Искусственные сооружения железнодорожного транспорта - Никонов И.Н.

Автор: Никонов И.Н.

Теги: железные дороги в целом железнодорожные линии железнодорожное строительство железнодорожный транспорт железные дороги

Год: 1963

Похожие

Железнодорожный путь

История железнодорожного транспорта России. Том 1. 1836-1927

История железнодорожного транспорта России и Советского Союза. Том 2. 1917 — 1945

Текст

I и. H. НИКОНОВ I
ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
ИЗДАНИЕ 3-е, ДОПОЛНЕННОЕ И ПЕРЕРАБОТАННОЕ
У тверждено
Главным управлением учебными заведениями МПС в качестве учебного пособия для техникумов железнодорожного транспорта и
Управлением кадров и учебных заведений Государственного производственного комитета по транспортному строительству СССР в качестве учебного пособия для техникумов транспортного строительства
ВСЕСОЮЗНОЕ ИЗДЯТЕЛЬСКО-ПОЛИГРЛФИЧЕСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ МИНИСТЕРСТВА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Москва 1963
удк ss ;з
. .скегт'-гаих. iFceKTvpoMsne.
«JitaXrX.« gggSSTSSrsrS^T'.
кморпи №______ r,,,41.M гаиы«"« учеввымв s»-
K”'1 -JJSi^ruterw »««“-’« ooec«»« 1Л« t»»««i£>-кчка^та > Уан«»«“ “*°в
тюи pA’T - «>. хсегоамев. строикяеи « ascit-ryin-хжекачюэб-
Реаежзевты: з=ж. Л. Л. бллкагввгй, их- 5. С. Семелав
Рехахтсс взж. 3. Л. лехле^^еа
P'ccxizx /го .-is-nwEjcg ^ossii.’nw
а саджчихяму жкйгзйь-х J«jpce
Нач. редакции анж. Л. Е. Е^чгреекя
ОТ АВТОРА
В СССР успешно осуществляется ускоренное развитие всех видов трансепта в соответствии с Программой КПСС, принятой на XX П съезде партии.
На железных дорогах высокими темпами проводится дальнейшее техническое перевооружение на основе внедрения электрической и тепловоз-
Быстрый рост перевозок и грузонапряженности, повышение нагрузок на ось, веса поездов и скоростей движения, внедрение большегрузных вагонов требуют быстрейшего усиления и реконструкции путевого хозяйства существующих железных дорог, строительства новых линий и вторых путей.
Важным элементом железнодорожного пути являются искусственные сооружения, которые по прочности, устойчивости и своему состоянию должны обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с наибольшими скоростями. Эти требования предъявляются как к вновь строящимся сооруже-
ниям. так и к находящимся в эксплуатации.
По плану технической реконструкции путевого хозяйства на эксплуатируемых железных дорогах проводятся большие работы по ремонту и усилению существующих искусственных сооружений.
Мощная социалистическая промышленность, созданная в нашей стране, обеспечивает все условия, необходимые для индустриализации строительства и реконструкции мостов, труб, тоннелей и других сооружений из круп-
ных элементов заводского изготовления.
Научно-исследовательскими и проектными организациями разрабатываются и успешно внедряются новые конструкции сооружений, новые материалы и методы производства работ.
Третье издание настоящего учебника переработано и дополнено в соответствии с учебной программой по предмету «Искусственные сооружения» для техникумов железнодорожного транспорта. По сравнению с изданием 1954 г. сокращен общий объем, обновлено содержание, причем основное внимание уделено сборным конструкциям и индустриальному их изготовлению.
В книге приводятся примеры расчета мостовых сооружений, выполненные по методу предельных состояний.
Изложение материала в учебнике дано с применением действующих в настоящее время единиц измерения. С 1 января 1963 г. в СССР введена интернациональная система единиц, как предпочтительная. Поэтому в приложении к книге приведены основные, дополнительные и производные единицы системы ’ а также танина соотношения между основными единицами физико-технических величин в разных системах.
Др," подготовке учебника к печати учтены указания рецензентов, заме-, "я « пожелания ио предыдущему изданию, а также рекомендации коллек-ного т ~ВаТеЛеИп ' 5"1ащихся Ленинградского техникума железнодорож-учебника Р И“' ДзеРжинског°. высказанные при обсуждении 3-го издания
В составлении примеров расчета принимал участие инж. Г. С. Измайлов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ОБ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ
НАЗНАЧЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯ
На путях сообщения при пересечении дорог, рек. ручье®. сэра гое. гтж хребтов и т п. устраивают разного рода искусственные сооружения, sat «осты (в том числе — путепроводы. эстакады. виадуки, акведуки) пжае
соор, жени* являют мосты я тт\Л^' хт^*ЬС5)ными видам а скуесттнчна® ... -Чертам (рис. Ь называют сооружеяи' <-»»
«ре! реку, какал, овраг или чете» -к, - " Сл- ж--с* *.хя перехода ЛТ**-«юр • прмстмнх строений, тсрекря^ку. Li<SW> Каждый мост олстхчЯ «9
'Vet. ПО котором' чгж=» о» ^1*
-£л»ых и горлам) , ..хвняТ^ХЛ^^^^ пр^и*жг/ ’”s“ г-^г^ст^‘о" гс****»«—О**--* шНМ
, -А1Л » хрлтих целей, валывают эста 'л'*ко было иеполыздват» Лв
• « к а до В. А-такадоь навым»Г так»*
большого моста, расположенную на пойме реки. т. е. на участке, затоп-.-яечом только в паводок.
<т. пересекающий большой овраг, суходол или глубокое ущелье. на-sa- в и а д \ ком (рис. 3). Обычно виадук сооружается вместо высокой когда стоимость последней получается очень большой или основание - д насыпь оказывается слабым.
Рис. 2. Путепровод
Мост. поддерживающий водовод в виде лотка, трубы или канала. называют акведуком. Акведуки устраиваются при пересечении рек. глубоких оврагов, суходолов, дорог и т. п.
Рис. 3. Виадук
Тоннель (рис. 4» представляет собой подземное сооружение, проложенное обычно в массиве горных пород для размещения железнодорожного ^ти автХТильн^й дороги и т. п. По местоположению рзз-тнчзют горные, подводные и городские тоннели (метрополитены».
, ,Р„Пчныч полотном небольших водотоков устрани Для пропуска под лемл .ны отличительной особенное,
₽ ° ” ' С К Xется непрерывность земляного полотна над труб под насыпями является 1 J, ’ Ка воды с одной стороны выемки ца . В неглубокихвыемках ^«^яйшй собой два колодца. еоеэд,^ гую \страивают дюкер. ”Р* полотном дороги.
горизонтальной трубой, пропущенной под полотном р
Рис. 4. Железнодорожный тоннель назы^7кол^^кРтОВо°рД,оТОДЯЩ"Й СТОЧНые ВОДЫ С К₽Р"ГОР™ й — иаХГда^™-Х^ — — I
иа «гах М11 в л Р’" ' В‘д°'"'оя'«’<« труба
"
с т е н а м Н ^РУше,,1|я или епо^’СР>Кан,,я Крутых пт
6 сп°лзанин нат!.. ' ОГк°сов выемки ил
6 нкзываются подпорным
- \страиваюм . .к-обснностью ' л над ними. I j ! : i.-MKII на ДруЛ . г..|. соединенных 4
станции,
На горных участках для ограждения железнодорожного пути от возможных обвалов крупных камней, каменной осыпи, лавин снега и т. п. устраивают разного рода противообвальные с о о р у ж е и и я: г а л е р е и, п о д п о р н ы е н улавливающие стен ы и т. и., а для защиты пути >т трязе-камеиных потоков (селей), стекающих со склонов гор во время ливней, применяют селеспуски и другие устройства.

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МОСТА
Основными частями моста (рис. 6) являются пролетные строения и опоры. Пролет н ы с строения 1 служат для продолжения пути по мосту, воспринимают постоянную и временную нагрузку и передают ее опорам.
О п о р ы моста состоят из фундамента и наземной части (тела опоры). Концевые (береговые) опоры моста называются устоями 2, а промежуточные — быками 3. Устои и быки обеспечивают пролетным строениям заданное положение по высоте и в плане, а также передают нагрузку от пролетных строений на грунт.
вместо мостов с и других
вод
Рис. 6. Схема моста:
I —пролетное строение; 2 — устоА; 3 — бык; L — полная длина мостя; / — расчетный пролет. Л — высота фермы; с —строительная высота; ПР— подошва рельсов. НК- низ конструкции; ГНН — горизонт высоких вод: ГМ13 — горизонт меженных вод

л ь т р у Ю Щ
и е
выемки или
Опорными
Пролетное строение железнодорожного моста обычно состоит из следующих основных элементов: мостового полотна, проезжей части, главных ферм с продольными и поперечными связями и опорных частей. В автодорожных и городски.-: мостах устраивают специальное покрытие проезжей части.
Мостовое полотно включает в себя рельсы, мостовые брусья, охранные приспособления и тротуарный настил. Проезжую часть составляют продольные балки, идущие вдоль моста, и поперечные балки, расположенные поперек моста. Продольные балки воспринимают нагрузку от мостового полотна и передают ее поперечным балкам, прикрепляемым к главным фермам. Главные фермы перекрывают пролет моста и, воспринимая давление от поперечных балок или непосредственно от мостового полотна (при малых пролетах), передают это давление опорным частям. Связи между фермами устраивают для обеспечения устойчивости и поперечной жесткости пролетного строения. Давления от главных ферм передаются на опоры через опорные
На”опорах для размещения опорных частей устраивают п о д ф е р м е и-н ы е площади и. Для ограждения подферменной площадки устоев (рис. 7) и поддержания земляного полотна делают ш к а ф н у ю стен к у. устоя. обращенная к реке и расположенная ниже подферме, нои плошали. иазыва, тся и е редней с т е и к о и, а обращенная в сторону насыпи

Ж’ '•

„ ft /гпяныо) Горизонтальная плоскость, отделяющая задней с т е н к о и р е3ом фу н дамента. На бы-
ФУ'1ДпаХчаюХсовую сторону, расположенную против течения реки, и кормовую противоположную носовой, а также боковые грани, обращенные в сто-
РОН>Скновне™1> размерами моста являются: отверстие моста, полная длина, пясчетный пролет, высота и ширина.
Отв е р с т и е м называется расстояние в свету между передними гранями устоев однопролетного моста, измеренное на уровне расчетного горизонта во и 1 При нескольких пролетах отверстием моста называется расстояние между к передними гранями устоев за вычетом про-
Рис. 7. Устой:
межуточных опор, измеренное на уровне расчетного горизонта воды. Если русло водотока под мостом ограничено не гранями устоев, а конусами насыпи, то отверстие моста принято считать по средней линии между горизонтами высоких и меженных вод.
Полнаядлина моста равняется расстоянию между задними гранями устоев, причем она состоит из суммы полных длин пролетных строений, зазоров между ними и длины обоих устоев, измеренной от шкафной стенки до задней грани устоя. Полнаядлина
пролетного строения равна расстоянию меж-
1 —шкафная стенка; 2 —подферменная ДУ СГО КОНЦЭМИ.
Расстояние между центрами опорных частей пролетного строения называется р а-счетным пролетом, а расстояние между боковыми гранями двух соседних опор (на уровне карнизов) — пролетом в свету.
Расстояние от подошвы рельсов на мосту до низа конструкции пролетного строения называют строительной высотой. Различают строительную высоту в середине пролета и над опорой; в последнем случае строительная
высота равняется расстоянию от подошвы рельсов до низа опорных частей.
Высота моста измеряется от обреза фундамента (наиболее высокой опоры) до подошвы рельсов. Ширина моста равняется расстоянию между осями главных ферм.
виды мостов
В зависимости от рода строительного материала, из которого изготовлены пролетные строения, различают (без учета материала опор) мосты: железобетонные, бетонные, каменные и металлические. Мосты, имеющие деревянные опоры, называют деревянными независимо от материала протетных строений.
По своему назначению и роду движения мосты подразделяются на железнодорожные для пропуска только железнодорожного движения; а в-тодорожные — под все виды движения, пропускаемого по автомобильным дорогам; городские, предназначенные под автомобильное, трамвайное и пешеходное движение в городских условиях.
Для прохода пешеходов через станционные пути обычно над территорией станции устраивают пешеходные мосты (рис. 8).
В зависимости от расположения проезжей части мосты могут быть с е з-Д о и поверху (см. рис. 1), если проезжая часть находится в уровне верхнего пояса ферм; с е з д о й понизу (см. рис. 6) —- при расположении проезжей части в уровне нижнего пояса ферм и с е з д о й посередине 60,1,1 Л1 Роезжая часть находится посередине высоты ферм.
Мосты, по которым одновременно с железнодорожным осуществляется автомобильное движение, называются совмещенными (рис. 9). При не-

Рис. к\ Др' WepW:.NH мост (ПйЯерСЧИ»/! рллрол*
и КО*
ННПЙ Я
кмМ
скеТ)3
Н ОШ| РУ кич / nd при"! г paid
<ряс. верт»| ЛОНГА
Л<'ННЬ
гибко HSMTC :орож
rCklbSJ с стом КЬ’С ф Г1?6КЖ ками
Ю70П-М
С'рчмы PbiM yi| правил!
'V\'tsj Л И КЗ кД
1'ис и
Kf4 "ЫС ц вд
В
Ра
^lUKOV
S?*1 Н»

Рис. 12. Схемы мостов: арочный; б) рамный; и) оссячий; г) комбиннроезнныЛ

бял0чпые мосты разделяются на разрезные (рис. 11, а), неразрезные (рис. 11,6) " ’'Тарочн ы х мостах (рис. 12, а) пролетные строения наряду с верти^ь-... печением (V) передают на опоры также горизонтальное давление, называе-1 'распором (/7). Арочные системы имеют наибольшее распространение в vиных бетонных и железобетонных мостах; в металлических мостах арочные кистомы применяются главным образом при перекрытии больших пролетов.
В р а м в ы X мостах (рис. 12, 6) пролетные строения и опоры представляют собой жесткие рамы, каждая из которых состоит из балки (ригеля) II опор (стоек). Рамные конструкции обычно применяются и путепроводах и эстакадах при перекрытии небольших пролетов.
В висячих мостах (рис. 12, в) па опоры передается вертикальное давление и горизонтальное — распор, направленный внутрь пролета. Висячие системы обладают большой гибкостью, поэтому они применяются главным образом в автодорожных, городских и пешеходных мостах.
В комбинированных (рис. 12, а) мостах используют комбинации разных систем ферм, например, балочные фермы, усиленные арками, гибкие арки, усиленные балками жесткости.
Мосты могут пересекать водоток под прямым углом (прямые мосты) или под острым углом (косые мосты). Как
правило, мосты сооружают прямыми и только при необходимости — косыми. Мосты располагают обычно на площадке, иногда на уклоне как на прямых, так и на кривых участках пути.
По протяженности мосты условно разделяют на малые полной длиной до 25 .и, с р е д н и е — от 25 до 100 м и б о л ь ш и е — более 100 лг.
Кроме указанных выше видов мостов, бывают сборно-разборные, разводные и наплавные мосты, а также паромные и ледяные переправы.
Иборно-разборные мосты применяются главным образом для быстрого восстановления сооружений. Соединения элементов пролетных строении в сборно-разборных мостах выполняют на болтах, чем обеспечивается быстрота сборки и разборки конструкции.
Разводные мосты устраивают в тех случаях, когда подмостовой |аьарит по высоте не выдерживается и для пропуска судов по реке приходится устраивать разводной пролет. В зависимости от конструкции разводные мосты бывают вертикально-подъемные, раскрывающиеся и поворотные.
Н а и л а в н ы е мосты сооружают главным образом под автодорогу п? ™рактеру плавУчих средств наплавные мосты разделяются па плотовые плашкоутные и понтонные.
судов Н» в пеРепРавы устраивают с применением самоходных вают%,.h„n„aJlyGe л"х судов Укалывают рельсовые пути, па которые накаты-ми амомаши^"пии л”а‘°"Ь'’ “ ai’w<’P01K"IJX паромах устраивают настилы машин. Оба берега переправы оборудуют причальными устройствами.

„ „„рпепоавы делают с укладкой пути непосредственно.
• е 3 ".итога (водного пространства) или с прорубанием льда и устроист-опирающейся на дно и вмерзающей в ледяной едой. '
2. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ЗАДАЧИ МОСТОСТРОЕНИЯ
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА МОСТОВ
Строительство мостов возникло в глубокой древности, когда появилась необходимость в средствах сообщения через реки, глубокие ущелья и т. п. Шшчале мосты для пешеходного движения и конного транспорта строили из Ка>10да>ьчРизадревне8ших является мост через р. Ефрат. построенный за ° ООО лет до нашей эры в Вавилоне. Этот мост длиной 300 .ч с кирпичными оно пами имел небольшие (по 9 .и) пролеты, перекрытые деревянными балкамя-И В Риме за 630 лет до нашей эры был построен деревянный мост через р. 1 ибр, состоявший из наклонных свай, соединенных поперечными брусьями, на ко торые были уложены прогоны и настил.
Деревянные мосты существовали еще в древней Руси. В старинной «Русской правде» (1020 г.) имеются сказания об условиях постройки и ремонта мостов. В войсках Ярослава Мудрого (1054 г.) были особые воины — -люстникп»,-.-'' занимавшиеся строительством мостов и переправ. В те времена через реки : возводились преимущественно наплавные («живые») мосты. Одним из первых таких мостов был мост через Днепр в Киеве, построенный в 1115 г. при Влади-9 мире Мономахе. При Дмитрии Донском (1380 г.) были построены наплавные мосты через Волгу и Дон. На Руси мосты через малые и средние реки строили ' ’ преимущественно в виде деревянных срубов («городней»), похожих на ряжи. л ородни» устраивали из бревен и заполняли камнем; пролеты между ними пере. Ш крывали бревнами (балками). В дальнейшем на реках с небольшим ледоходом -/.' ряжевые опоры постепенно вытеснялись свайными, причем для усиления балок стали применять подбалкн и подкосы, что в дальнейшем определило ковструк-ь?” пню подкосных мостов.
В области деревянного мостостроения следует отметить выдающийся про- : ект деревянного арочного моста пролетом 300 .«'через Неву в Петербурге, разработанный в 1776 г. известным русским механиком И. П. Кулибиным. Позже система Кулибина была использована в Америке в деревянных мостах с много-решетчатыми фермами из досок (фермы Тауна).
При строительстве Петербурго-.Чосковской дороги (1842—1851 гг.) полу--Я чили распространение деревянные фермы, в которые инж Д И Журавский : приняв за основу мостовые фермы конструкции Гау. внес много усо'верше-w вовании и разработал способы их расчета. Эти фермы, получившие название-1 ау — Журавского, изготовлялись из брусьев и металлических тяжей
Каменные мосты широко применялись римлянами; некоторые из этихЯ сооружении сохранились и до сих пор. Римские каменные мосты хаоактепиХ- -ются полуциркульными сводами и большой толщиной быков - около - та S пролета. Кладка большинства мостов выполнялась насухо, из тщательно ^е- В санных камней. Акведуки, сооружаемые римлянами при УСтрой^?м-оппХ 1 «лов. отличались многоэтажност ью конструкции, болйпой высоки X 1 В кашей стране наиболее древние каменные мосты сохранит -Л Гн? Х1'но“-1 байджане. Армении и Узбекистане. «ранились в Гру зин. Азер-Я
В.Московском государстве сведения о первых каменных мостах Я
них через р Неглинку около .Московского Кремля, огносятс^vvi л из них. построенный в 1516 г., существует и в настоящее вр,м₽ -дия ицкие ворота Кремля с башней Кутафьей. Этот мост имеет шесть*^™ ТрО" 1 летав и сложен из кирпича. Другой известный Воскресенский про" I
около современного Исторического музея. В XVII в. в Москве На’°ЛН-1СЯ Я б“л сооружен Большой Каменный мост (рнс. 13) общей длинен. 15? ₽ ''<х:кв> ' нои 22 м. имевший семь речных пролетав: своды моста on „-а,- ~ к шв
f на массив!

И
П1
ИЗ
В С1 в р< 2К
и к у. *я ш -А- к
быки нута
нт лубовых свайных ростверках. На одним конце моста была воздвиг нысокая каменная башня, а на самом мосту располагались торговые лавки
" Металличгекие мосты в Европе появились и XVIII в. и связи с развитием ...мышленности и началом строительства железных дорог. Первые мосты де L111IIIU чугуна, а затем, когда металлургия достигла более высокого уровня,
,н сварочного железа. ___
В России наиболее значительным был чугунный арочный мост через Неву I, Петербурге (ныне реконструированный мост им. лейтенанта Шмидта), по-, , iiin.iii и 1850 г. инж. С. В. Кербедзем. Им же был спроектирован и впервые и | пропс построен в 1857 г. мост через р. Лугу из сварочного железа с мши о-гчатымп фермами, у которых одна система раскосов плоская, а другая жесткая.
Рис. 13. Большой Каменный мост в Москве в XVII в.
В отечественное мостостроение большой вклад внес известный инженер и ученый проф. И. Л. Белелюбскнй, применивший вместо миогорешетчатых ферм многораскосные фермы, у которых нисходящий растянутый раскос в пер вой панели заменен восходящим сжатым раскосом, применено свободное опирание поперечных балок на пояса главных ферм и др. Крупные мосты такой конструкции построены через Волгу, Каму, Сыр-Дарыо и другие реки. По инициативе Белелюбского впервые в мире, в 1883 1887 гг. стали изготовлять металлические пролетные строения из литого железа вместо сварочного.
В связи с быстрым развитием мостостроительной техники в конце XIX и начале XX и. в России было построено много мостов, отличающихся смелыми и прогрессивными решениями. Большая заслуга в этом деле принадлежит та-•таитливому инженеру проф. Л. Д. Проскурякову, впервые применившему В 1887 I. па мосту через р. Сулу треугольную решетку ферм. По его проекту сооружен крупнейший мост пшрешельной системы через Енисей. Этот проект бью удостоен юлотой медали па Парижской всемирной выставке и 1900 г. По проектам Проскурякова также построены два красивых арочных моста че Р1 < р. Москву на Окружной железной дороге. Впервые и России Проскуряков
' I расчеты мостов по линиям влияния, отказавшись от сложных статически неопределимых систем.
МОСТОСТРОЕНИЕ в СССР
за чачи М,’ " 11 Ок™брьекой социалистической революции
' Г2 , к V’'"?'1”' r,aKJI,O4aj,,lcl' 'Призом в капитальном воестанов-Mix той, разрушенных вовремя империалистической И гражданской войн
в I*--’ ^яревовааосьca^cST
^^'К^\7>ХИВ_ «оружии» Двепроосвй Mfoca.my^^ in’,- Стоё1«:косе были построены в 1ft’.—.*х. ... чете»
ПО прсевлу -рс>. н J5Jхьярусные «речные мосты м»
*• К 'Lera eLt» выоа'.нены и кресжто* пиг сду-
•. e»J <*•» _ _ автодорожной загружу Зо врем»
J1 л^е^мсакх'^ вг- мосты были'
ЕеКСТЛКСвЛСвЫ с
На новых мостовых переходах з 19Й2—1934 ст. по проекту .Ч.-стоэого ftoco НКГЗС был» сооружены spy иные аалячнокеесс.тъЕые мосты через волгу у К > сстемы 1 г Саратоеа.
Пр ciep? жен < ханада х Чхжаы те прсент. мое. А. А. Беяголк-сг» Л»л -острее» s - раьесвый то сзсёх размерах г .-у;- =еогдъемэося же-’езебмееный мест с аусятвасх apsava врссгетом 116 л зсх чоыфе -«атеамыЗ лорежных вуш На этом мосту z=a ту гл оастол?ж.е=ы хежг.* атхахж. а па»
зругжх — сэатужа »а нжсслнх.
Укри_ен ;х Чххзы жвдзастсж мосты эеоез .Что-саьоех-.. т_-~: ' »Я в 1934—1938 rr. ,ts -./lx sa-nJoiee опересЕн то хоесст. х_ст; Крыжжжй •.•ст. ремой ароаег второго (VS8 ай аерекры» нтоптом аршепшв ого . . -а «ж яв сшыаык звевмж. мехрзнм» с маахапкхмш жгзвй - - - -ы-ы» ст-тоцпяшо >-ххмч ттоквекж 15С1 .
Б годы Бе.гвее» Отечественжй войны I9tl—194? ст., е^естзае м^М
.3 хлк
Значительное распространение получили конструкции типовых п^в”° , ‘ клепано-сварных пролетных строений. Начато применение м
ЧККПХ пролетных строений на высокопрочных болтах (вместо монтажи .
КЛТгоответствии с решениями партии и правительства транспортныенаучно-„сс1еювательскне, проектные и строительные организации ПРОВ°®Я^^|Х. работу по внедрению в мостостроении новых прогрессивных конструкции те.
Рис. 15. Автодорожный мост через Енисей в Красноярске
нологических процессов. Широко применяются сборные железобетонные и бетонные конструкции мостов и труб, внедряются предварительно напряженные пролетные строения и опоры мостов.
.Много крупных и сложных по конструкции мостов возведено строительными организациями Главмостостроя по проектам Гипротрансмоста, например, в Москве в Лужниках сооружен железобетонный сборный предварительно-
Рис. 16. Мост через Оку у Горького
напряженный двухъярусный мост (рис. 14) для метрополитена и автопроез-45’д-1|РпоСтав''ёяюи1ИЙ собой тРехпРОлетную неразрезную балку пролетами ,, - 1U8 -h 45 м, усиленную арками. В Красноярске построен городской аронии мост через Енисей общей длиной 2 300 .« (рис. 15). Па этом мосту применены сборные полые железобетонные полуарки весом 1 500 т. которые доставлялись к месту строительства на понтонах.
оригшпв?Ш v‘CKOli ЧаСТ" <'ССР С"б|,Р” успешно сооружены большие мосты тетч МИ|Т конструкции со сборными предварительно напряженными про-.строениями. Наиболее примечательным из них является железно-
Д рожныи арочный мост через Оку у Горького (рис. 16). Этот мост, сооружен-
01‘- V аРя . I и?» s?aS!
ВС5У скг» ?»6э| д:*е| nsa^l
Зо.-о|
поста через! женн! трем! моста опора
ленив за р\| менеь
проле том д тов с талла лечив жени) мощи
Btic-d, ’ТО\ц1 Ними ’I Uecce I
н| ь”е Ис I В гор,| ₽ек ра1 " тРу(1 РактеД
У1 нлн за ектнро ниц И) *ений “ Длнт 2 ,...
«
...проект’. Гипротрамсмоста. имеет сборные предварительно нашиваемые элемента. изготовлявшиеся на специальном полигоне, при этом главных пролетов, собранные в крупные блоки, на
,-г- > : ставлялись на место постройки и монтировались при помощи кабель-
крана.
. т-льиые успехи достигнуты при постройке опор мостов в применении -:с:? фундаментов из сборных железобетонных оболочек, опу-м значительную глубину при помощи вибропогружателей. За раэ-- : внедрение в строительство бескессоиных фундаментов глубокого за-
ложенпя из сборного железобетона инж. К. С. Силину и другим советским специалистам присуждена Ленинская премия.
МОСТОСТРОЕНИЕ ЗА РУБЕЖОМ
Крупнейшими сооружениями, построенными за рубежом, явЛяются консольный мост через Фортский залив в Шотландии с пролетами в свету по 521 м <ркс. 17). арочный мост в Сиднее пролетом 503 .«, висячий мост через пролив Золотые Ворота в Саи-Франииско пролетом 1 280 м (рис. 18) и др.
К числу больших успехов в области мостостроения за рубежом относится "острсйка крупнейшего металлического совмещенного двухъярусного моста через р. Янцзы (рнс. 19) в Китайской Народной Республике. Этот мост, сооруженный при содействии советских специалистов, перекрывает отверстие реки тэемя т: с ..пролетными неразрезными пролетными строениями. Полнаядлина моста с береговыми железобетонными эстакадами составляет 1 670 м: речные опоры на фундаменте из железобетонных оболочек достигают высоты 64 ж.
После второй мировой войны во многих странах происходило восстановление разрушенных во время войны мостов и строительство новых. При этом за рубежом мостостроение развивалось в следующих направлениях: ai применение железобетонных предварительно напряженных пролетных строений гл-элег.и до 100—120 ж; б) постройка арочных железобетонных мостов проле-т. • до 250 м; в) применение металлических пролетных строений из новых сор-7ов стали с пределом прочности 65—85 кг/.им!, позволяющим снизить вес металла при пролетах более 100—120 ж; г) сочетание стали и железобетона, обеспечивающее снижение расхода стали: д) создание предварительного напряжения в металлических пролетных строениях; е/ соединение элементов при полощи саарки и высокопрочных болтов.
ЗАДАЧИ И ПЕРСПЕКТИВЫ МОСТОСТРОЕНИЯ
Мосты, тоннели, трубы и другие искусственные сооружения являются ответственными объектами железнодорожного и автодорожного транспорта. Поэтому необходимо принимать меры к сохранности этих сооружений, вести за • тщательные наблюдения н своевременно устранять все возникающие в процессе эксплуатации неисправности.
На дорогах, сооружаемых в равнинных местностях, расходы на возведение искусственных сооружений составляют около 10% стоимости всей дороги. В горных местностях, а также при наличии на трассе дороги большого числа ре;: расходы на постройку сооружений значительно возрастают. Чисто мостов е труб, приходящееся на 1 км пути, в среднем составляет 0.7 н зависит от характера местности, по которой проходит дорога.
Усиление существующих мостов и других сооружений, их переустройство "ли замена новыми являются весьма трудоемкими работами. Поэтому прн проектирования и строительстве сооружений необходимо заботиться об обеспечении их прочности и хороших эксплуатационных качеств. Конструкции соору-*еиий и способы возведения должны обеспечивать нормальное их содержание и длительный срок службы.

пз сбор»« железнод.’

П - чтим ч мостостроение внедряются прогрессивные конструкций в связи с этим 3 шк. пТ;.„0,.тельстве больших (пролетом до 120 ж) .••'..кх автодорожных и городских мостов; предусматривается^ Сильным топам фундаментов опор с использованием л „,.,к... тонкостенных цилиндрических оболочек и блоков.
Кт^йшей Сдачей мостостроения является широкое применение же. предварительно напряженных (предкапряжекиых. струкцнй обеспечивающих уменьшение расхода металла, осо&яшавредна ’S“ пролетных строений с непрерывным армированием, а также применение сторжмевлй арматуры периодического профжтя с натяжением ее посредством К'<Л^>маеТ“нческих пролетных строений должны найти применен* сварные элементы из легированной стали с монтажными соединениями на высокопрочных болтах вместо заклепок, что обеспечит снижение расхода металла, а также улучшит технологию изготовления и монтажа конструкций.
В целях сокращения типоразмеров пролетных строении и их конструктивных деталей производится унификация (приведение к единой системе, единообразию) как самих пролетных строений, так и оборудования для их изготовления.
Широко внедряются фундаменты опор мостов на предвврряженных сваях и фундаменты из сборных железобетонных оболочек диаметром до 6 .и. Применение таких фундаментов дает значительное снижение расхода материалов. облегчает производство работ и уменьшает сроки строительства по сравнению с кессонными фундаментами или массивными опускными колодцами. Выше обреза фундамента используются конструкции в виде сборных железобетонных телескопических опор.
Взамен масшшных опор сооружаются сборно-монолитные опоры с использованием преднапряженных элементов, что обеспечивает значительное с.-л же-кие объема кладки по сравнению с обычными массивными опорами.
Намечается широкое применение железобетонных прямоугольных тоуб. имеющих лучшие показатели по расходу материалов, и круглых цеятрнФУтированных труб (отверстием до 1.5—2.0 м), а также малых мостов со сборным» опорами и целъяоперезозимыми пролетными строениями.
3. ОСНОВНЫЕ НОРМАТИВНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СООРУЖЕНИИ
е, бы. . в ос
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЙ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Все искусственные сооружения проектируются в соответ—-и г —г. КС.; О техническими услоь =мд (сокращенно ТУ, В СССР с 1 Ой-’- "1'‘ в действие Технические условия проектирования железнодорожных автптл нах : то-.юдских мостов и груб СИ 200-62. Конструкции ог?^еь..; . которые рассматриваются в дальнейшем в к ^ссте<.- .ьх ваны в рассчитаны по более ранним нормам — до 196 1947 г. под расчетные нагрузки Н8. Н7 и Н6.
Согласно Т> сооружения должны удовлетворяв тацнонного, экономического н конструктивного хаг сооружения должны быть долговечными, простыми вэ для скмотра и ремонта отдельных элементов.
Схема моста, величины пролетов п возвышение к-зкны обеспечивать судоходство н сплав лес *. ледол-Конструкция сооружения .ют*»на быть v и возведения с максимальной механизацией работ. '
Экономнкд проектирования заключается в выборе средств к материалов на построй*. моста бы.-'
над го
HvO6xoiK»> учнгываг
Конструкции проектируемых мостов должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, выносливости и жесткости. Прочность сооружения определяется условием, чтобы усилия или напряжения в нем не превосходили пасчетных сопротивлени й.
Устойчивостью сооружения называют его способность сохранять первоначальную форму и положение под действием различных нагрузок. Под выносливостью подразумевают способность материала воспринимать многократное действие переменных напряжений. Требования к жесткости сооружения заключаются в том, чтобы деформации его под действием нагрузок не превосходили допускаемых величин.
Проект моста разрабатывается на основе изысканий мостового перехода, в процессе которых выявляется наиболее удобное место пересечения реки, выясняются геологические данные, топография берегов, определяются уровни воды в реке, скорости течения и т. д. Изыскания мостового перехода обычно проводят одновременно в тесной увязке с изысканиями самой дороги. На основании собранных материалов получают данные для предварительного выбора вида сооружения.
При проектировании может быть несколько различных решений. Например, можно запроектировать железобетонный или металлический мост однопролетным или многопролетным, с ездой поверху или понизу и т. п. Окончательное решение принимается на основании сравнения вариантов, из которых принимается лучший и наиболее экономичный. Варианты сравнивают в процессе составления проектного задания, в котором с достаточной степенью точности определяют основные характеристики сооружения и выявляют его примерную стоимость по укрупненным измерителям. Проектное задание и сравнение вариантов выполняются главным образом для средних и больших мостов. Для малых мостов систему и материал моста выбирают в зависимости от местных условий с использованием типовых проектов.
Основные (генеральные) .размеры моста назначаются перед составлением проекта. Такими размерами являются: а) отверстие моста; б) ширина моста; в> расстояние от подошвы рельса до горизонта меженных вод; г) подмостовой габарит, т. е. расстояние от судоходного горизонта до низа конструкции; д) строительная высота.
По этим же величинам назначаются основные размеры пролетных строе-ни: : расчетный пролет, ширина (расстояние между осями ферм), высота 4^рм в середине пролета и у опор.
Согласно ТУ проектируются капитальные мосты и трубы железобетонные, металлические, бетонные и каменные. Применение деревянных мостов допускается в отдельных случаях при технико-экономическом обосновании. Деревянные трубы под насыпями не применяются вовсе.
Мосты с устройством пути на балласте, а также трубы под насыпями располагаются на любых сочетаниях профиля и плана линии.
Конструкция пути на железнодорожных мостах по прочности и устойчивости должна обеспечивать безопасное и плавное движение поездов с установленными скоростями, а также проход по мосту колос подвижного состава на случай их схода с рельсов. На пролетных строениях путь укладывается на щебеночном балласте или на деревянных поперечинах, а на особо крупных металлических"’пролетных строениях — на металлических поперечинах. На всех Железобетонных, каменных и бетонных мостах рельсовый путь укладывают на балласте. Ширина балластного корыта поверху на однопутных пролетных строениях принимается не менее 3,6 м. На водоразделе толщина щебеночного балластного слоя под шпалой принимается не менее 20 с.ч, считая от нижней постели шпалы до верха защитного слоя над изоляцией.
Систему и конструкцию сооружений назначают в зависимости от характера водотоков, пересекаемой дороги, значения линии и требований габарита. При этом, как правило, используются цельноперевознмые или сборные конструкции по типовым проектам из материалов, соответствующих действующим ГОСТам (Государственный общесоюзный стандарт). Конструкции пролетных
2* 19
cTnoeiinii и опор, применяемые в мостах, должны обеспечивать геометрическую т'нмепяемость системы, а также пр......ость всех чясте(| сооружения <• уЧ,10М
условии !i<roi’oB,.ieiin>i, транспортирования, монтажа и особенностей шплуа-ГаЦ"|"|ри проектировании сбор....... индустриальных конструкций предусмат-
риваю! а) простоту изготовления на заводах (пли полигонах) с использованием высокопроизводительного оборудования и передовой технологии, б) р;н-бивку конструкции па блоки и элементы, объем и вес которых допускают по* грузку, беспрепятственную транспортировку и разгрузку; в) надежность, плотность и высококачественное выполнение монтажных стыков, сопряжений и опираний; г) удобство и быстроту установки и выверки положения конструкции.
43 мостовых переходах через большие и средине реки в необходимых случаях устраивают струенаправляющис и берегоукрепительные сооружения. В малых мостах и трубах укрепляют и спрямляют русло с входной и выходной стороны.
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О РАСЧЕТЕ СООРУЖЕНИИ
Расчет конструкций до последнего времени производился по методу допускаемых напряжений. Указанный метод расчета основан на применении обобщенного коэффициента запаса прочности, которым учитывались: нозмож нос увеличение нагрузки, уменьшение прочности материала, влияние дефектов производства работ и т. п.
Однако этот обобщенный коэффициент запаса не учитывал раздельною влияния каждого из вышеприведенных факторов. Поэтому для мостов и труб на транспорте в 1962 г. принята новая методика расчета ио предельным состояниям. Но этой методике предельным состоянием конструкции называют такое се состояние, при котором дальнейшая нормальная эксплуатация сооружения оказывается невозможной.
Согласно техническим условиям СП 200 62, с учетом которых выполнены примеры расчета, приведенные в гл. Ill, V, VI и VII, различают три предельных состояния:
первое предельное состояние но несущей способности (прочности, устойчивости, выносливости и др.); при достижении этого состояния конструкция теряет способность сопротивляться внешним силовым воздействиям в получает такие, остаточные изменения, которые не допускают дальнейшую ее эксплуатацию;
второе предельное состояние по деформациям; в этом случае при сохранении прочности и устойчивости появляются такие общие деформации (колебания, перемещения, осадки), которые, исключают дальнейшую эксплуатацию конструкции;
Третье предельное СОСТОЯ И ИС ИО МЕСТНЫМ ПОВреЖД( НИЯМ (обра lon.'llllllo 1рг-шин и т. и.), которые затрудняют нормальную эксплуатацию конструкции
Расчеты по первому предельному СОСТОЯНИЮ на Прочность (устойчивое II. формы), обязательные ДЛЯ всех МОСТОВ И Труб, производятся С Применением гиг* дующих расчетных к«1э<|и|)|щнеитов:
п коэффициент перегрузки, учитывающий случайные отступления в сочетаниях naiрузок,
U коэффициент однородности, учитывающий случайные ок •тупленпи в применяемых материалах;
коэффициент условий работы, учитывающий случайные orciVfl. | лепил действительной конструкции от запро<чсгнро1тпной и услюи пости расчета.
При расчете на прочность врсмеипня подвижная нагрузка учи гы
' ллнлмичеекнм КОэфф|ЩИСИТОМ. I'Ж/ЧСТЫ IHI ВЫНОСЛИВО* и, ДЛЯ Мг|,|.ч -111Ч.Ч м'о КОНСТРУКЦИЙ МОСТОВ II ДЛЯ Ж*'Д(ЧО6гТ(ЛН1Ы a ItOlH ТрУ IUUIH Ж<ЛС П|ОД( ,|„ , ц ( МОСТОМ ПронЗВОДЯТСЯ ( ко »ффип,центами однородное ГН И условий p.-Khoid, по (ц '
, ,„|„|»щне||Тз перегрузки. При расчетах на устойчивость положения (про-*„п опрокидывании и скольжения) динамический кокрфицнепТ не учнты-
'расчеты по второму предельному состоянию производятся: для пролетных таосппй но величине вертикального прогиба, периода свободных вертикальных и горизонтальных колебаний, угла перелома упругой линии; для „.он по величине осадок н смещений.
Расчеты по третьему предельному состоянию производя ня по раскрытию „Т11 появлению ipemilli В железобетонных элементах конструкций.
Ц расчетах по второму И третьему предельному состоянию ко эффициенТЫ перегрузки н динамический коэффициент не учитываются.
Расчеты по первому предельному состоянию производятся с пеполыопа-пнем следующих формул:
на прочность
N /'
(I)
па
устойчивость формы
выносливость
/V
7 - VW.
(3)
где
характеристика сечения (площадь, момент со-
R HiJiR" где /н, и
Г геометрическая противления и
N расчетное воздействие (нормальная сила, момент и пр.), i.ihii сящее от нормативных нагрузок, умноженных на соответствующие коэффициенты и перегрузки и I | р динамический коэффициент;
ф ко-к|х|нщнси г
продольного у коэффицвенг сливость;
приведенное
коэффициенты соответственно условий работы н однородноегн.
R" нормативное сопротивление материала.
понижения несущей способности (коэффициент изгиба);
понижения расчетного сопротивления на выно-
(условное) расчетное сопротивление,
РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
1Ipu расчеге конструкции мостов и труб согласно ТУ учитываются слепую-тине нагрузки в воздействия:
а) постоянные нагрузки: собственный пос конструкций, i.iii.H-ime "Т Ж’са грунта, гидростатическое давление поды; воздействия предвари и-ль-Поги напряжения, усадки бетона, осадки грунта;
о) временные подвижные вертикальные нагрузки, центробежная ома. горизонтальные удары подвижной нагрузкн. торможение пли ch.t.i ин н, давление грунта от воздействия временной нагрузки,
" Р о ч и е нагрузки ветровая, ледовая, от навала судов, воздействии чпеОанин температуры, трении в опорных частях, а также сенемнч1Ч'Ю1я и строительная.
1 очетаннн нагрузок н воздействий разделяются на основные. доиолишель
В,» ,,f,|,и. II, НОННЫС Сочетании ВКЛЮЧП1ОТ ОДН> ИЛИ HCCKlVIbKO п.п р\
т ”• 'Чв'мепиую, вертикальную, давление грунта. цептроОсжну'ю
'.J'" " " т,'л h " IJ ' 'очеганин совместное одной или нееколькнмн
I' (кроме сейсмичпкой II строительной). О с о б ы е с о ч е г а и и я
включают сейсмическую или строительную нагрузку совместно с другими нагрузками.
Постоянная вертикальная нагрузка от собственного веса сооружения состоит:
а) из веса элементов конструкции, исчисляемого по проектным специфи-кациям, объемам или объемным весам материалов согласно табл. 1;
б) из веса смотровых приспособлений, веса мачт и проводов электрификации, линий электропередач и связи, трубопроводов и т. п.
Объемный вес материалов в т/м3
Таблица 1
•
Наименование материала о? Наименование материала
4> Я а з £ ”
Сталь ...........................
Чугун............................
Свинец ..........................
Алюминий ........................
Бетон вьбрированный на гравии или щебне из природного камня .
Железобетон марки не выше 400 при коэффициенте армирования до 0.03.............................
Кладка из тесаных или грубооко-лотых камней:
гранита .....................
песчаника ...................
известняка ..................
Кладка бутовая и бутобетонная: на известковом камне.............
7,85
7,20
11,40
2,70;
2,40
2,50
2,70
2,40
2,00
2,00
на песчаниках и кварцитах . .
на граните и базальте .......
Кладка кирпичная ...............
Асфальтобетон: песчаный........................
среднезернистый..............
Мастика асфальтовая..............
Грунт в насыпях..................
Балласт щебеночный с частями верхнего строения пути ..............
Сосна, ель, кедр: пропитанные ....................
непрочитанные ...............
Дуб и лиственница: пропитанные .....................
непропитанные ...............
2,20 2,40 1,80
2,00
2,30 1.60 1,70
2,00
0,70 0,60
0,90 0,80
Нагрузка от собственного веса сооружения считается приложенной в центре тяжести его геометрического объема. При сложной форме сооружения его расчленяют на несколько простейших объемов, в центре которых считают приложенными нагрузки от собственного веса. Нагрузка от собственного веса принимается равномерно распределенной, если действительная ее неравномерность не превышает 10%.
При расчетах сооружений по первому предельному состоянию и при всех сочетаниях нагрузок постоянные нагрузки принимаются с учетом коэффициента перегрузки п согласно табл. 2.
Таблица 2
Коэффициенты перегрузки п для постоянных нагрузок
Род нагрузок
Коэффициент п
Все нагрузки, кроме указанных ниже...............................
Вес полотна железнодорожных мостов с ездой на балласте
Вес дорожного покрытия и тротуаров автодорожных и городских мостов Вес деревянных частей..................................
Давление веса грунта на опоры мостов и трубы........’
1,1 и 0,9
1,3 и 0,9
1,5 и 0,9
1,2 и 0,9
1,2 и 0,9
В табл. 2 значения /г больше или меньше единицы относятся к случаям, когда данная нагрузка увеличивает или уменьшает расчетное суммарное воздействие.
Временная вертикальная нагрузка для расчета искусственных сооружении на железных, автомобильных и городских дорогах берется с учетом перспективы.
а) 11 а железных дорогах при расчете сооружений на прочность и устойчивость, а также по второму и третьему предельному состоянию при-22
„нмастся нормативная нагрузка СК. где для всех сооружений (кроме деревян-класс нагрузки К=14, а для деревянных мостов К=Ю.
При расчетах на выносливость нормативная нагрузка С14 принимается с учетом коэффициента е, равного 0,85 при длинах загружения от 10 до 25 м и |,о при длинах загружения 5 .и и менее, а также 50 .и и более. Значения в при"длинах загружения от 5 до 10 и от 25 до 50 м определяются по интерполяции.
Нормативная нагрузка СК является объемлющей равномерно распределенных эквивалентных нагрузок от групп сосредоточенных грузов с максимальным значением 2,5 К т и равномерной нагрузки К т/м пути, где К — класс нагрузки. Равномерно распределенные эквивалентные нагрузки при а = 0 и а = 0,5 для К = 1 и К = 14 помещены в табл. 3.
Таблица 3
Равномерно распределенные эквивалентные нагрузки k в т/м пути
Длина ЧП 1РУЖСНИЯ Хил К- 1 к- н Длина in-гружения >. п м К- ! К- 14
а - 0.0 = = 0.5 а - 0.0 а- 0.S а - 0.0 = = 0.5 «- 0.0 в - 0.5
1 1 5,000 5,000 70,00 70,00 25 1,412 1,236 19,77 17,30
1.5; 3.992 3,493 55,89 48,90 30 1,336 1,169 18.70 16,37
2 3,115 2,726 43,61 38,16 35 1,275 1,116 17,85 15.62
з 1 2,464 2,156 34,50 30,18 40 1,225 1,072 17,15 15,01
4 2,212 1,936 30,97 27,10 45 1,184 1,036 16.58 14.50
э . 2,077 1,817 29,08 25,44 50 1,151 1,007 16,11 14,10
6 1.988 1,740 27,83 24,35 60 1,101 1,000 15,41 14,00
1,921 1,681 26,89 23,53 70 1,068 1,000 14,95 14,00
8 1,868 1,634 26,15 22,88 80 1,046 1,000 14,64 14.00
9 1,822 1.594 25,51 22,32 90 1,030 1,000 14,42 14,00
10 1,781 1,558 24,93 21,82 100 1,020 1,000 14,28 14.00
12 1,711 1,497 23,95 20,96 110 1,014 1,000 14,20 14,00
14 1,651 1,444 23,11 20,22 120 1,009 1,000 14,13 14.00
16 ; 1,597 1,398 22,36 19,56 130 1,006 1,000 14,08 14,00
1S 1.549 1,356 21,69 18,97 140 1,004 1,000 14,06 14,00
20 1,505 1.317 21,07 18,44 150 и 1,000 1,000 14.00 14,00
более
Значения эквивалентных нагрузок k в т м пути, приведенные в табл. 3, составлены для линий влияния треугольного очертания. Величина а, опре-
деляющая положение вершины линии влияния, вычисляется поформулеа —
где 1 Длина загружения; а — расстояние от вершины до ближайшего конца линии влияния.
Промежуточные значения k принимаются по интерполяции (см. примеры).
Пример. Для пролетного строения пролетом 60 .« определить изгибающий момент 8 сечекк,.‘. отстоящем от опоры на 10 .и Так как сечение находятся ел . опорой и серединой пролета, то величину эквивалентной нагрузки для пролета оо к находим по интерполяции между значениями Ь, и к^ . (с.м. табл. 3):
(15.41-14,00)10
k ~ *5,41----------3Q-------= 14,94 т/пог. .к;
кх(1 — х) 14.94-10.50
Л! -----g----=--------2-----= 3 740 тм-
Пример. Для от нагрузки С14 в втатоиу величину ---------------
опоре "Я1"Н ДЛЯ п₽олетов 45 11 50 м. Тогда
пролетного строения пролетом 47 м определить изгибающий момент сечении на расстоянии 18 ж от опоры. Пролета 47 и в табл. 3 ает ^?8"8a«’,I,i0?„ ,13ГР>ЭК1' получаем путем интерполяции между её Олегов 45 и 50 «. Тогда эквивалентная нагрузка для сечения на
= 16,58 —
(16,58—16,11)2 5
— 16,388 т/пог.
для середины пролета
, _ и зд— ( 4,50 с 4' ° ~ = 14,34 т/пог. м.
«0,5 ~ 5
Интерполируя между эквивалентными нагрузками *„ и *0,s , получим . ,5 388 (16.388- 14.34)_11_= ог л,
К — 10,000 — от с
23,5
60 т
Рис. 20. Схемы нормативных нагрузок для расчета автодорожных мостов:
а) автомобильная нагрузка Н-30; б) автомобильная нагрузка Н-10; в) колесная нагрузка НК-80. г) гусеничная нагрузка НГ-60
Пример. Для пролетного строения пролетом 20 м определить от нагрузки С14 поперечную силу в сечении удалением от опоры на 14 м. Больший участок линии влияния представляет треугольник с основанием 14 лг. При длине загруженпя 14 лс в табл. 3 эквивалентная нагрузка k0 — 23,11 т/пог. м и поперечная сила
ЛК3 23,11 -143
Q— 21 ~~ 2,20 —113,2/п.
6) На автомобильных и городских дорогах для расчета всех сооружений (кроме деревянных) принимаются нормативные нагрузки Н-30 и НК-80; деревянные мосты рассчитываются под нагрузки Н-10 и НГ-60.
Нормативная автомобильная нагрузка Н-30 (рис. 20, а) состоит из ряда следующих друг за другом автомобилей весом по 30 т. Нагрузка Н-10 (рис. 20, б) состоит также из ряда автомобилей весом по 10 т, следующих друг за другом, среди которых имеется один утяжеленный автомобиль весом 13 т. Колесная нагрузка^ НК-80 приведена на рис. 20, в, а гусеничная НГ-60_____
на рис. 20, г.
24
Значения эквивалентных нагрузок в т/'м для треугольных линии влияния : колонны автомобилей Н-30 и Н-10 помещены в табл. 4, а от колесной
с.ничной машин — в табл. 5.
Таблица 4
к.вивалентные нагрузки к в т/м от одной колонны автомобилей Н-30 и Н-10
Положение вершины линии влияния
Положение вершины линии влияния
20
13
14
15
16
5
6
8
9
10
г. середине в четверти на конце п а в середине в четверти на конце

, н-зо Н-Ю Н-30 Н-10 Н-30 Н-10 х = ч у <=£* Н-30 Н-10 Н-30 Н-Ю Н-30 Н-Ю
7.20 4.75 8.80 4.75 9.60 4.75 24 2,13 1,35 9 22 1,44 2,75 1,57
6.53 3.80 7.55 3.80 8,06 4,08 26 2,03 1,33 2. 16 1,38 2.67 1.51
5.87 3,17 6.58 3,30 6.93 3.56 28 1.93 1,30 2,13 1.34 2,60 1,45
5.29 2,71 5.81 2.95 6,07 3,14 30 1,84 1.26 2,09 1.32 2.54 1.41
4.80 2.38 5.20 2.67 5,47 2.81 32 1,76 1,23 2.06 1,29 2,46 1,37
4.39 2,27 4.70 2.43 5,07 2,65 36 1,76 1,19 1.98 1,22 2,37 1,32
4,03 2.16 4.29 2.23 4.70 2.54 40 1,76 1,15 1,90 1,16 2,29 1.27
3,73 2.05 4.03 2.05 4.38 2,43 50 1.76 1.09 1,79 1,09 2,17 1,19
3,47 1.94 3,80 1.99 4,10 2.31 60 1,76 1.05 1,75 1,05 2.08 1,13
3,31 1.85 3.59 1,93 3.85 2.20 70 1.74 1,01 1,74 1,02 2.02 1,08
3.16 1.76 3.40 1.86 3.62 2,08 80 1.74 0.99 1,74 1,00 2.00 1.05
3,02 1.67 3,23 1.79 3,42 2,00 90 1.74 0.97 1.74 0.97 1 .97 1,03
2.89 1.59 3.08 1,73 3,24 1.91 100 1,72 0.96 1.74 0.96 1,93 1,01
1 2.66 1.54 2.80 1.65 2.96 1,78 120 1,72 — 1,72 — 1,90 —
2.45 1.48 2.57 1.57 2,87 1,67 140 1,70 — 1.71 — 1.86 —
2.27 1.41 2.37 1.49 2.82 1,62 160 1,70 — 1.71 — — —
Таблица 5
Эквивалентные нагрузки k в т/м от колесной
и гусеничной машин НК-80 и НГ-60
Положение вер- . шины ЛИНИН влияния
Положение вершины ЛИНИН влияния
Положение вершины линии влияния
---------------Я £
НК-80 .НГ-60> ж
4 18.00 22,00 12,00! 20
5 16.64 20,50 12,ООП 22
6 16.00-18.67)11.67 24
7 15.02 16,97 11.02'1 26
8 . 4,00.15.50,10,31 28
9 13.04 14.22' 9,63 30
Ю 12.1513.12 9.00, 32
НК-во
|Н Г-601
НК-80 (НГ-60
и;
Положение вершины линии влияния
НК-80 НГ 60
7.04
6.48 6,00' 5,58: 5.22:
4,911 4.62'
7.28.
6.67
6.17
5,33
5,01
4,71
5.258
4.83}
4.48:
4.17:!
3,46’)
12
13
14
15
16
18
11.37 12,15 8,43
10,67 11,33 7.92
10,03 10,60 7,45
9,47 9,95 7,04;
8.96 9,38 6.67!
8.50 8,67 6,33
7.70 8,00 5.74
36
40
50
60
70
80
4,15
3.76
3.05
2.56
2,21
1,94
4.22
3,82
3,08
2,59
2,22
1,95
3,10 2.8)
2.28 1,92 1.65 1.45

вертикальной нагрузки от ударов
Динамическое воздействие подвижной
колее при неровностях пути, от колебания надрессорной части подвижного состава и пр. учитывается умножением расчетного усилия от статического действия нормативной нагрузки на динамический коэффициент 1—И, который принимается:
а: для элементов стальных пролетных строений, в том числе объединенных с ж<-.т с-зобетоииой плитой. и для стальных опор:
в железнодорожных мостах всех систем независимо от рода езды
1 _ । । 18 ' И '' 30 + Х '
(4)
но не менее 1,2 при расчете на прочность и 1,10 — на выносливость;
2В -ац.
автодорожных и городских мостах всех систем (кроме пилонов и главных висячих мостов)
В ферм
(5)
б) ций (в том ---
ных опор и звеньев труб:
на 1------
от постели шпалы,
(6)
1 + Н - 1 + 37 5 -|- X ’
Л1Я железобетонных балочных пролетных строений, рамных конструк-ч^ле сквозных надарочных строении), для железобетонных сквоз-поо и звеньев труб: „ п ос-
железных дорогах при наименьшей толщине балласта 0,25 ж, считая
, , 1°
1 + Р = 1 +20TV
но не менее 1,15 при расчете на прочность и 1,10 — на выносливость.
При толщине балласта более 0,25 -н — по интерполяции между значениями по пп. б и в;
на автомобильных и городских дорогах при отсутствии засыпки.
при X < 5 ж 1 -|- р = 1,3;
при Х>-45 м 1 -р р = 1,0;
при5<Х<45 м 1 -г р по интерполяции,
где X — длина загружения линии влияния в лс;
в) динамический коэффициент принимается равным 1: для железобетонных, бетонных и каменных арочных пролетных строений со сплошным надсводным строением, для массивных опор мостов и труб (при толщине балласта с засыпкой на мостах и трубах железнодорожных не менее 1 м и на автодорожных — не менее 0,5 ле), для оснований и фундаментов.
В деревянных конструкциях, автодорожных и городских мостов динамический коэффициент принимается равным 1,0, а в железнодорожных мостах для сечений элементов— 1,1, для сопряжений — 1,2.
Нормативная горизонтальная продольная нагрузка от торможения или сил тяги принимается:
а) для железнодорожных мостов — в виде равномерно распределенной нагрузки tH, приложенной на высоте 2 м от головки рельса и действующей в любую сторону вдоль пути; величина указанной нагрузки берется равной 10% веса нормативной временной вертикальной нагрузки, принимаемой в зависимости от длины загруженпя по табл. 3;
б) для автодорожных и городских мостов с каждой полосы движения в одном направлении —ввиде сосредоточенной силы, приложенной в уровне верха полотна проезжей части и равной О.ЗР; 0,6Р иО,9Р, при длине загружения соответственно до 25, от 25 до 50 и более 50 лс, где Р — вес утяжеленного автомобиля в колонне.
Пример. На железнодорожном мосту при пролете 66 м нормативная сила торможения от нагрузки С14 составит
/„ = 0,1/5 = 0,1 • 15,13=1,513 т/м,
где 15,13 — эквивалентная нагрузка (берется по табл. 3 для длины загружения 66 лс и а = 0).
Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка от центробежно й с и л ы для мостов, расположенных на кривой радиусом R м принимается в виде равномерно распределенной нагрузки С т лс:
а) для железных дорог — приложенной на высоте 2 м от головки рельса, по формуле для металлических и массивных мостов
г 180 , л л .. .
ь =— /?, но не более 0,15 /г;
К
для деревянных мостов
90
С = -=• k, но не более 0,10 k,
К
(7J
(8>
...„qhiMvpH,. pili np<‘ »•' №.IH<I4 нормя.нт.ЛН i pi'Mi'liihTi wpnii' i ii'iiaH ,.4 IK,I II -I M W.x** 1ЖМ .1;
.mmmpmhHNi n lup.n.iiiix м,ч uni ml iipimml p.U»'1" ' '
b. UCIHh'H И X POHU' l'< p\.l lhKH*l|l.l lip»" ’'«“'ll ‘l.’h III -l'‘* b ‘ s' b‘"
пофорМХх’й'
, ' ,, 111' II»' M('|I00 0,1.» .
100 | R < f
|I, . \ 1 ЧЧМ'. IVIIII0I 0 а«»О*М»»П|1.1«l p<IV’l01 НОЙ IxO hHIIII.I 11
\ , \ MM.I 1'00011 illlO'MoOH l<'ll I» p<h 'h'Hh»li IxO.lOIIHf I' ’♦
i uni,I iiiniill n.lll'illllii, no U0 i"« id' tliiiiU upo.ieia
HrllMVp ll.< M»'».l VII»"»'«hi‘M II|»0.H»MI4M 1||l.ii14llll | W'h.'ll (10 »• • 'I-I-'
. .^iiinh» n.i h|Mib.‘il IlhlO »i, ti4pM.ni iHi.m tirmpx"'*'tuH'i > •' 1
., ,,, i H p<O*il<l
I Mil
l.w ’ 4 "
.; ihliiib.iH'livil.Hl lhll p\'i».l |(Vp, ь ч HO Iii0.| Л t i” I’llOU’l ‘-И I" '*• *’
iii-Oj.
11,4<m.iiiiiiii;im H'puioii ra.iiiii.oi noiu'pv'ituui н .i i p \ *кл »'* ' * •’ I' ° “
HHliM.I-'IVU.
0 ,11 110 (lUIIMIOlO I .‘<1.1101 'lx<M0Hlhl\ V*poi 0 1'1140 p.lHIIOMOpilO p.U Iip0
,I,ill 11.11 P5 Mill S’. Iipil lO'henilxill II \p0HH»' nopxa |x\hlHI\ll p< 11x0.1 И "'Ip' 10• I”
.11 , U 110 i|h*pM\ ,1V
.к 0,06 K, do)
. к I, 1.1X0 IhipMil I lll'IIOll lU'p I llh.l. IhllOll ll.‘ip\4\»l Ol ПО’(I'll.40IOI О n’< I.l'-.l, ,.' ,<l ,Hll"MxlOil l|.|loil Hill p\ №11 *' I'll b' llOlU'pe'IIIOII Vt'pil h'U ..I llillx'll II.<
пи и in nnihH iixixi 0,1 hi u при nop mix.i ihiioil 11,11 p\ чье II Л0 n 0, ’ ч ч
II II* .'Г I \ I'l'IIH'llh'll II,III htVICOilOII lull p\ Ihll II nil'll' llOlll'pC'IIIOtl I '»X'p< 11' i.oil . 11 1Ы ' ') upli 11К SO II I ; При III <10 I Opn »1*|O,I,II<IUI4 lioiit pc'Ui.Vi ' -11 I .'I \ l.ipon no lbll>hlll.l\ Hrtl p\ IHh 0'1111,10Л М Hpll.lONu niloO l\ |ivp\\ llpxl
,i. Ill Ilin b Oiipi\i|IOM\ hOMIIIO (Пор U"p\ )
!' .1 фф II II II 0 II 1 hi II 0 P 0 I p v I h II I III IIO'llUl'IillblK l‘|i0M0ll«lb'\ I..I n\ no । b ib'iiniil при th'iioniihix i H'ii'KiHH4\ lirti p\-loh iipiniiiNi.noh
1 01 -bl 10^110 lopOJhIIOI О 1Ю1П1ПЫ1ОГО 0О01ЛПЙ 1,01 МхЧ ЪП'
Kx’>x|h|'niiiivih iivpxip\ihu I,AO I.IA 1,10
I tiniii i.H p\ !hi‘iiiiii 0 AO • inti
I i .'Hi 10 hi'ini.n iii:l'l0iill'i Я onp0 V lMb'h ч no UHh'pihVI'llltin.
' ’x.'IOIIU .HUOMOOHOOll ! 1,1 Ol iMVUX'llbIX II I \ i 0UIIUIH . S nil p\ »Oh
1 0' 11,11 p\ lOh lpov\apou (hpOMO t l\ ‘lx« AlUxl\) H IIVIII0X1I Ul|x|\ МхЧ noil .
1 <H > 1\ :I1« OllhlX Ipovuipon H livpihl I 1,1,
1 l''|*M«ninurtu I xipu loni.i iixiuiu iioiix'po'iniin n 0 г p о и а м u a i p\ । h л 1 • •' • " l\ lonv il 11ЦЪ'1<0iiihiox in II.I p;i0'loiH\111 U0ipon\h' IIOHopxilxX’Ab
'Ч'Ч И.I Itl'lllll II I Mlh l\ IIO'llWUHOil I'l'plinx.l IbllOll iuup\ H\H I |X. -Il,' I0 nilxlX
• 00 . i. vi’i anioMoOu ihiii.ix и юроЦ0М|\ i.ipoi oO л, и1*,
'’I’ll i'll \ n lllllll u.l MOi i\ no inii-hHx'li llx pillhx'l II.I.Oil и II p\ Hill l о, ц,' 101
' ’'T,M ISO v m" V.-I'l b’pvuuiinhix illHO lopoihllhix Hlx'p<i|0hiA MOx ion
"I ...I'^I'IX 'O'U'I.IIIUMX l»xlip\ h'h li l\'M '1110 10 П при МОН1<1Ц\0 .'0 , .,
•*• ' I’l 111 Ipoil'l'l liohx pMIOx lb Vln hollx ip\ MlUll x <XO|1\ Чхх'НПМ lipilHU ' 4'1'111(1111 lipilihHUU ‘1,11 IX ll i oop\ IxOHIIll na t'x-p IHlx.l II'.O I,' II.IxXImVIv, ' " l"’O » 'I”»X H.lllp.lll'lx'llHlO П0ЦЩ го V l0l\hMni|\lit полрхрин...............
1 "* • fOiiiiiihix On.io'inixix ферм (lipli ин \ фх’рМйх) 0 I
1,1 i n'lonnihix пропетых xipoi uiiii. i n ioiiiuixix n U'pviHiunixix oinxp. " 1,1 I'I’I '1»'М0П»ОП lipo< 0411 ll Mtlx'lll 1,0,
' \..... " ".'Ч..р".«тн« итикщм,. ,,м.цы n mi „ , н.тттт |„V1,4,,
"" . . m ihpl.M imvi, >u,„ IM IM.I, ,4V'' .,„i,im»mi p,\ii.,„
Пример.
нота тлочеекой фермы с треугольной решеткой пролетом «а по теоретическому контуру еостав-тает
2 = 0,5(30 + 45) 10- 375 я'.
Топя расчетная ветровая
поверхность будет
= 0,42=0,4-375 = 150
мосту давление поперечной ветровой нагрузки
Пр” отсутствии поезда на ноетье ISO ко «’ равно
Г =* 150 • 0.18 « 28 я».
Продольная горизонтальная ветровая нагрузка на сквозные про. етроУяКиннмзетоя в размере 60% полной нормативной поперечной вой нагрузки, действующей на главные фермы.
Нормативное горизонтальное давлен нт гр, ‘ меяной вертикальной нагрузки, находящейся на призме обрушения, п маетен в зависимости от величины нагрузки, высоты насыпи, характер грунта. Tima конструкции опор и условий загружения призмы обруш ' Нормативная ледовая нагрузка от давления льда на < мостов принимается в виде сил. действующих в плоскости оси опоры парах ко течению н определяемых в зависимости от очертания опоры в ш и профиле, условий ледохода и района расположения сооружения.
Габариты
На железных дорогах для безопасного движения noes и сохранности сооружений установлены два вида габаритов: подв ного состава и приближения строений. Габаритом подвижного состава hi
На станциях
Я
На перагтсх
----MS
Рие. 21. Габарит приближения строений на железных дорогах

n’lPV IX 1Я>’||"С к oc“ "V ГН предел иное очертание, в котором. нс пыхо „
13|ХЖ\. , , klIi помещайся подппжпоп состав со всеми выстх пионом .
е>пш.м„ ...„-...ми и сигналами. Габаритом приближения егоХТнав м-!"
.............. '"1'У+Чшое К осину тп очертание. внутрь которого но ;‘ч-ч .ны аахадип. никакие части строений, сооружений .. х,- ... . .
ндоль железнодорожного пути пли на его пересечениях. ' ' 'ле“,,их
Пакете
Подмостовой габарит. При сооружении мостов через сплавные и судоходные реки для безопасного прохода судов и сплава должны соблюдаться требования подмостового габарита. Подмостовым габаритом называют предельное очертание пространства под мостом, которое должно оставаться свободным для беспрепятственного пропуска судов и сплава. Внутрь этого пространства не могут вдаваться никакие элементы моста или расположенные на нем устройства.
Согласно существующим нормам все внутренние водные пути, используемые для судоходства и лесосплава, разделяются па семь классов. Ширина В подмостового габарита (рис. 23) определяется на уровне наннизшего меженного судоходного горизонта. Высоты Н и h отсчитываются от уровня расчетного судоходного горизонта, определяемого по данным водомерных постов. Минимальные размеры подмостовых габаритов приведены в табл. 7.
Таблица 7
Подмостовой габарит в м
Высота габарита у опор Л
Постояв- Временные ные
мосты М0С7Ы
Ширина габарита Н
Мосты постоянные
для пролетов низового направле-
ния
для пролетов взводного направле-
ния
Протяжение повышенной части габарита b
II III IV
V VI VII
Не менее
13,5
12,5
10,0
10,0
7,0
3,5
3,5
Не менее 5,0 4,0 3,5 2,5 2.0 1.5 1,0
Не менее
140
140
120
80
60
40
20
Не менее
120
100
80
60
40
20
10
Для водных путей 1,11 и III классов Ь = 2/3 В. Если колебание судоходного уровня равно 4 м. при колебаниях горизонта свыше 4 м, а также для путей местного значения IV—VII классов d=I/2fl
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Укажите виды искусственных сооружений и объясните их назначение
2. Из каких основных частей состоит пролетное строение?
3. Что называется отверстием моста, расчетным пролетом, стооитетьнпй и полной длиной моста? н * иои в
„ „А в Чем ааключается различие между балочными, рамными, арочными висячими и комбинированными мостами? н и’ внсячими
5. По каким предельным состояниям рассчитываются сооружения и кякир применяются коэффициенты? И какие при этом
6. Какие силы и нагрузки учитываются при расчете искусственных соопмжеииаа
7. Какие виды габаритов приняты на транспорте? ружении.
оруженкя?К"М требован'"'м должны удовлетворять проектируемые искусственные со-
Глава I I
МОСТОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ
1. ЭЛЕМЕНТЫ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА
::::зьо4 переходом при переееявнин дорогой водотока называется ксмп-..-зен в который входят пролетные строения, остры, поххсдные - резуляпижяые сооружения.
ЭЛЕМЕНТЫ ВОДНОГО ПОТОКА
- - --- : аодотск .река пли ручей, имеет а с то:-:. откуда з= берет свое - с устье—место вадяаиЕ водотока в другую реку, озеро
с.-; мэре.
с зеках исток я устье находятся на разных уровнях. Разность зысот
::ты у истока и в устье, деленная на длину между ним», называется . з. : лзиом. На разных участках реки уклон меняется: наибольший уклон ' - за лаг у встока. наименьший — окате устья.
. днджешия изезость. нрзилегазощая к берегам главного русла е перноди-- - затопляемая при повышении уровня воды в реке, называется - о й -
савнанвые реки обычно имеет жзннластое русло, а нх поймы 6ыза:-:т - прстокаии, старореяьями. В таких реках наиболее глхбгжие русла называется плёсами, а мелководные — п е р е к а-
3 3 3 2.' Г
--зхдадь сечения потока, перпендикулярная направлению его —— - л.лзся ж и а ы м сечеинеи.
- - ... --- --- -----------— -a.iv-uuvb.s Л таяния ледников
< * Ча™> 8024 тчжегся от И от прсетхааня впи-
• - з-еззо’ протекавшее через поперечное .живое, сечеяие вохо-ВреМЕЯЯ’ наэ“вавЬ* ₽ 2 = ходом, который
(И)
Q =
~ 5ОДЫ в зР/сас;
средаяя скорость потока в л еек;
- плоспаз, живого сечения з м:.
“**“ “ьж;п от скорости течения и томтоа-п, жижзг-
когда ироисходят попемы
. _ <ЬЙЬ (горизонт, золы в реке хтя разных тег »
: - й ьглччвза и скорость гольема ао~ Л?* Же меств
' -Д устоваа. велитена вассенва. рельефа меет^тн^- ЙТ от Ми-
Дли ««-томимых ипцоТОМ’П ^“*W|'"}'JJ’M1”pi1|'«MitM лсиим.
luvl „..«.еиный . ..... *4 1’ 111 , ВИ. причем р<и и.члмг |>К<
:,о7’|чвв' .......... -........
.........................т-'-гг; ...................................................
..........................................................
imi'l сток от сильного линии; смеша.4» W
и дождя. Рас:

Рне. VI. Эпюрч '» определению pwcumun
ОТСОНМСС1Ш4Х СНСЮТЖ! KIpe'V'.BK IV'I пПЫТНЬ Н IIJ I 'коростм ТГЧСННМ !
II реке ра 1ЛНЧЙЫ у сгредкны рекН чем на ПОЙЫ1.Х и
ВО |Ы ок » «ываюг состояние HI.»
II
>
IVII
ipyiiTii ii наличие ptteiu тельною покропз на поймах. Па поперхно in воды скорости больше. ЧСМ У дни русла Наибольшей
сколько lllllhe ной скоростей речнся кпк Шим» *днпя ИЛИ ф о
сти поды по глубине потока. Линия нпиболыннх называекн д и II а м н ч е с к о й о г ь io. I ак и линией наибольших глубин, то ес ппаышнот стрежнем. т , р о м, по которому располагается судовой ход. < корпеть н ченнн по г ixOuih* реки измеряется гидриметричсскимп вертушками.
Живое сечение и каком либо створе реки можно получить погре ктиом про* мерой глубин русла, при ->Т0М если ПЛОЩАДЬ живого еечепнп разбИТЬ ня рйД участков (риг. 24) и и каждом из них намерить действительную скорость, ТО к можно расход поды дли кнждого участки определить но формуле (II). Сумм* зтих участков даст общий расход, по которому можно hi.piik ш । е p.-i. ч< гный ' расход для определения отверстия искугс ineniioi о сооружения
Расчет МОСТОМ, Труб И ПОЙМАННЫХ НасЫШ'Й 113 носи III linn ПОДЛОГ О lliHOHtt нроизнодитсн По расчетным расходам (И еоотпечч•TuyioiuilM им vpoHH'iM и.цы». расчетная и<-ронт11(н'Т1> превышении которых iipiniiiMaeii n
а) ня железных дорогах I и II катеюрнй равной I. ни дорогах III । .ел*» Юрин "ii,
б) пл автомобильных дорогих I III категорий и на юродских д«»ро1лх рапной I'.'ii, а ни дорогах IV н V категорий 2%
При НИВоДКе В отверстии МОСТИ HOhpyi ОПОр обрячуш-ц и иН1Н\р*Т|Пч и ни доворои.1, вследствие че| о ДВИЖсиНе ПОДЫ 1Н‘11о< pi ДС I и< lino у (>||ор ||p<im \hihi » меньшей скоростью, чем в опальной части otnepi гни Mocl.i к |н i\ nil,, т hikoiоc'hiTH HiDi iiiHoioi часть ПЛСИидДИ жш«»1 о» • ч« нпн. ирн и i (цо|нан к ицорим ИЫКЛ1ОЧ.Т1 чей из расчета отверстии моста На величину « жзтвч орун ц(11,1иц 3 ГбКЖе О1О13ЫВЯе1 ВЛИИИИ1 оГгп ion moi И. опор опоры ||р*1'ИО\I > II,Пон ,]ц больше coiipoiнпляюген потоку, чем опоры» закру|лепными и i.n., iplltul., j передними и Н1ДИНМИ I рииими Но премн .'H’/ioxo'ia к i p;u н.» и• Ч и ii,,, I.» I. ...... ii.i.ii. .. г...... ..... . ....
1 ЖП1И<' lloloiol ОИорНМН При рлг'П и 0'11 < /| ;г<пя < ipyli (м' пыиим • липины).
4’IHjot сечение под мостом iuлещ riui«*
lt>M
AMU
1 < HI i "‘1114114’1,1

*0 им I
6) uyrJ
’ iin,...’.. 1

ЗЙ
•‘‘b'llilH И., iij
I в сжатом сечении под мостом всегда больше бытовой скорости, т. е. скороств В е нестесненном опорами Р>^®- ЖКЕЫХ сечений под мостом и выше его Подобная разница в плошадя. образованию повышенного уровня
|Вр,'^ед\Х~м^^он. «XX расстояние распростри- годпоТ’^начи^ьные размеры подпора могут вызвать подмыв опор подтопление вышележащей местности, а при слабо выраженном рельефе
В привести к переливу воды из одного бассейна в другой.
ОТВЕРСТИЕ МОСТОВ И ТРУБ
Размеры отверстий малых мостов н труб вычисляются по расчетным рас-Ьодзм. определяемым согласно нормам стока. При этом по наиденному расходу, Вм-лк'н'.-ь расчетной скоростью нли подпертым горизонтом воды и видом со-
оэужеи;:я. определяют его отверстие непосредственно расчетом или пользуясь соответствующими таб-
!Прн постройке в целях экономки средств отверстие сооружения несколько сокращают. Это уменьшение рабочей площади влечет за собой увеличение Вскорости по сравнению с бытовой, что может вы- звать размыв слабых грунтов русла. Размыв есте-В'ствевного грунта или искусственного укрепления В начинается при определенной скорости течения.
Допускаемые средние скорости течения, при В' которых не про!!сходит размыва, приведены в В, табл. 8. Зная род грунта или задавшись видом В[искусственного укрепления, принимают по табл. 8 В[допускаемую скорость течения с. Тогда, пользуясь формулой <11), определяют необходимую площадь
Иптзого сечения *>. При небольших пролетах величину ш несколько увеличи-I вакс, так как в потоке около опор образуются пространства (сжатие струй) с пониженными скоростями. Для простейшего очертания pvcia площадь | живого сечения можно выразить формулой
и> = Ly нли £ = у-, (12>
Рас. 25. Отверстие моста: в, ва ояЕсе: б> при негяубо-
| где £— отверстие места;
. У — глубина воды под мостом.
I увеа^Х Пи^иСлГре7Ь - кРепление РУС-13- *> Допускаемую скорость с можно тгтьХХр^те^М^^^ п°4’оР«>ле Р3*”)» площадь «, ссжра-кявятсяХ^Хм Х^ния.' ре3>льтак 11нна «оста уменьшится, но аич^Т’“в«<^Р“ “i3- «огут получиться Раз-
I ком русле на Ч'"3 ТзК' напР,,меР- при глубо-
И«е <Рис’2ГбГе М *** -W4«.
I определен. гасхол воды ддя расчета отверстий мостов может быть
1 вост6’ другоХм'Х’н- о"6"6 ыосто“га перехода;
достаточно точно: другого места на реке, где он был определен
ВсреХхИиТ,КИМ ♦°₽и>л«“ гидравлики.
1-оге пропуск* расового бСЗ°ПаС-
(13)
г.,е Q — расчетный расход воды в м3!сек\
р _ расчетная скорость течения под мостом в м/сек,
ii — коэффициент сжатия струй воды.
Коэффициент сжатия потока под мостом зависит от величины пролетов моста п условий прохода паводковых вод; при совпадении расчетного паводка с проходом льда условия протекания воды под мостом ухудшаются.
Из форму ты (13) видно, что чем больше допущенная средняя скорость под мостом, тем меньше рабочая площадь и. следовательно, отверстие моста. Однако значительное увеличение допускаемой средней скорости по сравнению с естественной (бытовой) скоростью может вызывать размывы дна реки под мостом и вести к подмыву опор. Кроме того, повышение скоростей под мостом вызывает дополнительные затруднения для нормального судоходства. Поэтому при расчете отверстий рабочую площадь под мостом принято определять по средней бытовой скорости, наблюденной в районе мостового перехода. При отсутствии наблюдений за величиной бытовой скорости допускаемая (неразмывающая) средняя скорость принимается согласно табл. 8.
Таблица 8
Допускаемые (неразмывающие) средние скорости в м/сек для грунтов и искусственных укреплений
Виды грунта п укреплений Средняя глубина водотока в Виды грунта и укреплений Средняя глубина водотока в м
0.4 1.0 2.0 3.0 0.4 1.0 2.0 3.0
Мелкий песок Крупный песок .... Гравии мелкий .... Гравии крупный .... Галька мелкая .... Галька крупная . . . Булыжник средний . . Валун мелкий Глины и суглинки . . . Одерновка плашмя . . Одсрновка в стенку . . 0.35 0,65 0,80 1,10 1,25 2.00 3,0() 3,85 0,35 0,9 1.5 0,45 0,75 0,85 1,20 1,45 2,40 3,35 4,35 0,40 1.2 1.8 0,55 0,80 1,00 1,35 1,65 2,75 3,75 4.70 0.45 1.3 2.0 0,60 0,90 1,10 1,50 1,85 3,10 4,10 4,10 0,50 1.4 2,2 Одиночное мощение на щебне из рваного камня размером 20 см Одиночное мощение с подбором и грубым приколом на щебне из камней размером 25 см Двойное мощение из рваного камня на щебне Бутовая кладка из кам- 3.0 4.0 3,5 3,5 4,5 4,5 4,0 5,5 5,0 4,5 5,5 5,5
Одиночное мощение на мху из булыжника размером 20 см ... 2,5 3.0 3,5 4,0 ня известковых пород Бетонные (марки 140) лотки с гладкой поверхностью 3,0 12 3,5 14 4,0 16 4.5 18
Размыв под
мостом. Предполагается, что недостаток расчетной площади живого сечения в размываемых грунтах будет восполнен при проходе высоких вод путем размыва русла под мостом по некотором линии размыва (рис. 2Ь, а). Поэтому' в первое время после постройки моста при паводках наолюдаются повышенные скорости течения, которые по мере размыва nvcaa постепенно уменьшаются, пока не установится скорость, при которой грунт не размывается. Степень размыва русла согласно ТУ характеризуется коэффициентом размыва (табл. 9), представляющим собой отношение рабочей птогптпн под мостом после размыва к рабочей площади до размыва.
tzj-j. Таблица О
______________________ Коэффициенты размыва
Допускаемый коэффициент общего размыва
1.70
I ‘.30 1.25
Расчетный расход в м*/сек на I пог. л отпер* стия моста ..................
До 2
5
В опорах мелкого заложения размыва грунта не допускается. > во избежание nv пппки.ша vc-nanг.А............. .........
20 и J выше □
опор во избежание их подмыва укрепляют различными способами в пт.В,иНИЯ сти от возможного местного размыва грунта у опор. L мо" I
34
3
Ю 15
-елка грунта урпс. 26. б' производится в целях увеллтяекия ".к
„ ч': .' сечена - под местом. Обычно она выпоявяется вл участках поим .v'rioro мспольэоваяпя яаибюльшето коэффяииапа размыла русла. х рез-v .елдют выпк горизонта межеетых вод. прг. этом срезка должна плав-
.. лться с еск.'-вным руслом выше и ниже моста. Величина срезки гр.с-?, не fe-.ee 25% требуемой расчетной площади отверстия.
' - ? е г с т и с моста назначается с у четом стеснения потекаопорами размыва русла, величины предполагаемой срезки грунта на гюй-. ; также на.тгч я струенаправ.'якхцпх дамб. Расчет отверстия произво-з -..хой послеяоватеаьвоста;
. ;..- .-.с- го формуле <13) необходимую рабочую площадь под мостом:
Ряс. 36. Схемы асдмостовпго русла:
z'' г.*., гхагмывс. Г. >!. сгокс :—pas.MMTfcS гл-жгего гечс-sXfi русла; _ Г — cpesKS гр? нта
станаздивают в зависимэстн от типа основания коэффициент размыва
;: : чину срезки:
г определяя» <геометрическим путем) рабочую площадь под мостом;
проверяют полученное подбором отверстие моста, принимая за искомую
-у. среднюю скорость пли коэффициент размыва.
НАБЛЮДЕНИЯ за режимом водного потока
... всех яхтах * . .сой более iiv а также и при меньшем отверстии ••- т тех случаях. когда замечаются подмывы опор, размывы подмостового ..счительные скорости течения и большие размеры паводков, ведутся :-.:.я. за колебаниями горизонта воды, состоянием льда, профилем русла ’. высокой воды. Для наблюдения за уровнем воды на всех мостах к у ставааливают водомерные рейки с верховой стороны в доступных ме-• еда сантиметровые деления наносят несмываемой краской на одной массивной опоры или на оголовке трубы. На больших мостах наблю
ла колебаниями уровня воды в реке ведутся водомерными постами. Ре-г.-, наблюдений наиосят на график (рис. 27).
На.-.пчие размыва дна реки и подмыва опор устанавливают промерам:;
- Г - с.-г м-гжет происходить во время прохода высоких вод. когда ско-
- -:. пя ьо.ды возрастает. Кроме периода паводков, русло промеряют два : в 31 -инее время .обычно сс, льда! перед вскрытием реки и весной пос-высоких вод. Помимо промеров русла и наблюдений за гор изо.: ток у лабхлсгения ведут за скоростью течения, образованьем водоворотов, уз,-, наем струй главного потока и пойменных вод.
на русла реки измеряется по трем створам: по продельной осп моста.
у ’ на расстоянии 25 м от оси вверх и вниз по течению реки. Для возмож-сравнения глубины промеряют всегда в одних и тех же местах При этом “ ' *.ение створов ьне продольной оси моста обозначают свайками, забитыми
,„„ -гоокями промеров глубин в каждом ство-на „бопх берегах, 1>асс"б”ло" с>''> представить конфигурацию дна русла. р1; берут такие, чтобы можно бь 0CH0BHbie точки примерно через 10 .« (по Sпромеры делают и в промежуточных точках.
н.о ю.о
9,0
a M
о
а
.? 9,0 ? ...
Условные обозначения _________ 1959г _________i960 г _________ юб1г
и
isi 'sKmi VMM 'Ш* югсю mm. и w
/Чаи\¥юиь I W/)a ,y
Рис. 27. График колебании горизонта воды
9fJ?
90.0
89.0
83.0 z
87.0 *
86.0 t
35.0 f
ОспоВхые^ез^еш гтпнетьа ноиВо'С шею пебоюба отпет хл сплошною леоолсЗа отметка перНы поабижьч
Пах паООдхЦ
w §
81,0
80,0
79,0
Промеры глубин по осн моста при небольшой высоте последнего производят непосредственно с пролетного строения. Промеры по другим нп^ лям (выше в ниже моста) выполняют с лодки; зимой глубину русла ппомепяю льда через проруби (лупки), ' * " с‘ча пРомеРяют '-О
Л 7?J
------
J V 5 6 7 ^НН76,:~6
ма
Рнс. 28. Грифик промера
,b «NR3 доставляют
Махала amw I putemotnut г
п
» «
?<.оо '<00 'Ш 1)00 ‘/.00 ''.V Sf.OC ft 00 ftt
»'.л; ЬЧЩ 43.00
J. регуляционные и укрепительные сооружения
РЕГУЛЯЦИОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ ждазгяягда® -гаченного потоков jcrpaг> м 3 С э-ой же целью для » 5 откосе применяют патузапруды, бу-
-* ?“г". v •‘^saaTSsriss
v : '- т. криви- ляей^;’!'Р'.'Срс зо в> Криволинейная дамба сложил для .ягпаг.жзлз*- —
Рис. 29. Реп ляг/оиные сооружения:
/__ет-‘eszr^SLJ-£i-'X2m6l —— гэерс; - — м~:- 2£; » береговое
г' укрепленье 5—фашвьвый тк-^гж
- ‘ к противоположному берегу, криволинейная дамба с прямой встзе-. жит для обеих упомянутых выше целей. Для регулирования поиу.-.-. -‘ - -’тока иногда применяют грушевидные дамбы (рис. 30. г). При симметрнч-:угле и двусторонних поймах дамбы делают криволинейными на обоих --л .’ .ггта. Если одна из пойм больше другой, то со стороны большой поймы даь' делают криволинейной, а на противоположной стороне—прямолинейной.
-L- :5ы обычно представляют собой насыпи из грунта. Конец дамбы. имею-т- * о'ычзо большее сечение, называется головой, а место сопряжения дамбы ' к'..'•.усом насыпи у устоя — корнем. Верхняя часть дамбы, соединяющая ко-7 - с головой, называется гребнем, а нижняя — подошвой. Верх дамб казна* на 0.5 я выше наивысшего горизонта высоких вод с учетом подпора
1 :ы волны. Ширина дамб поверху принимается не менее 2 м. Конны (го- ' дамб имеют ширину в 2—2.5 раза более нормальной.
К ' :• г. зна откосов дамб зависит от скорости течения, интенсивности ледо-
--- также свойств грунта, нз которого отсыпдка дамба Обычно откосы дам-
у- : .мают с речной стороны не круче! : 2. а со стороны поймы — 1 : 1 * 4. I стороны дамбы на всю высоту укрепляют бетонными плитами или >.а-
4еиныу калением, а с пойменной — дерновкой.
К -.Ж-i : 3 е р с ы служат Х1Я от подмыва земляного полотна на под- ’ 1? 1 представляют собой короткие дамбы, устраиваемые в попереч-
I г- - ' аГиЯВ вагФ»влсимк’ При помощи траверс продольное течение воды
-окне л ы.оняется от земляного полотна на подходах и направляется к струе-
, -ттд иихяЮТ ТЧХЛЪКО с НС| Гр.шерсы обычно л , ; IUxioT>iy
НТ ПОД Прямым У> ЛбМ К
•нот каменным химии’"’м перехода. е< n'^—^^.^X^yeMonHe ,,Я "Zku пёреукх-пикеи и протхжу
-ГУ ’
I'lVlonn ПОЛХ ‘.’lupyДЫ
Запруды сооружают w наиболее суженном месте протоки н в шхчах нан-пенышку глубин, 'Ширина запруды поверху назпачяепч не олд.ч- о v ПткйОМ темтяной запру (Ы скрепляют каменной одеждой. При размывающихся В ОМ нопанпн запруды грунтах укладывают фтшшпый иофчк. Г.ерсю у корней « пруды у крепляют одеждой на 10 1л в каждую сторону
IJ ... п р У Л ы урне. 31. .0 е.юружаютеч l.i-i напракп инч СТруЯ п отклонения динамической осп потока от берета или от ио ((ульдноуюсо <ЯИ ко. .. насыпи: при w пору запруды создают условии для отложеннм ШмВ сои, перемеуцаемых речным потоком
Полузапруды унли шпоры, отбойники' устраивают по направлению течения, которое. отклей пинок к берегу, входит в спокойный бассейн меж»! Ду полуаапру дамп и теряет iayt часть своей живой] силы. Взвешенные частицы грунта оседают па дно. и пространство между полу запрудами поев пенно заносится. бт.нодари чему происходит НМ рапишанис берега. Полу.запруды располагают :ум чаше, чем больше скорости течении и глубина водй у берега При коротких и ре (ко n,vi.iic»eum..x полумпрудах могут иабтюдатюч размывы В плане иоду запру ды раепоч.-и ают нормально к ..шш-щаемому берегу или иод узлом должна быть выше меженною ю|шю,И , «о ид н* ..................................................‘"ИВУ 'креплениями
маю.сч в з.шнсимл-ш .о екорш'тп ЧУЧ11ШН У i шок., ,х м .-„... „‘мДИ ппдопороты н может происходить ралмип дна. поном\ ее *4* <кт*л».ной части................................Ч сильнее
Полхзапрх ды хегранпают разпнчиыч тнпоп аемампые и» пн, бетонные, камонно фашинные, нлсии'ные н др ‘ мснион otVtM
b у и ы (рне 31, б) и оханчие от иолу-миру \ хсхраннакм р;ц th'.iai a»oi в пине ирогнн ivueiuot I vina оу н н.‘. <u.im рнны рус,и», а расе тонине между бу нам» п 3 I рала ОхкИ(Шс\1Ч ,ч ь' ’ « ЦЧИ верх бу ны Л",1Жгн Лип. на 0.Л »< пыше наши при im4coi4,»x. , |"|,ь‘ h корк^ иод, но нс выше бровки nepeia, a iолова оуны распол м Д, ' '"‘'Г'‘"\т х рлпМ «а к" НЛ >ро1Ш0 Межтп-
1410 ioiii.h V |<Л1,Ч1>ы’|Н.т.н||1 i г.Гп о'I .> - к<»1.мч> .1 WllIVU .'МОЮ .„„l.loo, 1»|и.„,„.,|ч,.1,,„ U 4 ..I 4 Н|Н'|| Ч,0 НО |.н| .
M1H.H.II.4I4 \ | НЛЦЧ1ЧЫИЦ(||| I, II I 14 || 4 о II н Ц ц , ,
(1'Г .ниЬ ,1 mi.41414
' Ж
4.4'41,, .4 4 .4Н1|Г,|\„| ,4||| 414111'1.4,' 1,1'1111.,П|>4 '1'410401'1 4"|1|.'1', ...................
,'14.40'4 Н11Ц||П.\|, ЛЧ.'ЧМ НЛП,.44110 НИН1 ЛЦО.1,1 ЛЛ ПИНОЛ.......................... ,, ,
\ н vmihhiiI.h 'laui.'itiiaixiidii oModiiin ии.мнцо пни.н нлИм \ «.< ,
лмнпоы^ u 4»i'iiuh4,4h'i\H.\«4i оспин ьчтом u armdova .................................
blX.blH .МПННЧЛиН и IIHIiait’lbblM \ HWUllItl IIM’llll r.onvbl I Oil \ момисц
’ПГ Oil'll ||I\I'HIH14,»0I41U ,»4> HlVrUuh'V* ' ""4 1" .Hl'i.'l 11311'1 I I
v'o ini wait aanow ан (мньчш u.iaoun n udniitfvm iwu„>h,\ " in.
ndo.i yiMtuMOud oiA’inoii'iiiMiiadii • йолмн uh iiiimauii hnuw aiami л io он» .
IUW4IO aiiiioi’iioil'i uiiu,that iiiaodoMa 'uVnr louiai.-nin, ’iii.oh nuilin, \
Mill ini xuMioiАИ1,лнл1 vdaiMinlux .10 iilooWHAiiviin и HMOliihiniiatu omiIoiom нм > Ijod.iaX iiiwiiiimniT П HWUl'MvtVo Wloil o.ioiivihl vul'iwi ial ю .htihi.ikul'iА нг.м
ilOMtlh) yillkVKA'dood M’llIHOinilUi A.lOil II 1ИПЧЛ1П1 |H»llVoM.OH ’UOaXlIOM
ВИН:1ЖА11ООЗ тНЧиНИП'ННА
'tfodoil \l4»h»ill HMinidi’.i лам ii b’hiadaV joutdini.i.airnob А о |ллн onpiiroQ wiuiiiimiooaiLi. iviiu ' xv'imhh mln \ivon n ьлч,1 iridanVou an ’AiioiIm oia,i nuri’il oii'iii'iia n \ivai лил 01 \Haihb"i oi\u
ll.ttHI.tut I'll AM \1Ut»ll.' lai. l.'i: HMOOAl/.l 4.1,0Wll 'IIMWIMOII Л1ЛЛП' Uli ЧЛ l?.l AKillblll 0*11'1 "I riii'bi.X'V ил.»г riVodou Hiiiiaii'ii.tdM a II i‘l,i.ininn: tori' oi'iwaioi.'ivnd| । ItiAdl i“ । ''ll n 001 Ос инн|“’1лл1г»1 ini liAxiiliiKVoxiai 'локон xi'iiiniroV.Lo oVhu и 'ouiuahai м • I ixok.i A ion iiixi'iwair ii.'ianiaihl 'iiiMiHiiho.i.iiai.' и ’.»i,iiUii:i |jHlliVM<aii'l'oii ’м<м,лрь\ । "” IIWIltnOlUWIIHin 'IIM’IIIIHOli’IM •1,1.140 ,|.A IOIV ’ 1,’MO.I.OII O.IOIIhAll IOIUIJIKhIhI'V.IAll ” »io,iad.»«) luinaini.Hl'iА орнглн л oi'iivoinimnliaA ‘к и n aV ч< г л i' и о ' |.
til II I'hllOIA"!
•ЦМ11Л1.Л .»l4liyO9OVuU ‘(MQKOlini b’lQAl- 1 I’ll’Vll.ul.tll ’Н'НкпЫ .»I4,1„MIU,I..HI ,НЧ|Ц1.н1"'1'•1 ' ‘MNOirOHlfon •i-i.iii'Hi Л1‘111?Ь1ЛЛ Hirn ai'i.i.i’h.ianiail iioiiii.i, \I'llihinoinl 4i,oii?iiiii’»0•" ’fMOlOll I’lli’HA IJOUIOK Ilir.O.liaiJ I MUM 'll 1АШ1 I’llЩ; UMOJ.UII НЛО llO'I.X'hllWI'IIIII' 01л н iiAtlia .ioiioioum.lo 11 iioaoni.’ii oiiiiio'Hoi,-.io ,i,oiAti.i,a|iuloa ‘loiiiah.o 4,1 ."''l'"1' Н»11!1ПЧ11ЛЬ \ HIAUIIiniUf l.’KOAtl llllir II Hl.illao lJlll4Wl.ini lOllia'HIIMhl.I.Olndll 10,1 ЬППЛЬ .1.1 Ol’I.L.UHloM.t lioiirili’oq .) XUM.nl Ull HAIOItHhHVIKllI ^-4; .Mid) II II' 0 .1. II I и u Г
di к HMl'ub’M iioiib.i.Aldous никаким 'ноинллыи *нмло<1уин |ioiiii-*»vi?m III ’adtnu.M’d ini nil’ll OXA.M’II IIMIUI'M yonii.HMif'i 1 11 .1.0111111111111 л A i'iiiA'1 I'1’1 v,n
n„M n0 1 Плиты армирую? двойной
. , .о 5 при высоте волны и верхней—конструк-
sa5SU «*-"" ~
тивной. Плиты ук шиной до 20 см.
Р с. 34. Укрепление откоса монолитной железобетонной плитой: ____ -—-Лгблаът-. у —еремжвое отверстве: 4—уоорязкахеяло! отс*
S-бктуюше хаты
ЬдГ Т
Монолитные железобетонные плиты (рис. 34) площадью от 4 X 4 до 10 X S х 10 м бетонируют непосредственно на откосе по щебеночной подготовке толщиной 15 см. При высоте волны до 2 м применяют плиты толщиной 20—30 бк. g
Железобетонные плиты армируют одиночной сеткой, установленной во- I середине толщины плиты, или двойной сеткой диаметром 8—12 леи. Плиты изготовляют из бетона марки 170—200. I
В стыках плит под продольными и по- I перечными швами располагают сборные | железобетонные доски. В нижней части , покрытия для предотвращения выноса 3 грунта из-под плиты устроены антнфильт- В ры и дренажные отверстия. Сопряжение.^ нижней части покрытия с грунтом осушест- ,д вляют при помощи упорного’ зуба.
Бетонные плиты (рис. 35).Я Для укрепления откосов земляного по- ё лотна. конусов насыпи и берегов рек В 1
” ВреМЯ Вмкто ПЧ Доемкон рабо-3 ты мощения камнем применяют сборные 1 бетонные плиты толщиной S см v.-ады- 1
КраНОЫ’ И1И
бетонные плиты, изготовляемые не-оспеа-’Ч ственно на укрепляемом откосе Кепосре*::1 При укреплении бетонными гщитамЛ конуса насыпи у его подошвы по ^«1 периметру консса чстранвак» ° всему фундамент с бетонным ззбом ’ П.то^Н^1 готовляют из бетона марки °00 „ Ш 3 вами на подготовь аз щебня -?>"'1а1ы’ 3 толщиной 10 см. ’ L*‘ -равня Ч
Тюфяки «эбетонных ft, I
• к₽е^1еи,,я Р№аКрекВн хл^щ^то’со^^к^а^* СКОР^ 1 “Vs 6-1оков' между собо>Гст^^*“м- :
-•ахи урне. Зе». Размеры блоков от 50 х 50 к 20 до 100 100 Р^ЯМН i
л jy СМ.
Уктхплееие конгса a рчхла бетоьнммв платами
►'» двойкой
XOHCTpvx-' равкк тад.
4 до 10 Х<-
'Товке тол-
20-30
денной
ПЛИТЫ ИЗ-'?’*
-200. >
• ми и по-
С1<»рньй3> частей I выноса^
1 'У'хженявИ |
•с\ шест- _,7.
-а- 2 и
0'Ис ЗЯЯ i
•'•у рек Ж S| |
и рабо*Д сборшмИ уклады* Я
итные ’4
' ’'"сред-'Я
.'.итамЯ
всему Я
:т<-.чиыЙ‘-Я'; ж
П'Ы из*Я Ц лады- >5
'; э[Л!й ’Я
' л о Я
иоро- Я
•дмыва. Д I нями
VjcAll I
Рис. 36. Бетонный тюфяк:
/ —сборные бетонные плиты; 2— монолитные бетонные плиты; 3 — щебеночная подготовка; 4 — бетонный упор; 5—железобетонная свая
Рис. 37. Укрепление откоса одериовкой:
о) плашмя; б) в стенку; /—дернина; 2 —спицы; 3 — подсыпка
Рис. 38. Укрепление откосов каменным мощением:
“I ОДИНОЧНЫ»; 6) Дона,,.,,.

Зазоры между блоками назначают из расчета возможно большего вращения блока вокруг |иаР,1НРа,(с°^Х'ых 'грунтах укладывают непосредственно на
Бетонные ковры при I|равиш ^подСТИЛающин слои из гравия толщи-
грунт; при других грунтахприкрепляют к упору.
ной 20-25 м. КРа||н',е®Л°К" для укрепления откосов устраивают из дер-
гхггг» о‘<«—».
В 'Одерновка плашмя (рис. 37, а) обычно применяется при глинистых и суглинках грунтах, на откосах кратковременно затопляемых сооружении, а также для укрепления поверхности конусов. В песчаных грунтах перед одер-HOBKoii подсыпают растительный слои толщиной 6—7 см.
Одерновка в стенку (рис. 37, б) более прочна, чем плашмя. Дерн в стенке кладут травой вниз с перевязкой швов; дернины укладывают наклонными или горизонтальными рядами. Толщина стенки составляет 30—40 см; через 0,5— 1,0 .« стенку закрепляют живыми ивовыми кольями длиной 1,0 м.
Каменное мощение бывает одиночным или двойным. Одиночное мощение (рис. 38, а) устраивают из камня размером 18—30 см по подстилке из мха, соломы, торфа. Лучше устраивать мощение по подготовке из щебня или гальки толщиной 15—20 см. Такая подготовка предохраняет одежду от расстройства при ударах. При этом двухслойная подстилка из песка, гравия или щебня является обратным фильтром, который не допускает выноса мелких частиц грунта и предотвращает деформацию откоса насыпи. Уклон откоса, укрепляемого мощением, назначается от 1 : 1,5 до 1 : 2. Чтобы камень не сползал, мощение делают с упором одежды в зуб, образованный отсыпкой из крупного камня.
Двойное мощение (рис. 38, б) устраивают из двух рядов камней. Для верхнего ряда мощения применяют камень размером 20—45 см, для нижнего — 15—25 см.
кай н"ж!|его Ряда укладывают вприкол (тычком) с плотной расщебен-‘ поинимяют°т^еиН? ИЛИ гальки- Укрепление подошвы откоса и упор одежды до I I 5 но npMJl Же’ КаК ПрИ ^ночном мощении. Крутизна откоса берется Д°‘РуЧе 11оРмальн°го для данного грунта. Для лучшей водоне-часть мазута^даёКчастК™“кае)ТСЯ П0ДСТИЛКа из "Разученного песка (одна сыпи и берегов'рею 0 д е ж д ы “Ужат для защиты от размыва откосов на-ка, пучкамиWetpoM^ "вня-
У "оторых°^^ Раздаются на одиокомельные.
С комлями в разные стороны °ДНу СТ°Р°Ну’ " Лвухкомельные -
прутояТ,Г)Иё;?~^ npP„\enMOoZKoXMb°LD^aMH <Т°“ -бким,, менее чем „ двух местах, а даухкомелиные фаш"|,ь| ПеРевязывают не ^s==a==3=
"ОД^и^ '"Я Фашин К откосу с^му"^» д₽*г
нь-w рядами и прибивают к откосу кольями (рис. 39, б). Фашинные покрытия „доХицаемк. поэтому против вымывания грунта откоса под хворост укла-личэют стой соломы, гравия или щебня.
Фашинный тюфяк служит одеждой против размыва берегов, дна русла, подошвы насыпи nV п. Тюфяк устраивают из двух прутяных сеток (верхней и нижней» с клетками 1 х 1 .я; сетки — из фашинных канатов диаметром 12 ?5* '. перевязанных проволокой через 30 си. На н.гжнюю сетку укладывают (вдоль и поперек) слои фашинника, который затем покрывают верхней сеткой.
Рис. 39. Укрепление откосов фашинами: с 4 врасстялху: б) етичок
; Сетки и фашинник стягивают проволокой, после чего постепенно загружают Слоем камня, начиная с верхового конца тюфяка. Ширину фашинного тюфяка
( назначают до 20 м, длину — до 50 м. Конец тюфяка пригохжают каменной I отсыпью.
г Каменно-хворостяная (таштуганная) кладка применяется для ! 'тк?е?-'е“,1я берегов рек н состоит из чередующихся слоев камня и свежего фа-I - 1ННИКЗ ,рис. 40г В каменно-фашинной кладке фашинник располагают слоя-1 зг' та‘щииой 15 поперек течения комлями наружу. Каждый ряд фашинника крывают слоем салоны или мятой глины толщиной 10 см, а затем сверху на
I него укладывают камень слоем 30 см.
К .... Л 2 ; ионы служат для укрепления берегов и откосов, русла на выходах В сте, -^Тг-Г'КОВ’ пеРепадов- а также для устройства палузапруд. подпорных
• Габионы «рис. 411 делают из сетки, которую плетут из стальной отож-г. , , 1 очинкоаанной проволоки диаметром2—5 .«.ч; размеры ячеек сетки
I о_ . от ° 40 10 " *2 с*1- Ящики габионов устраивают шириной
± 0.50-КО м и длиной 2—4 м. Заполняют габионытвер-
Габ 2₽нва10шн>,<:я камнем размером не менее ячейки сетки.
выдег-ж =д.^^,1?!,а,,?3С?,Пр-остотой Устройства. быстро заносятся наносами.
-ледоход. ' 0 м cfK^ скорость течения, значительные волны и
47 ГМ В
Рис. 41. Габионы:
а) габионный ящик; С) деталь rei ни
Рис. 40. Каменно-хворо стяпая кладка:
/ — слой камин; 2 — х пороет 3 — каменная отсыпь
d-2-5^M

Рис. 42. Сипаи:
а> трехиогяЛ: 6) чегир.х-нигнй
ла и Сере: ног, устр На в хвор ДУ С< лее J вого. от ее запр
та пл еымс 25 с
(и ма где с пред, ИЗ Т[
inn а и применяют ни водотоках ('.родней Азии против размыва дна рус-,, и подмыва берега, для гашении энергии потока и отклонения течения от .q„ га. для содействия отложению наносов. Сипай состоит из трех или четырех llt4. связанных проволокой в виде пирамиды (рис. 42) высотой 1 8 .и. Сипаи rcipaiinaioT из бревен диаметром 12 18 г.н или из железобетонных брусьев. 11,| высоте около 1 .и на синае устраивают обвязку, а на нее укладывают жерди, хворост, камни. Сипаи устанавливают в одиночку или в ряд вдоль берега. Меж-,г собой синаи соединяются деревянными схватками. При глубине потока бо-,-с 3 с сипаи делают в 2 яруса, причем второй ярус ставят после осадки пер-1,01-п. (кадка происходит в результате местных размывов у пог сипаев, а также ... -вес.1 кии ши. загружающей синаи. 11з спиайной кладки возводят дамбы, палу-з.1пр\ UJ и другие сооружения.
К а м е и и а я о т с ы и к а предназначается для защиты берега и под-.-ni iuBacMoro откоса насыпи от размыва и подмыва, а также для заполнения пымоии в русле. Для отсыпи употребляют рваный камень толщиной не менее 25 г.ч.
П р с д о х р а ните л ь п ы е откос ы устраивают на выходе у труб । малых мостов) с целью предохранения от разрушения выходного оголовка, . и-скорости течения поды в паводок бывают наибольшими (рис. 43). Наличие п|ч (охранительного откоса способствует гашению скорости потока на выходе - । трубы и препятствует размыву русла иод отмосткой.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Перечислите основные горизонты вод.
Какие наблюдения ведутся за колебанием уровни вод?
3. Как определяется скорость течения воды?
•I. Что называется расходом воды?
" Как рассчитываются отверстия мостов?
1 in чего допускается размыв грунта под мостом?
‘ ’ каков целью и где делается срезка грунта?
ч. Какие существуют виды регуляционных сооружений и дли чего они служат?
’’ Как производится укрепление откосов?
1ч Какие ведутся наблюдении за водным потоком?
II Где и как производятся промеры глубины русла?
Глава III
МАССИВНЫЕ ОПОРЫ МОСТОВ
1. КОНСТРУКЦИИ И МАТЕРИАЛЫ опор
ТМГЫ ОГК» БАЛОЧНЫХ мОСТОЗ
Отеро.- звхяожя гажнтйг^г частью моста: оеа служи гля поджраа min пл гт cipur—t передач» уаилйг ва гр) агт осговзнвя. Or |тсгоачл»ости ооор ьазаент состоянге г жиг-лзечвость мсстг.
Пс сэоеа seecTpjtciKa осорь» иостоз разделяется ва берегозые — уст ир1жвауЧЕ>чгые — быка. Опоры аюрулоют маяолвтзыми — : .т ь .бу
а сссры. разлачия ст:: u &.кяяь.-л (безрасаорны-.. : арочгаа i » жкзое.
Б аазт-хгзкстг ст 7.7,' -згзх- - разлгчакя фуяягмьз ты мел1
ого
' :-«эеэосразыявп-________
-------ха^втерсы мпсикго -^TOJa а Г?утта
M-AT&vuji :<Гад;*> ОПОР
> етотагтсгаутакям по. эазисят:
- - • - <r.« Е. £i - тл ы _
?-т-Л
'-> к.бика рэгкедг- гг
«речлого ®рёв»*_ть».
Прэчие о
*кт« за алл такие.
,»*и4 хграхгерле
~?<-чяа:тыо ;_s
-лтгг >
Применяемый для опор мостов бетон должен быть морозостойким и иметь марку не менее /Ирз100 при температуре ниже —10 С.
Плотность бетона способствует его водонепроницаемости и долговечности. Мерилом плотности бетона служит объемный вес и водо-цементное отношение. Для получения плотного бетона в конструкциях бетонных опор расход цемента на 1 лР бетона должен быть не менее 250 кг при В/Ц — 0,65 и 230 кг при В/Ц = 0.70. Максимальное содержание цемента в бетоне массивных конструкций принимается не более 300 кг/м3.
Для конструкций мостов употребляется портланд-цемент.
Прочность цемента характеризуется маркой (активностью), т. е. пределом прочности на сжатие образца размером 70 X 70 X 70 мм из цементного раствора на 28-е сутки после затворения.
Для надземных и надводных конструкций, а также для зон переменного уровня воды при неагрессивной среде используется:
а) обычный портланд-цемент;
б) пластифицированный портланд-цемент, повышающий подвижность бетонной смеси;
в) гидрофобный портланд-цемент, понижающий гигроскопичность цемента;
г) глиноземистый цемент, отличающийся быстротой твердения и стойкостью против химических воздействий.
Для подземных и подводных частей при неагрессивной среде, кроме пластифицированного и гидрофобного портланд-цементов, применяется пуццолановый портланд-цемент и шла копортланд-цемент. При агрессивной среде и для зон переменного уровня воды применяется сульфатостойкий портланд-цемент и глиноземистый цемент.
Состав бетона проектируется построечной лабораторией. Правильно запроектированная бетонная смесь должна быть удобообрабатываемой, т. е. не расслаиваться при транспортировании, легко укладываться в опалубку и плотно заполнять форму. Подвижность (консистенция) бетонной смеси для монолитных конструкций определяется осадкой конуса или показателем удобо-укладываемости и назначается в зависимости от вида бетонируемом конструкции.
Подвижность бетонной смеси определяется при помощи металлической формы без дна в виде усеченного конуса. Бетон укладывают в конус вровень с краями и штыкуют. Затем конус снимают, и бетонная смесь оседает. Величина этой осадки (в см) служит показателем подвижности бетонной смеси.
Удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется временем ее укладки на техническом вискозиметре. Для массивных неармированных конструкций или для конструкций с редко расположенной арматурой осадка конуса принимается в пределах 1—4 см, а показатель удобоукладываемости — 15—25 сек.
При осадке конуса более 6 см бетонные смеси приготовляются с пластифицирующими добавками (сульфитно-спиртовая барда и др.). Применение пластификаторов рекомендуется при осадке конуса и менее 6 см для уменьшения рас-да цемента и вода, а также для повышения морозостойкости бетона.
Увеличение прочности бетона в раннем возрасте достигается применением ' лстротвердеющих цементов, а также путем термической обработки бетона (пропаривание, электропрогрев).
Приготовление бетонной смеси для мостовых сооружений производится, как правило, в бетономешалках. Ручное приготовление допускается только 11 исключительных случаях — при очень малом объеме бетонных работ.
При подборе бетона требуемой марки, заданной консистенции смеси и ма- -•риалов по расчету определяют водо-цементное отношение и расход воды, а икже расход цемента, песка и гравия (щебня). Из полученного расчетом соотношения материалов определяют состав бетона по весу или по объему. Количе-':гво В°ДЬ1 в литрах на 1 лР принимается согласно заданной консистенции бетона.
Бетономешалка загружается одновременно всеми составляющими бетона, 110 не допускается вводить цемент первым.
ки матер! емкостью
ТОННОЙ СМ’
бетона устраивают бетонный завод имею. . для выдачи готового бетона, о «гтоио
_ 2?>Тна*меньшзя продаж ительность.пераяе™ гадкой конуса менее 6 см составляет 120 сек. а при «2 “ Ги в массивных опорах применяется для у подферменных плит, откосных крыльев, балластного , " ДРБ у т о б е г о н. При сооружении опор “Хм
.кономин бетона в кладку включается бут — рваный камень размером н« X. который располагается в кладке в виде «изюма, и занимает 204 Я0Г°К^аз“ашюют только в свежий бетон, причем плотное от камня обеспечивается пэтем вибрирования окружающей «изюм, бетаине си РасХнне в свету между смежными камнями принимается не менее а между камнем и опалубкой — не менее 25 см. . _ J
Бутовая кладка опор возводится из естественных (..ряр| камней твердых пород, невыветриваюшихся и морозоустойчивых, проч не менее 400 ке см'. Камень берется постелистый с размером граней не 15 си: булыжный камень с окатанными поверхностями без плинтовки <oi в кладку не допускается. Бутовая кладка ведется на цементном растворе 100—200 с облицовкой нар’ужнон поверхности естественным камнем пр пород (гранит, песчаник, известняк и др.). Ввиду трудоемкости работ бу кладка в настоящее время вытесняется бетонной и бутобетонной.
ФУНДАМЕНТЫ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Фундаменты опор малых мостов при мелком их заложении устраи. обычно на природном грунте в открытых выемках (котлованах). Залож подошвы фундамента назначается в зависимости от несущей способности гр и глубины промерзания.
Массив грунта, на который распределяется давление от фундамента on называется основанием. Различают естественные основания и искусствен! т. е. такие, которые до постройки сооружения искусственно уплотняют пос ством укатки, трамбовки и т. п. или упрочняют при помощи цементации, с катизации и др. Искусственное основание можно создать также посреди замены слабого грунта подушкой из более прочного (песка, гравия и т. п.
При сооружении опор мостов учитывают условия залегания грунтов, г прочность и способность обеспечить опоры от'осадок и сдвигов.
Грунты оснований по их прочности, устойчивости и размываемости деля ся на сцементированные (скальные) и несцементированные (рыхлые).
Скальные породы — гранит, песчаник, известняк и т. п. — являются Я дежными основаниями, отличаются большой прочностью, несжимаемости# <7,Т^70СТЫ°- Несц™ен™Р°“нные грунты разделяются на связ (глинистые) и несвязные (песок, гравий, галька)
По форме и крупности частиц (зерен» различают грунты- гтнннстые с типами мельче 0,005 .«.н. пылеватые 0.05-0.005 мм. песчаные 2-0 05 . гравии (окатанные зерна) и дресва (угловатые) 20—2 ин гатька (окатай зерна) и щебень (угловатые) более 20 .«.«. ’ ' ' г 1 ка (окагяв
Глина в сухом состоянии представляет плотную породу способную вы; живать большие нагрузки, ио при насыщении водой является слабым Сухая глина обладает способностью поглощать воду при этом она оазмягчь ся, делается пластичной, изменяет свою форму пой Р й
чивается в объеме. Мельчайшие поры, имеющиеся в runic затоудйяют 4нл1 рацию воды, поэтому осадка глинистого основания протекаст^е^ нно а I личина ее возрастает с насыщением глины водой ₽ 1 ’
Песок в естественных условиях находится как в рыхлом, так н плоя
. Плотность песка характеризуется объемом пустот, составляющих
-о 50% общего объема. В сухом состоянии песок сыпуч, а при насыщении ' приобретает текучесть. Плотный песок без примеси глины, пыли и ила .-туя надежным основанием.
Механическая смесь песка, глины н пылеватых частиц с преобта^-я .е. _...ка над глиной называется супесью, а с преобладанием глины — суглинком.
. -.ы.теватые сспееи. насыщенные водой, приобретают большую подвиж-е:ь : называются плывуном: устройство оснований на таком грунте сложно
- - •-жные глинистые грунты при замерзании увеличиваются в объеме и не---ко поднимаются вверх, а при оттаивании опускаются. Подобное пученне малка грунта в пределах глубины промерзания могут вызвать недопусти-.-.формации опор, поэтому заложение фундамента назначается ниже глу--< промерзания.
Рис. 45. Металтяесквв сспует:
- вскжкгЬ т.~г ПГ-с; 6, ьорытгый гвье ШК-1
Гтавкца сезонного промерзания устанавливается наблюдениями в натуре г. данным метеорологических станций. Ориентировочно глубина промер-= пр,щимаекя для северных и восточных районов СССР — 2 ,ч, для цент--ых —1.5 м и для южных —1,1 м.
: твердых и скальных грунтах глубина заложения фундаментов опоеде-состоянием грунта. Вёрхни:. выветрившийся слой грунта снимают на уубииу выветривания с запасом 0,25 м.
. гя заложении опор больших и средних мостов на естественном сснэва-г.--’: не . ' ; . злчыза -с.......
• фи устройстве фундамента в сухом грунте котловая разрабатывают без стенок; крутизну откоса стенок котлована Устанавл;тзают в завнси-. - вида грунта. В грунтах глинистых и суглинистых при возможном йх - гжаеиии крутизна откоса принимается не более ! : 1.
3 супесчаных, лёссовых и водоносных грунтах. когда уровень грунтовых ” т выше подошвы фундамента. последний устраивают под защитой деое- чо1, или металлической шпунтовой стенки.
Деревянный шпунт применяется при глубине забивки в грунт «ома Пр„ отсутствии в грунтах различных включений (камни. зато- -С сревья и т. пл. Шпунтовое ограждение устраивают из брусьев тот-ся "»*ххж «‘•узд»»'* 4-8 сж. заб1;заемых в грунт по пери-
; .-.отлована в виде сплошной стенки (рис 44 о) ’
-1^^“ SOCKH шпунтового ограждение - пентаны - обрабатывали raSn*,,1о6ы каждый брус .тоска, имел с одной^^.
srs-л asss и:
прикрепляемых к маячным сваям, мни.......... < паи i r.iiiiri но всех углах WilyjggS
<*«<> ..ok'I.i.uu .. и.I par. loam... "... I.11 " h'" "о .u.Hlou вы. .... . ,
укрепляют рае,юрками. Illi.yi.r забщ.......>1 на I .4 лубже дня Ko.,1(ltulH
чем уменыиаг’.еч i...ТОК .рунтоных ИОД черв,. ДНО кот....дня,
Металлический шпунт яплчстся более совершенным о( раж,.синем котл-ваноп. Металлические шпуитипы имеют ио продольным кромкам замки д.1(| соединения между собой. Металлические шпуитипы плоского (рис. I/,. (|) корытною (pile. ‘16. 6) профили MOI У'1 быть ДЛИНОЙ 12 Ж. ЧТО Почц0,.|НеТзЯ1 бивать их на большую глубину1.
Стальные .пну нтнпы хорошо проникают через плотные гравелистыеТруп, гы. Однако в грунтах, содержащих камни, карчи н г. и., некоторые шпунтиц^ могут останоиигьен па каком-либо уровне. I огда концы шпунтик обрезают pq». малыш их осп во избежание разрыва замка.
СИЛИНЫ. ФУНДАМЕНТЫ
Спайные фундаменты применяются при слабых грунтах основании, при глубоком расположении плотных пород, а также на местности, покрытая водой. Ciiiiu могут служить как для передачи нагрузки плотным грунтам, так а для уплотнении слабых грунтов.
По характеру работы спай в грунте различают:]
и) cn.iii стойки, передающие нагрузку на прочные милосжимаемые грунты (рис. 16. о);
0) висячие спаи (сваи трепня), передающие нагрузку главным Образом м счет трепня свай но грунту (рис. 16, б).

Рис. -1(1, ( хгми еппйны.ч ocituiiiiiiiift;
<i) т (bill c tt'llnit, d) i.||< пчпе citHII
P>H‘, I. I П (111 IIIJ11 рен тперм
<D tiiiTMill, rt) иисокиЙ ( VjJ
fc-n.1.™.!. mST T' ,"'д1''"АеЛяю.ен ua деревянные. железобетонные. ,r ' ' : , , ''"'о.... "о способу ширежеиич сван бывай»
Ь.О.ШИЫ. . камтф.1. iin.ie. буровые, шиповые. По положе пню о.иос.ис ...ио IO' рЩЮИТП 1'аплИЧШот чертик,. .... ..Мойные ci. та о I H.H.U1X.и ... <«
1 lull IIII <111 ipyiHUlMCHT Гог Ю1ГГ II I (I I 4.. Ill ......
IBWITHOU .О.И.,а. ил., .кю.'.об, lou.B.ii n.'iHioii' .верком"'4
...'.e.,„BB.l l" нши.омерио.о распре-
I.... ...в тублеи.з В . рун. (рае. I,; 1 "aMJI,,IK"' низким, если не (о.пи*
It высоком сваЙНом ростверке ........
пости грунта (рис 1<”. о) ..! Р<1еио.'1ожеН11 выше поверх
Рек'тверки могут быть Oeiouiii.iMn Я
бо паи. о |ч1епр<|. гранение IIMCIOI Пс.оииые в 11 U'Pei.uillli.iMii. Нан
1..Т О..Ы екай. Голщиш. плиты ро, .перка .. r'ciHe.!'"', !' и'лываЮ^
• 1,11'4vivii uh|hvu^imcivm расчепхм» но
она должна быть не менее 0,5 .и. Размеры плиты-ростверка определяются условиями размещения необходимого числа свай, способных воспринять нагрузку опоры. Сваи размещают в рядовом или шахматном порядке с таким расчетом, чтобы расстояние между их осями было не менее трех толщин свай, а расстояние от края плиты ростверка до ближайшей грани сваи —не менее 25 см.
Высокие свайные ростверки применяются при глубине воды в реке более 3 когда работы по устройству открытого котлована осложняются трудностями водоотлива или когда вес кладки фундамента, приходящийся на единицу площади основания, превосходит допускаемое напряжение на грунт.
При устройстве высокого свайного ростверка сваи выступают из грунта, а бетонирование ростверка производится в опалубке, подвешенной к головам свай. Объем кладки ростверка небольшой, поэтому на грунт приходится небольшая нагрузка от собственного веса фундамента. Для высоких свайных ростверков обычно применяются трубчатые железобетонные сваи.
Деревянные сваи изготовляют из круглого леса хвойных пород. Бревна для свай
a)
Рис. 4S. Конструкция деревянных свай:
а) с заострением; б) с металличе-ким башмаком; в) н г) пакетные сваи
Рис. 49. Стыки । а) вполдерева; б) впритык;
свай:
в) в стакане
употребляются диаметром 24 —36 см с прямым и ровным стволом, очищенным от сучьев и коры. Влажность древесины не ограничивается. Нижний конец сваи заостряют в виде трех- или четырехгранной пирамиды (рис. 48, а) с вершиной, лежащей на оси сваи; само острие притупляется.
При забивке свай в гравелистые грунты или при наличии в грунте твер-j:.ix включений свая оснащается стальным башмаком (рис. 48. б), который плотно пригоняют к острию сваи и пришивают гвоздями. На верхний конец олову) свай надевают кольцо-бугель из полосового железа или наголовник соответствующего очертания, предохраняющий древесину сваи от размочаливания при ударе молотом. По окончании забивки сваи бугель снимают. Кроме одиночных, применяются также пакетные сваи (рис. 48, в и г). Стыки бревен пакета располагают вразбежку, стягивают болтами и перекрывают металлическими накладками. На острие пакетной сваи устраивают общий башмак.
Обычная длина свай 6—12 м. При большой глубине забивки деревяные сваи наращивают. Наращивание принято делать вполдерева (рис. 49. а) или впритык с металлическим штырем и накладками (рис. 49, б), а иногда с применением отрезка металлической трубы (стакана) (рис. 49. в).
Железобетонные с в а и по сравнению с деревянными обладают ядом преимуществ, главным из которых является возможность располагать I. иошву ростверка выше уровня грунтовых вод, уровня водотока и др «чения',7т°«Т0НН“.': Гап’"” Т СВам ‘РИе\50) "зготовлякхтся квадратного .не V. п 2 4? 4 С"- '"а₽ка 6етона ДЛЯ сва" назначается не
я.и^через^'Т железобетонных е8ай составляет от 6 до 24 градация
Сван армируют
SZ1?""” »'- Д"аМСТР армату-ры в зависимости от се-
ясная н ДЛИНЫ сван колеблется от 18 до 2э леи.
Нижний конец сваи выполняется в виде башмака к которому приваривают сваренные в пучок стержни продольной арматуры Головную часть сван, вос-причнмаюшую ударное или вибрационное воздействие, усиливают несколы^ кнмп рядами арматурных сеток. Вместо хомутов в сваях иногда применяют спн-мльную арматуре, обвитую вокруг продольных стержней. Для строповки при транспортировании и погружении в гр} нт в теле сваи в трех
_____ -nrrizxT dэо11»111Л.П₽ПП>Ди THIlCV Ю ПHUP Г1Тплл_ .
местах по длине оставляют взаимно-перпендикулярные отверстия диаметром 25— 30 .«.и.
На заводах и полигонах в последнее время изготовляют из предварительно напряженного железобетона, которые
сваи
Рис. 51. Способы устройства свайного основания: а> пжпж мрям я сталь,ый облло.кс а, хонстгукиия к«-чуфлстяо» СМИ. <1 «угсам е«МЖИ|Ш. е) vo’ ”
бурояо. .... О) центр»ф'г"£.,ЛХ« «а *
И погруженье винтотк.П свая ваГ.е. таяом. Г - hpoSoT о _ ,™1.’ з-обом.к.; «-бегов; Т-раскрырающя^, болтовой СТЫК; 7—кабестан
Рис. 50. Конструкция монолитной железобетонной сваи
более прочны и экономичны по сравнению со сваями из обычного железобетона.
К а м у фл е т н ы е сван (рис. 01, о „ б) для повышения нх несущей способности имеют уширение на конце, создаваемое с помощью взрыва При устройстве камуфлетных сваи сначала забивают до необходимой глубины сильную или железобетонную оболочку с заострением на конце Затом в нижнюю ее часть погружают заряд взрывчатого вещества, связанный с проводом выведенным наверх. После этого оболочку заполняют пластичным бетоном*’ взрывают заряд. В пространство, освободившееся у острия сваи, сполмет птастт-грун?ТОН’ Обра3уеКЙ П-Ушевидное уширение, распределяющее“а!ление М-
Буровые сваи (рис. 51, в и г) с уширенным оснлп-.и„,„.
ные проф. Е. Л. Хлебниковым, состоят нз буровой колонны "Редл‘?жен’ ной внизу долотом и специальным механизмом е г зскрыпА..™"™ ’снас,жен" При бурении стенки скважины укрепляют протии (Х,,., 'Ц"м,1га ножами, в нее глинистого раствора. По достижении проектной от1^"” нагнетанием специального механизма ножи раскрываются и. вращая» еж!.. посРе*с1вом в нижней части скважины. По окончании бурения ножи °”разУ|ог УшнРвнве 1 чуреиня ножи механизма склада-Я
ваются и он извлекается из скважины. Затем в скважину опускают арматурный каркас, после чего производят бетонирование.
Ц е и т р и ф у г и р о в а н н ы е железобетонные сваи находят применение в фундаментах опор. Эти сваи имеют наружный диаметр 0,4—0,8 .и и толщину стенки 8—12 см. Сваи собирают из отдельных секций труб длиной от 8 до 12 л. Для стыкования на концах секции имеются металлические фланцы (рис. 51,5) с отверстиями для болтов; к фланцам приваривают рабочую арматуру железобетонных труб. При стыковании секций фланцы скрепляют болтами, что позволяет соединять секции в процессе погружения свай. После погружения полые сван заполняют бетоном.
При изготовлении центрифугированных свай арматурный каркас с приваренными фланцами, а также необходимый замес бетона помещают в разъемную металлическую форму, установленную на специальном станке —центрифуге. Затем форма приводится во вращение со скоростью до 300 оборотов в минуту. После центрифугирования, которое продолжается несколько минут, производится пропаривание секций.
Винтовые сваи состоят из металлического ствола с винтовой ло-
пастью на конце, служащей для погружения сваи и передачи давления на грунт. Ствол представляет собой трубу диаметром 40—60 см.
Погружение винтовых свай производится при помощи специального механизма-кабестана, который надевают на голову сваи (рис. 51, е). После достижения заданной отметки из полого ствола сваи извлекают грунт и заполняют ствол бетоном.
ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
В случаях когда плотные Слои грунта, годные для надежного опирания фундамента, залегают глубоко, причем обычными сваями трудно воспользоваться, так как сваи получаются значительных размеров, а большое число легких свай не размещается в ростверке, прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. К фундаментам глубокого заложения относятся:
а) сборные железобетонные оболочки;
б) опускные колодцы;
в) кессоны.
Сборные железобетонные оболочки в последнее время широко используются при устройстве фундаментов спор. Оболочка представляет собой тонкостенный железобетонный цилиндр (рис. 52), погружаемый в грунт с помощью вибропогружателя на глубину 30—50 л и более. Применение сборных оболочек позволяет осуществить полную механизацию всех работ, сократить сроки постройки фундаментов и снизить расход бетона по сравнению с кессонными фундаментами.
Фундаменты из сборных оболочек подразделяются:
а) на сборные из железобетонных полых свай диаметром 0,4____I м;
б) на столбчатые фундаменты из свай-оболочек диаметром 1 6—2 4 и (рис. 53, а и б);
В) фундаменты из колодцев-оболочек диаметром 3—5 м (рис. 53, в и г) • зависимости от поперечного размера оболочек фундаменты сооружают с низ-- М или высоким ростверком (см. рис. 53, а и 6); без ростверка или с роствер-Л являющимся одновременно подферменной плитой (см. рис. 53, в и г) Обо-диаметром до 2 м в зависимости от действующих на ростверк нагрузок Располагают вертикально или наклонно. рк нагрузок
шого ДИаМеТр0М Д° 2 М СПЛОШЬ заполня|от бетоном. В оболочках больную и < ? лелают Утолщения стенок до 0,8-0,9 м. а также фундамент-; 1 орную плиты. Колодцы-оболочки изготовляют с толщиной стенок
ляет [>7„“„ДЛН,Ю" зве1,ьеа в сваях-оболочках толщина стенок с«-тав-“ поперечно(^с,'п1ра3льнойВ аркатурой!’ С™™ Оболочек аРм”РУ'°т продольной
Mln, ,„.,0,,., v„, „Лиочск npniiHM.ieien „е ....же-П>. ., ин .апаше.. ,ЖГДоо» Арматуры ..е.виьзу юге,, стержни гладкой iwe| 1','“^оЕ.екЫсгь.1,УК'Т фланцевыми болтами или сваривают соотад етЮщ.,е выпуски продольной арматуры. Присоединение ш.бропогружма в оболочке обычно делается на фланцевых Ахатах,
В случае опирания на скальные грунты в основании оболочки пробури мют скважину, в которую вставляют арматурный каркас, а затем подпеть скважины н оболочки заполняют бетоном.
О и у с К н о и к о л о д е ц (рис. 54, о) представляет собой прочную оболочку. открытую сверху и снизу, внутри которой может производиться выемка грунта, По мере удаления грунта под действием
собственного веса колодец опускается, а сгонки
его наращиваются. Опускные колодцы применяются в случаях, когда прочные грунты залегают пот сравнительно слабыми водонасыщенными и легко разрабатываемыми грунтами, но при отсутствии в этих грунтах крупной гальки, валу нов. деревьев и т. и. Опускные колодцы бывают бетонные и железобетонные прямоугольного или кольцевого очертания в плане. При значительных размерах в плане колодцы разделяются внутренними перегородками на отдельные шахты, что уменьшает свободный пролет наружной стенки, работающей на изгиб. Разработку и удаление грунта в шахтах ведут
Рчс. 52. Погружение оболочки
I - •»ОПОПОГру»1|,сл„1 M1IIIIK. Л ОООЛЧЧК»
Рис, 53. Фундаменты
опоры
н« оболочек: оболочки; I - оболбчка;
1 |'ИСП0рК4; 5—;о.»о
механизированным способом грейфе
Иногда I» песчаных гпхштчч пн», « -
">г подмыв Под ножами колодца | \\кПм\*U ,<ПЯ °”' скан,,и молодца примени-
" "" ,1НЬ1 ‘-•'Чаи •'н>ека„1|я кадодн
ирои.шотяг ЦОДВОДНОС
у б< тонной паи K.-iMi-nihifi к ю п " заполнение шахт на
K”' Uh'" ’"''еюбегопп,,., ; •Ч'ХУ 'пнхты к.юодца „ерекры-
г?'
'.чг=
пени фундаментами на обо-
/.I’1 'М’Ч’ом (рис. 54, б) или гидроэлеваторой армируют ....... РУНТ ""ж'",>м часть колодца пьпют-
Кессон lone. 55) представляет собой прочную водонепроницаемую камеру, „«пазованную потолком и боковыми стенами. В эту камеру нагнетают сжатый p,vx который вытесняет воду и позволяет вести работы внутри камеры на-' Иля сообщения камеры с атмосферой служит шлюзовой аппарат, уста-пзв шваемый на верху шахтной трубы, которая присоединяется к потолку кессона Камера кессона делается из железобетона, реже из деревобетона или ме-
Разрабатываемый внутри камеры грунт удаляют через шлюзовые аппараты. Одновременно с этим наращивают надкессонную кладку. Под действием возрастающего веса кладки кессон постепенно опускается в образовавшуюся после удаления грунта выемку. Подо-стижении проектной отметки камеру кессона заполняют QfjQ
ная установка:
Рис. 54. Опускной колодец:
। ' нструкция: б) разработка грунта грейфером; в) разработка грунта гид-: ч. элеватором; /—стенка; 2 —нож; 3 — заполнение. -/ — железобетонная
плнгц. 5—грейфер; 6 —гидроэлеватор; 7 — подмывная труба; 8 — труба
для пульпы
/ — кессон; 2— рабочая камера; 3 — шахта; 4 — надкессонная кладка; 5—шлюзовой аппарат; б —воздухопровод
Кессонные работы вредны для здоровья людей и плохо поддаются механизации. Для уменьшения трудоемкости кессонных работ применяется гидромеханическая разработка грунта струями воды при помощи гидромониторов, находящихся в камере. Разжиженный грунт (пульпу) удаляют из камеры кессона гидроэлеваторами, землесосами и т. п., минуя шлюзовые аппараты. Применение гидромеханизации для разработки и удаления грунта позволяет обходиться без людей в кессоне.
КОНСТРУКЦИЯ
ОПОР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ мостов
Монолитные опоры
Опоры мостов — береговые (устои) и промежуточные (быки) —имеют разнообразную конструкцию.
К наиболее распространенным видам береговых опор, построенным в преж-"не годы, относятся: устои с обратными стенками, массивные, тавровые обсыпные, раздельные и др.
У с т о и с обратными стенками (рис. 56, а) устраивали обыч-' 3 бутовой кладки при высоте насыпи до 6 лг. Устой такой конструкции, них щг В Л'"агНе п'обРазнУЮ форму, состоит из передней стенки и двух боко-пемя» „ лЫХ) стеыок’ поддерживающих заключенную в устое засыпку Пе-3V vcTvn^»aTHb,eСТСНКИ ”Ме10Т пеРеменнУ‘° толщину, увеличивающуюся кни-СИВ из^ХтпнноП У 7 ° Й (рИС’ 5« б) п1)едставляет собой сплошной мас-корыта ЗапчЛ^ С железобетонными консолями для балластного
а<тТя сокпй "™иР УСТ0Я Увивается с наклоном к вертикали, чем дгсти ращение длины опоры по обрезу фундамента. Для смягчения дгшами-
(t

Рис. 56. Виды устоез:
а, с с/браишмя стенкаш*; б) игссикниИ; проемом: г) обсипмой
ческого воздействия подвижной нагрузки балластному корыту придается уМ лон, обеспечивающий «мягкий въезда. Против сползания насыпи на конце устоя сделан поперечный железобетонный шит.
устоя сделан F При высоте насыпи более 6—ft м
находили применение устои с провиси (рис. 56, в). Поперечные проемы, пере? крываемые сводами, служат для умеида; шеиия объема. В современных опорах из-за сложности производства работ по устройству сводов устои с проемом сооружают редко.
Тавровые устои имеют в плане форму буквы Т. Такие устон применяют главным образом для опирания пролетных строений с ездой понизу-. Ширина хвостовой части таврового устоя почти в 2 раза меньше ширины передней стенки, поэтому балластное корыто делают с консоля- > ми для тротуаров.
Обсыпной устой (ряс.
56, г) летают в виде узкого по фаса- I ду массива, расположенного внутри 3 конуса насыпи. Форма устоя соответ-qj ству-ет направлению кривой давления
вкладке, для чего тело устоя в своей нижней части развито в сторону про- . ' лета. В верхней части для сопряжения с насыпью обсыпной устой сарЯН жается короткими железобетонными крыльями.
Ширина устоя определяется шириной пролетного строения, поэтому на обсыпные устои обычно опирают пролетные строения с ездой поверху как &. к* '' узкие.
мжмямямм
Раздельные устои (рис. 57) .j-
сыпи бълсе 8-Ю ж и при **
может подвергаться размыл течения, когда конус насыпи

Раздельный устой состоит из двух опор, рагположеяных на о фундаментах. причем передняя опора (береговой бык* по условиям закладывается на достаточную глубину. а задняя опора >обычно vwi4 —несколько выше. Чтобы прекратить течение воды н пред конус насыпи от размыва, между береговым быком и устоем устраи кую соединительную стенку, верх котором несколько рнэовта высоких вод. Эта стенка отделяется от о&?их опор дефо ними. швами. В раздельных устоях пролет между устоем и быком об»., крывается железобетонным млн металлическим пролетным строением» .1 ваемым переходным.
Пустотелые у с т о и (рис. 58» находят применение в крупных | тах при высоте насыпи 12—2V .к. Эти устои железобетонные, бетонируются месте. Применение пустотелых устоев по сравнению с массивным;! позе— значительно снизить объем кладки выше обреза фундамента.
Промежуточные опоры — быки различаются между <х очертанию в плане, которое зависит от местоположения быков , в воде ; суходоле', от условий протекания воды под мостом и характера ледохода более целесообразна хтя речных опор обтекаемая, г. е. закругленная, сечек «я в плане. Быки, располагаемые на суше —в мостах через сух, путепроводах, виадуках и эстакадах, имеют обычно прямоугольное очер пр!> этом для предохранения углов кладки от выкроспивання прямые обычно закругляются.
Н» реках с небольшими скоростями течения if слабым ледоходом быкам с верховой (носовой! и низовой! (кормовой1 стороны придается закругленное ояерта е (рис. 59. <;». При сильном течении носовая сторона быков чгодДИ ся в виде водореза (рис . реках со значительным ледоходом
ют бык:; с ледорезами (рис. 59. ю. Верх ледореза должен быть на I л вышеаяЯ
высшего ледохода, а ииз —ниже самого низкого ледостава на толщину льда.
Быки сооружаются под один и под два пути. Ширину я та-дцпну быка ва-значают взавнсвмостп от величины пролетных строений, а также от характера очертания быка в плане. Размеры быка поверху должны быть достаточишгя ала размещения опорных частей.
Пр* небхтыоой высоте опор грани быков делают вертикальными. Быссмие быки по архитектурным соображениям устраивают с склоном граней от 120 . до ! 4с. чем дсктшаегся также уменьшение напряжений в сечении во сбсе?' . фундамента.
На высоких мостах с езде понизу кладке тела быка, распотеженвей загсе горизонта высоких вед. придается прямоугольное очертание в плане. Б к.тдтке для уменыжния объема устраивают проем; иногда подферменюю плату епэьл разлт ва колонны (рве. 60).
Сборные опоры
При сооружении опор мостов отверстием до 15 и и высотой г-^вг ДО• получили применение сборные ковстрхкцня из бетонных «.токов (рис. 61) «е-Я сом от 3 до 4.5 m (из бетона марка 14> й поофермеяные йюы имеют вес 33 « « 9 Ечлоюг стандартных размеров изготовляют ка заводе или полнгоие, туансЯИ^И тмрчж?? ва желелнодф<>ж>£>;х r-ianivcMax на плгтройхх места м устаяДОИМ^Н вают hi wcto арчшоы Швы межах блоками запссныюх uoeesmuM f
Б средних и 6.V местах находят применение рдлзмчмые вады jM ныл бепжмыд н железобетонных осор. как-то трх^зтотелескоаматеийЯ^ 3 самые из бетонных 6.:?чсв. сборне-монол1ЕПше аз же.гезобетошых с/скож/Я «редазрнтольню напряженные и лр.
Тру6члп>геахеског.ическя< спорные осторы фие. 62. состоят мз двух ,3’
°”><УМ,МИ>Ц поаерлх мшиюн железобетоямо* пыффмешкй
Б орсмгжу .и*чйых опорах высотой £хх’ее и Н <ОТ поfrtXTHQ** ю ГОЙЙЙ
эонта меженных вох Г.ЧВ) между катоыкдмн еммпк . ;рл-
изй с**зь — ригель.
7: /‘чет :-rerecxctiz==c*ует-z -; ; ~: zeesee 4 л устрагзазпг ozsao-
ZZ<3 йагдду Иоасиюгн.
I
застте ==сызгбазее 4 »-aesi?rv;::: хзмовхс —.а. у еттгсых z:-z - = -s алкта еВеяетд^ае” посевы четырех ЕМОев (две вэ ezzt вгждоЕ-
: = » е с тоеч н о-бл оч и а е ов ор ы z < усгрггзег’ sa
• * • --<<»>—U ... сзг.'- Ек'.сл агсглг - гетог .влчгуех жэ
.: г * 1Я —Я№. ога.т<а<ж жеэеаобиовь;» вг;». :< • Стомао-бг
- -:s. зол :зздег»ые стгоевая 'рчгетгм 33—or x z~. =ь<:ог-
• —14 *.
- z = o-w о г ‘ д : ч е о г с ~. ы -с. o4i го . жиееся • > ср-ямо-’ —огелсдх ж=леэХ5«гжгьд бл:аов а ь Л; fen ._ i.:ec-дах-._£_т , стеках ь !~Z." гуеьяае размеры &кам а - редких с-Хйссо
о..аы. Ч* че» sp-.coa в ал аьасега атзезех». тся аыс:-г;.ё совсы.
-Аг. -ПЛИ» • "1-^ 'и- nftlV-b -ЧлГЯ--» Д: —д^:.

= Ш)ч
а) вдаль моста при пролетах 15-30 .и — не менее 15 см, при пролетах 30-100 м — не менее 25 с.ч;
б) поперек моста при тангенциальных опорных частях — не менее 30 см, при катковых и секторных 50 см.
Верх кладки устоя с боковых сторон окаймляют кордонными камнями (из естественного камня или из бетона). которые располагают таким образом, чтобы их верхняя плоскость находилась на уровне подошвы шпал. Кордонные камни препятствуют осыпанию балласта из балластного корыта и слу-
жат для прикрепления перильных стоек.
Подферменные площадки быков и устоев, расположенные на высоте более 5 ограждают перилами.
Внутреннюю поверхность балластного корыта устоев покрывают оклееч-ной гидронзатяцией (рис. 66. а), а поверхность, соприкасающуюся с грунтом насыпи,—обмазочной гидронзатяцией (рис. 66,6).
Рис. 66. Гидроизоляция:
акгеечная: обмазочнзг; 1—грун-свочный слой: 2—битумная ма стека;
3 — гидронзол. 4—бигамтнт; 5 —защитный слой
Вода из балластного корыта отводится в дренаж из камня и щебня, который устраивают за устоем в поперечном к оси насыпи направлении. Выход дренажа следует распатагать нескатько выше горизонта меженных вод. Устои засыпают дренирующим песчаным или гравелистым грунтом.
Конус насыпи отсыпают с таким расчетом, чтобы задняя стенка устоя входила в него не менее чем на 0,75 при этом откос конуса проходит ниже заднего ребра подферменной площадки не менее чем на 0.60 м. Конусам насыпи придается уклон: на высоте первых 6.« от бровки полотна —не круче 1 : 1. на высоте следующих 6 л — 1 : 1,25 .я и дальше —не круче 1 : 1.5.
Для предотвращения подмыва подошву конуса распатагают на расстояииД от наружной речной грани устоя не менее чем на 0,50 .« в сторону насыпи. КвЯ нусы устоев отсыпают из хорошего несплывающего грунта и укрепляют на всю высоту каменным мощением или бетонными плитами.
опоры автодорожных мостов
Массивные опоры (быки и устои) автодорожных и городских мостов вв^Н водятся из бетонной, бутобетонной и бутовой кладки. Последние годы наряду > с массивными опорами применяют гибкие железобетонные опоры Промежуточ-Я' ные опоры — быки могут иметь сплошную или статбовхю конструкцию и вы- £ патняются из манат нтного или сборного бетона к железобетона. ВепегоМ^В опоры—устои выпатняют с обратными стенками, обсыпные, с откосными крылынИ ми и др., конструкция которых аналогична устоям железнодорожных чоспмЛ
Промежуточные опоры автодорожных мостов могут быть уст-S роены из железобетонных свай, в виде тонких стенок, отдельных столбов блоч- Я ной конструкции и др.
Железобетонные сваи забивают на глубину не менее 4 м в ' объединяют поверху железобетонной насадкой, которую у станавливают в то-'М TOBOM виде на головы сван. При большой высоте опоры Делают двухрядными., причем головы свай на уровне меженных вод объединяют нижней насадков (рис. 67). Верхняя часть опоры состоит из стоек с верхней насадкой на которую опираются пратетные строения.
т „ „ „ железобетон н ы е с Т е Н к и (рис. 6Н) устраивают с двой^а^а^Р^изе^
....
пролетные строения.
Рис. 67. Опоры из железобетонных свай
Рис. 68. Опора в виде тонкой железобетонной стенки
Опоры в виде столбов состоят из одного, двух или большего числа столбов круглого, овального или прямоугольного сечения. Столбы опираются на один общий или раздельные под каждым столбом фундаменты. Столбы поддерживают железобетонный ригель, на который опираются пролетные строения. Столбы опор делают монолитными или сборными из готовых железобетонных колец (рис. 69, а). Одностолбчатые опоры (рис. 69, б) обычно делают монолитными, причем железобетонный ригель такой опоры имеет две консоли, жестко связанные столбом.
Рис. 69. Столбчатые опоры: о) со сборными столбами; б) одностолбчатая
Рис. 70. Устой автодорожных мостов: а) на железобетонных сваях; б) II-образные
Ь л о ч н ы е опор ы устраивают из отдельных бетонных блоков, укладываемых на растворе с перевязкой швов. Сборные опоры могут быть сделаны полыми — коробчатыми. В этом случае блоки делают в виде железобетонных б'юков" илвдвУтавРов- Носовую и кормовую часть выполняют из массивных „я, J*6 ‘ Р ° ' ° В 1,1 х ° " ° Р а х автодорожных мостов в настоящее время МИ KiT'"' конструкции устоев из сборного железобетона с консолями (крыльями), с контрфорсами, Г-образные и др.
Насадку св1йиой^ппп^ЛрЯ7лЯ К°НСТРУКЦВЯ Устоя с железобетонными сваями.
-ждукото-
Чюрсной ст^иЛГус«ХТ\ляСг'ПИ УСТ0" М0ГуТ бЬ1ТЬ УетРоеиы в виде контр-и С уступом для опирания пролетного строения.
Железобетонным устоям иногда придается П-образная форма (рис. 70, б). Передняя стенка таких устоев устраивается с утолщением в месте опирания про-лХго строения; фасадные стенки устоя в виде крыльев опираются на перед-ннтю стенке и специальные столбы.
В береговых опорах мостов большое распространение имеют также устои с обратными стенками, применяемые при высоте насыпи до 5 м, сооружаемые непосредственно на грунте. Передняя часть такого устоя представляет собой подпорную стенку. Пространство между боковыми (обратными) стенками заполняют дренирующим грунтом. Передняя и обратные стенки образуют П-об-ра’зное сечение в плане (см. рис. 54). В настоящее время устои с обратными стенками делают тонкостенной конструкции из железобетона, что позволяет уменьшить объем кладки до 50%.
Обсыпные устои (см. рис. 55) применяются при большой (от 5 до 20 м и более) высоте насыпи. Для сопряжения с конусом насыпи подобные устои снабжают небольшими железобетонными консольными крыльями. Для улучшения работы передним и задним граням устоя придают уклон в сторону пролета.
Устои с откосными крыльями состоят из трех подпорных стен, разделенных сквозными швами. Крайние стены срезаны параллельно откос)' насыпи; конусы в этом случае отсутствуют. Устои этого типа широко применяются в городских путепроводах.
2. РАСЧЕТЫ ОПОР МОСТОВ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Расчет опор производится по обрезу и по подошве фундамента по первому предельному состоянию, по прочности и по устойчивости положения на расчетные нагрузки с коэффициентами перегрузки. Кроме того, производится проверка ограничения положения равнодействующей активных сит
Расчет по прочности сечений в н е ц е н т рен н о сжатых э л е м е и т о в (СН 200-62, п. 576) производится- Р при малых эксцентриситетах по формуле
Л’е ф$о
(Н)
при больших эксцентриситетах по формуле
JL<R
фАе К-
Признаком малого эксцентриситета является условие
(15)
(16)
при сжатии.
В формулах N — нормальное усилие;
Ф-коэффициент понижения несущей способност., принимается по табл. 10; ооностц
е —расстояние от точки приложения нормально™ до менее напряженной грани сечения ного Усилия У So—статический момент площади F относите отпряженной грани сечения; ьно менее на-
sc — статический момент площади сечения ежттг,.-
на Fe относительно менее напряженной г.Л? зоны бето' и R, — расчетные сопротивления; соответственно НИ сечення; I и сжатие при изгибе принимаются по табл гие осевое
Таблица 10
Козффмвиент z понижения несущей способности при сжатии
<4 4 6,6 ?0 12 И 16 18 20
. . <!4 14 21 28 35 42 49 56 68 “0
. . 1.00 0,98 0,96 0.91 0.86 ‘ 0.82 0.77 0.72 0.68 0.53
Таблица 11
Расчетные сопротивления бетона и бутобетона в кг cmz Марка бетсва ВкД ССПуОТВВЯСЯНЕ <~ ; !
ISO I 200 I ЗОЭ ) 400
I С*..т е осевое (призменная прочность)................. 55 65 105 135
Г ПР’ изгибе Ra .................................... 65 80 125 170
В табл. !.: р = ~ и а = ——для бетонных и бутобетовных элементов: or
Ь — наименьший размер поперечного сечения элемента:
г — наименьший радиус инерции поперечного сечения элемента: /0 — свободная длина элемента <СН 200-62, п. 205).
Пример расчета быка прямоугольного очертания
а) Исходные данные
.хдролетном месту (ряс. 71) на промежуточную опору |бык), имеющую пря-_ :г = е?.ие в плаке, опираются два железобетонных пролетных строения рас-
-олегаи:’ /1 = 1а=10,8ж, причем одно из вих (I пролет) имеет на быке : опорвую часть, а другое (II пролет) — неподвижную. Кладка тела быка и та выполнена кз бутобетона марки 150. лолферменный оголовок (прокладник)— .3 бетона марка 300.
ас? о табл. 11 для бутобетона марки 150 расчетные сопротивления принимают-:л-ат-.?е осевое ₽ср = 55 кг см* ; на сжатие при изгибе 7?rt=65xa см-.
*:я пая нагрузка: полный вес железобетонного пролетного строения длиной составляет 102 т. из них вес балласта с частями пути и перил 46 гл. или на
4 Р1 = 11 55' ~ 4 т,Л1, пролетного строения 56 т, илина 1 пог. м р* =
-=л = 4.8 ш/м.
Временная вертикальная нагрузка С14.
л л я прямоугольного сечения формулы (141. (15) и (16) приобретают вид-
•Р« малых эксцентриситетах
2е.\
Л ) "пр»

'f эксцентриситет приложения продольной силы;
,Н момент действующих сил относительно центра тяжести сечения;
Л высота сечения;
Л' площадь всего сечения; больших эксцентриситетах
Л'
,v
(18)
Признаком малого эксцентриситета яплястся условие
сп ч 0,225А. (19)
Расчетные схемы загружения
Проверка быка п направлен и и вдоль моста
ма Основные сочетания нагрузок. постоянная нагрузка переменная нагрузка на одном мл пролетов.
" " ^^"'"'"че сочетания нагрузок постоянная нагрузка, премеяняя нагрузка на обоих пролетах. Дополнительные сочетания то же плюс торможение.
Проверка быка и направлении поперек моста
мл i\.ис сочетания: постоянная нагрузка, временная нагрузка на обоих пролетах Дополниильные сочетания то же плюс давление льда и поае-речного ветра.
б) Проверка напряжений по обрезу фундамента
• ’.•„нпне размеры быка приведены на расчетной схеме (рнс Г2) Плошаяь сечения по обрезу фундамента
F bh 4.1 • 1,9 ля,
М.-мент инерции сечения
, 4.1. 1,9*
'-ТТ----------1»-----S.35-*-
I обстпепный нес быка;
пр. клахной ряд. 2,5 • 4,1 • 1.9 0.5 - 9,75 т;
• ло быка 2.2 3.96-4-1.К о2.8 п
Рлсчси.ыя вес бык.» Q с х четом коэффицие нт перегрузки (п - 1.1)
Q - 1,1 • 72.6 79.9 м.
1Л
Ш LI -£3*1 *8'0*9*01ГО WR'OJVI’O J
nx.„„. .lr,„doU., m,ЯИЗЕЯ0ИВ1ЭХ H;,ипии *
(£Z and wo) и и и a ж X d j r? i, Bwaxj ц
•«»»/»» SS--- '“»>,»»/« g-g- ,w/w ж b l .4 .hWi 1ч . I-.
\ uro-г I rsee \’»г 'J'n
•Л>ф OU BM0<»irsv.«lii0 BHHdwudiwn Xwoicou -НП1ГВК BuiraMirou иммаии^*”
»r mv'o - v дгг'о > uro • ~Л- N "г ГС9 w
xainoiidxHanaxf?
WU1 1*69 = 9'Z£'0*3'89l - W - IV
wodoxn eii iixsXdjen yoiiudwachi 10 винэьээ ихэажвх edition оичкахизоихо хнэмо^
w l'89£ 3'891 +09-Z4-6'6Z N
виз xnn4L'BMHj.doa bkkXj LZ‘\ «Rwaed '(£21 " *£9-003 HD) мог wjj
-ем xuiiHBiohOD ХП1ИЮИЭО iidu имеМлен yoHnawodfi Birir HMcAdJodon июнпиффеом и , ( ‘И-/Ш trg‘t3 = г/ и- я‘01
- у и q— tj iidu g iryex on KewoKirofaduo ‘емеМлен Beiuwoireeiinxe Beimowoda - ./ ।
*w' 3'891
3 SS'll • 91'1-3
Z3'l ~ v u '
KMEXdjen ijoiiHowodn 10 OHtioireej/
(£Z 'and) в и и а ж X d a e £ ewaxaj
eaiqp KnnaM'XdJeE яиэхэ этиаьзе^ '^L ’3l|d
£6*0 Boiaunaed *ц 'irgei ou HnnwiroudainH ou ynwaBiratfaduo 'i хнэнпиффеоу
= i :9,“Й7=у
'tv G‘I = Q -w 36‘y 9t-‘t- • 3 °7
-ojonioiXraifo eh kVoxdh ‘iiaiaBiratfaduo ихзондоэоиз иэШХээн винажипои хнэнПиффбом
'(I * I и) BHHOodia ojohxol'
-odu и (c‘| = v) exaeirirep Birtf (SI I *u *29 003 HD) HMfAdJodan нхнаипиффЕОХ - ч 1
, ______________3_________________ 3 dp
ss‘ll (e't-• 1'1• £‘l) qlzdu+ 'tJu)
Bimoodia ojouiou’odu еэон xo ainiou'flfL'
дополнительных сочетаниях нагрум гдр 08л — коэффициент перегрузки пр
(СИ 200-62. п. 127):
* —временная вертикальная нагрузка, ...™
I - расчетный пролет пГ“ет"°" Р „а неподвижные опорные части правд,.
Независимо от передачи то, моз с ,скользящие) опорные части в размере
мается передача тормозной силы на n Д |24) н0 СУММарное усилие не должно
50% полного продольного усилия (Lt - ’ иж,1ые опорные части большого „ли
превышать усилия, передаваемого через неподвиж одного из равных пролетных строении. -.ппм<гччая сила равна 27 tn.
Поэтому в нашем случае расчет . 19 ,, выше головки рельса Обычно
Тормозная сила считается при-.о/ 1 _ ' шарнир опорной части. СогласноСН 200-62 &7«еОЯЖ“Иуч”тРХ"^>ерт1кальное давление .. момент, возникающие от переноса нагрузки. 1_лп7 —4 53 л
Плечо тормозной силы ar = 4.4b-Ь О.и/ — -«• ч1ви_.
Момент от торможения в сечении по обрезу фундамента
Мт = 27-4.53 = 122.1 т.п.
Давление от временной нагрузки на обоих пролетах:
при основных сочетаниях
21k
•А к “ п 2 ~
10.8-18.13
1.23-2 -----2-----
= 241 т;
при дополнительных сочетаниях
21k
Лк =0.8 п -9- =0,8-241 = 193 т.
Сумма вертикальных сил при основных сочетаниях нагрузок
N = 79.9 + 2-50 + 241 = 440,9 т.
Сумма моментов относительно центра тяжэстн сечения равна нулю. Эксцентриситет равен нулю. Проверка сечения производится по формуле (17)
ДГ / 2е0\ N 440,9
( 1 4- -jr I = = q~97= 58.2 т .ч2 = 5,82 кг/см* < /?пр = 55 кг см*. I
При дополнительных сочетаниях нагрузок сумма вертикальных сил:
N = 79,9 4- 2 - 60 + 193 = 392,9 т;
122.1
е° = 392?9 = °’31 °'2'25 11 = °’225 * 1.9 = 0.428 л.
Получен малый эксцентриситет. Проверка производится по формуле (17):
N 392’9 Л 2-0.31 \
<? F 1“ h )~ 0.97 - 7,8 + П9“I = 68-7 = 6,87 кг/с.и2 < R по = 55 кг см*.
[111 схема загружения (см. рис. 73)
Давление льда (СН 200-62. приложение тля nnnn п вычисляется по формуле И ' Д опор без Режущего ребра
Н т /?р b h,
гдг щ - -М—формы =г-=-м,ого очертания, пр................аемый р.э-
Rр—нормативный предел прочности льда; при первой подвижке R = 75 т н 6-ширина опоры на уровне ледохода („ примере 6-10 .п р 6-толщина льда; принимается равной 0.2 з<; Р *’9 ’•
Н = 1,0 • 75 • 1,9 • 0.2 = 28.4 т
Плечо до обреза фундамента ал-= 1,40_— | зу „
Момент от давления льда
«а = Н о„ = 28,4 . 1.30 = 36,9 тм
(20)
Плз счет
.....
x3.exll.$5..............
Про»***0* егроенж
-J - » лечаше. Высота быка прккумаегся рзьабд 3.06 л о? верха подфермеяво® пхо-^^12кх д<? горязаата ледохода.
р,:<ч нагрузка с учетом коэффициента перегрузки п = 1.2
Л1Б = 1.2 • 43.91 = 52.6 гп.ч
гокый момент от давления льда и ветра:
М = 36.9 — 52.6 = 89.5 гтл:
.V = 392.9 т;
Л< 89.5
'.= - = ЖЗ = 0.28 <0.25 * = 0-925-
1 г.'стг зжецентрнентета напряжение проверяется по формуле (17)
2fe 392,9 , 2 -0.228 \ , _ .
-- . _-е 1-—«д—i=0..8m л>- = з.7Ъкг «-< Яп, = >э ха м-.
в) Проверка напряжений по подошве фундамента
Расчеты грунтовых оснований мостоз госте яиюо:
ai на прочность по грукту
А Л£
F - 1Г
производятся по первому предельному
— осевая сала з плоскости подошвы фундамента;
! — момент в плоскости подошвы фундамента от внешних сил;
— площадь г. момент сопротивления подошзы фундамента;
? —расчетное сопротивление грунта осевому сжатию:
f на устойчивость положения против опрокидывания
•^опр
(22)
: -w=n—расчетный а предельный опрокидывающий моменты:
•т — коэффициент услозий работы (СН 200-62, п. 50). равный 0.7. устойчивость звотнв скольжения
г.-,
= т' (23)
7 - 8 тор — расчетная и предельная сдвигающая силы;
* = 0-5 — коэффициент трения кладки по грунту (СН 200-62. п 692);
~ =.8 — коэффициент условий работы (СН 200-62, п 5’ ).
с. должно быть ограничено положение равнодействующей всех верти-ьх сил. действующих на подошву фундамента опоры: г*
' ; чете только постоянных нагрузок ео<0,1р:
дополнительных сочетаниях нагрузок et < у.
; =•= 4-— «сиелтрисвтет приложения вертикальной нагртэки относительно пептоа тяжести подошвы фундамента;
—радиус ядра сечения
^Г^а^ТеагГ г₽ун10МГО «"“»«« о»»» опРе«л.еГСЯ По
«•хе Л'
Л = !.2;/?[1+Л'1(6-2))-чиК1:'(Л-3)),
— условаое сопротивление грунта (СН 200-62 п 68 ‘,4л- ширина (меньшая сторона) подошвы фундамента
-Л’ — глубина заложения фундамента:
'=, ’ 7-° п ** —объемный вес гр>нта выше подошвы фундамента
>=VJ и К, х= о.З - коэффиааенты (СН 20042. о. 662. ти<Ц 78)
(24)
табл. 77);
R 1,2 ; 4.5|1 -I I),1(3.4 2)110,3-1,0(2.0 31) 5,58 м/см2 - !
Сечение но подошве фундамента
Площадь F • 5,2 • 3,4 17,7 л<-
Моменты сопротивления:
вдоль моста:
',8 т/м1
поперек моста:
Собственный
II j
5.2 • 3,4®
10,03 м11.
10,03
1У у 0,567 м;
, 3,4 • 5,2®
IV.
15,3 л °; р
15,3
। У у 1 0,865 м.
пес фундамента
Q' 2,2 • 2,5 - 5,2 • 1,0 | 2,2 • 3,4 • 5,2 • 1,0 67,5/;/.
учетом коэффициента перегрузки п 1,1 вес фундамента
Q 1,1-67,5 74,3 гп
а)
6)
3 а г р у ж е и я е по I с х е м е
Прочность по грунту
/V ’ 368,1-1 74,3 442,4 т; М 63,1 тм;
442,4 63,1
’ 17,7 1 10,из 2Б,0 А 6,29 т/д»;
ам ,„г 31,29 т/м2 |
Z- 18,71
Устойчивость положения против опрокидывания:
63,1 тм; Л4|1р 442,4 - 752 тм;
^опр Мцр
63.1
7б2 0,084 <0,70.
а)
3 а г р у ж еи и с по Прочность по грунту:
N -392,9 4-74.3 /И,- 27(4,53|-2)
' \17 1 ний 26,4 ь 17,6
43,9 т/м2 |
8,9 «/«’ < л “'8 m/M‘
II схеме
467.2 т;
176 тм;

микс
мии
Устойчивость положения протии опрокидывания: Мопр 176 шлг. ^онр М.ц,
Л1|Н, 1.7-467,2 . 794 тм;
176
7-й 0.222 <0.7,
Лд 27 «'• Т,;.
Устойчивость положении против скольжения:
Тпр 0.6 • 467,2 233,6 т;
йЪ О.'16 <0.8.
Положение равнодействующей активных сил 176
г„ . 1(.у 0,378 <0.667 м
»)
Прочность по грунту:
N 467.2 т. М Ми I Мп;
М1) 43,91 | 2 • 6,32 • 60,55 тм.

где о — плечо силы В7 относительно подошвы фундамента;
Л4Л = 36,9 4- 2 • 28.4 = 93,7 тм;
М = 56,55 4- 93,7 = 150,25 тм;
467,2 150,25
о = У7-7 ± -j-5- 3 = 26,4 ± 9,85 т/мг;
'"макс =36.25 т/м' ] __
оии„ = 16,55 т/ма I < К -°0'8 т,м '
б) Устойчивость положения против опрокидывания:
Мопр = 150,25 тм; Л1пр = 2,6 • 467,2 = 1 215 тм;
^опр 150,25
Млр - 1215 - 0.1-4 <0.7.
в) Устойчивость положения против скольжения:
Тсд = 28,4 + 6,32 =34,72 т; Тпр=233,6 /п;
7'сД=йЙ = °’149<0-8-
г) Положение равнодействующих активных сил
150,25
е° = 467'2 = 01322 < Р = 01865 Л-
Если полученные напряжения превышают расчетные сопротивления, нужно изменить геометрические размеры сечения или повысить марку бетона.
Пример расчета быка закругленного очертания
Для расчета промежуточных опор закругленного очертания (рис. 74) может при-с-пяться графоаналитический способ, согласно которому вся площадь поперечного сечения опоры разбивается на элементарные площадки (AF) и определяются значения статических моментов (Д5А) этих площадок относительно менее напряженной грани .4 — .4 сечения AF вычисляются как площади трапеций. Положение центра тяжести каждой площадки принимается посередине ее ширины. Все вычисления ведутся в табличной форме (табл. 13).
г Таблица 13
Расчетные характеристики сечения опоры
№ части Ь Д F Д5д Vi F хо
1 { 2.50 0,58 1.81 1,05 1 .05 0,58 1.81
2 3.62 0,73 1 .62 1 . 18 2,23 1.31 1.70
4.02 0.79 1 .43 1.13 3.36 2, 10 1.60
4.24 0,82 1 . -’4 1 .02 4,38 2.92 1.50
4.36 0,83 1 .05 0.87 5,25 3.75 1.40
б 4.40 0.83 0.86 0.72 5.97 4.58 1.30
7 4.36 0,82 0,67 0,55 6.52 5.40 1 ' 1
8 4.24 0,79 0.48 0.38 6.90 6.19 1.11
9 4,02 0,73 0.29 0.21 7. 1 1 6.92 1.03
10 3,62 2,50 0,58 0.10 0,06 7.17 7,50 0.95
Суммируя нарастающим
величины
статических
итогом
г_____ . моментов и площадей тра-
1, находим расстояния от грани А—А до центров тяжести постепенно увеличн-/ A S • \
юще-лся части сечения 1 х0 =—___ j . Сумма всех статических моментов площадок ' -ительно менее напряженной грани сечения дает статический момент площади «ения относительно грани А—А, т. е. 2Д1^а =-So-
no данным табл. 13 строится график (рис. 75). на котором по осн абсцисс отло-' - расстояния х в метрах от грани А —А до границы рабочей (сжатой) зоны По 11 ординат (слева на графике) и одном и том же масштабе отложены площади сечения -’зтой зоны в квадратных метрах и статические моменты площади сжатой зоны в ку-' 1,1 ких метрах. С правой стороны графика откладываются в произвольном масштабе расстояния в метрах от оси У — У до центра тяжести сжатой зоны ^е0 = х0 — • На
рафике проводится прямая, разграничивающая случаи с малыми и большими эксцентриситетами. Ординаты этой прямой 0,8А'о - 0,8 «7,17 Порядок определения величины и \ представлен на графике (см. рис. 75)
Расчет опоры с закругленным очертанием сечения по обрезу фундамента выпол-‘яется в такой последовательности
Загружен не по 1 схеме
Сумма вертикальных 79 9 + 2 .К0 + ,68.2 = 368,, т.
Момент относительно центра' тяжести сеченая от временно.', нагрузки на втором м - Ne = 168.2 0.375 — 63,1 тм.
Эксцентриситет приложения нормальной силы относительно центра тяжести сечения
Рис. 74. Расчетная схема быка обтекаемой формы закругленного очертания
Рис. 75. График вспомогательных величин для расчета быка
На оси ординат откладывают расстояние е„ = 0,171м. Тогда ширина сжатой зоны получается равной 1.90 — 0,38 = 1,52 л., а статический момент сжатой зоны больше муле” (14°"ДУ ММ0Г° эксцент₽нс,тта напряжения в сечении определяются по фор-
Статнческий момент площади всего сечения относительно гоани А — А ппивояен в табл. 13?, равен 3. = 7,17 з.». Расстояние от точки приложения силы до м^^ее напряженной грани е= Ц" + ео = 0,95 4*О,171 =1,121 л;
Ne 368,1-1,121
<fS, "6,97 -7,17 = S9'4 “/-в2 = 5.94 Ке/сз.3;
5.94 < Япр = 55 кг/см2.
3 а гр у ж еп и е no II с х е >1 е Сумма вертикальных сил
N = 79.9 4- 2 60+ 193 = 392,9 m.
Сумма.моментов относительно расчетного сечения
М = 122,1 тм.
Эксцентриситет приложения нормальной силы
__ М 122,1
«о — цу = = о,з| л
По графику статический момент сжатой „
что эксцентриситет мал, для расчета по прочности п«"" П₽евышает 0.830. Ввиду Расстояние "ро.нести применяется формула (14).
b
е- 2-4-е0“ 0.95 + 0.31 = 1.26 м;
N'e_ 392,9-1,26
«fS0 “ 0,97 - 7,17 = 71,3 ~ 7>13 кг,см*’
7,13 < /?np = 55 кг/см2.
для проверки сечения по обрезу фундамента в направлении поперек моста также составляют таблицу и строят график аналогично предыдущему. На площади разбивают только закругленную часть опоры (без прямоугольной части). Статические моменты площадок вычисляют относительно оси Б -Б (см. рис. 74).
Пример расчета устоя
Устой, конструкция которого помещена на рис. 76, представляет собой бутобетонный массив шириной 3,5 м с железобетонными консолями балластного корыта. Для смягчения удара при въезде на устой устроен так называемый мягкий въезд. Против сползания насыпи на конце устоя имеется поперечный железобетонный щит.
Материал устоя. Железобетонная подферменная^площадка выполняется из бетона марки 300; железобетонные консоли — из бетона марки 150; тело устоя — из бутобетона марки 150.
Проверочные расчеты устоя производятся по обрезу и подошве фундамента при следующих расчетных схемах загружения:
I схема загружения:
а) основные сочетания нагрузок: постоянная Нагрузка (вес устоя и пролетного строения); горизонтальное давление земли (? = 35°); временная нагрузка на пролетном строении, на устое 1 и призме обрушения;
б) дополнительные сочетания те же, что при основном сочетании, плюс торможение в сторону пролета.
Таблица 14
Подсчет сил и моментов, действующих на устой (см. рис. 76)
Наименование элементов устоя и вычисление их веса*
Вертикальная сила Q в т Плечо от- 2 носитель- 5 но перед- = ней грани ь (точки Б) = в м ~ о
нормативная с учетом коэффициента перегруз- ки **,
Железобетонные консоли
2.5X0.2X0.53X5,9X2 ................
2.5X0.22X0,7X5.9X2 ................
Щит
2.5X0,2X1,25X0,7X2 ................
Тело устоя
2.2X1.64X5.9X3.5...................
2.2x0.5X5.2X3,5....................
2.2X6.0X3,96X3.5...................
2,2X0.7X3.96X3,5X0.5...............
Подферменная плита
2.5X1 .6X0,5X3.7...................
Давление от веса пролетного строения Ар
Итого
3. 13 4.54 2,82 4,09 3,80 3.80 10,7 15,50
0,88 0.79 6,65 5,25
74,5 67,0 3,80 255
20.0 18.0 4.10 73.8
183 164,5 3.0 493,5
10,7 9,63 6.23 60
7.4 6.66 0. 7 4.66
60 60 0,475 28.5
358,65 322,5 - 941.7
* Собственный вес устоя подсчитан при некотором упрощении очертания устоя: не учтен мяг-''Я въезд, что дает небольшую ошибку, так как вес балласта заменяется весом кладки; толщина ••'оц- олей и балласта принята средняя.
* * По табл. 2 для каждой комбинации нагрузок назначается величина коэффициента пере и п, при которой получается максимальное или минимальное значение напряжений.
В примере ^величины N и М определены только ,при одном значении коэффициента п для а*дого из весов.
II схема загружения:
а) основные сочетания нагрузок: постоянная нагрузка; горизонтальное давление •смли (ф = 35О); временная нагрузка на пролетном строении и устое;
б) дополнительные сочетания те же, что при основном сочетании, плюс торможение в сторону насыпи или в сторону пролета.
1 Загружвниг устоя Временной нагрузкой нс производится при длине ус гоя менее 15 м (СИ 200-62. чриложсиие 9. табл. 2).
Проверка сечения по обрезу фундамента
Площадь сечения
F 6,0 • 3,5 = 21 м-
Момент сопротивления
Вычисление сил и моментов, действующих на опору, помещено в табл. 14.
I схема загружения
Загружекие временной нагрузкой производится на длине пролетного строения и ча призме обрушения (рис. 77). Длина призмы обрушения принимается равной половине высоты от подошвы шпал до рассматриваемого сечения (обреза фундамента».
Рис. 76. Расчетная схема устоя (для подсчета веса)
В данном примере X -- =3,3 м. Эквивалентная нагрузка k = 33,46 т/м определяется по табл. 3 при X = 3,3 м и а 0.
При загружении пролетного строения принимается >=/р = 10,80 м. a = Q и Л - 24,54 т/м.
1. Горизонтальное давление на устои от веса насыпного грунта определяется в тоннах по формуле (СН 200-62, п. 111, приложение 7)
Е-п^Н’-^Ь, (25)
где п - 1,2 или 0,9 — коэффициент перегрузки (СН 200-62, п. 115);
7 - 1,7 m/л3 — объемный вес насыпного грунта (см табл. I);
Н -6,6 м — толщина расчетного слоя грунта;
р— коэффициент (СН 200-62, п. 111), равный
I* tg3 ^45' — j = 0,27 при нормативном угле внутреннего трения <рм=40°; расчетное у-40±5®;
b 3.9 м — средняя по высоте ширина устоя;
Е 1,2 Ц 6,6' • 0,27 • 3,9 = 47,0 т
Момент силы Е относительно точки Б (см. рис. 76)
Н 6,6 v
Л1 Е — — —47 у = — 103 тм.
2 Давление от временной нагрузки на пролетном строении:
при основных сочетаниях нагрузок
А к — п = 1,27 • = 168,2 т
при дополнительных сочетаниях нагрузок
kl
Л1{ = 0,8 п -4L = 0,8 • 168,2 = 134,6 т;
। 27 — коэффициент перегрузки для временной нагрузки при основных сочета глс ’ ниях (СН 200-62, л. 127);
0 g п— то же при дополнительных сочетаниях.
Момент от временной нагрузки относительно передней грани (точка Б):
Mi = 168,2 0,475 = 79,9 тм; Мг = 134,6 • 0,475 = 63,9 тм.
3 Горизонтальное давление Гр\нта (£) от временной нагрузки на призме обрушения определяется по формуле (СН 200 62, приложение II)
Е = £' + £' = «[2,7 мНу +
-W-b^H - «i«i)l, <261
й
где q ~ щ, м — интенсивность временной вертикальной нагрузки;
к = 33,46 т/м— равномерно распределенная эквивалентная нагрузка;
п = 1,30 — коэффициент перегрузки (СН 200-62, п. 127);
Hi — высота, в пределах которой площадь давления имеет переменную ширину Н1=Ь—2,7 м — = 3,9 - 2,7 = = 1,2 м;
Рис. 77. Расчетные схемы загружения устоя
я и сц — коэффициенты (СН 200-63, приложение 11, табл. 1), а = 0,51 и «1= 0,83.
При основных сочетаниях нагрузок
33,46 1,3-33,46
£ = £'-]- Е" — 1,3 • 2,7 • 0,27 1,2 + ------------0127 ‘ 3’9 Х
X (0,51 • 6,6 - 0,83 • 1,2) =г 14,1 4- 40,3 = 54,4 т.
При дополнительных сочетаниях нагрузок
Е = 0,8 • 54,4 =43,5 т.
П.течн сил определяются по формулам:
Для силы Е'
Hi „ 1.2
е = И - = 6,6 — — = 6,0 м.
Для силы Е"
„ /72а5-Н1^(Ях£ 4- H-HJ
е ~ —
6,6! • 0,51 • 0,60—1,2 • 0,83(1,2 0,6+6,6—1,21
6,6 0,61 — 1,2-0,83 -3,08 л,
коэффициент (СН_200-62. приложение 11, табл. 1) £ — 0,60 ' "Лент относительно’точкн Б.
11111 "сновных сочетаниях нагрузок
Е" еп = — 14,1 . 6,0 - 40,3 - 3,08 = - 208,8 тм;
‘’ри Дополнительных сочетаниях нагрузок
Л4е = 0,8 • 208,8 = — 167,2 тм.
4 Тормозная сила от временной нагрузки на пролетном строении (СН 200-62, М)
Т = 0.8 п 0.1 Нр = 0,8-1.27- 0.1 • 24.54 • 10.80 = 27 т.
Момент Л/т = — Твт =2? • 4.46 — — 120 тм
С>мма всех вертикальных сил при основных сочетаниях нагрузок
Вес устоя учитывается с коэффициентом перегрузки п<1, что увеличивает расчетное воздействие на устой
,7 = 326-?- 168.2 = 494.3.
Сумма моментов относительно передней грани устоя (точка 5)
Л! = 941.7 - 103 - 79.9 - 208.8 = 709.8 тм.
Расстояние точки приложения равнодействующей от передней грани устоя
_ М_ _ 709,8 _
' “ JV? 491.3 —’« *•
эксцентриситет
ft 60
е9 = — е = — — 1,44 = 1,56 > 0,225 ft = 1,35 м.
Так как эксцентриситет получился большим, проверку сечения произволпс формуле (181
N 494.3
_f ~. 21 ~3,л т,м' -3'18 “
что меньше расчетного RH = 65 кг/см3.
Сумма действующих сил при дополнительных сочетаниях нагрузки (с Учетом торможения):
N = 326 — 134.6 = 460,6 т;
Л1 =941.7- 103 - 63.9 — 167.2 — 120 = 615.4 тм:
615.4
*• ~ 460,6 — 1,34 *' 6
ев = у — 1,34 = 1.66 я > 1,35 к (большой эксцентриситет);
* 460.6
" %, - ’ =-----То—(~ёё ~ = 49,2 т. .и2 = 4,92 кг см2:
что меньше Рв = 65 кг см2
II схема загружения*
Загружевяе временно'! нагрузкой производится на длине пролетного устоя = < 5.9 - 10,801 = 16,70 м; з = 0 и ft = 22.13 т м.
Давление от временной нагрузки на устое:
строения и
пра основных сочетаниях нагрузок
A=nk / =1,25 • 22.13 - 5,90= 163.5 /п:
при дополнительных сочетаниях нагрузок
.4=0,8nft 1 =0.8 - 163.5 = 130,8 т
Момент относительно точки Б:
М = 163.5 • 3.8 =621 тм: М = 130,8 • 3.8 =497 тм.
2. Давление от временной нагрузки ка пролетном строении: при основных сочетаниях нагрузок
л ^= |,я 22,13-10.80 =149
* 2 2
при Дополнительных сочетаниях нагрузок
kl
Лг = 0,8л — =0,8* 149 = 119,2/д.
* 2
Момент относительно точки Б:
.М< = 149 - 0,475 = 70,8 тм: Mi = 119,2 - 0,475 = 56,7 тм.
3. Тормозные силы от временной нагрузки:
Ti =0,8/i -0.1 й/у = 0.8 - 1.25 -0.1 • 22.13 • 5.90= 13.1 т;
Tt = 0.8л-0,1 • 1.25 - 0.1 - 22.13 • 10.80 = 23,9 л
Момент от торможения относштелья# точки Б
Мг ~-= ! 3.1 - 6.6 — Z3.9 - 4 46 = 86,5 4- 106.5 = 193.0 тм
Цик ленные значения остальных действующих сил (горизонтальное давление зе «ли, . устоя и пролетного строевая (остаются без изменения.
* Стома вертикальных сил при основных сочетаниях нагрузок
.V = 326 + 163,5 4- 149 = 633.5 т.
Сумма моментов:
Л! =941.7— 103 4-621 -г 70.8 = 1 530.5 тм:
е = *4^ = 2.10 я; е„ = 3.0 - 2.40 = 0.60 я < 1.35 я.
Эксцентриситет получился малым, поэтому проверка производится по формуле (17
) = ^ (( + = 36.5 я’ = 3.65 «.«•:
„го меньше Я„Р=55 кг'ся1.
Сумма действующих сил при дополнительных сочетаниях двух нагрузок (торможение в сторону насыпи):
Л' = 326 4- 130,8 4- 119,2 = 576,0 т:
1 585.4 „ „
и = 941.7 _ юз + 497 4- 56,7 4- 193 = 1 585.4 тм: е = = 2,76 я.
^ = 3 — 2,76 = 0.24 я < 1,35 я (получился малый эксцентриситет):
Л _ = 29.6 т я’ = 2.96 кг см’.
чт»-> меньше Япр = 55 кг/см2.
Сумма действующих сил при дополнительных сочетаниях нагрузок (торможение в сторону пролета):
V = 576.0 т: М = 941,7 — 103 + 497 4- 56,7 — 193 = 1 199.4 тм;
е0 = 3 — 2.08 — 0,92 .и < 1,35 л (получен малый эксцентриситет);
е = (1 4- 2 ’ 6 92 ) = 35,8 m я1 = 3,58 кг 'ся=.
что меньше Рпр — 55 кг.'ся2.
Проверка напряжений по подошве фундамента устоя производится так же. как при расчете быка.
3. ПОСТРОЙКА ОПОР МОСТОВ
Процесс сооружения опор состоит из разбивки осей опоры, возведения фунта с.-нта, кладки опоры выше обреза фундамента и устройства облицовки.
РАЗБИВКА ОСЕЙ ОПОР
Перед сооружением моста производятся работы по разбивке продольной «и моста, подходов к нему и осей опор. Положение осей надежно закрепляют на весь период строительства врытыми в землю столбами. «
При разбивке в натуре опор малого моста непосредственным промером от ближайшего пикетного столбика определяют (предварительно вычисленные! точки пересечения поперечной оси каждой опоры с осью пути. Затем угломер-HiJM инструментом производят разбивку поперечных осей, положение которых закрепляют двумя столбами по обе стороны пути (рис. 78).
Высотную разбивку опор (отметки подошвы и обреза фундамента, под-'! рменной плошадки и т. п.) производят нивелиром по реперу, связанному двойной нивелировкой с общей нивелировочной сетью линии. На малых мостах ре-ПсР устраивают в виде деревянного, а на больших — в виде бетонного столба надежно врытого в землю; на верхней части репера указывают его отметку
Разбивка котлованов и фундаментов опор мостов, расположенных на сухо-долах, поймах или островках, может производиться при помощи досок, при-

Рис. 81. Схема подиодного бетонирования: /—перемычка: —rup-
тиколышя труба, I -подиодиыЛ бегон
. при не значительном притоке грунтовых вод применяют закладные ,‘|)|.ц.||1'||ня hi досок и распорок, устанавливаемых в процессе рафаботки 11' Разработка груша н котловане производится, как правило, мехаяыиро паниым способом; ручная разработка применяется в редких случаях и только „пи ограниченных размерах котлована.
Для удаления грунтовой поды, поступающей в котлован, в нем устрани.ног небольшое углубление (приямок), откуда воду откачивают насосами. Количество воды, поступающей в котлован через дно и шпунтовое ограждение, ы-ииситот водопроницаемости грунта, уровня грунтовых вод и качества шпунта.
I) неустойчивых и водоносных грунтах или на местности, покрытой водой, для пиниты котлованов применяют грунтовые перемычки, одиночное деревянное шпунтовое ограждение или двойное с заполнением грунтом между шпунтовыми рядами, а также металлическое шпунтовое ограждение.
Грунтовые перемычки сооружают при глубине воды до 2 л. если дно сложено из малофильтрующего грунта и скорость течения не превышает 0,5 м/сек. Ширина грунтовой перемычки поверху назначается не менее I .я. Крутизна откосов со стороны котлована не круче 1:1, а со стороны воды I : 2. Возвышение перемычки над рабочим горизонтом реки не менее 0,7 ж.
Деревянное шпунтовое ограждение котлована применяется в случаях, когда глубина забивки шпунта не превышает 6 л и в грунте нет включений камня, затонувших деревьев и т. п. Расстояние между шпунтовыми рядами принимается не менее I л. Глубина погружения в дно реки наружного ряда шпунта не менее 2 м, а внутреннего ряда — не менее 1 м ниже дна котлована.
Ограждение котлована стальным шпунтом применяется при глубине забивки более 6 м, а также при плотных глинистых и гравелистых грунтах. Верх шпунтового ограждения должен быть выше рабочего горизонта реки не менее чем на 0,7 л. После окончания строительства опоры стальной шпунт извлекают из грунта для дальнейшего использования.
При устройстве фундаментов в огражденном шпунтом котловане обычно работы но укладке бетона приходится производить с водоотливом. При большой глубине воды, в грунтах с большим количеством валунов, исключающим ибивку шпунта, а также при сильной донной фильтрации бетон подают черт воду с наименьшими потерями цемента. Укладка бетона под водой может нр<-И тодиты я в метках водолазами, в ящиках с раскрывающимся дном и по вер ""ы.'п-пым трубам диаметром 20—30 см. При бетонировании вертикальной трубой нижний конец трубы всегда должен находиться ниже уровня уже у.то--'иного бетона (рис. HI), а вся труба должна быть загружена па полную высоту
i.inyc действия одной трубы 3— ‘I м.
ПОГРУЖЕНИЕ СВАИ
Пы рушение свай при устройстве фундаментов может проц тщиться , ' " игом забивки, в необходимых случаях с подмывом. Для шбнвкн сван
M' loiiimn свайные молоты, копры, краны, оборудование для подмыва, па-I и.1О1им* и вспомогательное оборудование.
MOJIOru ра-'дез.псп по конструкции на четыре основных типа-
' । ,.. "ироноздушные одиночного и двойного действия, дизельные
,)(| ||ОДвесной моль, представляет собой чугунную отливку весом 100 _
1 Л1"" «'«'нуим-я в направляющих стрелах копра. Этот молот пот
..;^*Я=Ж ............
для подъема свайного молота и правильного его направлении. Копер covnutj цц стоек-стрел и горизонтальной рамы, па которой располагается необходны^-силовое и подъемное оборудование.
В молотах одиночного действия давлением пара (или сжатого Возду^й производится подъем ударной части молота; рабочий ход (удар по свае) про, исходит при свободном падении молота под действием собственного нсса,
В молотах двойного действия ударной частью является поршень, который перемещается под давлением пара или сжатого воздуха. Благодаря большой
частоте ударов молоты двойного действия обладают высокой произнодитель-ностыо. Эти молоты не требуют h*i правляющих устройств и их можно уста лавливать на голове сваи.
Широкое применение для забивки свай получили также дизельные молоти,
Рис. 82. Копер:
1— направляющие стрелы; 2 — молот; 3 — лебедка
Рис. 83. Погружение сияй подмывом:
/ — Подмыииыа трубы: 2 - 'пая;
** —трубопровод; 4 молот
к насосу
не нуждающиеся в специальных установках для получения пара или сжатою воздуха.
Подмы в свай применяют в песчаных и гравелистых грунтах, оказываю-тих сопротивление погружению. Подмывные трубы располагают центрально или с боков свай (рис. 83). I Антральный подмыв применяют при погружении железобетонных свай сплошного сечения, при этом выходное сопло бетонируют в теле сваи около ее острия. При боковом подмыве применяют не мене, двух труб, свободно переметаемых вдоль сваи. 11одмывные трубы снабжают иак.ч
никами, к которым подводится вода. Под действием струи воды груш у <я грич сваи разрыхляется, взмучивается, а частицы его выносится наружу с ни ходящей водой вдоль сваи, уменьшая этим трение грунта Н результате под дейсг-внем слабых ударов молота свая погружается в прострлнпш>, выммпх под ее острием.
Погружение свай в и б р а и и г и производится при помощи вибратора, жестко прикрепленного к голове сваи. Для работы с вибратором
_.ч<лется копер и источник электроэнергии. Завинчивание свай осу-'.^.-'пляют при помощи кабестана, надеваемого на голову сваи. Кабестан „епляют посредством четырех тросов, связанных с лебедками. Подтягива-или ослаблением этих тросов свае придается необходимое направление
„рнзавинчивании.
СООРУЖЕНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ОБОЛОЧЕК
Устройство фундаментов из готовых оболочек заключается в их погруже-.удалении грунта из внутренней полости и заполнении оболочек бетоном.
Оболочки диаметром от 0,4 до 2.0 м и длиной 8—12 .и изготовляются в за-водских условиях способом центрифугирования. Оболочки диаметром от 1,6 ,5 ч и длиной до 12.я изготовляют на полигоне в металлических формах в верти-чальном положении (рис. 84). При изго-- -злении секций оболочек в металличе-,ои форме сначала собирают внутреннюю ,..:е леку, затем устанавливают (или мон-- л лот на опалубке) арматурный каркас, а потом собирают наружную опалубку.
Укладка бетона в опалубку производится с . ; н ательным его уплотнением глубинными и тисковыми вибраторами. После выдержки и пропаривания бетона опалубку разбирают и готовые оболочки транспортируют на место работ.
Оболочки устанавливают на место и лггружают отдельными секциями, скреп-
н фланцами на болтах или сваркой.
Вибропогружатель, служащий для по-
-руження оболочек, состоит из электродвигателя и стальных грузов (эксцентриков), осаженных на валы и эксцентрично распо-.гоженных. Валы с эксцентриками через систему зубчатых передач приводятся во вождение электродвигателем. В результа-
те создается вертикально направленная
<ззерх — вниз) возмущающая сила, кото- Р11с 84 металлические формы рая вызывает вибрацию оболочки и виб- и арматура оболочек
ропогружателя, жестко соединенного с
г очкой. Колебания через оболочку передаются окружающему ее грунту. Вследствие колебательного движения оболочка преодолевает лобовое сопро-т зление и погружается в грунт. Вибропогружатель крепится болтами при г.-'игщи наголовника к верхнему концу оболочки.
При погружении шпунта, свай и оболочек применяют различные вибро-' гужзтели. Для легких сван и шпунта используют высокочастотные виб- гружатели с относительно легкими эксцентриками, а для тяжелых сван ючек — низкочастотные вибропогружатели с тяжелыми эксцентри-
"1 и мощность вибропогружателя подбирают исходя из условия, чтобы '"-г- чина его возмущающей силы превосходила полный вес оболочки, наголов-и вибропогружателя в 1.5— 2 раза. Ориентировочно принимается, что у/Хг.огружатель ВП-Зспособен опустить оболочку диаметром до 1.6.ивгрун-г -й плотности на 10—15 м. Для погружениякрупных оболочек применя-г также спаренные вибропогружатели, действующие синхронно.
На поймах и при небольшой глубине воды в’реке (до 2.к), когда возможна Г!г>м1*'НКг крановых путей, для погружения оболочек в грунт используют накаляющие каркасы (рис. 85). Секции оболочек при их наращивании или пе-
реставовке вибропогружателя устанавливают при помогай портзльяш лоаы.х и других кранов. дв
При значительной глубине воды (более 2 м* для погружения обояйЖ используют плавучие средства.
При погружении оболочек через каждые 3—о м вибропсгружгтельсйии^И и из внутренней полости оболочки вынимают грунт грейферами. тадтоздаД торами, эрлифтами, гидрожелонками и т. п.. несколь-ко не доходя до вожа оболочки. Выемка грунта гидроэлеваторами я эрлифтами может производиться и без снятия вибропогружателя с предварительным рыхлением грунта струей напорной воды. Положение всасывающего отверстия эрлифта (гидроэлеватора) фиксируется устройством спепиальных направляющих — «фонарей» (рис. 86). Мелкие валуны можно извлекать гйдрожелонкой. При затруднении с погружением применяют также внутренний и наружный подмыв. Опу-
Рис. 85. По^тальзый жрг« - т -'ггнтг: дх к.д-етруквих УИК-.4
сосание оболочек в п.ютных г.тиняегых грунтах и
ках. а такищ забуривание скважин в скальном основании'пс-.-з»--»- при помощи буровых станков ударно-канатного действия.
сооружеиие бетонных опор
Так как бегов до затвердения является пластичным материалом бетонные и бутобетаиные монолитные опоры сооружают в опалубке В настоящее в--емя применяется: h ' <
а» сташюнарная деревянная опалубка, устраиваемая из заранее юг-оэ-ленных щитов. ” 1
б> разборно-переставная металлическая или деревянная опа,- бх» обираемая из отдельных щитов.
в) подвижная (скользящая) дерево-металлическая опалубка. по мере бетонирования.
Щитовая деревянная сборво-разборная опалубка (рис 87; устраивается в виде шитое из досок, соединенных вчетверть вли ашпуит чтобы не опускать вытекания цементного молока. ~ * 1
Для соединения элементов опалубки применяют гвозди, боспы тяжи j
Внутренняя поверхность опалубки должна быть обязательно острутаиа и по- I
. . ' - . - - , j
опалубкой.
»2 _______ . 1
Инвентарная сборно-разборная опалубка состоит из металлическом обшивки толщиной 2—3 .«.к и каркаса из уголков и швеллеров, имеющего конструкцию. как у деревянных щитов.
Скользящая опалубка, применяемая для бетонирования промежуточных опор, состоит из щитовой обшивки (металлической или деревянной! и каркаса (рис. 88). Опалубка имеет постепенное уширение книзу («конусность»). обеспечивающее свободное перемещение снизу вверх по мере бетонирования. Опалубку поднимают винтовыми домкратами, скрепленными с каркасом и опирающимися на упорные стержни, заделываемые в кладке опоры. У ровень бетона в подвижной опалубке поддерживается на 20—25 см ниже верхнего края опалубки
Транспортирование бетона организуется таким образом, чтобы не произошло распадения бетонной смеси на составные части и чтобы к моменту укладки эта смесь не начала схватываться. Подачагбетона к месту укладки должна производиться непрерывно, не задерживая бетонирования.
Продолжительность транспортирования ной смеси принимается не более 1ч (см выгрузки из бетономешалки до окончания
Рис. 87. Щитовая опалубка:
1—тяжи: 2 — ребра: 3 — схватки; 4 — доски
Рис.
88. Скользящая опалубка: /—домкрат; 2—упорный
стержень; 3— домкратная рама: 4 — щитовая обшивка: 5—каркас; 6 — подвесные
подмости
I нения). Доставка бетона к месту укладки производится в транспортной таре I металлической или деревянной (обитой железом), имеющей плотные затворы I и не допускающей вытекания цементного «молока». При доставке бетона на I небольшие расстояния используют ленточные транспортеры. Бетон достав- ляют на значительные расстояния в автобетономешалках в виде сухой смеси. I Только вблизи места работ в барабан впускают воду.
Для подачи бетона к месту его укладки на мосту пользуются различными I кранами.
Бетонирование монолитных опор производится не-I прерывно горизонтальными слоями на всей площади опор в плане с полным перекрытием одного слоя другим до начала схватывания цемента в бетонной I смеси обоих слоев. При подаче бетона должно быть исключено его расслоение в месте укладки. При наличии признаков расслоения бетонную смесь перело- пачивают до восстановления однородности. Высота свободного падения смеси I не должна превышать 3 л; при большей высоте спуск бетонной смеси осущест- ваяется по трубача или звеньевым хоботам. Для уменьшения динамического I £'.ствия паДаюЩен бетонной смеси на уложенный бетон применяют подвесные I ет- а-гасители с размером ячеек в свету, превышающим в 1.5—2 раза размео | крупного заполнителя. к - к
I м V ,ж укладке бетонную смесь тщательно уплотняют вибрированием (см I ио-- При ’том шаг перестановки вибраторов ие должен превышать полугор-I смХ ралиуса их Действия. Особое внимание уделяют уплотнению бетонной I Плотный опалубки’ чтобы у наружной поверхности получился наиболее

1 поверхность с впадинами и выпуклостями высотой от 15 до 100 мм. Обработка I в «шубу» иногда делается в рамку — с лентой (рис. 89, б). Обработка лицевой поверхности облицовки стальной бучардой может быть чистой или получистой тески (рис. 89. ей. Для малых мостов применяется также циклопическая об-•лицовка в подбор (рис. 89, г).
Навесную облицовку устанавливают после окончания кладки ядра опоры. Крепление естественных камней облицовки между собой и с ядром кладки осуществляют при помощи металлических анкеров, проволоки и петель (рис. 90). Каждый камень облицовки прикрепляют к кладке ядра не менее чем в двух точках. Установка облицовочных камней производится на клиньях на высоту одного ряда, после чего скрепляют камни между собой и с ядром кладки металлическими анкерами. Следующий ряд облицовки ставят
Рве. 89. Лмдеаые гравя облндэвхи:
с = -у» - — . к:.*.': в «шубу» с Jt-у— oi. в) чест
(получведов) теска г) в подбор
Ряс. 90. Назесвая обдацоька:
I —йжжя e6sss.osKsr. Г—rw.-rae 3—sasepto « —сроэяэока: огтлж
после закрепления нижнего ряда и заполнения раствором нли бетоном промежутка между камнями и ядром. Бетонные блоки для навесной облицовки де-ет: толщиной не менее 20 см.
В последнее время для облицовки опор мостов применяют бетонные блоки, бетонные плиты с гранитной крошкой н железобетонные плиты. Эта искусственная облицовка выполняется из бетона по прочности не ниже марки 400. Для заполнення швов между камнями облицовки употребляется портландце- -ентный раствор марки не ниже 200.
Облицовка из тонких железобетонных плит, используемая в качестве опалубки, устраивается толщиной не менее 8 см и армируется по расчету на давление бетона.
ПЕРЕУСТРОЙСТВО ОПОР МОСТОВ
Переустройство опор малых мостов обычно производится при подъемке “ . ет когда возникает необходимость повысить отметки соответствующих эле-" : " моста. Эго выполняется посредством наращивания подферменных пло--етет. шкафных стенок устоев, а также переустройством кордоиных камней етзашиванием боковых стенок.
Наращивание подферменной площадки может производиться с исполь-етаием заранее заготовленных железобетонных блоков необходимой высоты ет;- 91), при этом существующие подферменные камни убирают. Блоки уста--ет .зьают на место краном. Для лучшего соединения новой кладки со старой меняют быстро схватывающийся цементный раствор и. кроме того, в ~’ -гяые стенки заделывают штыри. Подъемка пролетных строений при нара-~авании подферменных площадок осуществляется с помощью временных реальных или рамных опор, устраиваемых на период работ под концами про-•’•етных строений.
Наращивание шкафной стенки может производиться бетонированием на месте иля установкой заранее заготовленного блока. Боковые стенки устоев
наращивают блоками со снятием кордонных камней и установкой новых в за-В"С,Чтобы обеспечить нормальное сопряжение устоя с насыпью при подъемке пути иж в случае сползания существующих конусов можно применить следу.
а) в основании конусов устроить подпорные стены,
б) удлинить устои посредством устройства железобетонных крыльев и за-б°РНв)Хустановить позади устоев бездонные железобетонные ящики или заклад-ные железобетонные шиты с небольшими крыльями.
менкой площадки; / —настенный брус; 5 —штыри (устанавливаются через 1 м)
Если'наблюдается пучение грунта или выщелачивание кладки вследствие скопления воды за устоями, производится замена грунта за устоями. Одновременно за устоями устраивают новый дренаж и обмазывают вскрытые поверхности опор изоляционным слоем. Для выполнения работ по замене грунта и устройству дренажа за устоями отрывают прорезь и перекрывают ее металлическим пакетом.
Разработка прорези производится после установки пакетов постепенно с выемкой грунта на величину одной крепежной доски и с раскреплением распорками. После установки первых трех рядов досок поставленные в каждом ряду распорки заменяют общей с установкой временных деревянных стоек. По окончании разработки прорези устанавливают постоянные крепления.
Необходимость переустройства быков возникает большей частью при сооружении второго пути. Обычно переустройство быков производится с использованием фундамента пологих ледорезов, если позволяет их конструкция. С этой целью облицовку опоры и часть существующей кладки ледореза, расположенную выше обреза фундамента, разбирают с устройством штраб и на ее месте возводят надстройку под второй путь. Верх новой и старой кладки быка перекрывают общим железобетонным прокладником.
При устройстве второго пути с шириной междупутья 4,10 .« и при наличии на первом пути устоя с обратными стенками новый устой может быть Г-образ-ного вида, т. е. с одной обратной стенкой, необходимой для поддержания земли нового откоса конуса. При этом вновь пристраиваемый устой отделяют от существующего сплошным швом для возможности самостоятельной его осадки.
При постройке устоя второго пути приходится производить уборку конуса насыпи, находящегося на месте котлована нового устоя. В этом случае возникает потребность в надежном укреплении земляного полотна существующего пути. При высоте насыпи более 6,5 м устройство креплений становится сложным; в этих случаях применяют пакетные разгрузочные приспособления, устраиваемые в насыпи за устоями.
УСТРОЙСТВО ОПОР В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ
ручной мерзлотой называется слой грунта, залегающий на некоторой глу-• uie от земной поверхности, не подвергающийся сезонному оттаиванию и со-Li q - иий отрицательную температуру в течение многих лет. С поверхности ,г, зетиемерзлый грунт прикрыт так называемым «деятельным слоем» грун-. щивой от 0,5 до 3,5л, оттаивающим в летнее время и замерзающим зимой.
Различают следующие основные виды вечной мерзлоты:
al сливающуюся, если деятельный слой, замерзая, сливается с вечной мерзлотой;
г,} иесливаюшуюся, если зимой меж-деятельным слоем И вечной мерзлотой Охраняется талый грунт;
'bi слоистую с островами талого стоя грунта.
В условиях вечной мерзлоты грунтовые воды, находящиеся под напором, «ваяются причиной образования раз--ичиого вида наледей (наростов льда). На суше наледи образуются при замер-акии выходящих на поверхность земли грунтовых вод. Подземные грунтовые воды, замерзая. иногда вспучивают почал в виде бугра, разрывающегося под напором льда, и выходят на поверх- 4
востъ грунта.
Искусственные сооружения, распо-лдаеииые в районах миоголетнемерз-. : у унтов. иногда подвергаются де-:апии от выпучивания фундаментов, эта деформации могут происходить: вследствие образования наледей вблизи '.лружеивя или прорыва грунтовых вод под ним; из-за неравномерной осад-' ‘ ..амента при оттаивании мерзлого грунта; от подъема фундамента
I учении деятельного слоя, смерзшегося с боковой поверхностью фундамента.
: . отвращения воздействия наледей на сооружение устраивают про-s. отиые пояса или отводы грунтовых вод.
Для уменьшения действия сил пучения на фундаменты предусматривают 1ые конструктивные меры, снижающие смерзание грунта с кладкой, с теплоизолирующие мероприятия, которые сокращают проникание • грунт и обеспечивают поддержание отрицательной его температуры
92). При строительстве мостов в условиях вечной мерзлоты следует при-оиструхиии опор, у которых поверхность, подверженная действию и ' лучей, невелика (например, устои обсыпного типа); предотвращать воды к основанию фундаментов (засыпку пазух котлованов фун-' i s опор полезно делать из суглинистого трамбованного грунта); арми-
> л- -. задку фундаментов в пределах сезонно промерзающего слои
Рис. 92. Устройство фундамента опоры в условиях вечной мерзлоты:
1 — миоголетнемерзлий грунт; 2 — деятельный слой; г—песок. 4 — деревянные брусья;
5 —галька или щебень, 6— дерн; 7 —глина
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
/ати- :уществуют виды быков и устоев и чем определяются условия их при-- Какие материалы применяют для кладки опор?
: Ид каких грунтах располагают фундаменты опор н в каких случаях применяется ]0*ое ограждение7
' / виды свайных фундаментов применяются при сооружении опор н чем они •ОГ Я друГ ГЛ друга?

