Федеральное агентство по образованию

Сибирская Автомобильно-Дорожная Академия

(СибАДИ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по курсу подвижного состава

 тема: «Искусственные сооружения на автомобильных дорогах»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. 12АД

                       

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

ОМСК - 2000
Содержание: 

 

 

 

Введение. - 3 -  

Виды и классификация искусственных сооружений. - 11 -  

Элементы моста и статические схемы.. - 19 -  

Основные правила проектирования искусственных сооружений. Состав проекта  - 23 -  

Основные требования к конструкциям мостов и труб. - 25 -  

Основные принципы расчета искусственных сооружении. - 27 -  

Виды водопропускных труб. Назначение их размеров. - 29 -  

Лотки и трубы на косогорах. - 35 -  

Тоннели.  Область применения и классификация тоннелей. - 43 - 

Заключение. - 48 -

Список литературы: - 49 -

Введение

Искусственные сооружения — наиболее сложная часть желез­ных и автомобильных дорог. Их выполняют двух видов: возводи­мые над поверхностью земли мосты различного типа и водопропус­кные трубы, устраиваемые через водотоки и другие препятствия; тоннели, сооружаемые под поверхностью земли на пересечении дорогой гор, высоких холмов и при проложении в больших городах линий метрополитенов.

Мосты строили с древнейших времен. Первоначально они име­ли простую конструкцию. Их возводили из дерева и камня вруч­ную для пешеходного и гужевого движения. Широкие и глубокие реки оказывались трудными для постройки мостов, которые заме­няли паромными переправами или наплавными мостами из плотов или судов.

Деревянные мосты вначале сооружали простыми балочными, затем перешли к более сложным конструкциям.

Каменные мосты выполняли из сводов на массивных опорах. Размер опор по фасаду моста достигал одной трети, а в отдельных случаях даже половины пролета. Кладку осуществляли на извест­ковых растворах или тщательной пригонкой отдельных блоков с укладкой их насухо. Много каменных мостов было построено в XV—XIX вв., и они существуют до сих пор в странах Западной Европы — Франции, Италии, Испании и др. Пролеты мостов дости­гали 90 м, мосты поражали красотой и совершенством своих форм. В нашей стране каменные мосты строили преимущественно в Закавказье. Некоторые из них сохранились до наших дней.

С началом строительства железных дорог в XIX в. стали соо­ружать капитальные металлические мосты. Необходимость движе­ния поездов потребовала постройки достаточно прочных и надеж­ных каменных опор. Появились новые конструкции и способы воз­ведения таких мостов, стали применять стальные конструкции и бетон. Развивались и совершенствовались методы проектирования мостов, что особенно характерно для второй половины XIX в.

Известны русские ученые, разработавшие новые конструкции и методы строительства первых крупнейших металлических город­ских и железнодорожных мостов в этот период — инж. С. В. Кербедз, построивший в 1842—1850 гг. мосты через р. Неву с про­летами 45 и 47 м (рис. 1) и в 1853—1857 гг. мост через р. Лугу с пролетом 55 м, и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.   1.   Городской   мост  через   р.   Неву  с  чугунными   пролетными  строениями(1850 г.)

 

 

На гужевых дорогах с 1820 г. стали применять многорешетча­тые фермы из досок системы архитектора Тауна. Примерно в тот же период американским инж. Гау были предложены деревянные фермы из бревен или брусьев. Выдающийся русский инженер Д. И. Журавский (1821 —1891 гг.) внес в систему ферм Гау изме­нения, разработал на основе исследований метод их расчета. Все это позволило применять такие фермы не только на гужевых, но и на железных дорогах. На двухпуткой железной дороге Петер­бург — Москва (ныне Октябрьской) в 1847—1851 гг. было постро­ено несколько больших мостов через реки Волхов, Мету, Волгу и другие реки с применением ферм Гау — Журавского с пролетами до 61 м. В дальнейшем такие конструкции широко применяли при строительстве и особенно при восстановлении автодорожных и же­лезнодорожных мостов вплоть до середины XX в.

Сочетание теории и практики стало характерной особенностью русской школы мостостроения с 50-х годов прошлого столетия. Иначе происходило развитие мостостроения в зарубежных стра­нах, особенно в Англии и США. В этих странах наблюдался эмпи­рический подход к проектированию мостов, вследствие чего неред­ко происходило обрушение мостов.

Русская школа мостостроения с самых первых шагов по пути строительства больших мостов ведущим положением считала обес­печение безопасной эксплуатации моста, развивая для этого экс­периментально-теоретический метод, заложенный Д. И. Журавским, и сочетая его с изучением практики постройки мостов. Имен­но поэтому количество аварий мостов вследствие недостаточной их прочности у нас за всю историю мостостроения было незначитель­ным.

Металлические пролетные строения мостов до 80-х годов XIX в. изготавливали из так называемого сварочного железа, которое пла­вили в пудлинговых печах. С 1885 г. появилось более качествен­ное литое железо, В разработке металлических пролетных строе­ний больших мостов в конце XIX в. необходимо отметить деятель­ность известного русского ученого — проф. Н. А. Белелюбского (1845—1922 гг.). Под его руководством были разработаны типовые пролетные строения с пролетами до 109 м, использованные в же­лезнодорожных мостах через реки Волга, Днепр и др. Эти мосты имели многорешетчатые и двухрешетчатые системы ферм. По ини­циативе проф. Л. Д. Проскурякова в конце XIX в. появились кле­паные металлические пролетные строения треугольной системы. Известен ряд крупных мостов через реки Енисей, Обь, Москву, Сулу и др., построенных по его проектам. В начале XX в. по инициативе проф. Н. А. Белелюбского и Г. П. Передерия в пролет­ных строениях небольшого размера и трубах стал применяться железобетон. В системе НКПС в 1926 г. была организована первая государственная проектная организация Мостовое бюро, а в 1930 г. мостостроительный трест — Мостотрест. На эти организа­ции было возложено проектирование и строительство мостов на железных дорогах страны, разработка норм и правил проектиро­вания искусственных сооружений, составление типовых проектов конструкций и технологических правил производства работ. По их проектам в первой и второй пятилетках были построены крупней­шие металлические мосты на реках Волге, Днепре, Енисее, Оби, Дону и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Железнодорожный железобетонный мост через

р. Днепр   (1932 г.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.   3.   Двухъярусный  совмещенный   железобетонный  мост  через   

 р.   Старый Днепр  (1953 г.)

В начале XX столетия железобетон в России применялся пре­имущественно в малых мостах с пролетами до 6 м. Начало разви­тия железобетонных конструкций в больших мостах было положено успешной постройкой Мостотрестом в 1932 г. арочного железнодо­рожного моста через р. Днепр длиной свыше 1600 м (рис. 2). До Великой Отечественной войны из монолитного железобетона пос­троили крупнейшие железнодорожные и городские мосты через реки Волгу, Неву, Москву, Оку, Ангару и др. После окончания войны из монолитного железобетона было сооружено несколько крупных мостов, из них на р. Днепр — два уникальных совмещен­ных под железную и автомобильную дороги двухъярусных моста с пролетами 140 и 228 м (рис. 3). Во время Великой Отечествен­ной войны было разрушено особенно много железнодорожных мос­тов. Только благодаря самоотверженному труду специалистов восстановили более 16000 сооружений.

Для современного отечественного и зарубежного мостострое­ния характерно применение сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций в автодорожных мостах (рис. 4). При этом решающее значение имело историческое решение партии и правительства в 1954 г. о широком переходе в капитальном стро­ительстве на индустриальные способы с использованием сборных железобетонных и бетонных конструкций.

Впервые в мире, начиная с 1958 г., мостостроители нашей стра­ны освоили применение сборных железобетонных конструкций для железнодорожных и городских мостов через реки Волгу, Москву, Дон, Днепр, Оку. Были разработаны и получили успешное приме­нение прогрессивные конструкции и методы производства опор на железобетонных сваях, оболочках и столбах. В настоящее время искусственные сооружения выполняют преимущественно сборной конструкции из элементов заводского и полигонного производства. Освоен эффективный навесной способ монтажа сборных конструк­ций с соединением элементов при помощи полимерного клея. В крупных городских мостах успешно применены новые системы про­летных строений из сборного железобетона, рамно-консольные, арочно-консольные, балочно-неразрезные, вантовые. Массовое строительство искусственных сооружений в виде малых и средних мостов, путепроводов, эстакад, водопропускных труб в настоящее время осуществляют преимущественно по типовым проектам с использованием унифицированных сборных конструкций заводско­го и полигонного изготовления. После 1965 г. при строительстве новых железных и автомобильных дорог широкое применение полу­чили весьма эффективные трубы из гофрированного коррозиестойкого металла.

 

Рис.  4.  Основные системы современных предварительно напряженных железо­бетонных мостов:

а — в СССР; б — в Японии; в — в  Ливии; г — во Франции;  д — в Италии; е — в Австра­лии (по каждой   схеме   показан   наибольший   из  перекрытых   пролетов   данной   статической системы    моста)

При строительстве железнодорожных мостов с пролетами до 27 м применяют типовые предварительно напряженные пролетные строения заводского изготовлений". Для больших пролетов приме­няют металлические конструкции в виде сплошностенчатых систем или решетчатых ферм. Получили распространение прогрессивные конструкции с соединением элементов на электросварке и высоко­прочных болтах. Применяют новые виды высокопрочных сталей, коробчатые сечения, цельноперевозимые конструкции. Все это поз­волило построить крупнейшие мосты через реки Волгу, Северную Двину. С применением вантовых конструкций построены городские мосты через р. Днепр в Киеве и через р. Даугаву в Риге с проле­том до 320 м.

За рубежом с появлением железных дорог начался процесс ин­тенсивного развития мостостроения. Наряду со строительством крупных каменных, а позднее железобетонных мостов в конце XIX — начале XX в. широко применяли металлические конструк­ции.

В 1860 г. в Англии был сдан в эксплуатацию Фортский метал­лический мост с пролетом 521 м, а в 1917 г. — Квебекский мост в Канаде с пролетом 549 м. Построены крупнейшие металлические арочные мосты, в том числе с пролетом 503 м в Сиднее (Австра­лия).

Американское мостостроение отличается большим развитием конструкций висячих систем городских мостов. Начало их приме­нения было положено постройкой в 1883 г. в Нью-Йорке Бруклин­ского моста с центральным пролетом 486 м. К настоящему време­ни в США, Европе и Японии построены десятки висячих мостов с пролетами до 1500 м (рис. 5).

Характерным для современного мостостроения как в отечест­венной, так и в зарубежной практике является совершенствование конструкций и способов сооружения фундаментов опор. Вместо широко применявшегося более 100 лет дорогого и весьма трудоем­кого кессонного способа заложения фундаментов, требующего выполнения работ под сжатым воздухом, освоены прогрессивные способы постройки фундаментов на длинномерных железобетонных сваях, сборных железобетонных оболочках, погружаемых в грунт мощными молотами и электровибропогружателями. В последнее время, используя опыт строительства БАМа, применяют фундамен ты из железобетонных столбов, опускаемых в предварительно раз­буренные скважины диаметром 80—300 см. Такие столбы могут проходить вверх до пролетного строения, исключая необходимость устройства ростверка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5. Висячий стальной мост через морской пролив   (США)

 

В последнее время получен большой опыт строительства искус­ственных сооружений Байкало-Амурской железной дороги. На всей ее протяженности в 3110 км от станции Усть-Кут на западе до станции Комсомольск-на-Амуре в течение десятой и одиннадца­той пятилеток было построено 126 больших и 815 средних металли­ческих мостов. С применением сборного железобетона построено 1046 малых мостов и 920 водопропускных труб под насыпями. Часть труб выполнена из гофрированного металла. При сооруже­нии мостов впервые в отечественной практике опоры малых и сред­них мостов, расположенных на вечномерзлых грунтах, сооружали на железобетонных столбах, опущенных в предварительно пробу­ренные скважины. На дороге было построено значительное коли­чество подпорных стен, галерей, селеспусков.

Другой распространенный вид искусственных сооружений — тоннели — начали строить в глубокой древности, преимуществен­но для подачи воды и для военных целей.

Первый горный железнодорожный тоннель длиной 1190 м был построен в 1826—1830 гг. в Англии. В это же время началось строительство таких тоннелей в Швейцарии, Франции, Бельгии, Герма­нии, Италии, США и других странах. Крупнейший в мире однопут­ный железнодорожный Симплонский тоннель длиной 19,78 км, соединивший Италию со Швейцарией, был построен в 1898— 1906 гг.

Железнодорожные тоннели в России начали строить с 1859 г. За три года были построены двухпутные тоннели длиной 427 и 1280 м на Петербург-Варшавской железной дороге. До конца прошлого столетия сооружено большое количество тоннелей на железных дорогах Кавказа, Сибири, Урала. Самым крупным был Сурамский тоннель в Закавказье длиной 4 км, построенный в 1886—1890 гг. До Великой Октябрьской социалистической рево­люции в нашей стране было сооружено несколько десятков круп­ных горных однопутных и двухпутных тоннелей на железных до­рогах Дальнего Востока.

После Великой Октябрьской социалистической революции пос­троены крупные тоннели на линиях Казань — Свердловск, Мерефа — Херсон, на Черноморской железной дороге и ряд тоннелей на востоке страны. Большое число железнодорожных тоннелей пос­троено на БАМе.

Железнодорожные тоннели строили различными способами с обделками, защищающими движущиеся поезда от обвалов горных пород, из каменной кладки на известковых растворах, а позднее из бетона.

Первая линия метрополитена была построена в Англии в 1863г. в Лондоне. С этого времени сеть метрополитенов быстро росла. В 1892—1894 гг. были построены линии метрополитенов в Чикаго и Нью-Йорке (США).

В СССР строительство метрополитенов, начатое в 1930 г., ведет­ся непрерывно. На 1 января 1988 г. протяженность Московского метрополитена составляет 224 км. Построены метрополитены в Ле­нинграде, Киеве, Тбилиси, Харькове, Баку, Ташкенте, Горьком, Минске, Новосибирске, Куйбышеве.  Строятся метрополитены в Днепропетровске и других городах.

 

Виды и классификация искусственных сооружений

Искусственные сооружения — технически сложная часть строя­щихся дорог. В зависимости от условий рельефа местности расхо­ды на постройку обычно составляют до 10 % общей стоимости до­роги, а иногда, например в горной местности, до 25%. В период эксплуатации искусственные сооружения требуют особо тщатель­ного надзора и ухода.

Наиболее часто встречающиеся на дорогах искусственные соо­ружения — это мосты и водопропускные трубы, реже — подпор­ные стены, тоннели, селеспуски, галереи, лотки и т. п.

   Мосты состоят из опор и пролетных строений (рис. 1.1). К обоим концам моста примыкает земляное полотно подходов. На многих реках, особенно больших, применяют регуляционные соо­ружения и укрепления для защиты опор мостов и подходов от раз­мыва высоким паводком воды и ледоходом.

По назначению дорог и роду пропускаемых подвижных нагру­зок мосты могут быть: железнодорожные для пропуска же­лезнодорожных нагрузок (см. рис. 1.1); автодорожные для пропуска транспортных средств по автомобильным дорогам; го­родские для метрополитена, автомобильного, трамвайно-троллейбусного и пешеходного движения; совмещенные для одновре­менного пропуска железнодорожного и автомобильного транспор­та; пешеходные для пешеходов; специального назначения для пропуска водопроводов, газо- и нефтепроводов и каналов.

   По условиям расположения на местности различают следующие виды искусственных сооружений:

путепроводы — на пересечении дорог в разных    уровнях рис. 1.2, а);

разводные мосты, когда для пропуска судов устраивают разводное пролетное строение, поднимаемое вверх (рис. 1.2, б) или раскрываемое;

виадуки при пересечении дорогой глубоких и сухих логов, оврагов, горных ущелий, сооружаемые взамен высоких (более 15— 20 м) насыпей (рис. 1.2, в);

эстакады для пропуска железной или автомобильной доро­ги в городах над магистральными улицами (рис. 1.2, г), а также' при строительстве дорог в сильно заболоченных местах, когда эко­номически невыгодной оказывается насыпь (на слабых грунтах в основании);

наплавные мосты с плавучими опорами из понтонов или барж, устраиваемые на широких и глубоких реках, когда построй­ка постоянных опор не оправдывается размерами движения, а также в случае временной необходимости, например на период пос­тройки капитального моста. Для пропуска по реке судов в нап­лавных мостах применяют выводные секции, а на период ледохода и ледостава такие мосты разбирают (рис. 1.2, д).

Водопропускные трубы (рис. 1.3) — сравнительно прос­тые по конструкции и постройке искусственные сооружения. При насыпи небольшой высоты (до 1 —1,5 м) и незначительном коли­честве протекающей воды иногда устраивают лоток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.  1.1. Железнодорожный мост:1 — пролетное строение; 2 — опора

 

 

 

Рис.   1.2.  Виды мостов: а — путепровод;   б  —   разводной;  

 в  —  виадук;  

 

  

 

 

 

 

 

 

 

Рис.   1.2.  г  —   эстакада;   д  —   наплавной

 

 

 

 

 

 

Рис.   1.3.   Двухочковая 

 водопропуск­ная  труба                                                      

                                                                       Рис.   1.4.   Подпорные   стены

 

 

Подпорные стены служат для поддержания откосов на­ сыпей на крутых косогорах, при устройстве дорог в пре­делах населенных пунктов, для
ограждения построек и предо­хранения от подмыва конусов насыпей и откосов дамб (воз­ле мостов (рис. 1.4).

В горных районах, кроме того, для ограждения полотна дорог от возможных обвалов крупных камней, каменных осыпей, снежных лавин устраивают осо­бые защитные искусственные сооружения — галереи, подпорные и улавливающие стены, а для отвода грязи и каменных потоков (селей), стекающих со склонов гор во время сильных ливней, применяют специальные сооружения — селеспуски (рис. 1.5).

По общим размерам, сложности проектирования и способам ор­ганизации строительства искусственные сооружения принято клас­сифицировать на четыре группы: малые, к которым относятся мосты общей длиной до 25 м, а также водопропускные трубы под насыпями и лотки, средние, полная длина которых до 100 м, а отдельные пролеты не превышают 42 м, большие — длиной свыше 100 м с пролетами более 60 м, очень большие, часто на­зываемые внеклассными или уникальными мостами, возводимыми через большие водные пространства. По количеству возводимых на строящейся дороге сооружений, а также по суммарному объему ра­бот, потребному для строительства, наибольшее распространение имеют малые и средние искусственные сооружения.

 

 

 

Рис.  1.5. Селеспуски

 

 

 

 

 

                                                                                              

 

Рис.   1.6.   Железнодорожный  тоннель

По сроку службы мосты  бывают  постоянные     и     вре­менные. Постоянные мосты проектиру­ют с расчетом непрерывной и круглогодичной их эксплуатации в течение многих десятилетий. Соответственно с этим строят их из долговечных материалов — бетона, железобетона, металла, антисептированного дерева, кам­ня. Конструкции их рассчитыва­ют на наибольшие временные на­грузки, которые возможны не

только в настоящий, но и в перспективный период эксплуатации._ Временные мосты устраивают облегченными, на небольшой срок эксплуатации, из менее долговечных и менее прочных мате­риалов, например из не пропитанного антисептиками лесоматериа­ла, местного камня и т. п.

 

 

 

 

 

Рис. 1.7. Поперечное сечение тоннель­ных обделок:

а  и  в — из  монолитного  бетона:  б        из сборного    железобетона   для   тоннеля,   соо­ружаемого закрытым способом: 1 -  свод;     2   —   стены;     3    —   обратный свод;   4   —   перекрытие;   5   —   плоский   ло­ток

 

Комплекс сооружений, устраиваемых на пересечении дорогой постоянно действующего водотока, называют мостовым пере­ходом. В его состав входят мост, земляное полотно, примыкаю­щее к устоям, регуляционные сооружения, направляющие водный поток, подпорные и ограждающие стены, сооружения берегоукрепительные ограждающие и другие.

Тоннель (рис. 1.6) пред­ставляет собой искусственное со­оружение, расположенное в тол­ще горных пород..

По назначению тоннели под­разделяются на транспортные (железнодорожные и автодорож­ные, городские тоннели метропо­литенов, пешеходные и судоход­ные) , гидротехнические, город­ского хозяйства и горнопромыш­ленные. Наибольшее распростра­нение получили транспортные тоннели, которые по местополо­жению разделяют на находящие­ся в горных массивах, подвод­ные — под реками, каналами, проливами и городские — под городскими проездами и квар­талами.

По характеру строительства тоннели могут различаться по спо­собу производства работ: закрытого — строящиеся без вскрытия земной поверхности над ними, и открытого.

Размеры и очертания внутреннего свободного пространства транспортных тоннелей зависят от размеров и формы подвижного состава и размещаемого в них оборудования. Поперечное сечение тоннелей метрополитенов и железнодорожных (рис. 1.7) определя­ется требованиями габарита и может быть рассчитано на один путь или два (тоннели для трех путей встречаются крайне редко). Поперечное сечение автодорожного тоннеля определяется катего­рией дороги и количеством полос движения, а также другими тре­бованиями.

Горные железнодорожные и автодорожные тоннели проектиру­ют по СНиП 11-44-78; тоннели для метрополитенов — по СНиП - II-40-80.

Элементы моста и статические схемы

Основные элементы моста — опоры и пролетные строе­ния (рис. 1.8). Опоры различают: береговые (устои) и проме­жуточные (быки). Каждая опора воспринимает нагрузку от веса пролетных строений, подвижной нагрузки, проходящей по ним, дав­ления ветра, льда, навала судов. На устои, кроме того, действует вес насыпи подходов к мосту.

Опоры имеют фундамент с надфундаментной частью. Фун­даменты возводят с опиранием непосредственно на грунт или, если грунт ненадежен, на специальное искусственное основание. Материалом для опор служат бетонная, железобетонная и камен­ная кладки, а в редких случаях для верхней части применяют ме­таллические конструкции. Форма и размеры опор зависят от зна­чения и характера нагрузок, передающихся от пролетных строе­ний, собственного веса и веса насыпи, а также определяются условиями прохода под мостом водного потока, ледохода и мест­ными инженерно-геологическими условиями.

 

 

 

Рис. 1.8. Мост длиной L:

1 — береговые   опоры   (устои);   2 — пролетное   строение   со   сплошными   главными   балками;3 — перильные   ограждения;   4 — конус   насыпи;   5 — свайный   фундамент;   УВВ — уровень высоких  вод;  РУВ — рабочий уровень воды:  УМВ — уровень меженных вод

 

 

  Пролетные строения имеют (см. рис. 1.8) главные несущие элементы в виде балок сплошного сечения, сквозных ферм или ком­бинированных конструкций. На основных несущих элементах рас­полагается конструкция проезжей части моста автодорожного (городского) или мостовое полотно железнодорожного моста. Главные несущие элементы объединяют связями, обеспечивающи­ми устойчивость и поперечную жесткость пролетного строения.

Основные размеры моста и его элементов следующие: полная длина L; (см. рис. 1.8) между задними гранями устоев или кон­цами пролетного строения, непосредственно соприкасающимися с насыпью подходов; отверстие моста, обеспечивающее пропуск вы­сокой воды (за вычетом толщины опор), высота Н моста, ис­числяемая от верха проезжей части или подошвы рельсов до уров­ня меженных вод; строительная высота Н_с — от верха про­езжей части до низа конструкции пролетного строения; расчет­ный пролет, равный при балочном пролетном строении расстоя­нию между центрами опорных частей, на которые устанавливают балки (фермы); расчетная ширина пролетного строения — расстояние между осями несущих конструкций (ферм или край­них балок); высота тела опор — от верхней площадки до верха (обреза) фундамента; глубина фундамента и др.

Все эти размеры моста и его элементов устанавливают в про­цессе проектирования с учетом местных инженерно-гидрологичес­ких, геологических и судоходных условий, выявленных в процессе изысканий, а также на основе требований по интенсивности дви­жения не только в момент проектирования, но и в более далекой перспективе, соответствующей сроку службы моста.   По характеру работы пролетных строений и опор, т. е. в за­висимости от статической схемы, различают балочные, рам­ные, арочные, висячие и комбинированные системы мостов.

Наибольшее распространение имеют балочные системы мос­тов (балочные мосты). В них пролетные строения в виде сплош­ных балок или сквозных решетчатых ферм свободно установлены на опорные части, через которые передаются все вертикальные нагрузки на опоры моста. Пролетные строения могут быть балочно-разрезными (рис. 1.9, а), балочно-консольными (рис. 1.9, б) и балочно-неразрезными (рис. 1.9, в)./В балочно-разрезной системе изгиб от собственного веса и подвижной нагрузки одного пролет­ного строения не отражается на изгибе смежных с ним пролетов. Такие системы применяют преимущественно в малых и средних железобетонных и металлических мостах с пролетами до 33 м. В железнодорожных мостах металлические балочно-разрезные ре­шетчатые конструкции пролетных строений распространены для пролетов от 33 до 158 м. Другие разновидности балочных систем (балочно-консольные и балочно-неразрезные) отличаются от балочно-разрезных тем, что нагрузка, расположенная на одном про летном строении, влияет и на соседние. Это обстоятельство приводит к некоторому облегчению сечений балок или элементов ферм за едет совместной работы конструкции нескольких пролетов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.9. Балочные пролетные строения:

/ — разрезное   полной   длиной   l_п;    2   —  консольно-балочное  длиной  l_п ;    3 — неразрезное полной  длиной   l_п;   —   расчетные   пролеты;     R₁,—R₄,   —   вертикальные    опорные реакции

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.10. Рамные пролетные строения:

/ — подвесное   пролетное   строение;     2 — консоль     Т-образной     раны;   3 — шарниры;   /_р, — расчетные пролеты;  /_к — длина консоли;  1_Л — длина  подвесного пролетного строения; К,   Н,   М — вертикальная   и   горизонтальная   опорные   реакции,   изгибающий   момент

Рис.  1.11. Арочные пролетные строения:

1 — надарочные рамы или стойки; 2 — шарниры; 3 — арки; 4 — подвески

 

В рамных мостах (рис. 1.10) пролетные строения жестко свя­заны с опорами. Изгиб от нагрузок с пролетного строения вызы­вает изгиб опор,

т. е. на опоры, кроме вертикальных опорных на­грузок, передается изгибающий момент и горизонтальный распор.

В мостостроении известен ряд конструктивных решений рам­ных систем: Т-образные рамы с опиранием на их консоли (рис. 1.10, а) подвесных балочных конструкций (рамно-подвесные сис­темы); рамы с соединением смежных консолей (рис. 1.10, б) шар­нирами, расположенными в пролете (рамно-консольной системы); неразрезные рамные системы (рис. 1.10, в). Все эти системы приме­няют, при строительстве путепроводов и больших мостов.

в  арочных мостах (рис. 1.11) от собственного веса и подвиж­ной нагрузки, расположенной на пролетном строении, возникают опорные реакции, которые можно рассматривать как равнодей­ствующие вертикальных и горизонтальных составляющих Н и V. Горизонтальную силу Н называют распором. Арочные пролетные строения могут быть трехшарнирными (рис. 1.11, а), двухшарнирными (рис. 1.11, б) и бесшарнирными (рис. 1.11, в). Бесшарнирные применяют обычно в средних и больших мостах.

В висячих и вантовых мостах пролетные строения (рис. 1.12) устраивают в виде продольной балки (балки жесткости) с расположенной на ней конструкцией проезжей части, поддержи­ваемой кабелем (стальным канатом или стальной цепью). На опорах устанавливают высокие стойки, называемые пилонами, к

По месту расположения проезжей части моста относительно  его главных несущих конструкций различают мосты cездой по­низу (см. рис. 1.12,а—в), поверху (рис. 1.12,г) и посере­дине (см. рис. 1.11,в, средний пролет).

 

Основные правила проектирования искусственных сооружений. Состав проекта

При проектировании новых и реконструкции существующих ис­кусственных сооружений следует выполнять основные требования СНиП. по обеспечению надежности, долговечности и бесперебойной эксплуатации сооружений, соблюдению безопасности и плавности движения транспортных средств, безопасности для пешеходов, по охране труда рабочих в период строительства и эксплуатации.

Мосты и трубы должны обеспечивать пропуск паводков и ледо­хода, большие сооружения должны удовлетворять требования су­доходства.

В намечаемых решениях следует предусматривать применение прогрессивных конструкций и передовых методов производства работ, направленных на экономное расходование материалов, и особенно металла, цемента, леса, на снижение стоимости и трудо­емкости строительства и эксплуатации. Должны быть обеспечены простота, удобство и высокие темпы монтажа конструкций с широ­кой индустриализацией строительства на базе современных средств комплексной механизации и автоматизации производства.

В разрабатываемых проектах должны широко использоваться типовые решения, применяться сборные конструкции, детали и ма­териалы, отвечающие действующим стандартам и техническим ус­ловиям. В проектах следует учитывать перспективы развития тран­спорта и дорожной сети.

Искусственные сооружения строят на основе технической доку­ментации (чертежей, расчетов, пояснительной записки, сметы), имеющей общее название — проект сооружения. Главная задача проекта — выбор правильного места расположения, назначение таких форм и размеров конструкции, которые обеспечили бы до­статочный запас прочности и устойчивости сооружения. При этом исходят из того, чтобы металлические и железобетонные мосты можно было нормально эксплуатировать не менее 70—80 лет, а деревянные, за исключением временных сооружений, — не ме­нее 25—30 лет, т. е. учитывают перспективы развития транс­порта.

Малые и средние сооружения проектируют в одну стадию — рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости, приме­няемым для сооружений, строить которые будут по типовым и пов­торно применяемым проектам, а также для технически несложных объектов.

Для сооружений крупных и сложных существует две стадии — проект со сводным сметным расчетом стоимости и рабочая доку­ментация, составляемая позднее с подробными сметами.

Цель проекта — выявить оптимальные конструктивные формы и материал намечаемого сооружения, установить его местоположе­ние,  определить основные размеры, объемы работ, стоимость и срок строительства. В проектах больших сооружений обычно раз­рабатывают несколько вариантов как по месту расположения сооружения, его общим размерам, так и по конструктивным про­изводственно-техническим решениям. В особо крупных с боль­шой стоимостью сооружениях, преимущественно в городских мос­тах, проектам предшествует технико-экономическое обоснование строительства (ТЭО). В этом случае на основе использования ана­логов и предшествующих разработок подобных сооружений выяв­ляются общие очертания моста, примерная стоимость.

В состав ТЭО входят материалы, обосновывающие строитель­ство моста.

Наряду с обоснованием принимаемых конструктивных форм и в состав проекта входит проект организации строительства (ПОС). В нем приводятся общие данные по объемам работ и потребным материалам и оборудованию, принципам организации строитель­ства и методам возведения опор и монтажа пролетных строений, механизации производства работ, а также прилагаются ведомости заказа сборных конструкций и других материалов, оборудования и выявляются сроки строительства.

По разработанным конструктивным формам, выявленным объе­мам работ определяют стоимость сооружения, составляют сметно-финансовый расчет, который разрабатывают с использованием сметных материалов, учетом местных условий и расценок, учетом дальности доставки материалов, применения сборных конструк­ций и т. п.

При двухстадийном проектировании после составления и ут­верждения проекта выполняют разработку рабочей технической документации в виде подробных чертежей с детальным решением конструктивных и технологических вопросов, а также смет по всем элементам мостового перехода.

Принятые конструкции обосновывают необходимыми расчетами и дополнительными материалами по технологии изготовления и монтажа. Кроме того, составляют расчеты и рабочие чертежи, входящие в состав проекта производства работ (ППР), по всем необходимым вспомогательным обустройствам: подмостям, пир­сам, причалам, сооружениям строительной площадки и т. п.

При составлении рабочих чертежей не разрешается отступать от принципиальных решений, утвержденного проекта. Утвержден­ная вместе с проектом сметная стоимость моста является лимитом на весь период строительства.

Основные требования к конструкциям мостов и труб

Задачи индустриализации и ускорения строительства искусст­венных сооружений требуют широкого распространения типовых проектов конструкций и технологических правил производства работ. С этой целью основные размеры пролетных строений и опор мостов, а также водопропускных труб рекомендуется назначать, как правило, соблюдая принципы модульности и унификации, при­держиваясь стандартных размеров.

При разработке типовых проектов железнодорожных мостов и труб предусматривается возможность их использования при стро­ительстве вторых путей и простой замены пролетных строений на эксплуатируемой сети дорог. Генеральным размером железобе­тонных пролетных строений является расчетный пролет.

Для автодорожных и городских мостов, расположенных на пря­мых участках дорог, при вертикальном и перпендикулярном распо­ложении опор генеральным размером рекомендуется назначать полные длины пролетных строений, которые принимаются равны­ми 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 33 и 42 м, т. е. с модулем 3 м. При больших размерах пролеты назначают кратными 21 м, т. е. 63, 84, 105, 126 м.

Приведенные размеры в виде полных длин принимают для раз­резных конструкций пролетных строений длиной до 42 м, выпол­няемых, как правило, из железобетона.

Для неразрезных пролетных строений, а также конструкций со сквозными главными фермами автодорожных городских мостов приведенные размеры должны отвечать расчетным пролетам. Отс­тупление от приведенных размеров допускается при достаточном технико-экономическом обосновании, особенно при проектировании мостов, возводимых вблизи существующих сооружений, с другими размерами пролетов, а также для многопролетных путепроводов через железнодорожные станционные пути, для отдельных проле­тов больших мостов сложных систем, например для неразрезных рамно-консольных, вантовых и других систем мостов.

В железнодорожных стальных мостах со сквозными главными фермами, как правило, применяют типовые проекты балочных про­летных строений, разработанные для пролетов 44, 55, 66, 77, 88, 110, 132 м. Здесь модуль — стандартная панель проезжей части 5,5 и И м.

Конструктивные формы и размеры опор и их фундаменты уста­навливают по расчету с учетом местных гидрогеологических и ин­женерно-геологических условий, требований судоходства, а также с учетом способа установки пролетных строений на опоры. На боль­ших реках в условиях судоходства и сильного ледохода опоры сле­дует выполнять массивными — из каменной или бетонной кладки в пределах колебания уровня воды, обтекаемой в плане формы се­чения. Глубину фундаментов опор устанавливают в процессе про­ектирования на основе инженерно-геологических данных с учетом возможного максимального размыва дна реки, определяемого при расчете отверстия моста.

При проектировании путепроводов через автомобильные доро­ги и улицы городов промежуточные опоры возможно устанавли­вать на разделительной полосе движения. При ширине ее 6 м и ме­нее должны быть устроены специальные ограждения безопаснос­ти конструкции опор.

Основные принципы расчета искусственных сооружении

 

Несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятное сочетание воздействий временных нагрузок с обеспечением необ­ходимых запасов прочности и надежности.

До 1963 г. искусственные сооружения в СССР рассчитывали, сравнивая напряжения и деформации (определяемые расчетом в отдельных элементах сооружения) от силовых воздействий соглас­но действующим нормам с допускаемыми напряжениями и дефор­мациями, установленными для выбранного материала конструк­ций или вида грунта в основании сооружения. Коэффициент запа­са по прочности элемента принимали один и его определяли отно­шением возникающих напряжений при разрушении материала кон­струкций к допускаемым напряжениям от расчетной нагрузки. Для металлических мостов этот коэффициент запаса, например, принимали равным 2,2—3,0.

В настоящее время применяют более прогрессивный способ расчета мостов и труб — по методу предельных состояний. Этот метод установлен с 1976 г. для социалистических стран Советом Экономической Взаимопомощи в виде стандарта СЭВ 384-76. Стандарт устанавливает основные положения по расчету конструк­ций из разных материалов и оснований сооружений по предель­ным состояниям.

Предельными называют такие состояния, при которых конст­рукция искусственного сооружения или его основание перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или тре­бованиям безопасного производства работ.

Предельные состояния подразделяют на две группы. К предель­ным состояниям первой группы относят следующие показатели: потеря устойчивости положения конструкции, разрушение любого характера, переход конструкции в изменяемую систему, когда воз­никает необходимость прекращения эксплуатации сооружения в результате текучести материала, сдвига в соединениях, ползучес­ти или чрезмерного раскрытия трещин, наблюдаются сдвиг или выпирание грунта в основании сооружения, большие просадки опор.

Предельному состоянию второй группы соответствуют возник­новение чрезмерно больших деформаций, затрудняющих нормаль­ную эксплуатацию сооружения из-за значительных упругих или остаточных прогибов, осадок, смещений, углов поворота, появле­ние трещин, по своим размерам опасных для эксплуатации и сни­жающих срок службы сооружения.

Методы расчета искусственных сооружений по предельным сос­тояниям имеют целью не допускать с определенной обеспечен­ностью наступления предельного состояния при эксплуатации в течение всего срока службы сооружения, а также при производ­стве работ по его строительству.

Расчет сооружений заключается в сравнении нагрузок в эле­ментах сооружения и основаниях и возникающих усилий и напря­жений, а также деформаций, перемещений, раскрытия трещин и т. п. Эти значения не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования конструкций и оснований.

Основное отличие расчета сооружений по методу предельных состояний от ранее действующего по допускаемым напряжениям состоит в том, что создаваемые в конструкции запасы принимают различными, дифференцированными в зависимости от расчетных нагрузок, возможного сопротивления материала элемента или грунта основания и других условий.

Расчет искусственных сооружений по предельным состояниям позволяет проектировать их более экономично и надежно, чем по старому методу.

При расчете конструкций искусственного сооружения в первую очередь устанавливают согласно данным СНиП расчетные значе­ния внешних нагрузок (поезда, колонны автомобилей, толпы пе­шеходов и Др.), а также расчетные сопротивления материала, ко­торые применяются в данной конструкции. Эти величины получа­ют умножением нормативных данных на соответствующие коэф­фициенты: у; — коэффициент надежности по отношению к нор­мативным постоянным и временным нагрузкам или создаваемым ими условиями; т — коэффициент условия работы, учитывающий точность расчета и условия строительства и эксплуатации соору­жения; и — коэффициент надежности или безопасности, относи­мый к нормативным сопротивлениям материалов или оснований по грунту; ц — коэффициент сочетания одновременно действую­щих различных нагрузок. При одновременном действии на соору­жение двух или более временных нагрузок следует умножать ра­счетные нагрузки на коэффициент, меньший единицы.

Виды водопропускных труб. Назначение их размеров

Водопропускные трубы — наиболее распространенный вид искусственных сооружений. Число их на железных дорогах в рай­онах с различным рельефом местности составляет 0,3—0,9 трубы, а на автомобильных—1,0—1,4 трубы на 1 км трассы. В целом трубы составляют 75% общего количества искусственных сооружений на дорогах и 40—45 % стоимости общих затрат на постройку искус­ственных сооружений.

Прежде при постройке дорог были распространены каменные и бетонные трубы, но в начале XX в. стали применяться и железо­бетонные трубы. В 1936 г. были разработаны первые типовые круглые железобетонные трубы диаметром 1—2 м звеньями дли­ной 1 м для железных дорог.

С 1962 г. получили распространение типовые унифицирован­ные сборные железобетонные трубы, разработанные Ленгипротрансмостом.

Первые металлические трубы были чугунными, в дальнейшем их вытеснили стальные гофрированные (гибкие) трубы. В России первые гофрированные металлические трубы появились в 1875 г. диаметром 0,53 и 1,07 м. Металлические трубы подвержены вред­ному воздействию агрессивных вод, блуждающих токов, атмосфер­ной и грунтовой коррозии. Однако специальными мероприятиями по защите металла от коррозии удается увеличить срок службы их до 40—50 лет и более.

Железобетонные трубы долговечнее металлических, так как они менее подвержены вредному воздействию агрессивных вод, особенно в случаях, когда отсутствуют металлические элементы в стыковых соединениях. На заводах освоена технология изготовления круглых железобетонных звеньев труб диаметром до 1,5 м на вибростанках.

 

 

Рис.   16.1.   Конструктивные  элементы труб: /   —  входной   оголовок;   2   —   средние   сек­ции   трубы;   3  —   выходной   оголовок

 

 

 

Водопропускная труба — это искусственное сооружение, пред­назначенное для пропуска под насыпями дорог небольших по­стоянно или периодически дейст­вующих водотоков. В отдельных случаях трубы могут использо­ваться в качестве путепроводов, для прогона скота и т. п.

Расход воды в трубе не должен превышать, как правило, 80— 100 м³/с. При проектировании дороги, особенно при малых высо­тах насыпи, часто приходится решать вопрос выбора одного из двух возможных сооружений — малого моста или трубы. Если тех­нико-экономические показатели этих сооружений примерно одина­ковы, предпочтение отдается трубе, так как наличие трубы в на­сыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути; эксплуатационные расходы на содержание трубы меньше, чем малого моста.

Влияние подвижного состава при высоте засыпки над трубой более 2 м на нее резко снижается, а затем по мере увеличения высоты насыпи практически теряет свое значение. — Основные элементы водопропускных труб (рис. 16.1): средняя часть (собственно труба), состоящая из секций, оголовки входной и выходной и фундаментые секции воспринимают давление от веса грунта насыпи и расположенной на ней временной нагрузки. Это давление, неодинаково по длине трубы — оно увеличивается к се­редине и уменьшается к оголовкам. Поэтому осадки трубы тоже неравномерны и, чтобы предупредить образование трещин и дру­гие повреждения, секции жестких труб (железобетонных, бетонных и каменных) вместе с фундаментами разделяют деформационными швами, расположенными друг от друга на расстоянии до 5 м. - При возведении трубе придают строительный подъем в про­дольном направлении по круговой кривой со стрелой подъема 1/40-1/80 от высоты насыпи с тем, чтобы предотвратить при эксплу­атации образование впадины в середине трубы и застоя воды.

1В зависимости от материала звеньев трубы могут быть камен­ные, бетонные, железобетонные, металлические (чугунные, сталь­ные гофрированные), деревянные.

Деревянные трубы строят только в качестве временных соору­жений на обходах, временных путях и т. п. Не применяют в нас­тоящее время и каменные трубы, так как они не отвечают совре­менным требованиям индустриализации строительства.

По очертанию отверстия трубы могут быть круглые, прямоу­гольные, овоидальные, эллиптические, арочные, а также треугольные и трапецеидальные     (только деревянные); по числу    отвер­стий — одно- двух-, и многоочковые.

По характеру протекания воды в трубах могут быть следующие гидравлические режимы: напорный, полунапорный и безнапорный. Напорные трубы, работающие на всем протяжении полным сечени­ем, в ряде случаев оказываются экономичнее безнапорных, но сложность обеспечения водонепроницаемости между звеньями тела трубы и неблагоприятные условия работы насыпи как плотины ог­раничивают их применение.

Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы над поверхностью воды в ней при расчетном расходе и безнапорном режиме должно быть: в круглых и сводчатых трубах высотой до 3 м не меньше 1/4 высоты трубы в свету; высотой больше Зм — не менее 0,75 м; в прямоугольных трубах высотой до 3 м — не ме­нее1/6 высоты трубы в свету; высотой больше 3 м — не меньше 0,5 м. Эти возвышения определяют на входе в трубу и в трубе, а для труб с 'повышенными звеньями — также на входе в нормаль­ное звено.

В гофрированных трубах возможен частично напорный режим, при котором труба на участке, примыкающем к входу, работает полным сечением и на остальной части имеет свободную поверх­ность.

Оголовки труб предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока. Увеличивая этим водопропускную спо­собность труб, они поддерживают откосы насыпи и предотвра­щают продольные деформации трубы от воздействия горизонталь­ного давления грунта насыпи. Известны следующие типы оголов­ков: портальные, состоящие из вертикальной стенки, перпендику­лярной к оси трубы (рис. 16.2, а); коридорные с параллельными стенками постоянной высоты и развернутыми в начале оголовка (рис. 16.2, б); раструбные с откосными крыльями переменной вы-/ соты, расходящиеся от оси трубы (рис. 16.2, в); воротниковые со срезанным параллельно откосу насыпи концевым звеном трубы (рис. 16.2, г); обтекаемые в виде выступающего из насыпи усечен­ного конуса с плоской пятой, называемые коническими оголовка­ми (рис. 16.2, д). Наилучшие условия протекания воды обеспечивают раструбные оголовки в сочетании с коническим или повышен­ным входным звеном (рис. 16.3).

Металлические трубы часто строят без оголовков с наклонной срезкой конца трубы параллельно откосу насыпи или с удлинени­ем трубы до основания откосов насыпи.

 

                            Рис. 16.2. Типы оголовков труб

Рис.  16.3. Железобетонные трубы:

а — с коническим входным звеном; б — с  повышенным входным звеном;

1— оклеечная гидроизоляция; 2 — обмазочная гидроизоляция

Фундаменты труб, обеспечивающие равномерное распределение давления на грунт и объединение звеньев трубы в продольном на­правлении, делают сборными из бетонных блоков или монолитны­ми бетонными.

    Звенья железобетонных и бетонных дорожных труб отверстием

до 1,5 м, а также металлические трубы укладывают на щебеночно - песчаную или гравийно-песчаную подушку, а при благоприятных инженерно-геологических условиях — на спрофилированное естестевенное основание; такие трубы называют бесфундаментными.

Оголовки труб устанавливают на бетонные или железобетонные фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания. Наружные поверхности железобетонных и бетонных труб покрывают обмазоч­ной или оклеечной гидроизоляцией (см. рис. 16.3).

Основная характеристика трубы — ее отверстие, определяющее водопропускную способность. Очертание и форму отверстия трубы принимают по конструктивным соображениям, а водопропускную способность определяют гидравлическим расчетом. Полученные расчетом гидравлические характеристики должны обеспечивать нормальное протекание воды, чтобы в трубе и у оголовков не воз­никало таких скоростей воды, которые могли бы привести к пов­реждению трубы и размывам грунта насыпи, подводящего и от­водящего русел.

По строительным и эксплуатационным качествам трубы пред­почтительнее малых мостов, но в суровых климатических условиях, в частности на Байкало-Амурской магистрали, применение труб часто ограничивалось в связи с наличием наледей или пучинистых грунтов в основании труб. В этих районах целесообразно примене­ние труб только на сухих логах и постоянных водотоках, на кото­рых исключена возможность появления наледей, а также под вы­сокими насыпями, когда постройка моста нецелесообразна.

В настоящее время наибольшее распространение получили сборные железобетонные и бетонные типовые унифицированные трубы. Железобетонные круглые трубы имеют отверстие от 0,5 до 2,0 м и прямоугольные — от 1,5 до 6,0 м.

Отверстие и высоту в свету труб назначают, как правило, при длине их до 20 м не менее 1,0 м, а при длине трубы больше 20 м — 1,25 м.

Трубы на автомобильных дорогах II категории допускается устраивать отверстием не менее 0,75 м при длине трубы до 15 м, а при длине до 30 м — не менее 1,0 м.

Отверстия труб на железных и автомобильных дорогах в райо­нах со средней температурой наружного воздуха наиболее холод­ной пятидневки ниже минус 40 °С назначают не менее 1,5 м неза­висимо от длины трубы с работой их по безнапорному режиму.

В местах образования наледей применяют прямоугольные трубы отверстием не менее 3,0 м и высотой не менее 2,0 м с сооружени­ем противоналедных устройств. При наличии ледохода или карчехода трубы не применяют.

В северной строительно-климатической зоне нецелесообразно строить напорные и полунапорные трубы, потому что при значи­тельных расходах воды возникает опасность проникания ее че­рез стыки звеньев, что в большие морозы может вызвать разруше­ния.

Одноочковые и многоочковые металлические гофрированные трубы применяют отверстием 1; 1,5; 2 и 3 м, наибольшее распрос­транение получают безоголовочные трубы диаметром 1,5 м. Осо­бенностью металлических гофрированных труб является малая по­перечная жесткость. Однако деформации от внешних нагрузок ог­раничены воздействием на трубу отпора грунта, который обеспечи­вают правильной засыпкой ее грунтом с трамбованием.

Высокая гибкость сплошной по длине гофрированной конструк­ции позволяет ей воспринимать деформации грунтового основа­ния и укладывать ее на грунтовую подушку без фунда­мента (рис. 16.4). Это создает уменьшение стоимости строитель­ства на 30—40 % по сравнению с железобетонными трубами и по­вышает производительность труда в 2—2,5 раза.

Минимальную высоту насыпи в месте расположения трубы оп­ределяют исходя из следующих условий: отметка бровки насыпи в месте расположения трубы должна обеспечивать минимальную толщину засыпки над трубой, которая на железных дорогах составляет не менее 1 м, считая от подошвы рельса до верха конструк­ции звена, а на автомобильных дорогах — 0,5 м от верха проезжей части по оси дороги до верха конструкции звена.

Бровка земляного полотна у трубы должна возвышаться над уровнем подпертых вод с учетом аккумуляции, соответствующей наибольшему расходу для железных дорог и расчетному расходу для автомобильных дорог не менее чем на 0,5 м, а для труб от­верстием 2 м и более при напорном и полунапорном режимах — не менее чем на 1 м.

Рис. 16.4. Основание под металлической гофрированной трубой:

а — при грунтовой подушке;  б — при устройстве подбивки; 1 — грунт основания; 2 — подушка; 3 — подбивка

Возвышение высшей точки внутренней поверхности круглых труб в любом сечении над уровнем воды при максимальном рас­ходе и безнапорном режиме должно быть не менее '/4 высоты тру­бы, не превышающей 3,0 м, и не менее 0,75 м при высоте трубы бо­лее 3,0 м. В прямоугольных трубах высотой до 3,0 м указанное выше расстояние должно быть не менее ¹/е высоты трубы, а при высоте трубы более 3,0 м — не менее 0,5 м.

Обязательным и важнейшим конструктивным элементом при сооружении трубы является укрепление подводящего и отводящего русел. Вместе с проводимой унификацией конструкций водопропу­скных труб, кроме старых видов укреплений (каменные отсыпки и мощение), были рекомендованы следующие виды укреплений, кроме районов вечной мерзлоты:

1 — бетонными квадратными плитами размером 49х49Х10см со срезанными углами, укладываемыми на щебеночное основание толщиной 10 см;

2 — бетонными призматическими плитами (блоками П-2);

3 — монолитным бетоном классом по прочности на сжатие не ниже В20 толщиной не менее 8 см;

4 — одиночным мощением и каменной наброской. Тип крепле­ния выбирают с учетом скорости протекания воды, а также в ре­зультате технико-экономического обоснования.

Лотки и трубы на косогорах

На небольших водотоках с расходом воды до 4 м³/с при высоте насыпи до 1—1,5 м, если невозможно построить трубу или отвести воду в соседнее сооружение, устраивают лотки, отличающиеся от труб отсутствием засыпки сверху. Железобетонные лотки (рис. 16.17) прямоугольного замкнутого или открытого сверху попереч­ного сечения обычно имеют отверстие 0,75—1,25 м. Звенья их ук­ладывают на бетонный фундамент, а при благоприятных геологи­ческих условиях — на грунтовое основание. Открытые железо­бетонные или деревянные лотки глубиной 1,5—1,8 м пригодны для отвода верховой и грунтовой вод из выемок и оснований насыпей, а также вместо кюветов в выемках, когда необходимо осушить земляное полотно на глубину большую, чем это возможно с по­мощью кюветов. В таких случаях железобетонные сборные лотки делают в виде рам с заборными стенками из железобетонных до­сок с отверстиями диаметром 3 см или прорезями для собирания воды.

 

 

 

Рис. 16.17. Лотки

 

К косогорным сооружениям относятся сооружения, располо­женные на участках автомобильных дорог и железных дорог при поперечных к оси дороги уклонах местности 0,02 и круче, а также подводящие и отводящие русла и обустройства ко всем этим со­оружениям.

В косогорных сооружениях формируется бурный поток. Их строят обычно по типовому проекту (рис. 16.18). Косогорными бы­вают трубы, мосты, быстротоки, гасители энергии водного потока, водобойные колодцы и стенки, перепады. Основной тип косогор­ных сооружений — это прямоугольные и трапецеидальные быс­тротоки, которые можно сооружать с очень крутыми уклонами. Укрепления подводящих и отводящих русел, где развиваются на­ибольшие скорости воды, должны обеспечивать сохранность соору­жений и, следовательно, безопасность движения по дороге.

Рис.  16.18. Конструкция трубы на косогоре:

/ -водобойный колодец; 2 — наклонная часть трубы; 3 — бетонный упор; 4 — нормаль­ный участок трубы; 5 — выходной оголовок

Русло потока у входа и выхода из трубы, конусы и прилегаю­щие к трубе откосы насыпи защищают от размыва различными типами укреплений. Наиболее распространенные из них — оди­ночное и двойное мощение, монолитные или сборные бетонные плиты.

Косогорные трубы сооружают из тех же типовых элементов, что и равнинные. Звенья или секции трубы располагают ступенями или наклонно в соответствии с уклоном местности. Расположение труб на косогорах строго по уклону местности вызывает увеличе­ние длины трубы, большой объем земляных работ, наличие боль­ших скоростей течения воды и необходимость устройства сложных и дорогостоящих гасителей энергии потока.

      

 

Особенности  эксплуатации  искусственных сооружений

Эксплуатация деревянных мостов предусматривает вы­явление таких дефектов, как неплотности во врубках соединений, трещины, гниение древесины и своевременное их устранение. На­личие сколов, щелей, значительных смятий не допускается. Не­плотности врубок устраняют путем установки металлических и деревянных прокладок, а также подтяжкой болтов. Болты и хому­ты подтягивают ежегодно, а в мостах, построенных из сырого ле­соматериала, в течение первых двух лет эксплуатации не реже 2 раз в год.

После подтяжки резьбу болтов смазывают автолом или соли­долом.

В автодорожных мостах изнашиваются доски верхнего настила, образуются щели между ними и выдергиваются гвозди, скрепляющие доски с нижележащим элементом. Кроме того, может ослаб­ляться крепление перильных стоек с наклоном в сторону реки. Изношенные доски заменяют полностью.

При загнивании конструкцию проезжей части вскрывают, а по­раженные элементы в зависимости от степени ослабления заменя­ют или антисептируют. Продольные трещины в древесине от попа­дания в них влаги и развития гниения зашпаклевывают антисепти­ческой пастой. Элементы, имеющие глубокие трещины, стягивают хомутами на болтах, а при обнаружении крупных трещин или сколов заменяют новыми. Большое значение в борьбе с загнива­нием имеет своевременная очистка сооружения от мусора и грязи, удерживающих влагу.

Деревянные элементы антисептируют масляными и водораство­римыми антисептиками, подогретыми до температуры 60—80 °С, путем нанесения их кистями или опрыскиванием из гидропульта 2 раза с перерывом в 2—4 ч. Деревянные сваи опор и ледорезов в уровне грунта защищают от загнивания антисептическими бан­дажами. Для этого освобожденную от грунта сваю стесывают на глубину 1—2 см от загнивающей древесины и покрывают антисеп­тической пастой, затем весь участок сваи обертывают мешковиной или брезентом, прошивают толевыми гвоздями, края обматыва­ют проволокой и снаружи обмазывают горячим битумом.

Наблюдая за опорами, следят за их наклоном и осадками. Наи­более подвержены деформациям рамно-лежневые и ряжевые опо­ры. Если наклон превышает 1/100 высоты опоры, то при закрытом движении по мосту ее выправляют с помощью полиспастов, дом­кратов или переустраивают.

Вследствие размыва основания возможны осадки и наклон опор. Обычно размыв у опор предотвращают каменной наброской или фашинами. При текущем ремонте деревянных мостов заменя­ют отдельные элементы — сваи, насадки, прогоны, схватки и др. В зависимости от длины пораженного участка сваю заменяют це­ликом от насадки до нижней точки загнивания или только частич­но. Длина новой вставки должна быть не меньше 2,5 м при стыко­вании вполдерева и 1,5 м при стыковании в торец.

Насадки заменяют одновременно с заменой свай или отдельно. В последнем случае все скрепления снимают и прогоны поддомкрачивают, затем снимают насадку и заводят новую, а прогоны опускают на место и крепят болтами. Прогоны заменяют по всей длине между стыками. Возможна замена прогонов вместе с мос­товым полотном путем поперечной сдвижки предварительно соб­ранных конструкций или их установки при помощи кранов. При эксплуатации   железобетонных пролетных
строений могут возникать неисправности в виде трещин, отко­лов защитного слоя,    раковин и каверн в бетоне,    обнажения    и
ржавления арматуры, выщелачивания раствора, плохого состояния

 

 

 

 

Рис. 18.1. Характерные силовые трещины в железобетонных пролетных строениях

гидроизоляции и водоотводных приспособлений, неплотного опира-ния балок на опоры и т. п. Трещины в пролетных строениях могут быть технологическими, возникшими при изготовлении конструк­ций, температурно-усадочными и силовыми от внешних нагрузок. Подавляющее большинство технологических и температурно-уса-дочных трещин имеют небольшую глубину (1—3 см). Они возника­ют и обнаруживаются часто не сразу после изготовления конструк­ций, а через 1—3 года. Спустя 3—5 лет развитие большей части таких трещин, как правило, прекращается; подвижная нагрузка не влияет на раскрытие этих трещин. После покраски поверхности бетона цементным раствором они обычно не возобновляются.

Другая группа трещин, наблюдаемая реже, силового происхож­дения и возникает, например, при изготовлении предварительно напряженных конструкций из-за чрезмерного обжатия молодого бетона напрягаемой арматурой или появляется в процессе эксплу­атации от тяжелых подвижных нагрузок.

Под влиянием проходящей нагрузки трещины могут раскры­ваться; за ними устанавливают тщательное наблюдение. Для это­го трещины обозначают чертой темной краски, проводимой парал­лельно, ставят гипсовые маяки, а также делают эскизы с обозна­чением длины, раскрытия и даты обнаружения. В зависимости от этих данных и результатов наблюдения в течение 1—2 лет прини­мают меры по заделке трещин или проводят более серьезные ме­роприятия.

В пролетных строениях из железобетона обычного (рис. 18.1, а) и преднапряженного (рис. 18.1, б) вертикальные и наклонные силовые трещины / часто обнаруживают в зоне опорных частей; их раскрытие — примерно 0,05—0,20 мм, длина 20—50 см. Они возникают от вертикальных и горизонтальных сил и подаются ре­монту путем инъектирования полимерным клеем.

  В нижних поясах часто наблюдаются вертикальные сквозные трещины 2 в средней части пролетных строений из обычного же­лезобетона. Толщина трещин колеблется от 0,05 до 0,30 мм, а ино­гда и больше. Они возникают вследствие неучета при проектирова­нии конструкций пониженного сопротивления бетона растяжению. Чем больше обращающаяся нагрузка приближается к расчетной, тем чаще могут обнаруживаться подобные трещины. Трещины толщиной меньше 0,15—0,20 мм не вызывают опасности развития коррозии арматуры. При большом раскрытии должны быть при­няты меры предохранения от попадания влаги в трещины. Для этого можно применят  полимерные клеи.

Наклонные трещины 3 в стенках балок (см. рис. 18.1) возника­ют чаще всего в результате совместного воздействия на бетон главных растягивающих и температурно-усадочных напряжений. Раскрытие трещин наблюдается от 0,02 до 0,20 мм. Трещины могут быть неглубокие, а иногда и сквозные через всю толщину стенки. В этих случаях полезны их герметизация.

Горизонтальные продольные трещины 4 в нижней части стенки и нижних поясах балок, наблюдаемые в преднапряженных про­летных строениях, возникают из-за чрезмерного обжатия и усадки бетона. Подобные трещины появляются не сразу, а спустя несколь­ко лет после начала эксплуатации. Если такие трещины имеют рас­крытие не больше 0,15—0,2 мм, то влага сквозь них не проникает. При большом размере раскрытия их нужно заделывать.

Места с обнаруженными отколами защитного слоя, раковина­ми и кавернами в бетоне, с обнажением и ржавлением арматуры, выявленные при эксплуатации, исправляют путем заделки цемент­ными составами.

Часто в железобетонных пролетных строениях обнаруживают недостатки в водоотводе и протекание гидроизоляции балластного корыта. Подобные дефекты могут привести к излишнему насыще­нию бетона водой и размораживанию зимой, а также к коррозии арматуры.

Наблюдающееся выщелачивание раствора происходит чаще все­го из-за нарушений работы водоотводных устройств и повреждения изоляции. Эти дефекты ликвидируют после вскрытия баллас­та путем восстановления поврежденного гидроизоляционного слоя и очистки водоотводных трубок. Работы ведут в «окно» или под прикрытием разгрузочных пакетов.

В автодорожных мостах выщелачивание раствора является следствием повреждения дорожного покрытия — трещины и сдви­ги в асфальтобетонном слое, закупорка водоотводных трубок.

Для ремонта изоляции вскрывают покрытие и защитный слой, очищают покрытие, защитный слой, трубки и восстанавливают ги­дроизоляционные слои. Неплотности между бетоном и трубкой за­делывают цементным раствором. Раковины, каверны, отставший защитный слой оштукатуривают и наносят торкрет-бетон.

Сущность эксплуатации водопропускных труб состоит в наблюдении за состоянием кладки тела трубы и оголовков, поло­жением звеньев, состоянием укрепления русла на подходе и выходе из трубы, выявлением достаточности отверстия.

Трещины в трубах могут возникать от большого давления грунта, неравномерной осадки фундамента или от динамических воздействий временной нагрузки при малой толщине засыпки над трубой. Порядок наблюдений за трещинами в трубах тот же, что и в пролетных строениях и опорах мостов.

Лоток в просевшей части трубы выравнивают бетоном или цементным раствором. На зиму во избежание заполнения снегом и обмерзания трубы малых отверстий закрывают деревянными щи­тами или плетнями.

Перед паводком щиты убирают, а русло очищают от снега для беспрепятственного входа и выхода паводковой воды.

Эксплуатация подпорных стен предусматривает обеспече­ние нормальной работы дренажей и/правильный отвод воды. Со­бирающаяся за стенкой вода сильно увеличивает давление грунта на стену, вызывая деформации — смещения, наклоны, трещины. Для предотвращения этого необходимо регулярно очищать водо­отводные отверстия.

О плохой работе дренажа свидетельствует наличие мокрых пятен на наружной поверхности стены. Наблюдение за трещинами, осадками, выколами в кладке и ликвидацию этих дефектов в под­порных стенах выполняют так же, как в массивных опорах.

Наблюдение за элементами металлических пролетных строений предусматривает своевременное обнаружение трещин в основном металле или сварных швах, ослабления заклепок, ис­кривления элементов, коррозии металла и других дефектов. Тре­щины обнаруживают визуально, а в отдельных случаях — при по­мощи лупы.

Внешними признаками, указывающими на наличие трещин, яв­ляются полосы ржавчины красно-бурого цвета, проходящие вдоль трещины, и ржавые потеки. Окраска в этих местах трескается, ше­лушится. Образовавшуюся трещину следует засверлить по концам, а затем перекрыть накладками на высокопрочных или точечных болтах.

Заклепочные соединения систематически проверяют, чтобы выявить расшатаны ли заклепки. Слабыми считают заклепки, ко­торые имеют дрожание по звуку, по ощущению пальца или бойка при простукивании их молотком массой 0,2—0,3 кг. Для выяснения качества слабых заклепок рекомендуется выборочно срубать от­дельные заклепки. Удалять их лучше всего газовой срезкой голов­ки, высверливанием или спиливанием. Взамен удаленных заклепок в ответственных местах конструкций ставят высокопрочные болты.

Наблюдения за прямолинейностью элементов металлических мостов заключаются в выявлении искривлений. Прямолинейность элементов проверяют с помощью тонкой проволоки, натягиваемой вдоль элемента.

Для предотвращения коррозии элементов металлических про­летных строений необходимо своевременно очищать их от грязи, сора и систематически окрашивать. В отдельных случаях эффективным может быть устройство дренажных отверстий для спуска воды, а также шпаклевка узких щелей. Дренажные отверстия диа­метром не меньше 23 мм устраивают в местах застоя воды, но при условии, чтр они не будут ослаблять рабочего сечения элемента. Значительно ослабленные коррозией элементы нужно заменять.

Опорные части должны содержаться в чистоте, иметь плотное опирание и правильно работать. Подвижные опорные части предо­храняют от засорения, закрывая футлярами, а катки и плоскости их качения от ржавления натирают графитом.

Содержание мостового полотна предусматривает наблюдение за состоянием рельсового пути (с проверкой по шаблону и уровню), которое должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к пути на перегонах. Профиль пути должен быть плавным, без пере­ломов и впадин.

На металлических мостах рельсовый путь в профиле имеет подъем в середине не больше 1/2000 пролета на участках скорост­ного движения поездов, и не больше 1/1000 пролета на прочих.

На железобетонных пролетных строениях подъем рельсового пути не устраивают. Ось рельсового пути должна совпадать с осью пролетных строений с отклонением не более 5 см.

Для уменьшения динамического воздействия подвижного сос­тава на мосты следует устраивать возможно меньшее количество стыков рельсов, а лучше применять бесстыковый путь и длинно­мерные рельсы.

При устройстве мостового полотна на балласте его толщина дол­жна быть не больше 25 см. Содержание мостов в суровых клима­тических условиях, т. е. при низких отрицательных температурах воздуха в течение продолжительного зимнего периода, при наличии вечномерзлых грунтов и наледных явлений, имеет свои особен­ности. Сооружения, построенные в этих районах, эксплуатируют с сохранением грунтов в мерзлом состоянии или с предварительным (или же последующим) их оттаиванием. Так как водопропускные сооружения чаще всего возводят главным образом с сохранением в основании мерзлого состояния, то в этих случаях не рекоменду­ются планировки грунта, которые могут вызвать нарушение торфяно-мохового покрова. Сохранению вечной мерзлоты способствует покрытие откосов насыпи береговых опор моста слоем теплоизоля­ции или применением специальных охлаждающих устройств. Очень часто деформации сооружений происходят из-за пучения грунтов. Для предотвращения этих деформаций вокруг фундаментов ус­траивают теплоизоляционные подушки, заменяют пучинистый грунт на непучинистый. Большие трудности при эксплуатации мостов вы­зывают наледи, которые могут заполнять отверстия мостов и труб, а иногда оказывать непосредственное воздействие на конструкцию опор или пролетного строения.

 Тоннели.  Область применения и классификация тоннелей

Тоннели — сложный для осуществления и дорогой вид искусст­венных сооружений, достаточно широко применяемый при строи­тельстве железных и автомобильных дорог. По своим конструк­тивным формам, размерам и условиям строительства тоннели в транспортном строительстве отличаются от других видов подоб­ных сооружений — гидротехнических, коммунальных, промышлен­ных, горно-разведочных и специального назначения.

Горные тоннели могут быть перевальными, сооружаемыми че­рез высокие водоразделы; косогорными, прокладываемыми вдоль склонов гор; петлевыми и спиральными (рис. 20.1), сооружаемы­ми для развития трассы дорог в горных условиях.

В крупных городах в нашей стране с населением более 1 млн. жителей, сооружают метрополитены. Как наиболее удобный вид городского пассажирского транспорта тоннели метрополите­нов прокладывают в городах по направлениям наибольших пасса­жиропотоков.

При устройстве метрополитенов в пределах застроенных уча­стков городов они прокладываются под поверхностью земли, иног­да по геологическим и топорельефным условиям на большой глу­бине. На окраинах городов устраиваются наземные участки на так называемых «вылетных» линиях, предназначенных для связи метрополитенов с пригородными электрифицированными железны­ми дорогами.

Городские пешеходные тоннели сооружают в мес­тах интенсивного уличного движения для обеспечения движения потоков городского транспорта и пешеходов в разных уровнях и для повышения безопасности движения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 20.1.  Горные железнодорожные тоннели

Элементы тоннелей. Тоннель любого назначения размещается в горной выработке — искусственно созданной полости в толще земной коры. Грунты, слагающие земную кору, принято называть в тоннелестроении горными породами. Горные выработки могут быть горизонтальными, наклонными и вертикальными. При строи­тельстве горных тоннелей и метрополитенов горизонтальные или с небольшим уклоном выработки делаются для основных подзем­ных сооружений. Горизонтальные выработки небольшой длины называют камерами. Наклонные выработки необходимы для эска­латорных тоннелей, вертикальные — для стволов шахт (рис. 20.2). Горизонтальная или наклонная горная выработка, как правило, небольшого сечения, предназначенная для производства строительных работ, называется штольней и сооружается в пер­вую очередь. Вертикальная горная выработка, имеющая выход на поверхность земли, носит название ствола шахты 2. В большин­стве случаев стволы оставляют в качестве постоянных сооружений для вентиляции тоннелей и других эксплуатационных целей. На­чало и конец тоннеля ограничиваются порталами /.

Торцовая поверхность горной выработки, где ведется разра­ботка породы, называется забоем 3. Верхняя (сводчатая) часть горизонтальной или наклонной выработки носит название колотты 5, остальная часть — штроссы 4. Выработка 8 ограничивается внизу подошвой 7, вверху — кровлей 6, с боков — стенами 9.

Очертание и обделка тоннелей. По характеру строительства тоннели могут быть закрытого способа работ, строящиеся без вскрытия земной поверхности над ним, и открытого — в создавае­мых котлованах.

Размеры и очертания внутреннего свободного пространства — горной выработки транспортных тоннелей — зависят от размеров и формы подвижного состава и размещаемого в них оборудования. Поперечное сечение железнодорожных тоннелей и тоннелей мет­рополитенов определятся требованиями габарита и может быть рассчитано на один или два пути (тоннели для трех путей встре­чаются крайне редко).

Поперечное сечение автодорожного тоннеля определяется классом дороги и числом полос движения, а также другими требова­ниями — подвеска контактного провода, устройство освещения,
сигнализации.   

При сооружении тоннеля породу удаляют по всему его попе­речному сечению. Пространство, образованное после удаления по­роды, называют тоннельной выработкой. Тоннельные выработки, как правило, закрепляют по всему контуру или частично как на время производства работ, так и для постоянной эксплуатации.

Конструкцию, служащую для постоянного закрепления тон­нельной выработки, называют обделкой. Входные звенья об­делки горных тоннелей, называемые порталами, несколько выдви­нуты вперед. Очертание обделки внутри тоннеля может быть подковообразным (см. рис. 1.7, а) для горных тоннелей, круговым (см. рис. 1.7, б) для глубоких тоннелей метрополитенов закрыто­го способа работ, прямоугольным (см. рис. 1.7, в) для тоннелей

 

мелкого заложения открытого способа работ и др. Обделка обыч но состоит из свода или плоского перекрытия, стен и обратного свода или плоского лотка. При благоприятных гидрогеологических условиях обделку горных тоннелей делают неполной, т. е. без об­ратного свода (лотка) или только с верхним сводом.

 

 

 

 

 

 

Рис. 20.2. Основные горные выработки

 

Обделки в настоящее время возводят из монолитного или сбор­ного железобетона и чугуна. Монолитную обделку применяют пре­имущественно для горных тоннелей, имеющих сложное очертание поперечного сечения.

Сборную железобетонную обделку в виде блоков или тюбин­гов широко применяют при закрытом способе сооружения метрололитенов и в отдельных случаях в горных тоннелях, а при откры­том — в виде блоков отдельных сборных элементов (например, стены и блоки перекрытия) или цельносекционных блоков. Чугун­ную, а иногда и стальную обделку применяют с щитовым способом лроходки в слабых породах, при значительном горном давлении, большом притоке грунтовых вод и наличии на поверхности зданий и сооружений, осадка оснований которых недопустима.

Комплекс сооружений тоннеля. Нормальная эксплуатация тон­неля обеспечивается комплексом согласованно работающих под­земных и наземных сооружений и устройств, состав которых за­висит от назначения, протяженности и места расположения тон­неля.

Железнодорожные и автодорожные тоннели, равно как и мет­рополитены, кроме железнодорожного пути или полотна проезжей части, должны иметь водоотводные, вентиляционные, оградитель­ные и защитные сооружения и устройства, обеспечивающие безо­пасность движения и обслуживающего персонала.

Водоотводные устройства необходимы для удаления из тонне­ля воды, проникающей через обделку или поступающей из водо­провода при уборочных работах. Выполняются они в виде про­дольных лотков или труб, прокладываемых посередине или сбоку тоннеля.

Вентиляционные сооружения предназначены для очистки воз­духа в тоннелях. Конструкция и состав этих сооружений зависят от системы вентиляции и длины тоннеля. При искусственной вен­тиляции могут сооружаться вентиляционные стволы, подземные камеры или наземные здания для вентиляторов.

К оградительным и защитным сооружениям относятся порта­лы, облицовочные и поддерживающие стены вдоль откосов предпортальных выемок, улавливающие стены и надолбы с загради­тельными валами и траншеями на пологих склонах, галереи в припортальных полувыемках на крутых косогорах, где имеется опасность обвалов, осыпей и лавин.

К водозащитным сооружениям относятся водосборные и водо­отводные канавы на склонах гор, прорезаемых тоннелем, поверхно­стные и подземные дренажи.

К устройствам, обеспечивающим безопасность движения, отно­сятся электрическое освещение тоннелей, оповестительная и за­градительная сигнализации, телефонная связь, противопожарные установки и т. п.

Метрополитены из всех типов тоннелей отличаются наиболее сложным комплексом сооружений и устройств. Основными соору­жениями метрополитена являются перегонные тоннели, станции, вестибюли, тяговые и понизительные электроподстанции, вагонные депо.

Для нормальной эксплуатации перегонных тоннелей необходи­мы вспомогательные сооружения: камеры для водоотливных уста­новок, вентиляционные камеры и тоннели, вертикальные стволы вентиляционных шахт. В местах выхода перегонных тоннелей на поверхность устраиваются рампы — открытые выемки с подпор­ными стенами.

Станции метрополитена предназначены для посадки в поезда и высадки пассажиров и осуществления эксплуатационным пер­соналом функций, связанных с движением поездов. Станционные тоннели делаются большего поперечного сечения, чем перегонные. В них размещается одна или несколько пассажирских платформ, к которым примыкают лестничные спуски, наклонные тоннели с эскалаторами. Под платформами и в специальных камерах обо­рудуются служебные помещения. Вестибюли могут быть наземны­ми с расположением пола пассажирского зала примерно на уров­не тротуара улицы и подземные. В подвальной части вестибюля при наличии эскалаторов устраивают машинное помещение.

К подземным вестибюлям примыкают подходные коридоры, часто совмещаемые с пешеходными переходами под улицами и площадями.

Тяговые и понизительные электроподстанции предназначены для питания электроэнергией тяговых двигателей электропоездов, двигателей экскалаторов, вентиляционных, водоотливных и других установок, устройств освещения, связи и СЦБ.

Вагонные депо размещаются на поверхности и соединяются с тоннелями метрополитена вытяжной веткой. Депо имеет необхо­димое путевое развитие и здание для составов электропоездов. При депо строят производственные мастерские службы пути, со­оружения СЦБ и связи, электроснабжения эскалаторов, склады и служебно-бытовые помещения.

Заключение

  Повышение эффективности мостостроения и тоннелестроения в нашей стране в соответствии с решениями- XXVII съезда КПСС требует дальнейшего совершенствования и широкого внедрения прогрессивных конструкций и технологий, осуществления комп­лексной механизации работ на основе научно-технического прог­ресса, повышения производительности труда, снижения стоимости и материалоемкости сооружений.

Для успешного решения этой задачи научные и проектные ор­ганизации ведут разработку новых типовых проектов сооруже­ний, а строители внедряют гибкую технологию массового строи­тельства на основе применения унифицированных конструкций преимущественно заводского изготовления, используют инвентарную технологическую оснастку для строительства скоростными ме­тодами.

Создается номенклатура эффективного оборудования достаточ­но универсального вида для применения в различных условиях.

Большая творческая работа советских ученых, проектировщи­ков и строителей направлена на дальнейшее развитие и совершен­ствование индустриальных методов мостостроения и тоннелестрое­ния.

 

Список литературы:

1.     Колокова Н.М., Копац Л.Н., Файнштейн И.С. «Искусственные сооружения».   М.: Транспорт 1988

Федеральное агентство по образованию Сибирская Автомобильно-Дорожная Академия (СибАДИ) Реферат по курсу подвижного состава тема: «Искусственные сооружения на автомобильных дорогах» Выполнил: студент гр. 12АД

 

• 14:21 05 Июля 2016
  Российско-китайский медуниверситет откроет магистерскую программу по TCM
• 01:21 05 Июля 2016
  На форуме МГУ Россия и Китай обсудят научно-образовательное сотрудничество
• 11:00 04 Июля 2016
  Реморенко: "ЕГЭ-туризм" в России сходит на нет
• 10:52 04 Июля 2016
  Летняя российско-австрийская школа откроется в Москве
• 15:31 01 Июля 2016
  В СПбГУ могут воссоздать географический факультет

Заказать уникальную работу