Раскрывающиеся мосты, работающие в наведенном положении по схеме трехшарнирной арки

Замок шарнирного типа воспринимает не только поперечную, но и продольную силу (распор). Конструкция замка должна обеспечивать возможность поворота концевых сечений крыльев в замке (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Центральные замки шарнирного типа

а –замок шарнирного типа для небольших перекрываемых пролетов; б – замок со сферическими или цилиндрическими вкладышами; в – замок с разрезанным цилиндрическим шарниром

При небольших пролетах используются замки простейшего типа (рис. 3.13, а), отличающиеся от автоматических замков ригельного типа установкой дополнительного вкладыша, препятствующего относительным продольным перемещениям элементов замка, установленных на левом и правом крыльях, что обеспечивает создание начального распора при наводке моста и восприятие в дальнейшем распора от временной нагрузки.

Относительно большие повороты концов крыльев допускает другой замок шарнирного типа, состоящий из двух элементов со сферическими или цилиндрическими соприкасающимися поверхностями (рис. 3.13, б). Схожими характеристиками обладает замок, в котором шарнир формируется из двух частей, соприкасающихся по двум взаимно наклонённым поверхностям А и Б (рис. 3.13, в). Выступающие части А₁ одной половины накладываются на плоскость элементов А₂ другой половины, выступающие части Б₂ которой накладываются на противолежащую плоскость Б₁. Одна половина шарнира закрепляется неподвижно, вторая имеет возможность поворота в своем гнезде.

При использовании замков шарнирного типа в конструкции возникает распор. Для восприятия распора оси вращения должны быть разгружены, а крылья в наведенном положении опираться на неподвижные опорные части, вынесенные по отношению к оси вращения в пролет на величину е и способные воспринять распор (рис. 3.14, а). При этом в закрытом положении конструкция начинает работать как трехпролетная арочно-балочная система, где средний пролет величиной 2(l_кр – е) работает как трехшарнирная арка, а крайние пролеты величиной (l_x – e), образованные хвостовыми участками крыльев, как балки, опирающиеся на механизмы подклинки и отрицательные опорные части (рис. 3.14, б).

Такая трехпролетная система обладает неудовлетворительными эксплуатационными характеристиками, будучи весьма чувствительной к изменению температуры и другим дополнительным факторам. Для улучшения ее свойств и обеспечения нормальных условий работы необходимо:

- превратить ее в статически определимую трехшарнирную арочную систему путем устранения механизмов подклинки и отрицательных опорных частей (рис. 3.14, в);

- создать в закрытом положении распор независимо от наличия на мосту временной нагрузки и положения ее на проезжей части, в том числе на хвостовой части.

Рис. 3.14. Двухкрылое пролетное строение с центральным замком шарнирного типа, работающее по схеме трехшарнирной арки

а – конструктивная схема моста при работе по схеме трехшарнирной арки при наличии отрицательных опорных частей и механизма подклинки; б – расчетная схема при наличии отрицательных опорных частей и механизма подклинки; в – конструктивная схема моста при работе по схеме трехшарнирной арки при отсутствии отрицательных опорных частей и механизма подклинки; г – расчетная схема при отсутствии отрицательных опорных частей и механизма подклинки

1 – центральный замок шарнирного типа; 2 – отрицательная опорная часть; 3 – механизм подклинки

Необходимый начальный распор в системе может быть создан либо за счет соответствующей положительной неуравновешенности крыльев, либо применением противовесов с изменяемой массой.

Замыкание разводного пролетного строения в трехшарнирную арку за счет назначения соответствующей неуравновешенности крыльев применено на Биржевом мосту через реку Малую Неву в Санкт-Петербурге (рис. 3.15, а). Двухкрылое разводное пролетное строение моста с шарнирно подвешенным противовесом 1 в наведенном положении работает по схеме трехшарнирной арки с расчетным пролетом 55,5 м, При этом расстояние между пятовым шарниром 6 и осью вращения 4 по горизонтали составляет 50 мм, а зазор между осью вращения и основанием 5 соответственно 5 мм.

3.15. Способы замыкания двухкрылого пролетного строения с центральным замком шарнирного типа в трехшарнирную арку

а – с использованием начальной неуравновешенности; б – с применением противовеса изменяемой массы

1 – противовес: 2 – ось подвешивания противовеса; 3 – упор; 4 – ось вращения; 5 – основание опоры оси вращения; 6 – пятовый шарнир; 7 – съемный блок противовеса

На начальном этапе разводки пролетное строение поворачивается вокруг пятового шарнира 6, а ось вращения 4, двигаясь в сторону хвостовой части, опускается вниз, вследствие чего зазор между осью вращения и основанием 5 уменьшается. Переместившись по горизонтали на 150 мм, ось вращения садится на основание, при этом дальнейшему движению оси по горизонтали препятствует вертикальный упор 3. После этого крыло осуществляет только вращательное движение, которое совершается относительно оси вращения.

При наводке этапы движения повторяются в обратном порядке.

При замыкании двухкрылого пролетного строения в трехшарнирную арку со стрелой f с использованием противовеса изменяемой массы в противовес 1 вводится съемный блок 7 весом Q_v (рис. 3.15, б).

Во время движения крыла съемный блок 7 лежит на основном противовесном блоке 1 массой Q_c. При полной уравновешенности системы центр тяжести движущихся масс R, совпадает с осью вращения 4.

При наводке крыло в конце движения, не доходя 5…7 градусов до своего нормального положения, садится на положительные опорные части – пятовые шарниры, располагающиеся на расстоянии е от оси вращения, после чего механизм разгрузки, создающий усилие N_c, снимает дополнительные противовесные блоки. При этом величина движущихся масс становится равной

,

а центр тяжести системы крыло-противовес перемещается в сторону разводного пролета. Если е' – расстояние от пятового шарнира до центра тяжести системы после снятия съемного блока R', то возникает момент неуравновешенности

,

заставляющий поворачиваться крыло относительно пятового шарнира. Это приводит к разгрузке осей вращения и замыканию системы в трехшарнирную арку со стрелой f, в которой начинает действовать начальный распор

Масса съемного блока Q_с выбирается такой, чтобы возникающий момент неуравновешенности М_н был больше момента М_с, создаваемого силами сопротивления

.

Кроме того, при расположении временной нагрузки на хвостовой части на участке за пятовым шарниром, в системе должен действовать распор Н₀, составляющий не менее 5 процентов полного распора Н_р при загружении всего пролета

.

Поиск по сайту: