между упором 3 переходной плиты 2 и соединительной плиты 1.

Деформационный шов с непрерывной гидроизоляцией воспринимает суммарные горизонтальные перемещения до 40 мм.

Конструкция деформационного шва выполняется с применением гидрошпонки 8, заполненной битумным герметиком. Гидрошпонка 8 устраивается в зазор 4 между соединительной плитой 1 и упором 3, выполненный монолитным (за одно целое) с переходной плитой 2.

Для предотвращения застоя воды над гидроизоляцией дорожной одежды упор 3 переходной плиты 2 деформационного шва устраивается со скошенной поверхностью с уклоном в сторону дорожной одежды подходов.

Над соединительной плитой 1 устраивается армированный сеткой выравнивающий слой 5. Под выравнивающий слой 5 соединительной плиты 1 укладывается сплошной слой оклеечной гидроизоляции и металлический лист 12, перекрывающий сверху зазор 4 деформационного шва. Под соединительную плиту 1 укладывается сплошной слой оклеечной гидроизоляции 9. После устройства деформационного шва в границах сопряжения с ним устраивается дорожная одежда по типу как на мосту с применением литого асфальтобетона. После устройства асфальтобетонного покрытия вдоль зазора нарезают штрабу и заполняют ее специальной мастикой.

При выполнении государственного контракта с ФКУ «Центравтомагистраль», успешно были реализованы работы по капитальному ремонту моста через реку Гуслица на км 47+000, расположенного на автомобильной дороге А-108 с довольно высокой интенсивностью движения транспорта, и внедрили конструкцию деформационного шва со скользящей соединительной плитой пролетного строения над крайними опорами с использованием инновационных материалов.

Следует отметить, что общая длина температурно-неразрезной плети пролетного строения составила 44,32 м, балки преднапряженные с полной длиной 22,16 м.

Основные преимущества данного деформационного шва заключаются в следующем:

1) Долговечность - защита нижележащих ответственных железобетонных и металлических конструкций от намокания и последующего разрушения;

2) В процессе эксплуатации швы требуют минимальных затрат на их содержание, что позволяет увеличить межремонтные сроки сооружения в целом;

3) Инновационная конструкция шва снижает динамическое воздействие на несущие элементы, уменьшает шумовое воздействие и повышает плавность проезда на мостовых сооружениях.