Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
Северный учебный центр профессиональных квалификаций
–
структурное подразделение Северной железной дороги
–
филиала ОАО «РЖД»
Учебно
-
м
етодические рекомендации
для самостоятельной подготовки
к квалификационному экзамену
по итогам профессионального обу
чения по программе
профессиональной подготовки по професси
ям:
«Контролер содержания железнодорожного пути»,
квалификация
–
5
-
8 разряд
«Монтер пути»
,
«Ремонтник искусственных сооружений»
Учебный п
редмет
«
Искусственные сооружения
»
Ярославль
201
5
2
Носов
а НВ
Учебно
-
методические рекомендации
для самостоятельной
подготовки
к квалификационному экзамену
по итогам профессионального
обучения по программе
профессиональной подготовки по профессии
«Контролер содержания железнодорожного пути»,
квалификация
–
5
-
8
разряд
.
Учебный предмет
«
Искусственные сооружения
»
.
–
Ярославль:
Открытое
акционерное общество «Российские железные дороги»
Ярославское
подразделение Северного учебного центра профессиональных квалификаций
,
201
5
.
-
77 стр
Одобрено на заседании
цикловой ко
миссии «
Путевое
хозяйство и безопасность
движения
»
Протокол № ___
от «__» ____________ 20
5
г
________
Травина ЕВ
Соответствуют требованиям к
минимуму содержания и уровню
подготовки рабочих кадров
хозяйства пути
ОАО «РЖД»
Аннотация
Учебно
-
мето
дические рекомендации
по предмету «
Искусственные
сооружения
»
предназначены
для самостоятельной подготовки
к
квалификационному экзамену
по итогам профессионального обучения по
программе
профессиональной подготовки по профессии
«Контролер
содержания железнод
орожного пути»,
квалификация
–
5
-
8 разряд
.
Пособие
знакомит учащихся с видами искусственных сооружений, их назначением,
конструкциями элементов мостов, труб, тоннелей, подпорных стен; условиями
службы и содержания сооружений; системой проверок техническог
о состояния
и порядком устранения неисправностей, мероприятиями по обеспечению
безопасности движения поездов, охране труда и техникой безопасности при
эксплуатации искусственных сооружений
В результате изучения данного пособия учащиеся будут иметь
предст
авление о порядке производства осмотра искусственного сооружения с
целью выявления неисправностей, смогут оценить состояние эксплуатации
сооружения, разработать мероприятия по предотвращению дефектов и
неисправностей
Рецензенты:
ВЮ Буров ВЮ
(вн
утренни
й рецензент
),
преподаватель ЯП СУЦПК
РМ Маматказин
(внешний
рецензент
),
Главный инженер ПЧ
-
2 (Ярославль
Московский)
3
СОДЕРЖАНИЕ
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ
«««««««««««
..
««
4
1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСКУССТВЕННЫХ
СООРУЖЕНИ
ЯХ
««««««««««««««««««
.
««««
6
ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
6
1.1
Виды искусственных сооружений
««««««««««««
.
«««
6
1.2
Класс
ификация мостов
««««««««««««««««««««
11
2
МОСТОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И МАЛЫЕ ВОДОПРОПУСКНЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
.
««««««««««««««««««««««
15
2.1
Общие сведения о водотоках
«««««««««««««««««
15
2
.2
Элементы мостового перехода
««««««««««««
«««
...
19
3
КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННЫХ
СООРУЖЕНИЙ
««««««««
.........................................................
2
3
КОНСТРУКЦИЯ И МАТЕРИАЛ ОПОР
««««««««««««
23
3.1
Общие сведения об опорах
«««««««««
«««««««««
23
3.2
Виды опор
«««««««««««««««««««
«««««
24
3.3
Основания и фундаменты опор мостов
«
«««««««««««
«
.
29
3.4
Опорные части
«
«««««««««««««
«««««««««
32
4
ВОДОПРОПУСКНЫЕ ТРУБЫ
««««««««««««««««
.
34
4.1
Общие сведения о трубах
«««««««««««««««««««
34
4.2
Классификация водопропускных труб
«««««««««««««
37
5
ЖЕЛЕЗОБЕТОНН
ЫЕ МОСТЫ
««««««««««««««««
40
5.1
Железобетон
—
материал для искусственных
сооружений
«««««
40
5.2
Конструкции железобетонных мостов
«««««««««««««
42
6
СТАЛЬНЫЕ МОСТЫ
««««««««««««««««««««
49
6.1
Область применения
«««««««««««««««««««««
49
6.2
Сталь для мостов
50
6.3
Со
ртамент прокатной стали
««««««««««««««««««
52
6.4
Соединение элементов металлических пролетных строений
««««
53
6.5
Конструкции пролетных строений со сквозными фермами
«««««
58
6.6
Основные части пролетных строений
««««««««««««««
59
6.7
Мостовое полотно на капитальных мостах
«««««««««««
60
7
ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
«««««««««««««««««««
62
7.1
Назначение и виды подпорных стен
««««««««««««««
62
8
ТОННЕЛИ
65
8.1
Общие сведения о тоннелях
««««««««««««««««««
65
9
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
««««««««««
68
10
ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ НА МОСТАХ
««««««««««
74
11
Контрольные вопросы
««««««««««
««««««««««
75
Нормативные документы
«««««««««««««««««««
7
7
4
СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ И ПОНЯТИЙ
Берма
–
это площадка между подошвой насыпи и водоотводной канавой
Ширина бермы должна быть не менее 3 метров
Банкет
устраив
ают с целью защиты выемки от попадания в нее воды с
нагорной стороны, за банкетом устраивают водоотводную канаву
Выемка
–
это участок земляного полотна, на котором производилась вырезка
грунта, а уровень основной площадки находится ниже уровня земли
Дюке
р
(от
нидерл
duiker
, пришло в русский через
нем
Düker
—
«
сифон
»)
—
водовод, обычно сна
бженный
насосами
, предназначенный для прохождения
препятствия (
русла
другой реки, глубокого
оврага
или
балки
, железной дороги
и
т
п) Дюкеры используются в системах
водопровода
,
канализации
, орошения
и
т
п Дюкер, состоящий из одной трубы, называется одноочковым, из двух или
более
—
многоочковым
Кавальер
–
это излишки грунта, образовавшиеся в результате вырезки грунта
на участке выемки, их устраивают в виде трапециидальных конструкций,
выс
отой до 2 м
Полоса отвода
–
это определенный участок выделенный под
железнодорожный путь
Большой мост
-
мост полной длиной свыше 00м
Высота моста
-
расстояние от подошвы рельса до уровня меженных вод или до
нижней точки лога или автопроезда
Двухпутны
й мост
-
мост под два пути, состоящий из двухпутных пролетных
строений или из однопутных пролетных строений, установленных параллельно
на общих опорах
Дефектные сооружения
-
сооружения, имеющие неисправности, дальнейшее
развитие которых может понизить нес
ущую способность конструкции
(искривление сжатых элементов, трещины в сварных пролетных строениях,
подмывы опор и тп); сооружения,
Залом
-
скопления вымытых и приносимых рекой деревьев с корнями, пней и
крупного кустарника, представляющие большую опаснос
ть для сохранности
мостового перехода
Затор
-
скопление льда при ледоходе как выше, так и ниже моста по течению
реки, представляющее большую опасность для искусственного сооружения
Напорный режим работы водопропускной трубы
-
режим, при котором на
больше
м своем протяжении труба работает полным сечением
Слабая заклепка
-
заклепка, утратившая свои первоначальные служебные
свойства и приводящая заклепочное соединение к серьезным повреждениям
-
значительному росту концентрации напряжений у заклепочного отвер
стия
Признаки слабой заклепки
-
дрожание, глухой и дребезжащий звук при
5
остукивании молотком, ржавые потеки из
-
под головок заклепки, трещины в
окраске около головок
Стоечная опора
-
опора, выполненная из одной или нескольких
железобетонных или бетонных с
тоек площадью сечения менее м
2
, или опора
из металлических элементов
Строительная высота пролетного строения
-
в пролете
-
расстояние от
подошвы рельса до низа конструкции пролетного строения,
на опоре
-
расстояние от подошвы рельса до верха опорной пл
ощадки, на
которой расположены опорные части
Судоходный пролет
-
пролет моста, предназначенный для пропуска судов,
судовых и плотовых составов
Угон и перекос катков опорной части
-
смещение катков от проектного
положения при эксплуатации опорной части
Уровень высоких вод
-
отметка уровня воды в реке во время паводка
Уровень меженных вод
-
средняя многолетняя низкая отметка уровня воды в
реке при сухой или морозной погоде
Эксплуатационные обустройства
-
обслуживания искусственных сооружений
(включая ме
роприятия по технике безопасности) и обустройства прокладки
коммуникаций, а также устройства, связанные с обеспечением безопасности
движения поездов, судоходства и противопожарного состояния К
эксплуатационным обустройствам относятся: убежища на мостах, к
амеры и
ниши в тоннелях, лестницы по откосам конусов и насыпи, передвижные
подмости для осмотра тоннелей, служебно
-
бытовые компрессорные станции с
воздухопроводами, освещение, оповестительная сигнализация, телефонная
связь, заземление металлических констру
кций мостов на электрифицированных
линиях и при наличии линий электропередачи, ограждение контактной сети на
путепроводах и пешеходных мостах, устройства для прокладки коммуникаций,
заградительные светофоры, светофоры прикрытия и предохранительные
тупики л
ибо сбрасывающие башмаки или стрелки на разводных мостах,
габаритные ворота и дорожные знаки перед путепроводами через
автомобильные дороги, ограждения опор этих путепроводов, указатели для
снегоочистителей, судоходная сигнализация, противопожарные средств
а, а
также другие устройства, необходимые по местным условиям для нормальной
эксплуатации сооружений и безопасности движения поездов, автотранспорта,
пешеходов, судоходства
6
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ
ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУ
ЖЕНИЙ
Виды искусственных сооружений
Важнейшими, наиболее сложными и дорогостоящими элемента
ми
транспортных магистралей являются искусственные сооружения Название это
условно, так как все сооружения являются воплощени
ем строительного
искусства, а не
естественным продуктом природ
ных процессов Практически
понятие «искусственные сооружения» распространяется только на мосты и
близкие им по назначению со
оружения На автомобильных дорогах их
называют также транспорт
ными сооружениями
Каждое из них подде
рживает или защищает путь и проходящий по нему под
-
вижной состав
Искусственные сооружения располагаются в местах пересечения
железнодорожного пути с водными, высотными или другими препят
ствиями
Искусственные сооружения требуют к себе особого внимания в
вопросах их
содержания, качественного ремонта и эксплуатации Ре
зультаты анализа
материалов о состоянии искусственных сооружений за 2004г показывают, что
на железных дорогах России эксплуатируется 82 967 инженерных сооружений
полной длиной 2436,4тыспог
м и раз
вернутой длиной 2774,0тыспогм
Количество мостов, виадуков и пу
тепроводов составляет 37,4% (3 02шт)
полной длиной 953,8тыспогм, при этом количество постоянных сооружений
составляет 30 722шт пол
ной длиной 95,3тыспог
.
м и 095тыспогм
раз
вернутой длиной
Небольшие изменения количественного состава искусственных со
оружений
отмечены на всех без исключения 7 дорогах Эти исключе
ния произошли в
основном за счет реконструкции и переустройства сооружений, а также
уточнения данных при внедрени
и программы АСУИССО На Северной
железной дороге количество мостов сократилось в результате переустройства
их на трубы; на Калининградской железной дороге увеличилось количество
малых мостов за счет ново
го строительства и взятия на баланс ОАО «РЖД»
автодо
рожных путе
проводов, ранее состоявших на балансе городской
администрации Эти колебания в количествах и протяженности искусственных
сооружений не сказываются кардинально на их усредненной общей стоимости,
составляющей порядка 7% от стоимости всех основны
х фондов пу
тевого
хозяйства
Одной из важнейших задач является содержание искусственных со
оружений на
железных дорогах, продление срока их службы Возраст многих из них
7
достигает 00 лет и более, значит, одновременно в эксп
луатации находятся
сооружения,
построенные по различным строитель
ным нормам;
грузоподъемность и надежность их различны Для обеспече
ния нормальной и
длительной работы сооружений необходимо выполнять комплекс работ по
обследованию, испытаниям, оценке грузоподъемности и надежности, рем
онту,
усилению и реконструкции Реконструкция мостов и труб часто бывает
затруднительной, поэтому вопросы исправ
ного состояния и надежности
искусственных сооружений являются очень важными в организации их
эффективного использования
Искусственные сооружен
ия предназначены для пересечения железной
дорогой водных преград, других железных и автодорог, глубоких ущелий,
горных хребтов, застроенных городских территорий, а также для обеспечения
безопасного
перехода людей через пути и устойчивости земляного полотна
в
сложных условиях
К искусственным сооружениям относятся
:
мосты, тоннели, трубы,
подпорные стены, регуляционные сооружения, дюкеры, галереи, селеспуски и
др При пересечении железной дорогой рек, каналов, ручьев, оврагов
сооружаются мосты или трубы Разн
овидностями мостов являются
путепроводы, виадуки, эстакады
Путепроводы
строят в местах пересечения железных и автомобильных дорог
или двух железнодорожных линий
.
Они обеспечивают независимый и
безопасный пропуск транспорта на пересечении дорог в разных ур
овнях
Виадуки
сооружают вместо высокой обычной насыпи при пересечении
железной дорогой глубоких долин, оврагов и ущелий
Эстакады
устраивают взамен больших насыпей в городах, где они меньше
стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а та
кже на
подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды
При пересечении горных хребтов вместо глубоких выемок сооружают
тоннели
.
Для безопасного перехода людей через железнодорожные пути на
станциях и остановочных пунктах пригородных
поездов предусматриваются
пешеходные мосты или тоннели
Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых
косогорах, берегах рек служат
подпорные стены
, а
при подходах к большим
мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения
льдом
—
регуляционные сооружения
.
В горах в местах возможных обвалов сооружают
галереи
, а в местах
возможных грязекаменных (селевых) потоков
—
селеспуски
.
8
При
необходимости пропуска через путь потока воды устраивают
дюкеры
, представляющие собой два колод
ца
, расположенных с обеих
сторон
железнодорожного пути, соединенных трубой
Быстротоки
представляют собой сборные железобетонные или мо
нолитные
бетонные лотки с вертикальными или наклонными стенками и с шероховатым
дном для уменьшения скорости течения вод
ы Переход от быстротоков к трубе
осуществляется плавным уменьшением попе
речного сечения потока с
помощью прямолинейных или криволиней
ных вертикальных или наклонных
стенок Повышенная шероховатость труб создается за счет ступенек, порогов и
ребер
Гасите
ли энергии по
тока
устраивают для уменьшения скорости течения
воды на выходе из трубы и сокращения размеров укрепления отводящего русла
Гасители представляют собой раструб с вертикальными стенками из сборного
железобетона или монолитного бетона
Лотки
при
меняют для пропуска небольших водотоков при малой вы
соте
насыпи, когда невозможно устроить трубу Массивные лотки (камен
ные или
железобетонные) возводятся при высоте насыпи до 2м и наи
большем расходе
воды до 4,5м
3
/с С входной и выходной стороны лотка
устраивают крылья в
виде оголовка портального типа (рис
1
).
Фильтрующие насыпи
устраива
ют в виде каменной наброски для пропуска
через нее небольших водо
токов При пропуске воды через филь
трующие
насыпи с верховой стороны образуется пруд, высота горизонт
а ко
торого
определяется расчетом Уро
вень воды, просачивающейся с вер
ховой стороны, в
теле каменной на
броски постепенно снижается к низовой стороне
Рисунок
1
Лоток в насыпи
Наиболее распространенными видами искусственных сооружений
являются мосты и
трубы (более 92%) Искусственные сооружения по
протяженности составляют в среднем менее ,5% общей длины пути, однако
доля их в стоимости железной дороги равна почти 0%, поэтому их
рассчитывают на длительный срок службы Они должны быть простыми и
9
дешевы
ми в эксплуатации и вместе с тем обеспечивать безопасное и
бесперебойное движение поездов с наибольшими скоростями, установленными
для данного участка
Рисунок
2
Мост через р Амур на БАМе
Рисунок
3
Труба
Рисунок
4
Путепровод
Рисунок
5
Виадук
Рису
нок
6
Эстакада
Рисунок
7
Тоннель
Рисунок
8
Противообвальная галерея
10
Рисунок
9
Продольный разрез дюкера
Конструкции мостов и труб следует рассчитывать на нагрузки и воздействия
и их сочетания, принимаемые в соответствии с
таблицей
.
Виды нагрузок
, воздействующих на ИССО
Номер нагрузки
(воздействия)
Нагрузки и воздействия
А Постоянные
1
Собственный вес конструкций
2
Давление грунта от веса насыпи
3
Гидростатическое давление
4
Воздействие усадки и ползучести бетона
Б Временные
От подв
ижного состава и пешеходов
5
Вертикальные нагрузки
6
Давление грунта от подвижного состава
7
Горизонтальная поперечная нагрузка от центробежной силы
8
Горизонтальные поперечные удары подвижного состава
9
Горизонтальная продольная нагрузка от торможени
я или силы
тяги
Прочие
1
0
Ветровая нагрузка
1
1
Ледовая нагрузка
1
2
Нагрузка от навала судов
1
3
Температурные климатические воздействия
1
4
Воздействие морозного пучения грунта
1
5
Строительные нагрузки
Сейсмические «
11
Классификация мостов
Мостом
называется сооружение, обеспечивающее пропуск транспортной
магистрали через препятствие
.
Основными параметрами моста являются:
длина
;
высота
;
отверстие моста
;
грузоподъемность
Длиной
моста
называется расстояние между задними гранями его устоев, а
высот
ой
—
расстояние от подошвы рельса до горизонта низких вод
Отверстием
моста
называется расстояние в свету между внутренними гранями
устоев однопролетного моста, или сумма таких расстояний между всеми
опорами многопролетного моста на уровне расчетного гори
зонта воды
Грузоподъемностью
моста
называется наибольшая нагрузка, которую он может
выдержать при условии обеспечения безопасности движения поездов
Параметры мостов определяются шириной водной преграды, колебаниями
уровня воды, заданной нормой массы поез
дов
В зависимости от длины, числа пролетов, конструкции и материала
пролетного строения, числа путей и способа передачи давления на опоры
мосты классифицируются следующим образом:
по числу пролетов
—
одно
-
, двух
-
и трехпролетные и т д;
по числу главных
путей
—
одно
-
, двух
-
и многопутные;
по конструкции пролетного строения
—
с ездой понизу, поверху и
посередине;
по материалу
—
каменные, металлические, железобетонные, деревянные;
по длине
-
малые (до 25м), средние (25
-
00м), большие (00
-
500м) и
внеклассные
(более 500м);
по способу передачи давления на опоры
(статическая схема)
—
балочные,
арочные, рамные, висячие, вантовые, комбинированные
В балочных и вантовых мостах пролетное строение передает на все опоры
только вертикальное давление, благодаря чему опор
ы имеют сравнительно
легкие конструкции В мостах других статических схем береговые опоры
работают под более сложным воздействием сил, поэтому их строят
массивными и не дающими просадок
12
Рисунок
10
Статические схемы мостов
:
а
—
балочных;
б
—
арочных;
в
—
рамных,
г
—
висячих,
д
—
вантовых,
R, H
—
соответственно вертикальная и горизонтальная реакция опор
Пролетное строение состоит из главных ферм, связей между ними,
проезжей части и мостового полотна Главные фермы воспринимают нагрузку
от подвижного соста
ва и передают ее на опоры Они могут быть со сплошными
стенками или сквозными фермами В фермах различают верхний и нижний
пояса, к одному из которых прикрепляют поперечные балки, а к ним
—
продольные балки, образующие проезжую часть Если проезжая часть
р
асполагается на уровне верхнего пояса, мост называют с
ездой поверху
,
если
на уровне нижнего,
—
с
ездой понизу
;
кроме того, может быть конструкция
моста
с
ездой посередине
.
Рисунок
11
Мосты с ездой
:
а
—
поверху,
б
—
понизу;
в
—
посередине
На продольн
ые балки, а в небольших мостах со сплошными стенками на
главные фермы укладывается мостовое полотно, которое обычно состоит из
мостовых
и
охранных брусьев или сплошных плит, а также рельсов и
скреплений, настила, перил и уравнительных приборов (на больших
мостах) В
необходимых случаях на мостах устраивают тротуары, огражденные перилами,
площадки
-
убежища, освещение, связь, специальные смотровые и
13
противопожарные приспособления, помещения для охраны и обслуживающего
персонала
Рисунок
12
Части пролетного с
троения
а
—
общий вид,
б
—
ферма,
в
—
поперечные связи,
г
—
продольные связи,
д
—
продольные и поперечные балки,
е
—
мостовое полотно
Металлические
мосты составляют около 70 % общей протяженности всех
мостов на железных дорогах сети Широкое распространен
ие их объясняется
высокой прочностью при сравнительно малой массе, возможностью
применения однотипных деталей, изготовляемых индустриальным методом,
высокой степенью механизации работ по сборке моста и сравнительно
большим сроком службы (до 80 лет) Металл
ические мосты особенно
экономичны при пролетах более 33 м Основными недостатками этих мостов
являются большой расход металла и необходимость тщательного ухода для
предотвращения коррозии; во избежание ее производится периодическая
окраска пролетных строен
ий
Железобетонные
мосты являются более долговечными, чем
металлические, требуют меньше металла и расходов на содержание, менее
чувствительны к увеличению массы поездов Они также позволяют изготовлять
фермы в заводских условиях, а сборку моста производить
на месте с широким
использованием механизмов Однако большая масса пролетных строений
усложняет строительно
-
монтажные работы и требует более мощных опор
Поэтому железобетонные мосты являются основным типом малых мостов, а
при средних и больших пролетах в
ыбор материала
—
железобетона или
металла
—
производится на основе технико
-
экономических расчетов
Мост состоит из пролетных строений, являющихся основанием для пути,
и опор, поддерживающих пролетные строения и передающих давление на
грунт Мост вместе с п
одходами, укрепительными и регуляционными
сооружениями и подмостовым руслом реки составляет мостовой переход
Береговые опоры моста называют устоями, а промежуточные
—
«быками»
14
Опорами мост разделяется на пролеты Опоры состоят из фундамента и
видимой час
ти (тела) и бывают монолитными или сборными Фундаменты опор
могут сооружаться при неглубоком расположении прочных грунтов на
естественном основании, а при слабых грунтах
—
на сваях
Рисунок
13.
Схема моста
1
—
устои,
2
—
неподвижные опорные части;
3
—
пролетные строения,
4
—
подвижные опорные части,
5
—
«быки» промежуточные опоры,
L
—
полная
длина моста,
l
p
,
—
расчетный пролет,
l
1
+l
2
+ l
3
—
отверстие моста,
ГВВ
—
горизонт высоких вод;
ГМВ
—
горизонт меженных (средних) вод
15
2
МОСТОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И МАЛЫЕ ВОД
ОПРОПУСКНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
2.1
Общие сведения о водотоках
Все водотоки подразделяются на два вида: постоянные и временные
(периодические)
Постоянные водотоки
—
это реки, ручьи, каналы, заливы, проливы
Временные или периодические водотоки несут только поверх
ностные воды, те
воды, выпавшие в виде атмосферных осадков
—
дождя или снега
Вся территория, с которой вода стекает в реку (или ручей), называется
водосбором или бассейном данного водотока
(рис
10
) Границами бассейна
являются водоразделы
Водораздело
м
называется линия, проходящая по
наивысшим точкам рельефа Водоток образует
русло
—
относительно узкий и
наиболее пониженный участок долины Линия, соединяющая наинизшие точки
долины, называется
логом
или
тальвегом
Начало реки (ручья) называется
истоком
, а часть водотока,
расположенная в месте его впадения в озеро или другой водоток, называется
устьем
Если устье имеет разветвленную сеть проток, то оно называется
дельтой
Истоки и устье находятся на разных уровнях, и разность их высот,
деленная на рассто
яние между ними, определяет средний уклон водотока
Пониженная часть долины, прилегающая к берегам и периодически
затопляемая при повышении уровня воды в водотоке, называется
поймой
,
наиболее глубокие участки русла
—
плѐсами, а наиболее мелководные
—
перек
атами
.
Реки или их участки подразделяются на три типа:
равнинные реки (участки);
предгорные реки;
горные реки
Равнинные реки протекают в относительно неглубоких и широких
долинах с пологими склонами, они характеризуются небольшими продольными
уклонами
(не более
0,5
‰), медленным течением (средняя скорость течения
воды в русле во время паводка составляет
—
2 м/с), извилистостью русла в
плане
16
Рис
унок
1
4
Бассейн водотока:
1
исток водотока;
2
-
тальвег;
3
-
искусственное сооружение на дороге;
4
-
гра
ница водосбора;
Н
ВОД
-
отметка на водоразделе;
Н
ИССО
-
отметка у
искусственного сооружения;
¨Н= Н
ВОД
-
Н
ИССО
, ¨Н
-
перепад высот
Предгорные реки имеют более узкие долины, рельеф бассейна холмистый,
продольный уклон русла изменяется в пределах от 0,5 до 5
‰ Средняя
скорость течения воды во время паводка от ,5 До 3,0 м/с
Горные реки протекают в узких долинах, которые часто приобретают характер
ущелий (каньонов) с очень крутыми склонами Пойма отсутствует Рельеф
бассейна
—
горный Продольный уклон таких
рек от
5
до
50 ‰
с высокими
скоростями течения воды от
2,5
до 5 м/с
Смоченная водой часть поперечного сечения водотока, перпендикулярного
направлению струй, называется живым сечением Через живое сечение
определяется важнейшая характеристика водотока ра
сход воды
Расход воды для постоянных водотоков определяется по формуле:
м
с
где
Q
-
расход воды в
м
с
w
-
площадь живого сечения в м
2
v
-
скорость течения воды в м/с
Расход воды для периодических водотоков определяется п
о специально
разработанному методу ЦНИИС
-
СоюздорНИИ, который учитывает все
факторы, влияющие на величину стока:
метеорологические условия района;
17
размеры и очертания бассейна в плане;
расчлененность бассейна внутренними водоразделами на бассейны
второго
порядка;
величину продольного уклона лога и склонов бассейна;
впитывающую способность почв;
задерживающую способность бассейна;
хозяйственную деятельность человека на территории бассейна
Сток поверхностных вод по своему происхождению может быть двух
видов:
ливневой, возникающий в результате сильных дождей, и снеговой,
образующийся в результате весеннего снеготаяния
По методу ЦНИИС
-
СоюздорНИИ определяется расход ливневого стока и стока
от снеготаяния, и по большему из них производится расчет отверсти
й
искусственных сооружений
СНиП установлено, что гидравлические расчеты мостов и труб должны
осуществляться на пропуск двух расходов воды: расчетного (
Q
р
)
повторяемостью один раз в 00 лет и максимального (
Q
max
) со средней
повторяемостью один раз в 300 л
ет
Для
обеспечения безопасности движения
поездов СНиП предусматривают необходимость возвышения бровки насыпи у
малых мостов и труб не менее чем на 0,5 м над подпертым уровнем воды перед
сооружением при максимальном расходе
Для наблюдения за уровнем воды
на всех мостах и трубах устанавливают
водомерные рейки с верховой стороны в доступных местах Иногда
сантиметровые деления наносят несмываемой краской на одной из граней
массивной опоры или на оголовке трубы На больших мостах наблюдения за
колебанием уров
ня воды в реке ведутся водомерными постами Результаты
наблюдений наносят на график
Наличие размыва дна реки и подмыва опор устанавливают промерами Размыв
русла может происходить во время прохода высоких вод, когда скорость
течения возрастает Кроме пер
иода паводков, русло промеряют два раза в год: в
зимнее время (обычно со льда) перед вскрытием реки и весной после спада
высоких вод Помимо промеров русла и наблюдением за горизонтом воды,
ведут наблюдение за скоростью течения и образованием водоворотов,
направлением струй главного потока и пойменных вод
Глубина русла реки измеряется по трем створам: по продольной оси моста и на
расстоянии
25
м от оси вверх и вниз по течению реки Для возможности
сравнения глубины промеряют всегда в одних и тех же местах
.
Положение створов вне продольной оси моста закрепляется свайками,
забиваемыми на обоих берегах Расстояния между точками промеров глубин в
каждом створе берутся такие, чтобы можно было четко выявить конфигурацию
18
дна русла Промеры глубин по оси моста пр
и небольшой его высоте
производятся непосредственно с пролетного строения Промеры по другим
профилям (выше и ниже моста) выполняют с лодки; зимой глубину русла
промеряют со льда через проруби (лунки) Результаты промеров русла
обрабатывают в виде графика
с нанесением отметок
Рис
унок
1
5
График промеров русла водотока
19
2.2
Элементы мостового перехода
На пересечении постоянного водотока железной дорогой строится
комплекс
инженерных сооружений, называемый мостовым переходом
(рис
12
).
Мостовой переход вкл
ючает в себя:
мост, перекрывающий русло
реки, и при низком уровне воды
-
часть
поймы;
подходы к мосту, состоящие из земляных насыпей, иногда выемок на
спусках к реке;
регуляционные и укрепительные сооружения, устраиваемые с целью
улучшения условий движения
речного потока у мостового перехода и
защиты моста от повреждения протекающими водами
Регуляционные сооружения
в виде струенаправляющих дамб, траверс,
запруд
устраивают для плавного пропуска через отверстие моста
руслового и
пойменного потоков С этой же
целью для укрепления речных
берегов и
земляных откосов применяют полузапруды, буны, заилители, лесонасаждения
(рис
1
6
).
Рисунок
6
.
Профиль и план мостового перехода
а
—
профиль мостового перехода;
б
—
план мостового перехода;
1
—
насыпь
подхода;
2
—
с
труенаправляющие дамбы;
3
—
мост;
4
—
граница затопления
поймы;
5
—
укрепление берега;
6
—
срезка берега;
7
—
протока;
8
—
траверса
Струенаправляющие дамбы
по своему очертанию в плане
могут быть
криволинейными,
криволинейными с прямой
вставкой, прямолиней
ными и
20
грушевидными Криволинейная
дамба служит для направления
пойменного
потока в отверстие
моста, прямолинейная дамба отжимает
поток к
противоположному
берегу, криволинейная
дамба с прямой вставкой служит
для обеих упомянутых целей
Для регулирования по
йменного
потока применяются
грушевидные
дамбы Дамбы
представляют собой грунтовые
насыпи Конец, дамбы, имеющий
большее сечение, называется
головой, а место сопряжения дамбы с конусом
насыпи у устоя
—
корнем Верхняя часть дамбы называется гребнем, а нижня
я
—
подошвой
Верх дамбы назначается на 0,5 м выше наивысшего горизонта высоких
вод с учетом подпора и высоты волны Ширина дамбы поверху
не должна быть
менее 2 м Головы дамб имеют ширину в 2
—
2,5 раза
больше нормальной
Крутизна откосов дамб зависит от ск
орости течения, интенсивности
ледохода, свойств грунта, из которого отсыпана дамба Дамбы сооружаются
с
откосами с речной стороны не круче :2; со стороны поймы
—
:,75 С речной
стороны дамбы на всю высоту укрепляются бетонными
плитами или каменным
мощен
ием, а с пойменной
—
одерновкой
Рисунок
7
.
Схемы дамб:
а
—
криволинейные;
б
—
криволинейные
с прямой вставкой;
в
—
прямолинейные; г
—
грушевидные
Траверсы служат для защиты от подмыва земляного полотна на
подходах
к мосту; они представляют собой коротк
ие дамбы, устраиваемые
в
21
поперечном к оси насыпи направлении При помощи траверс продольное
течение воды на пойме отклоняется от земляного полотна на подходах
и
направляется к струенаправляющей дамбе Траверсы устраивают
с верховой
стороны насыпи под прямы
м углом к земляному полотну
Откосы траверс укрепляют каменным мощением
Запруды устраивают в районе мостового перехода тогда, когда создается
угроза подмыва земляного полотна имеющимися на пойме протоками
или
рукавами
Рисунок
8
.
Регуляционные сооруже
ния:
1
-
струенаправляющая дамба;
2
-
траверса;
3
-
запруда;
4
-
береговое укрепление;
5
—
фашинный тюфяк
Полузапруды
сооружают для направления струй и отклонения потока
от
берега или подтопляемого откоса насыпи Полузапруды создают
условия для
отложения
наносов, перемещаемых потоком Полузапруды
устраивают
различных типов: земляные, из каменной отсыпки, бетонные,
каменно
-
фашинные, плетневые и др Голова полузапруды должна
быть на 0,5 м выше
горизонта меженных
вод (ГМВ) Буны, в отличие
от полузапруд, устр
аивают
затопляемыми
Длина бун от /5 до
/3 ширины русла, а расстояние
между ними в 3
—
4
раза больше их
длины В корне верх буны должен
быть на 0,5 м выше волны
при высоком
подпорном уровне воды, но
не выше бровки берега, а голова буны
—
на уровне ГМВ Бун
ы сооружают из каменной кладки насухо или на
растворе, каменной наброской,
каменно
-
хворостяной кладки и др
22
Рисунок
9 Регулирование водотоков:
а
–
полузапруды; б
-
буны
Заилители применяют на реках с большой скоростью течения для
предотвращения размыва
берега и дна русла Заилители уменьшают
скорость
течения, содействуют отложению наносов и отклоняют струи
в сторону
динамической оси потока Конструкция заилителей может
быть разнообразна:
различные щиты, волноломы, водобойные стенки,
колодцы и др
Лесона
саждения устраивают с целью укрепления берегов рек и регулирования
речного потока (рис 27) Лесонасаждения могут быть
сплошными и
ленточными, располагаемыми под углом 45
°
к
течению
в
виде
отдельных
полос
,
находящихся
на
расстоянии
20
—
100
м
друг
от
друга
.
Для
этих
целей
наиболее
применимы
деревья
и
кустарники
ивовых
пород
.
Укрепительные сооружения
Откосы конусов насыпей подходов к
мосту и
регуляционных сооружений берегов и русла укрепляют от размыва
разного
рода одеждами и защитными устройствами, которые
выбирают
в зависимости
от характера действующих на них сил (ударов
волн, давления льда, скорости
течения и др) Укрепление откосов производится
после требуемого уплотнения
и осадки грунтов сооружения
на высоту, предусмотренную СНиП так, чтобы от
бровки со
оружения до наивысшего уровня воды, с учетом подпора и высоты
волны, оставался
запас не менее 0,5 м
23
3
КОНСТРУКЦИЯ И УСТРОЙСТВО ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
КОНСТРУКЦИЯ И МАТЕРИАЛ ОПОР
3.1
Общие сведения об опорах
Опоры являются важнейшей частью моста; они
служат для поддержания
пролетных строений и передачи усилий от них на грунт основания
От
прочности и устойчивости опор зависит состояние и долговечность
моста
Все нагрузки, действующие в определенных сочетаниях, не должны
вызывать в
опорах напряжений, ос
адок и перемещений, превышающих
допустимые по
СНиП 20503
-
84 Стоимость опор и фундаментов составляет
50
—
60 % от
общих затрат на все сооружение, поэтому конструкции
опор должны быть
экономичными и отвечающими принципу
индустриализации в строительстве
мост
ов Опоры мостов условно разделяются
на два вида: промежуточные
(быки) и концевые (устои) Такое
деление оправдано различными условиями их
эксплуатации и передачи
нагрузок Промежуточные опоры работают, как
правило, в зоне
переменного уровня воды, находясь
под воздействием ледохода
и навала
судов
Устои чаще размещаются на суходоле На них, кроме вертикальных
нагрузок, действуют горизонтальные силы от давления грунта и торможения
В плане тело опоры может иметь разное очертание: прямоугольное,
закругленное,
круглое Форма тела опоры определяется классом реки и
интенсивностью ледохода Опоры, возводимые на суходоле, имеют, как
правило, прямоугольную или круглую форму в поперечном сечении
Русловые опоры должны иметь такое очертание, которое бы обеспечило
проп
уск высоких вод под мостом без подмыва оснований опор С этой
целью
очертанию опоры в плане придается закругленная форма в носовой
и кормовой
части или круглая При наличии ледохода необходимо
заострение носовой
части
Материал кладки опор
Капитальные оп
оры мостов строят из бетона,
бутобетона, камня и железобетона Бетон
—
искусственный строительный
материал Необходимая прочность бетона, его плотность, морозостойкость и
долговечность обеспечиваются соответствующим подбором состава бетона
Прочность и пло
тность бетона зависят: от прочности заполнителя и
правильного его подбора по гранулометрическому составу; от количества
цемента в м3 бетона; от марки цемента; от водоцементного отношения (В/Ц,
где В
—
вес воды и Ц
—
вес цемента) Железобетон в массивных
опорах
применяется для устройства прокладников, подферменных плит, откосных
крыльев балластного корыта
24
32 Виды опор
Береговые опоры (Устои)
Это опоры в начале и конце моста Воспринимают не только вертикальные
нагрузки от пролетного строения и подвижног
о состава, но и горизонтальные
от насыпи
Рис
20
Виды устоев
а) с обратными стенками, б) массивный, в) Т
-
образный, г) с проемом,
д) обсыпной, е) раздельный,
-
шкафная стенка, 2
-
подферменная плита,
3
-
передняя стена, 4
-
обратные стены, 5
-
фундамент
Уст
ои с обратными стенками
Обратные стенки служат продолжением
устоя для размещения конусов насыпи
Массивный устой
не имеет обратных стен Его ширина меньше устоя с
обратными стенками Массивный устой необходим лишь для размещения
опорных частей пролетного
строения с ездой поверху Балластную призму
поддерживают вверху железобетонные консоли, а сзади
-
поперечная стенка
Т
-
образный устой
имеет суженную поперечную стену Это снижает
объем кладки и снижает давление насыпи на устой Они целесообразны при
прол
етных строениях с ездой понизу
Сборные устои
состоят из мелких и крупных блоков различной формы
Обсыпные устои
требуют меньшего расхода бетонной кладки, но их
применение увеличивает длину моста Обсыпные устои применяются в средних
и больших мостах при в
ысотах насыпи более 6 м
25
Необсыпные устои
чаще применяются в малых мостах при высоте насыпи до 6
м Окончательное решение принимается после технико
-
экономического
сравнения различных вариантов
Основными конструктивными элементами устоя являются: подферме
нная
плита, шкафная стенка, передняя стенка, конструкция, сопрягающая устой с
насыпью подхода, фундамент Ширина устоя зависит от габарита проезжей
части Конструкция устоев существенно зависит от высоты насыпи
Наиболее распространенными видами береговых
опор, построенных в
прежние годы, являются: устои с обратными стенками, массивные, тавровые,
раздельные, с проемами, устои с откосными крыльями
Рис2
1
Концевые опоры (устои)
а) необсыпной устой, б) обсыпной устой,
-
тело устоя, 2
-
подферменная плита,
3
-
опорная часть, 4
-
пролетное строение, 5
-
фундамент, 6
-
передняя стенка устоя,
БН
-
бровка насыпи, ПР
-
отметка уровня подошвы рельса
Устои с откосными крыльями
не требуют отсыпки конусов Они направляют
поток воды Используются в путепроводах
Рис2
2
Усто
и с крыльями:
а) обсыпной устой с крыльями, б) устой с откосными крыльями
26
Промежуточные опоры
Промежуточную опору можно условно разделить на три конструктивных
элемента: подферменную плиту (оголовок), тело опоры, фундамент
Рис
унок
23
Промежуточные опо
ры (быки):
а
-
каменный (бетонный) бык с водорезом; б
-
каменный (бетонный) бык с
ледорезом;
в
-
трубчато
-
телескопическая промежуточная опора (бык);
1
-
тело
опоры;
2
-
ледорез;
3
-
водорез; 4
-
фундамент;
5
-
подферменная плита
Размеры оголовков в плане
назначают из условия размещения опорных частей
Расстояние между осями опорных частей определяется типом пролетного
строения и его длиной
Высота
опоры
-
расстояние от обреза фундамента до верха опоры, может
изменяться от нескольких метров до десятков и
даже сотен метров Высота
опоры моста зависит от требований норм подмостового габарита; высота опор
виадуков
—
от рельефа местности; высота опор путепроводов определяется
требованиями габарита приближения строений Толщина оголовков массивных
опор применяе
тся 0,5
—
0,6 м Верхняя часть оголовка, кроме площадок под
опорные части, должна иметь уклоны не менее :0 для отвода воды Оголовок
имеет свесы во все стороны не менее 0 см Улучшающие архитектурный вид
опоры В ряде случаев целесообразно устраивать сбор
но
-
монолитные
промежуточные опоры В сборных опорах широко применяют железобетонные
оболочки диаметром 0,6
—
0,3 м и даже 5 м Надежность работы таких опор
обеспечивается заполнением внутренних полостей бетоном до уровня высокой
воды В виадуках при высоте о
пор до 00 м успешно применяют контурные
27
замкнутые блоки высотой
-
,2 м с толщиной стенок
0,35
м без заполнения
внутренней полости На небольших реках с толщиной льда до 0,3 м сооружают
свайно
-
эстакадные мосты с пролетным строением небольшой длины
Полнос
борные опоры таких мостов состоят из прямоугольных в сечениях свай
и объединяющих их насадок (ригелей) Высота такой опоры
5
-
6
м Очертание
опоры в плане зависит от ее местоположения: в воде или на суходоле Наиболее
целесообразная для речных опор обтекаем
ая, те Закругленная форма сечения в
плане Промежуточные опоры, располагаемые на суше, имеют обычно
прямоугольные очертания; при сооружении опор мостов отверстием до 5 м и
высотой насыпи до 9 м применяют сборные конструкции из бетонных блоков
весом от 3
до 4,5т, подферменные блоки до 7 т Блоки стандартных размеров
изготавливают на заводе или полигоне, перевозят к месту установки
железнодорожным транспортом и устанавливают краном Швы между блоками
заделывают цементным раствором В средних и больших мост
ах нашли
применение различные виды сборных бетонных и железобетонных опор, таких
как трубчато
-
телескопические, массивные из бетонных блоков, сборно
-
монолитные из железобетонных блоков, предварительно напряженные и др
Трубчато
-
телескопические сборные опоры
состоят из двух колонн,
объединенных по
-
верху мощной железобетонной подферменной плитой В
опорах высотой более 6 м (от ГМВ до подферменной плиты) между колоннами
устраивается дополнительная поперечная связь
—
ригель Колонны
представляют собой железобет
онные тонкостенные трубы диаметром от 20 до
300см, с толщиной стенок 2см Трубы соединяются между собой
телескопическим стыком, труба меньшего диаметра заводится в трубу
большего диаметра не менее чем на м, после чего стык омоноличивается
Нижняя часть
трубы заполняется подводным бетоном до отметки ГМВ+0,5 м
При монтаже опоры блоки устанавливаются один на другой на растворе В
стыках применяются железобетонные пояса, обеспечивающие взаимную связь
блоков По окончанию монтажа производится расшивка швов
между блоками
Виды и устройство облицовки мостовых опор
Для защиты поверхности бетонной, бутобетонной и железобетонной кладки
опор применяются следующие виды облицовки:
массивная из естественного камня или бетонных блоков, которые
устанавливаются однов
ременно с кладкой сооружения;
навесная из естественного камня, бетонных блоков или железобетонных
плит, устанавливаемых после возведения ядра сооружения;
облицовка из тонких железобетонных плит
—
облицовка
-
опалубка,
которая устанавливается до возведения яд
ра кладки
28
Наиболее распространенными каменными материалами для облицовки опор
являются
гранит, песчаник и плотный известняк Лицевые грани камней
обрабатываются различными способами:
в «шубу»
;
чистой
;
получистой тески,
для малых мостов применяется циклоп
ическая облицовка в подбор
При
обработке в «шубу» облицовка имеет бугристую поверхность с впадинами
и выпуклостями высотой от 5 до 00 мм
Рис
унок 24
Устройство облицовки опор:
а
-
в «шубу» (в прикол); б
-
в «шубу» с лентой; в
-
чистой (получистой) т
ески;
г
-
в подбор; д
-
крепление блоков облицовки к телу опоры;
1
-
блоки облицовки;
2
-
кладка опоры;
3
-
анкеры; 4
-
проволока;
5
-
петли
Навесная облицовка устанавливается после окончания кладки опоры
Крепление естественных камней облицовки между соб
ой
и
с ядром кладки
осуществляется с помощью
металлических анкеров Каждый камень облицовки
крепится к кладке не менее чем в двух точках Установка облицовочных камней
производится на клиньях на высоту одного ряда, после чего камни скрепляются
между собой
и с ядром кладки Следующий ряд облицовки ставится после
закрепления нижнего ряда и заполнения раствором или бетоном промежутков
между камнями и ядром Бетонные блоки для навесной облицовки делаются
толщиной не менее 20 см для облицовки опор используются
бетонные блоки и
плиты с гранитной крошкой для заполнения швов между камнями облицовки
употребляются портландцементный раствор Тонкие железобетонные
облицовочные плиты, используемые в качестве опалубки, имеют толщину не
менее 8 см и армируются по расчету
на давление бетона Это наиболее
современный
и
распространенный в новом строительстве вид облицовки
29
3.3
Основания и фундаменты опор мостов
Всякое сооружение опирается на грунт и передает ему давление
от
собственного веса и действующих на сооружение наг
рузок Для
восприятия
этих нагрузок и передачи их на грунт (основание) устраивается
фундамент
Наиболее надежным и экономичным является устройство
опор на скальных
грунтах
В
мостах фундаменты опор и их
основания
-
ответственные элементы
сооружения, от кач
ества и надежности
которых зависит долговечность моста и
безопасность его эксплуатации
Основания подразделяются на естественные и искусственные
Естественным основанием является грунт, залегающий под фундаментом
и
способный воспринять все нагрузки, переда
ваемые через
фундамент Если
грунт, залегающий под фундаментом, не может выдержать
передаваемых на
него нагрузок, устраиваются искусственные
основания Фундаменты на
естественным основании могут быть мелкого
заложения (до 6 м в отрытых
котлованах) и глубок
ого
Свайные фундаменты
Свайные фундаменты применяют при слабых грунтах основания, при
достаточно глубоком залегании прочных грунтов, а также на местности,
покрытой водой
По характеру работы сваи делятся на два вида: сваи
-
стойки, работающие на
сжатие, и
висячие сваи (сваи трения), передающие нагрузку за счет трения
боковых поверхностей свай о грунт (рис
25
).
По виду материала сваи бывают:
деревянные,
железобетонные,
стальные,
грунтовые,
комбинированные и др
По способу погружения различают сваи:
забивн
ые,
камуфлетные,
буровые,
винтовые,
набивны
.
По расположению относительно горизонта сваи подразделяются на
вертикальные и наклонные
30
Рисунок 25
.
Различные виды свай:
а
—
деревянные одиночные;
б
—
деревянные составные;
в
—
металлические из двутавров; г
—
из труб;
д
—
железобетонные массивные;
е
—
пустотелые; ж,
з
—
трубожелезобетонные с уширениями;
и
—
винтовые
Свайный фундамент состоит из отдельных свай и объединяющей их поверху
монолитной бетонной или железобетонной плиты ростверка
Ростверком назыв
ается плита, служащая для равномерного распределения
давления на сваи
Рис
унок 2
6
Виды свай по характеру работы:
а
-
сваи
-
стойки;
б
-
висячие сваи;
-
тело опоры; 2
-
ростверк; 3
-
сваи;
4
-
слабые грунты;
5
-
прочные грунты
31
По расположению относительн
о поверхности грунта свайные ростверки
бывают низкие и высокие (рис
27
) Если подошва плиты заглублена в грунт,
свайный ростверк называется низким Если подошва плиты расположена выше
поверхности грунта, ростверк называется высоким Размеры плиты (роствер
ка)
определяются условиями размещения необходимого числа свай, способных
воспринять нагрузку на опоры Сваи размещаются в ряд или в шахматном
порядке Наибольшее распространение получили бетонные ростверки, в
которые заделываются головы свай (железобетонны
е или деревянные)
Железобетонные сваи
по сравнению с деревянными обладают рядом
преимуществ Железобетонные монолитные сваи изготавливаются квадратного
сечения от
25х25
до 40х40 см Длина железобетонных свай составляет от б до
24 м, градация длин через 2
м
Пролетные строения опираются на опоры через опорные части, которые
позволяют пролетному строению несколько поворачиваться и продольно
перемещаться при изменениях температуры и изгибе под нагрузкой При этом с
одной стороны пролета устанавливают неподв
ижные, а с противоположной
—
подвижные опорные части
Рисунок 27
Свайный ростверк
а
—
низкий;
б
—
высокий в воде;
в
—
высокий в насыпи
32
3.4
Опорные части
Опорные части (неподвижные и подвижные) должны обеспечивать
перемещение пролетного строения и его
поворот под поездной нагрузкой, и
просто перемещение при перепадах температуры
На мостах
L
= 00 м перемещение бывает 2,5
–
3 см
Конструкция подвижных опорных частей должна удовлетворять следующим
требованиям:
обеспечивать свободное продольное перемещен
ие опорного сечения
пролетного строения, обусловленное деформацией от нагрузки или
температурных воздействий;
обеспечивать беспрепятственный поворот опорного сечения пролетного
строения на угол, возникающий от изгиба пролетного строения;
препятствовать сме
щению пролетного строения в поперечном к оси
моста направлении;
передавать сосредоточенные опорные давления с пролетного строения
на
опору, распределяя его на опорную площадку
Рис
унок
28
Катковые опорные части:
а) неподвижная с шарниром; б) подвижная
катковая; в) подвижная со срезными
катками; г) подвижная секторная; д) тангенциальная
Опорные части выполняют из различных материалов: стали,
железобетона,
резины и др С целью снижения сил трения в опорных частях
используют фторопласт или другие синтетич
еские материалы Для небольших
пролетных строений (до 9 м) допускается устройство недорогих,
простых в
изготовлении и эксплуатации плоских опорных частей
из стальных листов
толщиной не менее 20 мм В нижний стальной лист
впрессовывается штырь
33
диаметром 50
мм, а в верхнем листе просверливается
круглое отверстие в
неподвижной опорной части и вырезается
овальное отверстие в подвижной
Подвижные опорные части могут быть секторными Для пролетных
строений больших длин применяются шарнирно
-
катковые подвижные
опор
ные
части стаканного типа, в которых угол поворота обеспечивается
деформацией
резинового вкладыша, а продольное смещение
—
фторопластовой
прокладкой,
имеющей низкий коэффициент трения
В настоящее время наряду с традиционными металлическими опорными
частям
и применяются опорные части из полимерных материалов В
зависимости от конструктивного оформления полимерные опорные части
могут быть деформируемыми, скользящими и комбинированными
Полимерные
опорные части обладают большими возможностями, чем
стальные
Ск
ользящие опорные части имеют антифрикционную прокладку из
фторопласта Комбинированные опорные части выполняются из резиновых
и
стальных элементов с включением фторопластовых прокладок Однако
в
железнодорожных мостах, как правило, применяются более надежн
ые
стальные
опорные части
Рис
унок 29
Резиновые опорные части
1
-
стальные листы, 2
-
резиновые прокладки, 3
-
стальная обойма
34
4
ВОДОПРОПУСКНЫЕ ТРУБЫ
4.1
Общие сведения о трубах
Трубы представляют собой малые водопропускные сооружения,
рас
полагаемые в
насыпях дорог Трубы, как правило, состоят из следую
щих
основных частей: входного и выходного оголовка (для обеспечения плавного
ввода потока в трубу и вывода водного потока из трубы), тела т
рубы и
фундамента трубы Водопропускная способность труб зависит
от формы и
размеров отверстия, типа оголовков, глубины воды перед
трубой, скорости
течения воды на выходе из трубы и других условий
Величина отверстия трубы
определяется гидравлическим расчетом в
зависимости от расчетного расхода водного потока и допускае
мой скорости
течения воды Длина средней части трубы определяется геомет
рическим
расчетом в зависимости от ширины насыпи по подошве и дли
н
ы входного и
выходного оголовка (рис
30
).
Рис
унок
30
Конструкция водопропускной трубы:
1
-
входной оголовок; 2
-
выходной оголовок;
3
-
фундамент оголовка;
4
-
фундамент трубы; 5
-
звено;
6
-
деформационный шов; 7
-
гидроизоляция;
8
-
одиночное мощение у входного оголовка;
9
-
двойное мощение у выходно
го
оголовка;
10
-
укрепление откоса выше оголовка;
-
укреплени
е откоса
ниже
оголовка
Для предотвращения изгиба тело трубы делят на секции длиной не более
5м Швы между секциями заполняют упругим гидроизоляцион
ным материалом,
чтобы вода из труб не просачивалась в насыпь и не раз
жижала грунт
Соприкасающиеся с грунто
м поверхности трубы покрыва
ют гидроизоляцией,
чтобы вода из насыпи не разрушала кладку труб
Во избежание застоя воды лоток трубы устраивают таким образом,
чтобы отметка дна посередине трубы была меньше отметки дна у вход
ного
оголовка и больше, чем отмет
ка дна лотка у выходного оголовка
35
Высота насыпи при устройстве труб принимается не менее высоты тру
-
бы плюс толщина засыпки, которая должна быть не менее м, считая от
верха звена трубы до подошвы рельса
Кроме того, высота насыпи дол
жна быть не менее
глубины воды перед
трубой (подпора) с учетом высо
ты волны плюс возвышение бровки земляного
полотна, которое прини
мается по СНиП (не менее 0,5м при безнапорном
режиме работы тру
бы, а при полунапорном и напорном режимах
—
не менее
м)
В зависимости от ск
орости течения воды на выходе из трубы русло
и
откосы насыпи должны укрепляться
:
одерновкой, каменным моще
нием или
бетонными плитами Для уменьшения объемов работ по ук
реплению у
выходного оголовка устраивается ковш (углубление), за
полненный камнем
(рис
.
31
) Глубина ковша принимается равной глу
бине местного размыва
грунта у конца укрепления У каждого конца
трубы при высоте насыпи более
2м устраивается один лестничный сход шириной 0,75м
Рис
унок
31
Укрепление русла водотока на выходе из трубы:
1
-
выходной оголовок;
2
-
мощение русла;
3
-
предохранительный ковш;
4
-
каменное заполнение ковша;
5
-
песчано
-
гравийная подготовка под мо
щением русла;
6
-
крепление
откосов ниже оголовка;
7
-
крепление откосов
выше оголовка
Трубы применяются в любых кл
иматических, топографических и гео
-
логических условиях, на любых участках плана и профиля дорог при
значительных высотах насыпи, для пропуска временных (периодически
действующих) и постоянных водотоков, но при отсутствии ледохода
Трубы
применяются также д
ля пешеходных переходов и прогона скота,
для проезда
автотранспортных средств и сельскохозяйственных машин,
для прокладки
трубопроводов и других коммуникаций
Водопропускные трубы имеют несложную, надежную и долговечную
конструкцию Их можно возводить инду
стриальным, комплексно
-
меха
-
низированным, поточно
-
скоростным методом, существенно снижающим
36
трудоемкость и продолжительность строительства Выбор между тру
бой и
малым мостом производится на основании сравнения их технико
-
экономических показателей На малы
х водотоках трубы, как правило, имеют
значительно меньшую стоимость, чем мосты с увеличением на
сыпи,
выгодность применения труб возрастает
Эксплуатация труб проще и дешевле эксплуатации мостов Путь над
трубами имеет такую же конструкцию, как на прилегаю
щей насыпи, что
упрощает его содержание Трубы менее, чем мосты, чувствительны к
динамическому воздействию и увеличению временной подвижной (от
подвижного состава) нагрузки Благодаря хорошим строительным и экс
-
плуатационным качествам трубы являются наибол
ее распространенны
ми
водопропускными сооружениями В зависимости от рельефа мест
ности на
км дороги приходится от 0,4 до ,2 трубы Количество труб на дорогах нашей
страны составляет 70 % всех водопропускных соору
жений В общем
комплексе строительства
железных дорог стоимость
строительства
водопропускных сооружений доходит до 22 %
До первой четверти 20 века были распространены каменные трубы, позже
стали применятся железобетонные трубы В 936 году были раз
работаны
первые типовые проекты круглых железо
бетонных труб диа
метром
—
2 м,
звеньями длиной м для железных дорог С 962 года
получили
распространение типовые унифицированные сборные же
лезобетонные и
бетонные трубы круглого и прямоугольного сечения,
разработанные
институтом Ленгипротрансмост
Перв
ые металлические трубы были чугунными, в дальнейшем их
вытеснили
стальные гофрированные (гибкие) трубы В России первые
гофрированные
трубы появились в 875г диаметром 0,53 и ,07м Ме
таллические трубы
подвержены вредным воздействиям агрессивных вод,
блу
ждающих токов,
атмосферной и грунтовой коррозии Однако специальными мероприятиями
по защите металла от коррозии удается увели
чить срок их службы до 40
-
50лет Железобетонные трубы долговечнее
металлических На заводах освоена
технология изготовления кругл
ых
железобетонных звеньев труб диаметром до
,5м на вибростанках
37
4.2
Классификация водопропускных труб
Для определения объѐмов работ по постройке водопропускных труб
необходимо знать следующие характеристики:
формы поперечного сечения:
1.
круглая;
2.
трапеци
евидная
3.
прямоугольная;
4.
эллиптическая
5.
овоидальная;
6.
треугольная
7.
арочная
8.
с вертикальными стенками и сводом
9.
круглая с плоской опирающейся на фундамент поверхностью
10.
прямоугольная с железобетонной перекрывающей плитой
Рис 43 Формы водопропускного от
верстия
труб:
а
—
круглая;
б
—
прямоугольная;
в
—
трапециевидная;
г
—
треугольная;
д
—
эллиптическая;
е
—
овоидальная;
ж
—
с вертикальными стенками и сводом;
з
—
арочная
по
материал
у
тела трубы
,
фундамента:
1.
сборный железобетон;
2.
бетон;
3.
гофрированный или цельнотян
утый металл;
4.
дерево (для временных сооружений)
;
5.
стеклопластик
по
величин
е
отверстия:
1.
,0м
–
под съездами и на малодеятельных путях;
2.
,25; ,5; 2,0м
–
круглые и прямоугольные;
3.
2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0м
–
только прямоугольные;
38
по
количеств
у
отверстий (очко
в):
одно
-
, двух
-
, трѐхочковые;
на автодорогах допускается использовать четырѐхочковые;
по
вид
у
фундамента:
1.
фундамент первого типа
–
один лекальный блок Такой фундамент
используется на скальных, щебѐночных и гравийно
-
галечниковых
отложениях;
2.
фундамент вт
орого типа
–
из сборных железобетонных блоков Это
наиболее широко распространенный универсальный тип фундамента
Основанием здесь служат разнозернистые
и мелкозернистые пески, глины,
суглинки и супеси средней плотности;
3.
фундамент третьего типа
–
монолитн
ые бетонные, их применяют в тех же
условиях, что и второго типа
Блоки фундамента второго типа изготавливают индустриальным методом на
притрассовых полигонах или заводах железобетонных изделий, от которых к
месту укладки их надо доставлять автомобильным,
железнодорожным или
смешанным видом транспорта А фундаменты третьего типа изготавливаются
на месте
по
характеру протекания водотока
трубы делятся на
:
1.
безнапорные,
2.
полунапорные,
3.
напорные
Безнапорные трубы работа
ют неполным сечением, полунапорные раб
отают
полным сечением на
входе в трубу и неполным на остальном протяжении
трубы Напорные
трубы работают полным сечением на всем протяжении
трубы
по конструктивному оформлению входа водотока в трубу и выхода
из
нее
:
1.
с
оголовками
2.
без оголовков
по в
ид
ам
о
головков
.
В зависимо
сти от положения откосных сте
нок
(крыльев) оголовки делятся
на
:
1.
портальные
—
со стенкой, перпендикулярной оси водотока,
2.
раструбные
—
со стенками, расположен
ными под углом к продольной
оси трубы,
3.
коридорные
—
со стенками,
параллельн
ыми оси трубы
4.
конические
5.
воротниковые
39
Раструбные оголовки обеспечивают плавный вход водного потока в трубу,
оказывают меньшее сопротивление потоку,
что повышает водопропускную
способность трубы
Рис
унок 32
Виды оголовков водопропускных труб:
а
—
кори
дорный;
б
—
раструбный;
в
—
конический;
г
—
портальный;
д
—
воротниковый
По виду входного звена оголовки бывают
:
1.
с нормальным звеном, вы
сота которого равна высоте звеньев средней
части трубы;
2.
повышенным
звеном
3.
коническим звеном
Трубы с повышенным и
коническим вход
ным звеном имеют большую
водопропускную способность, чем трубы
с нормальным звеном
На водотоках с незначительными расходами воды трубы могут быть
без
оголовков с вертикальным срезом, выступающим из насыпи, или иметь
воротниковые оголовки с
наклонным срезом в плоскости откоса насыпи,
а
также с повышенным или коническим звеном без откосных стенок
Рис
унок 33
Трубы с различной конструкцией входного звена: а
-
труба с
повышенным входным звеном;
б
-
труба с коническим входным звеном;
в
-
тру
ба с нормальным входным звеном;
1
-
откосная стенка;
2
-
секция трубы;
3
-
нормальное звено;
4
-
фундамент; 5
-
повышенное звено;
6
-
коническое звено
40
5
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОСТЫ
5 Железобетон
—
материал для искусственных сооружений
Железобетон представля
ет собой искусственный строительный материал,
состоящий из бетона и стали, работающих совместно Необходимая
прочность
бетона, его плотность, морозостойкость и долговечность
обеспечиваются
соответствующим подбором состава бетона
Прочность и плотность бето
на зависят от количества цемента и
водоцементного
отношения В/Ц Количество цемента на м бетона должно
быть не менее 250 кг, а водоцементное отношение не выше 0,6
-
0,65.
Бетон в своем составе содержит активные и инертные составляющие К
активным относятся
вяжущие вещества (цемент) и вода Инертными
составляющими
являются заполнители
-
песок и щебень или гравий
По плотности бетоны подразделяются на особо тяжелые
-
более
2500
кг/м
3
, тяжелые
-
1800
-
2500 кг/м
3
, легкие
/
500
-
800 кг/м3 и
особо легкие
-
менее
5
00 кг/м
По назначению бетоны подразделяются на конструкционные
—
для
бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений;
гидротехнические
—
для сооружений, подверженных непосредственному
действию воды; дорожные
—
для устройства дорожных и аэродромн
ых
покрытий; специальные
—
химически и жаростойкие, декоративные;
особо
тяжелые
—
для радиационной защиты и др
Для несущих конструкций мостов применяется тяжелый бетон классов
с
В5 по В55 При твердении бетона на воздухе он уменьшается в
объеме
—
испытыв
ает усадку Особенно сильна усадка в течение первого
года твердения,
далее она постепенно затухает Наличие арматуры в
бетоне задерживает усадку
и уменьшает ее примерно в ,5 раза
Кроме усадки, бетон обладает ползучестью, те способностью под
влиянием длительно действующих нагрузок наращивать деформации;
бетон как
бы течет Наличие арматуры в бетоне препятствует развитию
ползучести В
железобетонных конструкциях, работающих на изгиб,
верхняя зона
поперечного сечения работает на сжатие, а нижняя
—
на
растяжение В
конструкциях с обычной арматурой в стадии эксплуатации
в растянутой зоне
возникают деформации, превышающие предельную
растяжимость бетона и
приводящие к образованию трещин Это
может привести к ускоренной
коррозии арматуры Чтобы этого
не допустить,
размер предельно допустимого
раскрытия трещин ограничивается
41
При этом не удается использовать высокопрочную сталь и получить
более экономичную и легкую железобетонную конструкцию В тех случаях,
когда раскрытие трещин оказывается больше пред
ельного значения,
следует в
проектировании переходить к конструкциям из предварительно
напряженного
бетона, которые имеют целый ряд преимуществ и
дают возможность получать
большое разнообразие форм и использовать
материалы повышенной
прочности
.
Принцип раб
оты предварительно напряженного железобетона отличается
от принципа работы обычного железобетона В обычном железобетоне
бетон
растянутой зоны нужен в основном для защиты стальной
арматуры Роль
стальной арматуры в конструкциях из предварительно
напряженно
го
железобетона заключается в том, чтобы зону растянутого
бетона подвергать
постоянному сжатию Второй функцией предварительно
напряженной
арматуры является восприятие растягивающих усилий
при нагрузках, близких к
разрушающим В этой стадии предварительно
напряженная арматура работает
как и в конструкциях из обычного железобетона
По назначению (рис 62) арматура подразделяется на:
рабочую, воспринимающую внутренние усилия в элементах;
распределительную, укладываемую перпендикулярно стержням
рабочей
армату
ры и обеспечивающую равномерное распределение нагрузки
на
рабочие стержни;
монтажную, служащую для образования жесткого каркаса арматуры
Рисунок
34.
Армирование балок:
1
-
рабочая арматура;
2
-
монтажная арматура;
3
-
распределительная арматура;
4
—
хом
ут в заготовке;
5
—
хомут в конструкции
42
52 Конструкции железобетонных мостов
Мостовое полотно
Конструкция пролетного строения моста в значительной степени зависит
от выбранной статической схемы сооружения Основными для железобетонных
мостов являются: ба
лочные (разрозные и неразрозные),
рамные, арочные,
висячие и вантовые Балочные мосты состоят из железобетонных
пролетных
строений и опор
.
Рисунок
35.
Схемы балочных мостов:
а
-
неразрезной мост;
б, в
-
консольные мосты; г
-
разрезной мост;
1
-
консоль;
2
-
подвесное пролетное строение;
3
-
анкерный пролет;
l
0
-
анкерный пролет консольного моста; l
1
, l
2
—
пролеты неразрезного моста;
l
3
-
длина консоли; l
4
-
длина подвесного пролета; l
5
-
длина пролета разрезного
моста; l
6
-
расчетная длина пролета
Плитны
е пролетные строения простейшей конструкции применяются
для
перекрытия малых пролетов от 3 до 6 м железнодорожных мостов
(рис 64) По
условиям возведения плитные пролетные строения
могут быть монолитными
или секционными (сборными из готовых блоков)
43
Преи
мущества плитных строений
—
простота конструкции и возведения
как в монолитном, так и в сборном варианте В плитном пролетном
строении
рабочая (растянутая) арматура диаметром не менее 2
мм состоит из
продольных стержней периодического профиля, расположенн
ых
равномерно по
ширине поперечного сечения плиты По мере
уменьшения изгибающего
момента от середины пролета к опорам,
часть рабочих стержней отгибается
вверх под углом 45° (косые стержни)
и закрепляется в сжатой зоне плиты
Места пересечения рабочей,
рас
пределительной и монтажной арматуры
свариваются или перевязываются
проволокой В настоящее время почти все
плитные пролетные
строения изготавливают индустриальным способом,
перевозят блоками
на железнодорожных платформах и устанавливают кранами
Основным
н
едостатком плитных пролетных строений является
повышенный расход
бетона и арматуры Так как бетон нижней растянутой зоны
в работе
не участвует, то поперечные размеры плитных пролетных строений
понизу
можно уменьшить, что и предусматривается в некоторых про
ектах
Рисунок
36.
Плитное пролетное строение:
а
-
общий вид;
б
-
продольный разрез;
в
-
поперечные разрезы;
1
–
рабочая
арматура;
2
-
распределительная арматура;
3
-
монтажная арматура
Мосты с ребристыми пролетными строениями применяются
при пролетах
в
свету более 6 м, когда плитные пролетные строения
становятся
неэкономичными (рис 65) Так как бетон в нижней
растянутой зоне плиты не
работает, а только увеличивает ее вес, ребристые
пролетные строения состоят
из ребер (балок), соединенных
между собой п
оверху общей плитой проезжей
части Нижняя часть ребер
работает на растяжение, а верхняя часть ребер и
плита проезжей
части
—
на сжатие Растянутая рабочая арматура располагается
в
нижней части ребер По мере уменьшения изгибающего момента стержни
44
рабочей
арматуры изгибаются из нижней зоны в верхнюю сжатую
зону Ребра
соединяют между собой поперечными балками (диафрагмами),
расположенными через каждые 4
—
6 м Диафрагмы обеспечивают
равномерную нагрузку на ребра и препятствуют их кручению, те
обеспечивают
работу ребер как единой конструкции
Сквозные фермы
При необходимости
перекрытия пролета длиной
более
50 м экономически оправданным
оказывается применение
фермы сквозной
конструкции,
сформированной из отдельных
прямолинейных элементов (рис
37
) Каждый эл
емент имеет простую
форму и работает в основном на сжатие
или растяжение Сквозные конструкции
более трудоемки в изготовлении
Большие трудности вызывает
формирование узловых блоков и присоединение
к ним растянутых
элементов В железобетонных фермах элемен
ты могут быть
сплошными
прямоугольного поперечного сечения или пустотелыми,
представляющими
собой трубчатые центрифугированные элементы наружным
диаметром 60 см, как из обычного, так и предварительно
-
напряженного
железобетона Толщина стенок назначается ра
вной 0
—
5 см Более
экономичным и технологичным решением является применение ферм с
жестким нижним поясом, элементы которого могут воспринимать не
только
нормальные усилия, но и изгибающие моменты
Рисунок
37.
Типы железобетонных ферм:
а
-
с треугольной
решеткой;
б
–
с
раскосой решеткой
Рамные мосты
В балочных мостах основные несущие элементы
(балки)
передают давление на опоры через опорные части Наравне с
балочными
системами широкое распространение в конструкциях мостов
получили рамные
системы, отличи
тельной особенностью которых
является жесткое соединение
горизонтальных несущих элементов (ригелей)
с опорными стойками (рис 67)
При загружении рамного моста
изгибающие моменты в ригеле получаются
несколько меньше, чем в
неразрезной балке тех же пролето
в Опорные стойки
рамных мостов
имеют значительно меньшие размеры по сравнению с опорами
для балочных
пролетных строений, так как их размеры во многом
45
определяются
условиями размещения на оголовках опорных частей Поэтому
рамные мосты экономичнее балочных
по расходу бетона
Рисунок
38.
Схемы рамных мостов:
а
-
с шарнирами в стойках;
б
-
с заделкой стоек;
1
-
ригель;
2
-
стойка
3
-
подвесная балка;
4
-
шарнир;
5
-
консоль
Сборные мосты
Сборными называются мосты, у которых пролетные
строения и опоры собира
ют на месте строительства из готовых
элементов и
крупных блоков В таком виде сборные мосты появились к
950 г
При большом объеме строительства в послевоенный период резко
выросла
необходимость ускорения и удешевления работ, в частности,
путем
индустриали
зации На первом этапе в заводских условиях изготовляли
железобетонные пролетные строения малых и средних пролетов,
позднее
появились сборные опоры и мосты в целом Освоение сборных
конструкций
для небольших пролетов объясняется их массовостью
и тем, что о
ни доступнее
для транспортировки в законченном виде
Эстакадные мосты состоят из ряда небольших пролетов Применительно
к местным условиям опоры могут выполняться не только на
сваях, но и на
плитных фундаментах
Свайные мосты
строят пролетами до 6 м при в
ысоте насыпи более
4
-
5 м В их
опорах увеличено число свай; к вертикальным сваям с возрастанием
высоты
моста иногда добавляют наклонные сваи
Арочные мосты
в качестве основных несущих конструкций имеют
криволинейные элементы
-
арки или своды (рис
3
9) Опо
рные сечения
арочных
пролетных строений закреплены и не могут смещаться в
горизонтальном
направлении При действии вертикальных нагрузок в
опорных закреплениях
во
зникает горизонтальная реакция
-
распор, что
является характерной
46
особенностью арочных систем
В общем случае сечения
арки работают на
сжатие с изгибом При рациональном проектировании
изгибающие моменты в
арке могут иметь сравнительно небольшие
значения Так как бетон хорошо
работает на сжатие, то сечения
арок получаются более экономичными, чем
ба
лки такого же пролета
Рисунок
39.
Свайно
-
эстакадный мост:
1
-
пролетное строение;
2
-
свайные промежуточные опоры;
3
-
береговые
опоры (устои);
l
0
-
расстояния между осями свай промежуточных опор;
l
-
длина пролета; l
i
-
длина устоя;
п
-
полная длина м
оста
По статической схеме арочные мосты можно разделить на распорные
системы,
консольные арки и арки с затяжкой
.
Байтовые и висячие системы
Байтовые мосты применяются для перекрытия
пролетов до 300
-
350 м и там, где сооружение опор сложно и
дорого В этих
конструкциях балки жесткости поддерживаются растянутыми
наклонными
прямолинейными элементами
-
вантами, закрепленными
на стойках
-
пилонах
(рис
40
) Ванты изготавливаются из
стальных канатов высокой прочности
Применяются различные схемы
вантовых мостов,
отличающихся типами
расположения и количеством
вант
В последние годы вантовые системы начали применяться в железнодорожном
мостостроении, для мостов небольших пролетов
47
Рисунок
40.
Виды железобетонных арочных мостов:
а
-
с ездой поверху;
б
-
с ездой по
середине;
в
-
с жесткой аркой и гибкой
затяжкой; г
-
с гибкой аркой и жесткой затяжкой;
д
-
с консольными арками
Рисунок
41.
Схемы вантовых мостов:
а
-
ванты выходят из одной точки пилона;
б
-
ванты располагаются
параллельно,
подходя к пилону на разной в
ысоте;
в
-
ванты выходят из одной
точки
на балке жесткости; г
-
ванты выходят из разных точек пилона и под
разными
углами наклона;
д
-
мост с одним несимметрично расположенным
48
пилоном;
е
-
мост с наклонным к вертикали пилоном;
1
-
ванты;
2
-
пилон;
3
-
бал
ка
жесткости;
4
-
поперечная опорная балка;
l
-
расстояние между
основаниями
вант; l
0
-
ширина, основного пролета; l
1
-
ширина береговых
пролетов;
l
2
-
расстояние от основания вант до опоры (ближайшей)
49
6 СТАЛЬНЫЕ МОСТЫ
6 Область применения
Стальными н
азываются мосты, главные пролетные строения которых
выполнены из стали Опоры их могут быть из бетона, железобетона и других
материалов Строительные стали обладают высокой прочностью,
пластичностью и ударной вязкостью, поэтому стальные мосты имеют
наиболь
шие пролеты и надежно работают под тяжелыми динамическими
нагрузками Уже к последней четверти ХХ в длина пролетов металлических
мостов достигала 400 м, а длина пролетов железобетонных мостов превышала
300 м Стальные пролетные строения имеют различные ст
атические схемы и
разнообразные конструктивные формы Они легко расчленяются на крупные
блоки или элементы, удобные для изготовления, перевозки и монтажа Масса
стальных пролетных строений значительно меньше соответственных
железобетонных, что уменьшает на
грузку на опоры мостов, снимает
транспортные расходы
К преимуществам стальных
пролетных строений
мостов относятся возможность максимальной индустриализации их
изготовления на заводах, применение автоматической электросварки, высокая
степень готовности кон
струкций, комплексная механизация и малая
трудоемкость монтажа различными способами в любое время года и в очень
короткие сроки Стальные пролетные строения имеют длительные сроки
службы Они могут быть сравнительно просто усилены при возрастании
временной
подвижной нагрузки
Основным недостатком
таких пролетных
строений является коррозия металла Применение антикоррозийных сталей и
специальных покрытий, а также тщательный надзор за состоянием металла в
процессе эксплуатации, устраняют этот недостаток Стал
ьные мосты
сооружают в районах с любыми климатическими условиями На железных
дорогах нашей страны они составляют более 50 % протяженности всех мостов
Металлические мосты различаются по конструкции пролетных строений,
роду езды, статической схеме, по спо
собу соединения конструктивных
элементов
По конструкции пролетные строения бывают двух видов: со сплошной
стенкой и со сквозными фермами; большие пролеты выгоднее перекрывать
сквозными фермами, а малые
—
балками со сплошной стенкой
При современных технол
огиях сплошностенчатые балки оказываются
более
экономичными в пролетах до 80
—
00 м
По роду езды различаются пролетные строения с ездой поверху и ездой
понизу По статической схеме пролетные строения разделяются на
балочные
(разрезные, неразрезные, консоль
ные), арочные, рамные, вантовые
и висячие
50
Наиболее распространенными являются балочные пролетные
строения с
разрезными сквозными фермами, перекрывающие пролеты
до 60 м
Пролетные строения с неразрезными и консольными фермами
применяют
главным образом на
крупных реках и в путепроводах Арочные
металлические
мосты применяются на железных дорогах так же широко,
как и балочные
Висячие мосты в нашей стране применяются в основном
на автомобильных
дорогах В конце XX в получили широкое распространение
вантовы
е, балочно
-
рамные и рамные мосты
По способу соединения элементов пролетные металлические строения
могут быть клепаными, клепано
-
сварными, цельносварными, на
высокопрочных
болтах и на обычных болтах
6.2
Сталь для мостов
Для конструкции мостов, работающих
на многократно
повторяющи
еся тяжелые динамические нагрузки, применяют
высококачественные
углеродистые или низколегированные мартеновские и
конверторные го
рячекатаные стали, удовлетворяющие требованиям СНиП и
ГОСТов
По стандарту марка углеродистой стали о
быкновенного качества
обозн
ачается буквами Ст и цифрами от 0 до 7 Качественные углеродистые
стали маркируются двухзначными цифрами, показывающими содержа
ние
углерода в сотых долях процента (0,8; 25 и тд) В обозначение марок кипящей
стали добавляются «к
п», полуспокойный
—
«пс», спокойной
—
«сп»
Например: Ст3сп, Ст5пс, Ст2кп В отличие от маркировки углеро
дистых
сталей, буквы в марке низколегированных сталей показывают на
личие в стали
легирующих примесей, а цифры
—
их среднее содержание
в процентах;
пр
едшествующие буквам цифры показывают содержание
углерода в сотых
долях процента Для маркировки стали каждому леги
рующему элементу
присвоена определенная буква: кремний
—
С, мар
ганец
—
Г, хром
—
X
,
никель
—
Н, молибден
—
М, вольфрам
—
В, алюминий
—
Ю, ме
дь
—
Д,
кобальт
—
К Первые цифры обозначают
содержание углерода в сотых долях
процента, затем буквой указан леги
рующий элемент и последующими
цифрами
—
его среднее содержание
Углеродистая сталь
—
сплав железа с углеродом и незначительным
количеством при
месей, находящихся в руде
Марки стали
Мостовые конструкции изготавливают из сталей раз
личных
марок, отличающихся друг от друга химическими свойствами Для основных
несущих элементов пролетных строений применяют спе
циальные стали марок
51
6Д, 5ХСНД, 0ХС
НД всех категорий Для вто
ростепенных элементов
мостовых конструкций применяются стали ма
рок ВСт3, ВСт2, 09Г2С, 0Г2С,
4Г2 и др
Свойства сталей
К сталям относятся железоуглеродистые сплавы
содержащие до ,7 % углерода Стали характеризуются следующими
основными свойствами: физическими, механическими, технологическими
и
химическими
Важными свойствами являются: температура плавления, теплоемкость,
теплопроводность, коэффициент температурного расширения
Температура плавления
—
температура, при которой с
таль из твердого
состояния переходит в жидкое Температура плавления железа
—
535 °С,
но
на температуру плавления влияют примеси Например, чугун с содержанием
4,3 % углерода плавится при 30 °С Теплоемкостью называется
отношение
количества тепла, сообщ
енного телу, к изменению температуры
тела
Теплопроводностью называется количество теплоты, проходящее
через
площадь поперечного сечения в единицу времени
Коэффициент температурного расширения
—
показатель относительного
удлинения стального образца при по
вышении температуры на °С
Механические свойства сталей характеризуются пределом прочности,
пределом
текучести, относительным удлинением, твердостью и
ударной вязкостью
Предел прочности, предел текучести, относительное
удлинение определяются
испытанием
образца (круглого или прямоугольного
сечения) на разрывной
машине
Твердость
-
способность стали сопротивляться вдавливанию в нее
других,
более твердых тел
Ударная вязкость
-
свойство сталей противостоять динамическим
(ударным)
нагрузкам
Среди химических
свойств стали наиболее важным является коррозийная
стойкость, которая характеризует способность сталей сопротивляться
разрушающему действию окружающей среды Технологические
свойства
показывают способность сталей к обработке их давлением, резанием,
литьем
,
сваркой и др
Термическая обработка улучшает физико
-
механические свойства
стали
Различаются следующие виды термической обработки стали: закалка,
отпуск,
отжиг, нормализация
Закалка заключается в нагреве стали до 800
-
900 °С и быстром ее
охлаждении
в вод
е или масле Закалка увеличивает прочность и твердость
стали, но уменьшает ударную вязкость
Отпуск закаленной стали
-
медленный ее нагрев до 200
-
350 °С, выдержка
при
этой температуре и медленное охлаждение на воздухе При
отпуске снижается
твердость стали
, но увеличивается ударная вязкость
Отжиг
-
нагрев стали до определенной температуры, выдержка и
медленное охлаждение в печи Отжиг применяется для снижения твердости
и
повышения вязкости стали
52
Нормализация стали
-
разновидность отжига Нормализация повы
шает
твердость, прочность и ударную вязкость стали
В зависимости от механической прочности все стали подразделяются
на семь
классов, которые обозначаются буквой С (сталь) и числами, показывающими
в
числителе временное сопротивление, а в знаменателе
-
пред
ел текучести стали
(в кН/см) Кроме того, стали делятся на три группы
.
63 Сортамент прокатной стали
Мостовые конструкции изготавливают из горячекатаной стали, выпускаемой
металлургическими заводами и удовлетворяющей требованиям
ГОСТов и
СНиП Прокатка осу
ществляется в специальных прокатных
станах, придающих
металлу необходимый поперечный профиль
Перечень размеров прокатываемых профилей, установленный
ГОСТом,
называется сортаментом
Прокатная сталь делится на листовую и фасонную (профильную)
(рис 7)
Мо
стовая сталь толщиной от 4 до 60 мм прокатывается между валками
прокатного стана, поэтому она имеет неровные кромки Ширина
листов 250
-
2600 мм, длина
-
до 4200 мм
Широкополосная универсальная сталь прокатывается между четырьмя
валками
стана, имеет толщин
у 6
—
60 мм, ширину 200
—
050 мм и
длину от 5 до 2 м
Универсальная сталь не требует продольной резки и
строжки, что снижает
стоимость изготовления конструкций
Уголки равнобокие и неравнобокие являются распространенными
видами
профильной прокатной стали Ра
внобокие уголки прокатываются
калибром от
40+40*3 до 250+2500*30 мм В неравнобоких уголках
одна полка в ,5 раза
шире другой; эти уголки прокатываются калибром
от 50+32*3 до 250+60*20
мм Длина уголков
-
до 9 м
Двутавры бывают двух видов
-
обыкновенные
и широкополочные
Обыкновенные двутавры изготавливают высотой от 00 до 700 мм,
широкополочные
-
высотой до 000 мм
В сортаменте номер двутавра указывает его высоту в сантиметрах
Ширина полок обыкновенного двутавра составляет около 0,3 его высоты,
а
шир
окополочных
—
0,4
—
0,6 высоты Двутавры изготавливаются
длиной:
обыкновенные от 5 до 9 м, широкополосные до 24 м
В сортаменте номер швеллера обозначает его высоту в см Швеллеры
прокатываются выстотой от 5 до 40 см и длиной до 9 м Кроме указанных
видов
проката, в конструкциях применяется полосовая, круглая
и другая
фасонная сталь
53
Рисунок 42 Профили прокатной стали:
а
-
листовая сталь;
б
-
равнобокий уголок;
в
-
неравнобокий уголок;
г
-
обыкновенный двутавр;
д
-
широкополочный двутавр;
е
-
швеллер;
1
-
обушок;
2
-
выкружка;
3
-
кромка;
4
-
полка;
5
-
стенка;
а
–
ширина
полки;
b
-
ширина полки швеллера; 5
-
толщина листа;
h
-
высота двутавра
швеллера
6.4
Соединение элементов металлических
пролетных строений
Мосты, построенные в различное время, отражаю
т уровень инженерных
знаний и опыта, накопленного к моменту их возведения Мосты
—
сооружения
долгосрочной эксплуатации, срок службы которых достигает
00 лет и более В
связи с этим на дорогах страны эксплуатируется
немало металлических мостов,
построенных
в XIX
—
XX вв,
которые, как правило, имеют клепаные пролетные
строения
Соединение на заклепках
До определенного времени самым распространенным
в металлических мостах являлось соединение элементов на
заклепках (рис 72,
73) С 930 г в отечественном мос
тостроении стала
применяться сварка
Используются и болтовые соединения на высокопрочных
болтах Сварка и
появившиеся в 60
-
е годы особого вида высокопрочные
болты сузили
применение
заклепочных соединений При всех
способах задача состоит в том,
чтобы
не то
лько соединить отдельные части,
но и обеспечить передачу усилий
от одного элемента другим (усилия в
элементах мостов достигают нескольких
сотен, даже тысяч килоньютонов)
Соединения включают требуемое
число заклепок, болтов или сварочных
швов, расположенн
ых в целесообразном
порядке В заклепочном и
болтовом
соединениях усилия передают
стержни, вставленные в отверстия
элементов и
снабженные по концам
головками, которые препятствуют
размыканию
элементов
Части клепаных конструкций соединяют
заклепками с полу
круглыми
головками Заклепки штампуют на
заводах из круглой стали с головкой
на
одном конце стержня В склепываемом
пакете заводская головка
называется
54
закладной, а головка, об
разующаяся в результате клепки конца стержня,
-
замыкающей
Рисунок 43
Виды за
клепок:
а
-
до клепки;
б
-
после клепки;
в
-
с потайной головкой;
1
–
закладная
головка;
2
-
замыкающая
головка;
3
-
потайная головка;
4
-
стержень
Рис
унок 44
Соединения на заклепках:
а
-
односрезное соединение
–
соединение
внахлестку;
б
–
двухсрезное
с
оединение
-
соединение встык
с двумя накладками;
1
-
срез;
2
-
смятие;
3
-
стык;
4
-
накладка
Диаметр
стержня заклепки в холодном состоянии должен быть на мм
меньше диаметра заклепочного отверстия В мостах обычно применяются
отверстия диаметром 20, 23,
26 мм Длина заклепки назначается
равной
толщине склепываемого пакета и части стержня, необходимой
для образования
замыкающей головки; при этом наибольшая полезная
длина заклепки не
должна превышать 4,5
d.
В конструкциях различают
два вида заклепок: рабоч
ие
и связующие Рабочие передают усилия от
одной части элемента к другой, а
связующие заклепки служат для соединения
элемента Заклепки, поставленные
на заводе при изготовлении
конструкции, называются заводскими, а
поставленные при монтаже
конструкции
—
мо
нтажными В зависимости от
характера работы
заклепочного шва соединения могут быть внахлестку или
встык с одной
или двумя накладками Заклепки, соединяющие два листа или
уголка
внахлестку, называются односрезными Если два листа соединены
55
между
собой встык
, а стык перекрыт с обеих сторон накладками, через которые
передаются усилия, то заклепки имеют две плоскости среза и называются
двухсрезными
Кроме работы
≪
на срез
≫
, заклепки работают
≪
на смятие
≫
Происходит
смятие
стержня заклепки или стенки заклепочного
отверстия в зависимости
от того,
какой из материалов (заклепки или листа) менее
тверд
Заклепка в горячем состоянии вкладывается в заклепочное отверстие
и ее
свободный конец расклепывается в замыкающую головку При остывании
заклепки стержень ее укорачива
ется, в результате обе головки
плотно сжимают
склепываемые элементы В мостовых конструкциях
заклепки размещаются в
ряд или в шахматном порядке Расстояние между
двумя соседними заклепками
называется шагом заклепок
В уголках заклепки размещают так, чтобы
головка заклепки полностью
размещалась на полке, а до начала выкружки уголка и при клепке
пневматическим молотком поддержка (обжимка) сохраняла нормальное
(без
наклона) положение
Соединение на высокопрочных болтах
В стыках и узлах ферм при
монтаже
пролет
ных строений вместо монтажных заклепок устанавливают
высокопрочные болты (рис 74) Эти соединения передают усилия
только
силами трения, возникающими по контактным плоскостям соединяемых
элементов, поэтому их называют фрикционными Фрикционные
соединения
имеют простую конструкцию, сравнительно малую
трудоемкость, меньшую (по
сравнению с заклепочными) концентрацию
напряжений, лучшую работу
на
многократно повторяемую
нагрузку, высокую надежность
и поэтому являются
основным
видом монтажных
соединений стальных
мостовых
конструкций
Рис
унок 45
Стык на высокопрочных болтах:
1
-
болт;
2
-
шайба;
3
-
накладка;
4
-
поверхности трения;
5
-
стык
В этих соединениях
болты подвергаются
большему предварительному
напряжению, и по
соприкасающимся поверхностям
соединяемых
элементов
в
56
результате возникают
большие силы трения, способные полностью передавать
усилия, действующее
в соединяемых элементах Сильное обжатие
высокопрочными
болтами, исключает образование в соединениях щелей и
неплотностей,
что повышает эксплуатационн
ые качества сооружений
Высокопрочные болты изготавливают из стали марок 40Х, 38ХС с
последующим термоупрочнением
Болты свободно вставляются в монтажные отверстия, так как диаметр
отверстий на 2
—
3 мм больше диаметра стержня болта Для предохранения
основн
ого металла от смятия под гайки и головки болтов
ставятся
штампованные круглые шайбы диаметром 55 мм и толщиной 6
мм,
изготовленные из Ст3 и подвергнутые цементации для увеличения
их
твердости
Соединения на обычных болтах
Для соединения элементов мостово
го
полотна,
тротуаров, перил, смотровых приспособлений, а также
для крепления опорных
частей применяются обычные болты повышенной,
нормальной и грубой
точности В болтах повышенной точности
допуск в размере диаметра болта
составляет 0,4+0,6 мм В болтах но
рмальной
и грубой точности допуск от 2 до 5
мм В этих соединениях
усилия передаются стержнями болтов, вызывая в них
напряжения среза
и смятия Высокопрочные и обыкновенные болты
располагают в соединениях
возможно более компактно
Сварные соединения
По св
оему назначению сварные швы разделяются
на
рабочие и связующие Рабочие швы воспринимают расчетные
усилия
Связующие швы служат для соединения элементов и прикрепления
конструктивных деталей (ребер жесткости, диафрагм и тп)
Размеры связующих швов приним
аются минимальными
По протяженности
швы могут быть сплошными и прерывистыми
Наиболее распространенным видом сварных швов является соединение
встык
Применяют также соединения внахлестку, с накладками, в тавр
(впритык)
При соединениях встык элементы
соед
иняются своими
торцами В зависимости
от
толщины листов и подготовки
кромок различаются следующие
виды швов:
бесскосный,
V
-
образный, Х
-
образный, U
-
образный
После обработки кромок
под сварку зазор между свариваемыми
элементами
принимается
2
—
4 мм (рис
43
)
.
При сварке встык шов может
располагаться перпендикулярно
действующим
силам
—
он называется прямым, или под углом, отличающимся
от 90°,
—
такой шов называется
косым Соединение внахлестку
осуществляется угловым
или валиковым
швом Если шов располагается п
араллельно
действующим
силам, такой шов называется
фланговым, а если перпендикулярно
—
лобовым
(рис
44,45
).
57
Соединения с накладками осуществляются
валиковым швом Они проще в
исполнении,
так как не требуют обработки
кромок, но работают хуже, чем
стыковые
соединения
Рисунок
46.
Виды сварных швов:
а, б
—
стыковые;
в, г, д
—
угловые
Рисунок 47
Сварные соединения:
а
—
внахлестку;
б
—
с накладками;
в
—
в тавр
Рисунок 48
Виды соединений
элементов металлических мостов:
а
-
встык, v
-
образный шов;
б
-
внахлестку;
в
-
фланговый шов;
1
-
фланговый
шов;
2
-
толщина, флангового шва
Соединения впритык (в тавр)
осуществляется угловыми швами
Сварка элементов может
проводиться автоматической,
полуавтоматической
или ручной
электросваркой Листы толщиной
бо
лее 30 мм в вертикальном
или
наклонном положение свариваются
электрошлаковым
способом Ручная сварка
58
производится
электродами с толстым
покрытием (обмазкой) и только
в
труднодоступных метах или
потолочных швах
Применение электросварки снижает расход стали
и трудоемкость изготовления
конструкций мостов
6.5
Конструкции пролетных строений со сквозными фермами
В металлических мостах средних и больших пролетов, как правило,
применяют пролетные строения со сквозными фермами и массивные опоры
Конструктивно скво
зная ферма имеет главные фермы, продольные и
поперечные связи Проезжая часть может располагаться понизу или поверху
пролетного строения Главные фермы из линейных элементов имеют различные
очертания Они изготавливаются из высокопрочных низколегированных
сталей
с болтосварными соединениями
Главные фермы стальных пролетных строений представляют собой
плоские геометрически неизменяемые стержневые конструкции, состоящие из
элементов нижнего и верхнего поясов и элементов решетки: раскосов, стоек,
подвесок П
ояса и раскосы являются основными конструктивными элементами
фермы; стойки, подвески, шпренгели, работающие только на местную нагрузку,
называются дополнительными Пересечения раскосов, стоек, и подвесок с
поясами ферм называются узлами ферм, а горизонталь
ное расстояние между
центрами смежных узлов называется панелью (рис
49).
По очертанию поясов фермы могут быть с параллельными поясами или с
полигональным верхним поясом В мостах наибольшее распространение
получили фермы с параллельными поясами и простой
треугольной решеткой
Применяются также фермы с полигональным верхним поясом и треугольной
решеткой Для уменьшения длины панели в фермах больших пролетов
используются шпренгели (понизу) Для больших пролетов используются
двухрешетчатые (ромбические) фермы
.
Фермы с параллельными поясами имеют большую на 2
-
5 % массу стали,
чем фермы с полигональными поясами, но меньшую трудоемкость и стоимость
изготовления и монтажа Решетка ферм состоит из наклонных элементов
раскосов, работающих на растяжение и сжатие, вер
тикальных элементов стоек,
работающих на сжатие, и подвесок, работающих на растяжение; для
уменьшения длины элементов применяются стяжки и распорки
59
Рис
унок 49
Основные конструктивные элементы фермы:
1
-
нижний пояс;
2
-
верхний пояс;
3
-
сжатый (восходящий)
раскос; 4
-
растянутый
(нисходящий) раскос;
5
-
стойка; 6
-
подвеска; 7
-
панель нижнего пояса;
8
-
панель
верхнего пояса; А
-
узел верхнего пояса Б
-
узел нижнего пояса фермы; а
-
длина
панели;
n
-
количество панелей;
l
-
длина пролетного строения;
h
-
высота фермы
6.6
Основн
ые части пролетных строений
Стальные пролетные строения мостов (рис
50
) состоят из следующих
основных частей:
главных несущих элементов (балок, арок, ферм, и др);
продольных и поперечных связей между главными несущими
элементами
Главные несущие элеме
нты пролетных строений представляют собой балки,
фермы, рамы, арки и другие конструкции различных статических схем
Рис
унок
50
.
Основные части пролетного строения:
1
-
главный несущий элемент
-
ферма;
2
-
распорка верхних продольных и
поперечных связей;
3
-
диагональ верхних продольных связей; 4
-
нижние
продольные связи
Они перекрывают пространство между опорами моста, воспринимают
постоянную и временную подвижную нагрузку от проезжей части и передают
ее опорам
Продольные и поперечные связи
устраивают
между главными несущими
элементами Они располагаются в плоскостях верхнего и нижнего поясов
60
главных элементов Связи обеспечивают пространственную неизменяемость,
жесткость и устойчивость
Проезжая часть
металлических железнодорожных мостов устраивается н
а
продольных и поперечных балках пролетных строений (рис 78) Высота
продольных и поперечных балок в современных конструкциях назначается
одинаковой Продольные балки прикрепляются к поперечным, а поперечные
балки к главным несущим элементам пролетных с
троений Таким образом, эти
балки проезжей части воспринимают нагрузку от мостового полотна и
передают ее главным несущим элементам Продольные балки двутаврого
сечения состоят из вертикального листа, поясных уголков и верхнего
горизонтального листа
6.7
М
остовое полотно на капитальных мостах
На металлических железнодорожных мостах мостовое полотно может быть
следующих видов:
на балласте (рис
51
,
в);
на мостовых деревянных брусьях (поперечинах) (рис
51
,
а, б);
на стальной ребристой плите;
на металличес
ких поперечинах;
на сплошном бетонном основании (железобетонная плита без балласта)
(рис
51
,
г)
Рис
унок 5
Конструкция мостового полотна на балласте:
а
-
рельсовый путь на мостовых брусьях;
б
-
рельсовый путь на мостовых брусьях;
в
-
рельсовый путь н
а балласте;
г
-
рельсовый путь на железобетонных плитах;
1
-
путевой рельс;
2
-
контррельс;
3
-
охранный брус;
4
-
доски настила;
5
-
перила;
6
-
настил тротуара;
7
-
мостовой брус;
8
-
охранный уголок;
9
-
контруголок;
10
-
кронштейн тротуара;
11
-
жел
езобетонная шпала;
12
-
балластное корыто;
13
-
балластный слой;
14
-
консоль тротуара;
15
—
железобетонная плита
61
Мостовое полотно с ездой на балласте
состоит из путевых рельсов,
контруголков, шпал, балласта и железобетонной плиты с бортиками
(балластно
е корыто), тротуарами и металлическими перилами
Преимуществом мостового полотна с ездой на балласте
является
однородность пути на мосту и подходах, которая создает более благоприятные
условия для движения поездов, упрощает содержание и ремонт пути
Недо
статком такой конструкции
является значительный собственный вес,
возможность увеличения толщины балластного слоя и смещения оси пути
относительно оси пролетного строения, сложность устройства и ремонта
гидроизоляции и водоотвода, возможность образования ль
да в балласте
На мостах, где путь уложен на балласте, конструкция мостового полотна ничем
не отличается от конструкции пути на перегонах, если длина моста не более
25
м
62
7 ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
7 Назначение и виды подпорных стен
Подпорные стены предназна
чены поддерживать от обрушения
находящийся
за ними грунт Широко применяются на дорогах для поддержания
и защиты от разрушения или сплыва крутых откосов насыпей или выемок,
когда по условиям местности не представляется возможным устроить
откосы
нормальной
крутизны Подпорные стены (рис
52
) сооружаются в случаях,
когда путь проходит
на косогорных и прибрежных участках
вдоль обрывистых
берегов рек, озер, морей
(рис
53
) и на подходах к тоннелям
На дорогах, проходящих по косогорам,
для уменьшения объемов
зем
ляных работ
сооружаются низовые и верховые
подпорные стены; в первом
случае на
уровне проезжей части дороги находится
основание стены, во втором
-
ее
верхняя площадка
Рисунок 52
Бетонные и каменные подпорные стены:
а
,
д
-
подпорные стены с вертикальной
передней стенкой;
б
,
г
–
подпорные
стены с наклонной передней стенкой;
в
-
подпорная стена со ступенчатой передней
стенкой;
1
-
облицовка;
2
-
фундамент;
Н
-
высота стены до обреза
фундамента
Форма, размеры, материал
и способ постройки подпорных
стен
в
ыбирается в зависимости от геологического
строения местности, крутизны
поддерживаемого откоса или конфигурации
косогора, по которому проходит
дорога Подпорные стены сооружаются
монолитными и сборными из
железобетона, бетона или бутобетонной
кладки, каменн
ой кладки (сухой или на
растворе)
63
Удерживая грунт от обрушения, подпорные стены должны иметь
достаточные
размеры и массу, чтобы устоять на месте В противном случае
грунт может сдвинуть стену Легкая стена с узким фундаментом может
быть
опрокинута грунтом
вокруг нижнего ребра фундамента Ширина
фундамента
может обуславливаться и давлением на грунт Фундаменты
подпорных стен
закладываются на надежном естественном основании
ниже глубины
промерзания грунта, при необходимости устраиваются
свайные фундаменты
Д
ля обеспечения нормального стока воды
и исключения возможности
скопления ее за стеной в стенах устраиваются
выпускные отверстия размером
5х5 см и застенные дренажи
из щебня или гравия Задние поверхности стен
покрываются обмазочной
гидроизоляцией Лицева
я сторона подпорной стенки
может
быть вертикальной или наклонной Для защиты земляного полотна,
расположенного
на берегу моря, устраиваются специальные типы подпорных
стен, у которых лицевая поверхность со стороны моря имеет криволинейное
очертание При не
обходимости передняя грань подпорной
стены
облицовывается прочным камнем, иногда чистой тески По форме
поперечного
сечения массивные подпорные стены различны, однако
для всех их характерно
уширение книзу Различия конструктивных
форм определяются назначен
ием
стены, материалом и местными условиями
Рисунок 53
Морская подпорная
стена:
1
—
дренаж за стеной;
2
—
отверстие
для выпуска воды из
-
за
стены
Использование железобетона позволяет резко снизить толщину стен, создавать
конструкции, не выполнимые из кам
ня Железобетонные стены,
как и
массивные, разделены по длине швами на звенья (рис
54
).
64
Рисунок 54
Железобетонные подпорные стены:
а
-
уголковая стена;
б
-
контрафорсная стена;
в
-
стена с диафрагмами жесткости;
1
-
лицевая стена; 2
-
фундаментная пл
ита;
3
-
ребро жесткости
(контрафорс);
4
-
диафрагмы;
5
-
задняя стена;
6
-
усиление стены
сплошным бутом
Применяются и сборные конструкции из железобетонных брусьев; такая
стена
в виде ряжа, засыпанная грунтом, проста в сборке и не требует
специальных
д
ренирующих устройств При опасности размыва такая
стена заполняется не
грунтом, а камнем Устраивают и стены, сооруженные
из габионов, но из
-
за
ржавления и разрушения сетки такие стены
носят временный характер
Применяются стены в виде шпунтового
ограждени
я Они выглядят как
сплошное ограждение из свай, металлических
или железобетонных шпунтин
Устойчивость против опрокидывания
шпунтовых стен создается
исключительно глубиной заделки их в
грунт Надзор и уход за подпорными
стенами в основном такой же, как
и
за другими массивными конструкциями из
соответствующих материалов
65
8
ТОННЕЛИ
8
Общие сведения о тоннелях
Тоннелем
называется горизонтальное или наклонное подземное
искусственное сооружение, имеющее значительную протяженность и
предназначенное для тран
спортных целей, пропуска воды, прокладки
городских коммунальных сетей или размещения производственных
предприятий
К транспортным относятся тоннели железнодорожные, автодорожные,
городские, пешеходные, судоходные, тоннели метрополитенов
Классификация тра
нспортных тоннелей определяется признаками,
положенными в их основу
По месту расположения тоннели бывают горные (рис
55
), подводные (рис
56
)
и городские различного назначения
По способу постройки различаются тоннели, сооружаемые открытым и
закрытым с
пособами
При открытом способе в предварительно разработанном котловане
сооружается тоннельная конструкция, которая после ее завершения засыпается
грунтом
Закрытый способ постройки (проходки) тоннелей делится на два типа: горный
и щитовой При горном спо
собе создается подземная выработка, закрепляемая
временной крепью, под защитой которой сооружается постоянная тоннельная
конструкция, которая называется тоннельной обделкой Такая конструкция
обычно выполняется из монолитного бетона Щитовой способ построй
ки
основан на использовании проходческого щита подвижной стальной крепи,
ограждающий место разработки грунта и сооружения обделки, которая при
щитовом способе производства работ является сборной из железобетонных или
чугунных элементов заводского изготовле
ния, называемых тюбингами
Применение тоннелей расширяет возможности трассирования и улучшает
эксплуатационные показатели транспортной линии Преодоление больших
водных препятствий возможно в двух вариантах: постройкой моста или
подводного тоннеля Постро
йка подводного тоннеля возможна щитовым
способом или способом опускных секций Особенно успешно в мировой
практике применяется метод опускных секций, который отличается высокой
индустриализацией Секции длиной 00
—
50м изготавливаются в заводских
условиях
в доках или на стапелях (подобно судам) и сплавляются к месту
постройки тоннеля, опускаются в заранее подготовленную траншею или при
глубоких водотоках на дамбу Дальнейший процесс сводится к сравнительно
66
мало трудоемкому и хорошо механизированному соедине
нию отдельных
секций в тоннель под водой
Тоннельное решение имеет целый ряд преимуществ перед мостовым:
отсутствие помех судоходству, защищенность от ветра, льда и волн, меньшая
безопасная высота подъема транспорта и меньшая длина пересечение
при
высоко
м габарите судов и широкой пойме, К недостаткам тоннельного решения
относятся: необходимость вентиляции, постоянного освещения и водоотвода
По экономическим показателям короткие тоннели уступают мостам С
увеличением длины стоимость погм моста увеличив
ается, а стоимость погм
тоннеля уменьшается
Способы устройства тоннелей зависят от глубины их заложения от
поверхности земли, от геологических и гидрогеологических условий
Форма и размеры поперечных сечений тоннелей, их длина, характер
продольного пр
офиля и положение в плане зависят от назначения тоннеля и
условий местности
При сооружении горного тоннеля порода удаляется по всему его
поперечному сечению Пространство, образующееся при подземной выемке
грунта, называется выработкой Работы начинаются
с проходки штолен,
выработок небольшого сечения; далее выработка расширяется до проектных
размеров Обделка состоит из верхнего свода, боковых стен и обратного свода
при наличии бокового и подошвенного давления грунта Если это давление
отсутствует, приме
няется конструкция обделки без обратного свода Для
отвода воды в подошве тоннеля устраивается лоток Крайние кольца
тоннельной обделки, несколько выдвинутые вперед и архитектурно
оформленные, называются порталом
При разработке тоннеля щитовым способом п
оперечное сечение имеет круглую
форму, а при открытом прямоугольную (рис
56
, а, б) Тоннели в плане могут
быть прямолинейными и криволинейными
Рис
унок
55
Поперечное сечение тоннеля, разработанного:
а
-
открытым способом;
б
-
щитовым способом
6
7
В кривол
инейных тоннелях ухудшаются условия эксплуатации;
возрастает сопротивление воздушной среды и ухудшаются условия
вентиляции Тоннели, трасса которых делает полный поворот или поворачивает
на угол более 360° внутри горного массива для преодоления высоты подъ
ема,
на коротком горном участке, носят название спиральных Трасса одного и того
же спирального тоннеля пересекается в некоторой точке в разных уровнях
Если трасса тоннеля поворачивает на 80° и более, внутри горного массива, то
такие тоннели называются
петлевыми По характеру продольного профиля
тоннели бывают горизонтальные, двух
-
скатные и односкатные Короткие
горизонтальные участки длиной от 200 до 400 м применяются как
разделительные площадки между двумя уклонами, направленными в разные
стороны длин
ные горные тоннели имеют обычно двухскатный профиль с
уклоном от середины к порталам тоннеля Повышенная влажность в тоннеле,
уменьшение коэффициента сцепления колеса с рельсом, дополнительное
повышенное сопротивление движению поезда в тоннеле значительно
возрастает, что требует смягчения (уменьшения) уклона на величину до 25 %
против допускаемых уклонов вне тоннеля Руководящий уклон, принятый для
открытых участков трасы железнодорожной линии, допускается сохранять в
тоннеле длиной не более 300 м
Рис
уно
к
56
Продольный профиль тоннелей:
а
-
двухскатный тоннель; б
-
односкатный тоннель;
в
-
тоннель на горизонтальной площадке
68
9
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОБУСТРОЙСТВА
На деревянных мостах, а также на мостах с ездой на деревянных брусьях
необходимо иметь противопо
жарные средст
ва в виде бочек с водой
вместимостью 200л и ящиков с песком вместимостью 0,25м
3
, а на охра
няемых
мостах, кроме того,
-
огнетушители, гидропульты и другие специальные
противопожар
ные приспособления
На однопутных и двухпутных металлических и
железобе
тонных мостах
длиной от 0 до 25м с деревянным мостовым по
лотном устанавливают одну
бочку на конце моста; при длине мостов более 25м
-
по одной бочке на концах
моста и по одной бочке на каждые 50м длины моста На однопутных и
двухпутных мостах д
линой от 5 до 5м с деревянными пролетными строе
ниями
или деревянными опорами устанавливают одну бочку на конце моста; при
длине моста более 5м
-
по одной бочке на концах и по одной бочке на каждые
25м длины моста Бочки ус
танавливаются на площадках
-
убе
жищах, а при
отсутствии убе
жищ
-
на специальных помостах
Кроме бочек с водой, на металлических и железобетонных мостах длиной
более 25м с деревянным мостовым полотном и на деревянных мостах длиной
более 5м ставят ящики с песком на площадках, располагаем
ых по длине моста
между площадками для бочек Ящики с песком должны иметь крышки на
петлях Песок в ящиках должен быть сухим
На путепроводах над электрифицированными участками взамен бочек с
водой должны быть поставлены ящики с песком
На пешеходных моста
х с деревянным настилом устанавли
вают ящики с
песком по одному на каждые 50м длины моста (со сходами)
В зимний период бочки должны быть пустыми, а в осталь
ное время
-
наполнены водой В засушливых и безводных рай
онах на металлических и
железобетонных м
остах длиной до 25м с деревянным мостовым полотном, а
также на деревянных мос
тах длиной до 5м и у деревянных опор допускается
вместо бо
чек с водой устанавливать ящики с песком вместимостью 0,25 м
3
.
На мостах с деревянными пролетными строениями пространс
тво между
контррельсами или между специальными брусками должно быть покрыто
дощатым настилом и засыпано щебнем или гравием, а пространство между
путевым рельсом и контррельсом (или бруском) покрыто полосовой сталью На
мостах с металлическими пролетными ст
роениями на деревянных опорах
указанные покрытия необходимо устраивать над всеми опорами и в обе
стороны от них на расстоянии 2
—
5м (в зависи
мости от высоты опоры)
Местность под всеми мостами на протяжении 30м выше и ниже мостов
должна быть очищена от сух
ого кустарника, валежника, горючего мусора и тп
69
Под охраняемыми мостами очистка должна производиться в пределах
запретной зоны
На охраняемых мостах, помимо бочек с водой и ящи
ков с песком, должны
быть следующие противопожарные сред
ства: огнетушители,
устанавливаемые
в специальных деревянных ящиках на концах моста и через каждые 00м его
длины (в зимнее время огнетушители необходимо переносить в теплое
помещение); гидропульты (или ведра) по одному на каж
дые 200м длины моста,
но не менее одного на пост
охраны (в зимнее время гидропульты должны
храниться в теплом помеще
нии); противопожарный инвентарь (не менее чем по
две штуки): лопаты, ломы, топоры, багры, а также ведра с веревкой и блоком
для пополнения воды в бочках Указанный инвентарь должен хранить
ся на
щитах у моста
На охраняемых мостах через реки необходимо иметь спаса
тельные
приспособления
-
спасательные круги, веревки
В помещениях охраны мостов и мостовых об
ходчиков должна быть
прямая телефонная связь с ближайшей станцией или постом, а на уч
астках с
диспетчерской централиза
цией
-
с поездным диспетчером
Особо крупные охраняемые мосты по перечню, ут
верждаемому
начальником железной дороги, помимо перечис
ленного выше пожарного
инвентаря, оборудуются дополнитель
ными средствами пожаротушения
Для укрытия людей при проходе поездов, размещения противопожарного
инвентаря, а также механизмов, оборудования и материалов при производстве
ремонтных работ на мостах должны устраиваться убежища, а в тоннелях
-
ниши и камеры Убежища на мостах должны распо
лагаться через 50м с каждой
стороны пути в шахматном порядке (при длине моста от 50 до 00м убежища
располагают в середине моста с каждой стороны пути)
На участках со скоростью движения пассажирских поездов более 40км/ч
и в северных условиях расстояние м
ежду убежи
щами должно быть 25м
Допускается сохранить существующие расстояния между убежищами 50м при
условии разработки для каждого моста специальных мер техники безопасности,
утвер
ждаемых начальником дистанции пути
Убежища на мостах должны отвечать тр
ебованиям Указа
ний по
устройству и конструкции мостового полотна на желез
нодорожных мостах
Для возможности осмотра всех частей пролетных строений, видимых
поверхностей опор, тоннелей и труб, а также внутренних поверхностей
пустотных конструкций должны б
ыть смотровые приспособления в виде
лестниц, перильных огражде
ний, люлек, специальных устройств и плавучих
средств
70
У каждого конца моста, путепровода и трубы при высоте насыпи более 2м
должны быть, как правило, один, а при необ
ходимости
-
два постоянных
лестничных схода по откосам
Боковые поверхности опор и труб осматривают при помо
щи переносных
лестниц, люлек и лодок
Подферменные площадки, с которых производится осмотр и выполняются
работы по содержанию и ремонту опорных час
тей и других элементов мо
стов,
при высоте опор более 3м (над землей или водой) должны быть ограждены
перилами высотой
не менее м При недостаточных размерах подферменных
площадок для указанных целей в случае невозможности использования других
средств должны устраиваться смотровые
приспособления ("балконы") в
верхней части опор На эксплуатируемых мостах перила на подферменных
площадках при высоте опор более 3м и "балконы" там, где они отсутствуют,
должны устраиваться в плановом порядке Для спуска с мостового полотна на
подферменн
ые площадки ("балконы") должны быть постоянные или
переносные лестницы и стремянки
В случае размещения на опорах мостов опор контактной сети для возможности
их осмотра должны быть предусмотрены лестницы, настилы и площадки
Для осмотра пролетных строени
й мостов должны быть переносные лестницы
(для мостов высотой не более 5м), настилы внутри пролетных строений (при
езде поверху), переносные люльки, откидные платформы, передвижные
тележки Пролетные строения с ездой понизу должны иметь перила по верхним
по
ясам ферм и лестницы с перилами по опорным раскосам или стойкам
Для осмотра особо крупных и ответственных мостов, опытных
конструкций, а также при наличии в сооружениях серьезных дефектов должны
быть устроены специальные смотровые приспособления по проект
ам,
согласованным со службами пути железных дорог
Устройство и эксплуатация смотровых приспособлений для осмотра
пролетных строений с ездой понизу, находящихся на электрифицированных
участках, осуществляются в соответствии с требованиями Правил
электробе
зопасности для работников железнодорожного транспорта на
электрифицированных железных дорогах
Не реже одного раза в год при очередном периодическом осмотре
необходимо проверять исправность всех постоянных смотровых
приспособлений (смотровые тележки, лестн
ицы, перила и тп) с отражением
результатов в акте (п 28 настоящей Инструкции)
Обнаруженные повреждения подлежат устранению в кратчайший срок
Подвеска на мостах контактной сети, проводов воздушных линий
автоблокировки и продольного электроснабжения, Д
ПР, питающих и
71
усиливающих линий должна производиться в соответствии с утвержденным
МПС проектом "Контактная сеть в искусственных сооружениях"
Контактная сеть и линии электропередачи, кроме подвешенных на расстоянии,
обеспечивающем безопасность производс
тва работ на мостах, должны
секционироваться с обеих сторон моста с установкой разъединителей с ручным
приводом
В процессе эксплуатации снятие напряжения с контактной сети и
воздушных линий электропередачи и их заземление для обеспечения
ремонтных работ п
роизводится в порядке, установленном Правилами
электробезопасности для работников железнодорожного транспорта на
электрифицированных железных дорогах
Конструкции крепления контактной сети городского транспорта (трамвай,
троллейбус) на железнодорожных путе
проводах должны исключать
возможность попадания рабочего напряжения на конструкции путепроводов и
железнодорожные коммуникации С этой целью к нижней конструкции
путепровода должны крепиться деревянные щиты толщиной 50мм, шириной
200мм с бортами по краям,
исключающими сход штанги; щиты должны
выступать по концам конструкций путепровода на 250мм Установка щитов и
их содержание должны осуществляться в соответствии с действующими
правилами организацией, эксплуатирующей трамвай или троллейбус
Искусственные с
ооружения, на которых установлены опоры контактной
сети или находятся узлы крепления проводов контактной сети, питающих или
отсасывающих линий тягового электроснабжения, а также линии
электропередачи напряжением свыше 000В, должны быть заземлены в
соответ
ствии с Инструкцией по заземлению устройств электроснабжения на
электрифицированных железных дорогах
Заземлению подлежат также: отдельно стоящие металлические конструкции
мостов и путепроводов, расположенные на расстоянии менее 5м от частей
контактной сет
и и линий электропередачи, находящихся под напряжением;
металлические конструкции мостов и путепроводов, расположенные в зоне
влияния контактной сети или линий электропередачи переменного тока; мосты
и путепроводы, которые могут оказаться под напряжением в
следствие падения
на них проводов, тросов или других деталей
контактной сети или линий
электропередачи при их повреждении
Содержание и ремонт заземляющих устройств осуществляется в соответствии с
Инструкцией по заземлению устройств электроснабжения на
эле
ктрифицированных железных дорогах
Опасная зона для работ на мостах электрифицированных участков (2м от
токонесущих частей контактной сети), а также при наличии на мостах линий
72
электропередачи (в зависимости от напряжения ЛЭП, но не
менее 2м) должна
быть о
бозначена красной полосой на элементах
пролетных строений или
конструкций подвески ЛЭП
На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над
электрифицированными путями, для ограждения частей контактной сети,
находящихся под напряжением, должны быть уста
новлены предохранительные
щиты и сплошной настил в местах прохода людей Щиты могут быть
вертикальные высотой 2м и горизонтальные, прикрывающие находящиеся
под
напряжением части контактной сети на расстоянии не менее ,5м от
края
путепровода или пешеходног
о моста Конструкция предохранительных
щитов
принимается по типовым проектам пешеходных мостов и
путепроводов
Все охраняемые мосты, неохраняемые мосты по перечню,
утвержденному
руководством железных дорог, пешеходные мосты и тоннели
должны быть
освещены
Освещение указанных сооружений (кроме охраняемых
мостов)
должно отвечать требованиям Отраслевого стандарта ОСТ
32.120
-
98 "Нормы
искусственного освещения объектов железнодорожного
транспорта" На
охраняемых мостах освещение устраивается в
соответствии с про
ектами
В целях экономии электроэнергии должно обеспечиваться отключение
освещения или уменьшение освещенности при отсутствии надобности
Большие мосты длиной более 300м, как правило, должны быть
обеспечены
продольным энергоснабжением
При отсутствии или н
еисправности электроосвещения в
тоннелях и на
мостах должны применяться аккумуляторные фонари
Охраняемые мосты и тоннели, мосты на судоходных реках, а
также мосты и
тоннели по перечню, установленному руководством дороги,
должны быть
оборудованы телефонной
связью Телефонные аппараты
устанавливают в
закрытых шкафах по концам сооружений, а при длине их
более 000м
-
также и
в середине (в нише или убежище)
Разводные мосты должны быть ограждены светофорами
прикрытия,
установленными с обеих сторон на расстояни
и не ближе 50м
от начала моста
Открытие светофоров прикрытия должно быть возможно
только при
наведенном положении моста Кроме того, разводные мосты
должны быть
ограждены с обеих сторон предохранительными тупиками либо
сбрасывающими башмаками или стрелкам
и
Мосты и тоннели по перечню, утвержденному начальником
дороги,
оборудуются оповестительной сигнализацией и заградительными
светофорами
Оповестительная сигнализация и заградительные светофоры,
как правило,
должны устраиваться во всех эксплуатируемых тонн
елях
длиной более 300м,
расположенных на прямых, и более 50 м
-
на кривых
участках пути
73
В судоходных пролетах мостов должна быть судоходная
сигнализация
Порядок ее устройства и обслуживания определяются
проектом и Инструкцией
по устройству и содержанию
судоходной
сигнализации на железнодорожных
мостах
Перед мостами с контррельсами или охранными брусьями в
необходимых
случаях нужно устанавливать с обеих сторон указатели для
снегоочистителей в
соответствии с Инструкцией по сигнализации на
железных дорогах
Российской
Федерации
Расположение линий связи и других коммуникаций должно
обеспечивать
возможность беспрепятственного производства работ по
ремонту и
содержанию мостов Линии связи и другие коммуникации должны
прокладываться на специальных мостиках Рас
положение коммуникаций
внутри пролетных строений, на тротуарах и перильных ограждениях не
допускается
На эксплуатируемых железнодорожных и пешеходных мостах не
допускается прокладка нефтепроводов, нефтепродуктопроводов,
газопроводов,
канализационных трубо
проводов, тепловых сетей и
водопровода, а также не
связанных с работой железных дорог
высоковольтных линий электропередачи
и связи
Около больших, а также всех разводных мостов и у тоннелей
должны быть
служебно
-
бытовые помещения для обслуживания сооружений
и
для хранения
инструмента и материалов, а у больших металлических
мостов и тоннелей по
перечню, утвержденному руководством железной
дороги,
-
мастерские и
компрессорные станции
74
10
ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ НА МОСТАХ
План пути
На мостах с безбалластным мо
стовым полотном в прямом участке ось
верхнего строения пути не должна отклоняться от оси пролетного строения на
величину более 30 мм; в кривых фактическое отклонение оси верхнего
строения пути от проектного положения не должно превышать 20 мм; при езде
на
балласте допускаются отклонения соответственно не более 50 и 30 мм
При больших отклонениях необходимо произвести рихтовку
рельсошпальной решетки или перешивку рельсового пути, а если это
невозможно, то проверять расчетом их допустимость по условиям
грузоп
одъемности пролетных строений и прочности мостовых брусьев Кроме
того, на мостах с ездой понизу необходимо проверять их соответствие габариту
приближения строений
Условия содержания с возвышением одной нитки над другой на 6мм в
прямых по длине моста: н
а балласте, мостовых брусьях и железобетонных
плитах
Содержание верхнего строения пути в прямых участках с возвышением
одного рельса над другим на 6 мм при езде на балласте допускается на всех
мостах, а при езде на мостовых брусьях или безбалластных желез
обетонных
плитах
-
только на мостах длиной не более 25 м с ездой поверху При езде на
мостовых брусьях возвышение в 6 мм достигается соответствующей прирубкой
брусьев или укладкой плоских металлических прокладок толщиной 6 мм под
рельсовые подкладки, а при
езде на балластных железобетонных плитах
-
укладкой регулировочных подкладок под рельс Перечень мостов, на которых
разрешается содержание одной нитки рельсового пути на 6 мм выше другой,
утверждается приказом начальника дистанции пути
75
КОНТРОЛЬНЫЕ В
ОПРОСЫ:
1.
Временные и постоянные нагрузки, действующие на мосты и другие
искусственные сооружения
2.
Работа мостов под нагрузкой
3.
Подмостовые габариты
4.
Регуляционные и укрепительные сооружения, устраиваемые у мостового
перехода
5.
Характерные уровни воды
6.
Эксплу
атационные обустройства искусственных сооружений
7.
Основные элементы моста
8.
Классификация металлических пролѐтных строений
9.
Соединения в металлических мостах
10.
Конструкция пролѐтных строений со сплошными балками (при езде
поверху)
11.
Конструкция пролѐтных стро
ений со сплошными балками (при езде
понизу)
12.
Назначение ребер жѐсткости
13.
Классификация мостов
14.
Основные элементы стальных пролѐтных строений
15.
Основные конструктивные элементы фермы
16.
Связи в пролѐтных строениях с фермами
17.
Виды опорных частей
18.
Виды устоев, о
собенности конструкций
19.
Системы и конструкции железобетонных мостов
20.
Обустройство тоннелей
21.
Обязанности обходчика железнодорожных путей и искусственных
сооружений при содержании мостов и тоннелей
22.
Цель текущих осмотров искусственных сооружений
23.
Виды обслед
ования искусственных сооружений проводимых
мостоиспытательными станциями
24.
Мероприятия, проводимые в период перед началом ледохода и пропуска
вод
25.
Мероприятия, проводимые в период пропуска паводковых вод
26.
Порядок измерения глубины русла реки
27.
Допустимая вел
ичина отклонения оси рельсовой колеи от оси пролѐтного
строения в прямых, кривых, на балласте и мостовом брусе
28.
Способы прикрепления мостового бруса к продольным балкам
Поперечное сечение мостового бруса
76
29.
Условия содержания с возвышением одной нитки над д
ругой на 6мм в
прямых по длине моста: на балласте, мостовых брусьях и
железобетонных плитах
30.
Охранные приспособления на мостах
31.
Основные неисправности металлических мостов
32.
Периодичность окраски металлических мостов: в нормальных условиях, в
неблагоприятн
ых условиях и на участках перевозки солей и минеральных
удобрений
33.
Основные элементы мостовых опор
34.
Конструкции мостов; их основные части
35.
Виды опорных частей и уход за ними
36.
Водоотводные устройства на железобетонных мостах
37.
Гидроизоляция на железобетонных
мостах
38.
Виды и устройство облицовки мостовых опор
39.
Конструктивные части трубы
40.
Классификация водопропускных труб
41.
Виды оголовков и формы поперечного сечения труб
77
Нормативные документы
1.
Инструкция по обеспечению безопасности движения поездов при произво
дстве путевых
работ [Текст] : утв распоряжением ОАО «РЖД» от 292202 г №2790р
2.
Инструкция по текущему содержанию железнодорожного пути [Текст] : утв
распоряжением ОАО «РЖД» от 292202 г №279р
3.
Положение о системе ведения путевого хозяйства [Текс
т] : утв распоряжением ОАО
«РЖД» от 205202 г N 857р
4.
Инструкция по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути [Текст] :
утв распоряжением ОАО «РЖД» от 292202 г №2788р
5.
Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного
пути»
[Текст] : утв
МПС России 3003998 г №ЦП
-
544.
6.
Инструкция по содержанию искусственных сооружений
[Текст] :
утв МПС
России 282998 г №ЦП
-
628.
Учебная литература
Шабалина
,
ЛА
.
Искусственные сооружения
[Текст] : учеб пособие /
ЛА
.
Шабалина
.
-
Москва:
Учебно методический центр по образованию на железнодорожном транспорте
,
200
7
.
–
2
64
с