Жив
мен
Haq тел1
год» чем
сят ныс мес
чего
5 Что представляют собой опускные колодцы, кессоны, оболочки?
ь IIловите применяемые виды устоем и быков.
7 П ч чего устраивают подфермснные плиты?
м какие виды сборных опор получили распространение в последнее время/
9 Какие существуют конструкции опор автодорожных мостов?
14
r J —— — - .г
Как устраивают фундамент в открытых котлованах?
Как выполняется бутовая кладка опор?
К .К V т.н |-ли»т. панны»! Ноаамент и какое этого применяется оборудование?
Как сооружают фундаменты на оболочках? • '
Как проиэподится бетонирование монолитных опор?
к <ц.« HH.V4 ......кН Приченяютсм ДЛИ «ЛШ1ИЫ "ПОР?
Какие c\uieciBVB»T способы переустройства опор?
к * . IC особенности устройства опор в условимх вечной мерзлоты?
Глава /У
КАМЕННЫЕ И БЕТОННЫЕ (МОСТЫ
1. ТИПЫ И КОНСТРУКЦИИ КАМЕННЫХ И БЕТОННЫХ МОСТОВ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И МАТЕРИАЛЫ
К а м е н л и е м о с т ы обладают рядом преимуществ, к которым отно-хороший внешний вид (рве. 93), долговечность, малые тксплуатациои-IU.IC расходы, укладки пути пи балласте, возможность строительства мостов из местного естественного камня.
Рис. ИЗ. Общий иид каменного моста
1>.шгодаря большому собственному весу н монолитности конструкции ка-"iiiie мосты менее чувствительны к динамическим воздействиям временной "о ||\-<кц, чем. например, металлические. Па каменных мостах весьма незначн-....но сказывается возрастание веса временной нагрузки.
При наличии вблизи строящейся железнодорожной линии камня, при-И| ми для кладки, постройка каменного моста может оказаться выгоднее. ' mi la.i.'iiBiecKoro нли железобетонного.
Камень плохо сопротивляется растяжению н изгибу, но хорошо выдер-""11 т сжатие, поэтому каменные мосты сооружают исключительно арочной 1 ” "мы, в которой материал работает ни сжатие.
Недостатком каменных мостов является чувствительность их к деформа-""1И'Р Поэтому опоры таких мостов сооружаю!' на прочных грунтах, для твида приходятся шачнтольно заглублять фундаменты. К недостаткам шенных мостов относится также большая строительная стоимость и трудоем-....9И '
кость работ. Кроме того, для постройки моста приходится устраивать специальные подмости, способные поддерживать тяжелый каменный свод во время его кладки, что удорожает строительство.
Материалы. Для сооружения каменных мостов употребляется естественный камень (гранит, песчаник, известняк) однородного строения без трещин, устойчивый против выветривания и морозостойкий, с механической прочностью не ниже 600 кг/см2. Для сводов применяют следующие виды кладки: из штучных камней получистой тески, из грубооколотых в правильную форму камней, из отборного постелистого бута вприкол.
Каменная кладка сводов и частей, находящихся ниже горизонта высоких вод, ведется на цементном растворе при марке цемента не ниже 200.
Для бетонной кладки сводов (монолитной и из блоков) применяется бетон марки не ниже 200.
КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ КАМЕННЫХ (БЕТОННЫХ) МОСТОВ
Каменные мосты сооружают из естественного камня или из искусственного (кирпича или бетонных блоков). Основным элементом каменного моста является свод, опирающийся на опоры. Над сводом устраивают н а д с в о д-ное строение (рис. 94), которое может быть выполнено в виде сплошной засыпки из щебня (гравия) или забутки из каменной (бетонной) кладки или в виде сквозной конструкции из небольших сводов, опирающихся на поперечные стенки. В надсводных строениях с засыпкой устраивают продоль-
Рис. 94. Мост со сплошным надсводным строением:
I — свод; 2 — замок; 3 — пята; 4 — щековая стенка; 5 —забутка; б— деформационный шов; 7— разделительная стенка; в —гидроизоляция; 9— водоотводная трубка
ные стенки, ограничивающие засыпку с двух сторон. Эти стенки, называемые щековыми, имеют наименьшую высоту в замке и наибольшую — у пят.
Сечение свода в середине пролета называется замком или ключом; сечения, которыми свод опирается на опоры, — пятами.
Расстояние между центрами пят называется расчетным пролетом свода (/), а расстояние между гранями опор — пролетом в свету; расстояние по вертикали между центрами сечений в замке и в пяте называется стрелой свода (/). Отношение стрелы свода к его пролету (-0 характеризует пологость свода.
Своды в каменных мостах могут быть бесшарнирными, двухшарнирными (шарниры в пятах) и трехшарнирными (шарниры в замке и в пятах). В большинстве каменных и бетонных мостов своды бесшарнирные.
Свод может быть выполнен по круговой, параболической, эллиптической и другим кривым. При проектировании очертание свода выбирают таким образом, чтобы ось свода возможно ближе совпадала с кривой давления от расчетных нагрузок.
90 ____.. .
Чем больше отношение стрелы подъема к пролету свода, тем меньше величина распора при тех же нагрузках, что позволяет уменьшить размеры опор.
Обычно сводам придается подъем от до ~ . Наименьший допусти-
мый подъем каменных сводов составляет около ------. Своды, имеющие
f 1 f /
отношение у >"4» называют подъемистыми, а своды с отношением
— пологими. При круговом очертании и пологости 0,5 свод называет-
ся полуциркульным. В этом случае нижняя поверхность свода очерчивается
из одного центра, расположенного на уровне пят.
Надсводное строение.В мостах со сплошным надсводным строением щековые стенки служат для ограждения заполнения пазух и балластного слоя, воспринимая горизонтальный распор от засыпки. При заполнении пазух тощим бетоном толщина стенок делается одинаковой по высоте и составляет обычно 1,0—1,2 м. При засыпке гравием или щебнем ширина щековых
Рис. 95. Сквозное надсводное строение:
малые своды; 2 — забутка; 3 — шарниры;'-/ — швы; 5—гидроизоляция; б—водоотводная трубка
стенок несколько увеличивается сверху вниз. Для удобства замены шпал щековые стенки в верхней части делают с соответствующими скосами, причем полная ширина балластного корыта принимается не менее 3,6 м.
При пролетах более 25 л/ вес забутки составляет значительную часть нагрузки на свод и на опоры, поэтому для облегчения конструкции надсводного строения в последнем устраивают проемы (рис. 95). В таких мостах сквозное надсводное строение состоит из поперечных стен и сводиков между ними. По этим сводикам между щековыми стенками укладывают забутку и путь на балласте. В поперечных стенках для удобства осмотра моста устраивают проходы.
Уменьшение объема кладки может быть достигнуто также за счет применения узкого свода шириной 3,0 м с железобетонным балластным корытом.
Деформационные (температурные) ш в ы. При повышении температуры свод несколько удлиняется и поэтому приподнимается, при понижении — опускается. Для обеспечения свободных перемещений свода и предохранения при этом кладки щековых стенок от разрушения в надсводном строении делают деформационные швы (см. рис. 94), отделяющие щековые стенки смежных пролетов друг от друга, а также от обратных стенок опор. Деформационные швы устраивают в каменных мостах при пролетах более 15 м, а в бетонных — более 10 м, при этом швы располагают у действительных пят бес-
4В* 91
шарнирных сводов и над “аРн"Рам“ ’ “арапетод пршшма^равмойгД*-
сечения свода стремятся повернуться вокруг горизонтальной оси. Для □£ печения этого Поворота в пятах устраивают шарниры (двухшарнирный сад в”арк™рном своде такого поворота пятовых сечении не происходит. и. чего возникают дополнительные усилия в кладке.
ЧеГ°Ш?рнирныеАсводы. ХОТЯ и сложнее по конструкции, имеют существу преимущества по сравнению с бесшарнирными: двухшарнирные и трехшар. иирные своды нечувствительны к неравномерным осадкам опор. Кроме ТОГ[, в трехшарнирных сводах не возникает температурных и усадочных напряг, вин. Поэтому трехшарнирные своды выгоднее применять в районах с резкими колебаниями температуры и при слабых грунтах основания. ,
Водоотвод иертях пролет;
Во избежа мендуе™ paci бегать примене ряются. а от свода, концы на 16 см.
Конструкп стах (см. гл. (см. гл. Ш).
ВинЦО-ий лисп
О OOP
Рис. 96. Шарниры:
а) со свинцовой прокладкой; б) металлический
/ — парапет; 2 —плита: 3 —капельник
Рис. 97. Тротуар и карниз:
В каменных мостах чаще всего применяют шарниры из свинцовых прока* док толщиной 8—10.им (рис. 96, а) или металлические из стального литья в вюе двух балансиров с цилиндрическим вкладышем (рис. 96, б), рассчитанным н* действие поперечной силы. Шарниры могут быть постоянными, обеспечивав щими поворот конструкции в месте опирания, или монтажными, когда после раскружаливания шарнир заделывают в кладке свода; в последнем случае применяют свинцовые прокладки. По ширине моста шарниры в пятах и в замке свода располагают вплотную друг к другу, образуя одну непрерывную конструкцию.
Для архитектурного оформления каменного моста в верхней его части по фасаду делают карниз из одного—трех рядов профильных камней (рис Для предотвращения стекания воды на фасадные плоскости моста по периметр) карниза устраивают капельник. Тротуары каменных мостов ограждаютобы4*’ металлическими перилами. Иногда вместо металлических устраивают камени* перила (парапет).
Очертание и уровня его п| и низком распо. ции к устоям бс придают очерта (см. рис. 94).
В устоях сс тельную стенку на свод.
Быки арочЕ от распора арок пролетов и оди] одинаковые по друг друга и временной нагр
В случае оп бык от ПОСТОЯН) смежных сводов Для уменьшения пяты сводов с ме
ВОДООТВОДНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для предотвращения проникания через балласт в кладку свода атмоФГ ной воды дно балластного корыта устраивают с про дольным (0 02) и попер'-’411* (от 0.03 до 0,05) уклонами и покрывают гидроизоляцией По наклонным о* скостям балластного корыта вода отводится к дренажам за устой моста * к водоотводным трубкам, вделанным в кладку свода
Расположение водоотводных трубок зависит от величины ПЛОЩЗД» |,01*Э ности. с которой отводится вода, а такжеот возможности создать иссОхМ"''* уклон поверхности. Па I площади балластного корыта требуется ПР"*” зительно 4 „с отверстия трубки; диаметр трубки должен быть не менее Ь>(* 92
Б е т о н н ь струкции и стати с каменными мос емко и лучше по Действию усадки в бетонных своде тельные нал ряже
При сооруж изготовляют на п сооружении мост
Применение к “ Уменьшить сро
Б настоящее «ые мосты на жел< сгонными.
в И а д у к и «>Щелий. Припер £'i1"1'1" пролета npoS;Tr-1>6oK>i< ’₽'« 98.' б)а
'•жииа швов в, гся Равной 2 \U,f' "т.швам,,Л*
пературы Пя_
10Й Для^ шарнирный cZ' не происходи^-
JeloT существенные нРные » трехи"" опор. Кроме того адочных напряже-
Водоотводные трубки на мостах устраивают обычно в замке свода и в четвертях пролета.
Во избежание потеков воды по кладке опор водоотводные трубки не рекомендуется располагать близко от их граней. Кроме того, в сводах следует избегать применения трубок с коленами и перегибами, так как они быстро засоряются, а очищать их трудно. Чтобы вода не растекалась по поверхности свода, концы водоотводных трубок выпускают из тела кладки не менее чем на 15 см.
Конструкция водоотводных трубок такая же, как в железобетонных мостах (см. гл. V) и гидроизоляции — в балластном корыте опор мостов (см. гл. Ш).
ОПОРЫ АРОЧНЫХ мостов
свинцовых проказ-льного литья в виде ), рассчитанным ва 1ыми, обеспечиваю-иными, когда после дледнем случае при-| в пятах и в зачм непрерывную Ю» ерхией его части по Л камней (Р^ моста п0 "Ж" ВОГраЖ^%1>«еп|,“е страивают ьа»с
1НЫ п '|01ца0Д6Йхо°“’‘ь'‘ издать пР",6'* 3 треб^енее 15 е* быть не М
Очертание устоев арочных мостов зависит от величины распора арки и уровня его приложения. При малых пролетах арок, большой стреле подъема и низком расположении пят устои арочных мостов приближаются по конструкции к устоям балочных мостов. С увеличением пролета и пологости арки устою придают очертание, близкое к кривой давления от сил, действующих на устои (см. рис. 94).
В устоях со сплошным надсводным строением иногда устраивают разделительную стенку у пят свода, воспринимающую горизонтальное давление насыпи на свод.
Быки арочных мостов, как и устои, испытывают горизонтальную нагрузку от распора арок (сводов). Если на бык опираются с двух сторон своды равных пролетов и одинаковой пологости, то распоры от постоянной нагрузки сводов, одинаковые по величине и противоположно направленные, взаимно погашают друг друга и бык подвергается действию одностороннего распора лишь от временной нагрузки при загружении одного пролета.
В случае опирания сводов или арок с разными пролетами или пологостями бык от постоянной нагрузки испытывает распор, равный разности распоров смежных сводов и направленный в сторону свода с меньшим распором. Поэтому для уменьшения действия на бык одностороннего распора иногда располагают пяты сводов с меньшим распором выше пят сводов с большим распором.
БЕТОННЫЕ МОСТЫ И ВИАДУКИ
Бетонные мосты как монолитные, так и блочные по своей конструкции и статическим свойствам не отличаются от каменных. По сравнению с каменными мостами сооружение монолитных бетонных мостов менее трудоемко и лучше поддается механизации, однако монолитные мосты подвержены Действию усадки бетона, способной вызывать трещины в кладке. Кроме того, в бетонных сводах в отличие от каменных возникают более высокие дополнительные напряжения от колебания температуры.
При сооружении мостов из сборных бетонных блоков последние заранее изготовляют на полигонах и затем укладывают на растворе так же, как при сооружении мостов из естественного камня.
Применение крупных бетонных блоков позволяет избежать усадки бетона и уменьшить сроки строительства.
В настоящее время из-за большой трудоемкости работ каменные и бетонные мосты на железнодорожной сети применяются редко и вытесняются железобетонными.
Виадуки сооружают в местах пересечения дорогой долин, оврагов и ущелий. При пересечении долин или широких пойм рек виадуки строят с не-юльшими пролетами ( рис. 98, а). При пересечении глубоких оврагов и ущелий наиболее глубокую часть их перекрывают одним сводом относительно большого пролета, а остальную часть долины — сводами небольших пролетов I 1РИС. 98, б).
Иногда виадуки сооружают па кривых У^^Гсо^ни^сХ^Т Пр" расположении виадука па уклоне чаще всего пяты соседи х во«ов »а одном и том же быке располагают на разной высоте, а очертание сводов не меняете.
Рис. 98. Виды виадуков: а) со сводами малых пролетов: б) с одним сводом большого пролета
При значительных уклонах применяют так называемые ползучие своды, у которых пяты находятся в разных уровнях на линии, параллельной уклону пути.
2. СООРУЖЕНИЕ КАМЕННЫХ И БЕТОННЫХ МОСТОВ
Сооружение каменных и бетонных мостов включает возведение опор (см. гл. Ill) и сводов. Возведение сводов является наиболее сложной работой, требующей устройства кружал и подмостей.
КРУЖАЛА И ПОДМОСТИ
Своды каменных и бетонных мостов возводят на временных деревянных или металлических конструкциях — кружалах, поддерживающих кладку сводов до их замыкания и последующего раскружаливания.
Кружала передают нагрузку от веса свода на подмости, а последние — на грунт. Применяют кружала стоечные, подкосные, ригельно-подкосные, веерные, с арочными фермами и др.
Кружала стоечного типа (рис. 99, а) состоят из вертикальных стоек, связанных диагональными и горизонтальными схватками; подмости отделяются от кружал приборами раскружаливания. Стоечные кружала отличаются простотой изготовления, ио требуют большого количества лесоматериала, а поэтому применяются лишь для небольших пролетов и при малой высоте моста.
Подкосные и ригельно-подкосные кружала (рис. 99, 6) являются развитием кружал стоечного типа, в которых часть стоек заменена подкосами. КрУ* жала подкосного типа требуют меньше лесоматериала, чем стоечные, но бо.тсс сложны в изготовлении.
Веерные кружала ( рис. 99, в) применяются при подъемистых сводах 11 ° тех случаях, когда постановка значительного числа промежуточных опор в пролете затруднительна.
В случае невозможности устройства промежуточных опор подмостей припаяются кружала из отдельных арочных ферм (рис. 99, г).
’ Кладка сводов производится на сплошном дощатом настиле, который поддерживается поперечинами (обрешетинами), укладываемыми на косяки кружал. Последние состоят из ряда отдельных кружальных ферм, количество которых в поперечном к оси моста направлении назначается в зависимости от ширины свода, а также нагрузки на обрешетку.
Расстояние между кружальными фермами принимается от 1,0 до 1,7 м. Верхняя часть кружал соответствует очертанию свода и состоит из настила, обрешетки и косяков. Сплошной настил кружал является опалубкой нижней поверхности свода и выполняется из досок.
Обрешетка, поддерживающая доски настила, делается из брусьев или из бревен, отесанных на два канта. Расстояние между осями обрешетки 0,4—0,5 м в зависимости от толщины досок и давления свода.
Косяки изготовляют из брусьев, верхнюю поверхность которых отесывают по кривой. В узлах косяки соединяют в торец, а со стойками и подкосами — при помощи врубок и металлических накладок. Длина косяков обычно составляет 2—3 ,ч и определяется размерами их сечения, а также условиями работы на ’изгиб под действием нагрузки свода.
Рис. 99. Виды кружал: а) стоечные; б) ригельно-подкосные; а) веерные; г) арочные
Кружала устраивают обычно из пиленого леса, подмости — из круглого •’с-са. Основанием подмостей являются лежни или сваи. Для кладки сводов, кроме деревянных кружал, применяют металлические инвентарные.
КЛАДКА СВОДОВ
Кладка свода из естественных камней или бетонных блоков выполняется с радиальными швами, перпендикулярными внутреннему очертанию свода, ,а всю его толщину ( рис. 100, а) с перевязкой отдельных камней в каждом слое в смежных слоях не менее чем на 10 см.
30 Возведение сводов значительной толщины и больших пролетов (более Дв 'И* Г1Роизводится кольцами. При этом способе свод делится по толщине на дая ТРИ СЛОЯ’ Кладку ведут последовательными слоями — кольцами, соблю-персвязку швов с нижележащими кольцами.
„ппями ряды кладки постепенно прибли-
R местах сопряжения свода с опорах I в с0?тветствии с направ.
В гооизонтальному положе,ж:ю (Р блицовкой опор каменных мо-
Г0Р' 3 тления. Сопряжение свода^^^, (pK )0Q, в) в полувдр помощи ПЯТИУ""пасп0лагают на уровне центра, из ко-пяты обычно |
ТОР°Во °изХжание ' появления трещин и да. формации кружал кладку сводов малых про.
ФасаЗ
жаются к лением кривой дав. став производится при кульных сводах видимые
Рис. 101. Кладка свода секциями: /—замыкающий клин; 2— пустой шов

Пр ТОЧКИ к стки, С отстав} Св< дОМкРа устава! гидрав-времен
Рис. 100. Разрезка кладки в каменных мостах
летов ( до 10 м) ведут сразу от обеих пят к замку свода на всю толщину и Ш,Р Кладка сводов больших пролетов (более 10 л) возводится секциями (рис. 101) на всю ширину свода с оставлением траншеи длиной 0,8—1,и л. в которые закладывают особые деревянные щиты в виде подпорной стеночки. Порядок кладки секций определяется конструкцией кружал и условием равномерной их загрузки, позволяющей избежать перекосов и деформаций. По окончании кладки последних секций щиты разбирают и траншеи заполняют кладкой. Одновременно втрамбовывают полусухой цементный раствор в пустые швы. После этого свод выстаивается на кружалах до получения кладки необходимой прочности.
создает стой Ш' бетоны] заполн
РАСКРУЖАЛИВАНИЕ СВОДОВ
Освобождение свода от кружал (раскружаливание) и включение его в работу ведется плавно при помощи соответствующих приспособлений, устанавливаемых между подмостями и кружалами во время их возведения.
Простейшими приспособлениями для раскружаливания сводов малых пролетов служат клинья (рис. 102, а), которыми, однако, трудно обеспечить равномерное опускание кружал.
Лучших результатов можно достигнуть применением колодок (рис. 102,61-Колодка представляет собой кусок бруса с вырезом в нижней части; высота выреза делается больше возможного опускания кружал. Опускание кружал производится постепенным опиливанием колодок сразу с двух сторон. При опиливании уменьшается площадь опирания и сминается древесина отчего колодка опускается и происходит раскружаливание свода.
Песочница (рис. 102, в) состоит из металлического цилиндра, наполняв-ZtT™ ЧИСТЫМ ПеСК0М’ И деРевя,,И0Г0 или бетонного поршня. Опускание кружал производится выпуском песка через 4-5 отверстий диаметром 20-35 мм, сделанных по окружности цилиндра. Раскружаливание ведется в не-сколько этапов: 4—6 для малых мостов и 8_Q ппп он . - МржпУ
последовательными этапами раскружативания гпб Р ДНИХ И больших’ .. .. нее 20- 30 мин, необходимый для ?о7о по АаеТСЯ интерваЛ *
боту. ’ тооь1 ввод постепенно включался в ра
96
1.
2.
3-
4.
5.
6.
7.
8.
При раскружаливании вначале опускают на некоторую величину средние точки кружал в замке и соседние с ними, а затем постепенно переходят на участки, ближайшие к пятам. Раскружаливание заканчивают, когда кружала отстанут от нижней поверхности свода.
Своды больших пролетов раскружаливают при помощи гидравлических домкратов. Для этого в замке свода оставляют пустой шов и ниши, в которых, гстанавливают в горизонтальном положении
Рис. 102. Приспособления для раскружаливания:
а) клин; б) колодка; в) песочница; I—I и II—И последовательность пропила; 1—поршень; 2 — цилиндр; 3 — выпуск песка
Рис. 103. Схема установки гидравлических домкратов: /—домкрат; 2 — ниша для домкратов, 3 — пустой шов; -/ — кладка повышенной прочности
создается распор, от действия которого свод приподнимается с кружал. В пустой шов замка закладывают соответствующей толщины стальные или железобетонные прокладки. После этого гидравлические домкраты удаляют, а ниши заполняют бетоном.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I Какими особенностями обладают каменные и бетонные арочные мосты?
Какие существуют виды сводов и надарочных строений?
3. Для чего и как устраивают деформационные швы и шарниры в арках?
4. Как устраивают гидроизоляцию и водоотводные приспособления?
В чем состоят особенности опор арочных мостов?
6. Какие конструкции кружал и подмостей применяются при сооружении сводов?
7. Как производится кладка сводов?
8. Как раскружаливают своды и какие для этого существуют приспособления?
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОСТЫ
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Основными видами железобетонных мостов являются балочные, арочные и рамные.
Балочные мосты состоят из железобетонных пролетных строений и массивных опор. По конструкции различают балочные пролетные строения — плитные и ребристые, а по статической схеме — разрезные, неразрезные и консольные. По роду езды балочные мосты могут быть с ездой на балласте и с ездой на поперечинах, а также с ездой поверху и понизу.
В арочных мостах из железобетона выполняются пролетные строения — арки, опирающиеся на массивные опоры.
Рамными называют мосты, у которых все или часть опор устраивают из железобетонных стоек (колонн, стенок), жестко связанных с пролетными строениями. Наибольшее применение рамные системы имеют в железобетонных путепроводах и эстакадах.
По способу возведения железобетонные мосты разделяются на монолитные и сборные. В монолитных мостах железобетонные пролетные строения бетонируют на месте их установки, что сопряжено с выполнением трудоемких работ и с затратой времени, необходимого для получения бетоном проектной лрочности.
Сборные конструкции мостов состоят из элементов, изготовляемых на полигоне или на заводе, причем на месте строительства производят лишь монтаж конструкции из готовых блоков.
Применение сборных конструкций позволяет индустриализировать строительство мостов и в большинстве случаев избежать устройства подмостей и опалубки.
По характеру работы арматуры пролетные строения различают из обычного железобетона и предварительно напряженного. Вобычном железобетоне стержни арматуры устанавливают ненапряженными. В предварительно напряженном железобетоне бетон в растянутой зоне сжимается предварительно натянутой арматурой.
Пролетные строения с предварительно напряженной арматурой широко применяются в последнее время.
К преимуществам железобетонных мостов по сравнению с каменными и бетонными относятся: меньший вес, разнообразие конструкций, возможность полнее механизировать работы, применение сборных конструкций в виде блоков и возможность заводского их изготовления, перекрытие значительно больших пролетов, чем в каменных и бетонных мостах. По сравнению с металлическими железобетонные мосты обладают следующими преимуществами: меньшими эксплуатационными расходами (не нуждаются в окраске), одно-
ы
гея балочные, арочные пролетных строений пролетные строения -зрезные, неразрезные Ь с ездой на балласте изу.
отся пролетные строе-
асть опор устраивают занных с пролетными 'ют в железобетонных
яются на монолитные етные строения бето-•лнением трудоемких я бетоном проектной
'в, изготовляемых на [зводят лишь монтаж
iaлизировать строи-тва подмостей и опа-
личают из обычного ном железобетоне эедварител fa-ой зоне сжимается
арматурой широко
j с каменными и & кций возможность жструкций в вИ^ >ытие значителен > сравнению с м 1 преимуществам"-в окраске), оД|*
родностью пути (путь на балласте), меньшей чувствительностью к возрастанию веса подвижной нагрузки.
Недостатками железобетонных мостов являются трудности в производстве их ремонта или усиления, а также подверженность бетона трешинообразо ваиию.
МАТЕРИАЛЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
Основным материалом железобетонных мостов является бетон и стальная арматура.
Бетон. Необходимая прочность бетона, его плотность, морозостойкость и долговечность достигаются соответствующим подбором состава бетона. Прочность и плотность бетона зависят от количества цемента (не менее 250 кг/м* при вибрировании) и от отношения веса воды к весу цемента ( не выше 0,60— 0,65). Бетоны подразделяются на тяжелые с объемным весом более 1 800 кг!м3 и легкие — менее 1 800 кг/м3. Для несущих (воспринимающих нагрузку) конструкций мостов применяется тяжелый бетон марок 200, 250, 300, 400. 500 и 600 объемным весом 2 200 кг/м3 и более.
При твердении на воздухе бетон уменьшается в объеме — испытывает усадку; при твердении во влажной среде (в воде) бетон увеличивается в объеме — разбухает. Усадка бетона тем больше, чем больше содержание цемента. Быстротвердеющие и высокосортные цементы увеличивают усадку бетона. Увлажнение твердеющего бетона уменьшает его усадку. Особенно сильно усадка происходит в течение первого года твердения; далее она постепенно затухает. Наличие арматуры задерживает развитие усадки и уменьшает ее почти в 1,5 раза, при этом в арматуре возникают сжимающие напряжения, а в бетоне— растягивающие. В результате в бетоне могут возникать усадочные трещины.
Кроме усадки, бетон имеет свойство деформироваться под влиянием длительно действующих на него нагрузок, т. е. бетон как бы течет. Это явление называют ползучестью бетона.
Ползучесть бетона проявляется долгое время, и величина ее тем больше, чем выше напряжение в бетоне. В течение первых трех—пяти лет процесс ползучести бетона сравнительно интенсивен, а далее замедляется. Арматура препятствует развитию ползучести, вследствие чего напряжения в бетоне уменьшаются, а в арматуре — возрастают.
Арматура в железобетонных мостах употребляется для сопротивления железобетонного элемента растяжению, сжатию и изгибу. По назначению арматура подразделяется на:
а) рабочую, воспринимающую на себя внутренние усилия в элементах, развивающиеся под действием нагрузки;
б) распределительную, укладываемую перпендикулярно стержням рабочей арматуры и обеспечивающую равномерную их работу;
в) монтажную, служащую для образования жесткого каркаса арматуры.
В железобетонных конструкциях с ненапрягаемой арматурой применяют круглые гладкие стержни диаметром до 40 мм из углеродистой стали класса А-1 марки ВСт. 3. Стержни периодического профиля диаметром до 40 л.и: а) из углеродистой стали класса A-II марки ВСт. 5 и б) из низкоуглеродистой стали класса А-1 II марок 25Г2С и 35ГС.
Характеристики арматурной стали помещены в табл. 15.
Для монтажной арматуры, а также для нерассчитываемых второстепенных элементов допускается применение стали ниже марки Ст.З. Стержни диаметром менее 10 мм поставляют в мотках, а диаметром 10 мм и более— в прутках Длиной от 6 до 12 м или мерной длины по заказу.
В предварительно напряженных конструкциях для напрягаемой арматуры применяются:
а) мощные арматурные лучки из стальной круглой холоднотянутой высокопрочной проволоки диаметром от 3 до 10 л<д< (наиболее употребительны диаметры 3, 4 и5лл);
Таблица is
Характерна тики арматурной стлан ил круглых стержне») гладкого или профндя периомического
а Чилчстр пегнидмче
XX* жмзктт ст«Г*и« .ксй . ; ми в «ч Раеч»тн«« цоминдль ныЛ »ли • i'JKXrtnaai г ло ах АДК '
бел мегу По» . мкгупл чи .... е I 1 дмамггр . ттржня г 1 3? ; . пыступд* печени* в ел* а*

6 5.75 6.75 0.28 0.22? 20 19 22.0 1 3.14 | 2.47
7.5 9.0 0.50 0.89 22 21 24.0 | 3.80 2 98
10 9.3 11,3 0.78 0.62 25 ' 24 27.0 । 4.91 л
12 11 13.5 1.13 0.89 28 26.5 30.5 | 6.16 1 4.83
ы 13 15,5 1.54 1.21 32 | 30.5 34.5 8.04 1 К.3|
16 15 1S.0 2.01 1.58 36 1 34.5 • 39.5 1 10.18 J '.99
18 17 20.0 2.54 2.00J 40 , 38.5 . 43,5 12.57 9.87
б) стальная проволока периодического профиля диаметром от 2 до 8 дем;
в) сем и проволочные стальные пряди диаметром от 6 до 15 мм;
г) стержни периодического профиля из низколегированной стали марки 30ХГ2С диаметром от 12 до 32 .м.м
Согласно СН 200-62 ненапрягаемач арматура в растянутой зоне конструкций может размещаться одиночными стержнями, пучками по 2 — 3 стержня и в несколько рядов по вертикали. Расстояние в свету между одиночными стержнями или пучками стержней принимается не менее 5 лч.
Хомуты. устанавливаемые по расчету или по конструктивным соображениям. вместе с продольными стержнями образуют каркас, обеспечивающий проектное положение главной арматуры. Концы хомутов закрепляют на рабочей или монтажной арматуре. В изгибаемых элементах расстояние между хомутами, поддерживающими растянутые стержни, не должно превышать 50 с.м. Каждый хомут в изгибаемых элементах должен охватывать в одном ряду не более пяти растянутых н не более трех сжатых стержней.
При анкеровке арматуры в конструкциях из обычного железобетона все рабочие стержни гладкой растянутой арматуры снабжают концевыми полукруглыми крюками с внутренним диаметром не менее 2.5 диаметра стержня. Концы отогнутых гладких стержней, заведенные в сжатую зону конструкции, а также концы сжатых стержней и концы стержней периодического профиля, обрываемых в растянутой зоне, допускается снабжать прямым крюком, при этом отгиб прямого участка крюка принимается не менее трех диаметров стержня.
Защитный слой бетона ненапрягаемой рабочей арматуры со стороны каждой из наружных поверхностей должен быть не менее 3 и не более 5 см (в свету I. Хомуты и нерасчетная арматура отставляются от поверхности бетона не менее чем на 1,5 см.
2. КОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
МОСТЫ С МОНОЛИТНЫМИ ПРОЛЕТНЫМИ СТРОЕНИЯМИ
Балочные мосты состоят из железобетонных монолитных пролетных строений и массивных опор. Конструкция опор -быков и устоев, применяемых в железобетонных мостах. — подробно освещена в гл. Ill, а поэтому в дальнейшем не излагается.
До недавнего времени на железнодорожной сети значительное расппост-ранение имели железобетонные балочные мосты с обычным армнров nt'ем* разрезные с плитными и ребристыми пролетными строениями. неечыё1 к консольные. ' *
П л и т и Ы е м о с т ы СОСТОЯТ и; плитных пролетных строений и м к'сив» вых опор. Плитные пролетные строения простейшей конструкции innc ' 01) обычно применяются для перекрытия малых пролетов от 2 до 6 ч По у • им
1*а 6 л и ц а
,к"'° J
__________ C*0r0
псрнодиче* галн » мм
|е выступами
"•"•'Ч-ДЪ I I
^чсннн I 5
! 4
ВИЯМ возведения плитные пролетные строения могут быть монолитными (бетонируемыми на месте) или секционными (из готовых блоков).
В плитном пролетном строении рабочая (растянутая) арматура диаметром не менее 12 жл состоит из продольных гладких стержней или из стержней
22,0
24,0
27.0
30.5
34.5
39,5
43,5
3.8U •1.91 6,16 8.04 10.18
<5.31
9.87
□метром от 2 ДО 8 .ил-до 15 леи;
’ованной стали марки
ннутой зоне конструк-I по 2—3 стержня и в IV одиночными стерж-
Рис. 104. Железобетонный плитный мост
рхктивным соображе-нас, обеспечивающий акрепляют на рабочей 1ние между хомутами, э1шать 50 см. Каждый >м ряду не более пяти ого железобетона все концевыми полукруг-етра стержня. Концы конструкции, а также >го профиля, обрыва-фюком, при этом от-аметров стержня.
4ей арматуры состо-(енее 3 и не более 5 см т поверхности бетона
периодического профиля, расположенных равномерно по ширине поперечного сечения плиты. По мере уменьшения изгибающего момента от середины пролета к опорам часть рабочих стержней отгибают вверх под углом 45° (косые
АОСТОВ
)ЕНИЯМИ
пых пролетных стро . стосв. применяемы-1. а поэтому в даЛ
шительное Pacnp?fL (ным армирован ; ни ям и, неразре3
х строений и м-сси^ .струкции (Р^сло-л 2 до G -Ч ГЮ У
Рис. 105. Арматура плиты: а) продольный разрез; б) поперечные разрезы
стержни) и закрепляют в сжатой зоне плиты (рис. 105); другую часть продольных стержней (прямые) протягивают на всю длину пролета. Связь между продольными стержнями осуществляется поперечной распределительной арматурой и хомутами ( диаметром не менее 8 мм). Хомуты охватывают стержни ниж-<еи рабочей арматуры и закрепляются на верхней монтажной арматуре. Места ересечепий арматуры сваривают или перевязывают проволокой.
/ 1паС Г U С Ребристыми пролетными строениям и лет ^Ролетпь1е строения ребристой конструкции применяются при про-зх в свету более 6 м, когда плитные пролетные строения становятся неэко-
комичными, так как бетон в нижней растянутой зоне плиты не принимает участия в ее работе и увеличивает вес.
Ребристое пролетное строение состоит из двух ребер (балок), соединенных между собой поверху общей плитой проезжей части. Нижняя часть ребер работает на растяжение, а верхняя часть ребер и плита проезжей части - на сжатие. Растянутую рабочую арматуру располагают в нижней зоне ребер (рис. 107). По мере уменьшения изгибающего момента стержни арматуры отгибают из нижней зоны в верхнюю сжатую зону. Ребра соединены поперечными балками (диафрагмами), расположенными через каждые 4—6 м. Диафрагмы обеспечивают равномерную нагрузку на ребра и препятствуют их скручиванию.
Рис. 106. Железобетонный ребристый мост
При необходимости иметь боковые тротуары пролетные строения устраивают с длинными консолями (при ширине проезда 4,9 л) и с короткими консолями (при отсутствии тротуаров и ширине проезда 4,0 м). Плита проезжей части и консоли образуют балластное корыто, в котором размещается балласт, шпалы, рельсовый путь.
Мосты с неразрезными пролетными строениями. При пролетах более 15 м неразрезные пролетные строения (рис. 108) могут быть экономичнее, чем разрезные, вследствие разгружающего влияния отрицательных моментов над опорами и уменьшения величины изгибающего момента в середине пролета. Поэтому в неразрезном пролетном строении высота главных балок, а следовательно, и объем железобетона меньше, чем в разрезном.
Применение неразрезных балочных конструкций дает экономию также за счет уменьшения размера промежуточной опоры, на которой нужно разместить одну опорную часть вместо двух при разрезных балках. Однако при слабых грунтах и необходимости устройства солидного фундамента стоимость неразрезного моста может оказаться больше стоимости разрезного. Для перекрытия отверстия моста обычно применяют двух- и трехпролетные неразрезные балки; при большем числе пролетов усложняется конструкция подвижных опорных частей.
Мосты с консольными пролетными строениями. В консольных пролетных строениях консоли разгружают главные балки, вызывая отрицательные моменты над опорами и уменьшая положительные моменты в пролетах. Вследствие этого сечение консольных балок в пролете меньше, чем в разрезных. По своим размерам и затрате материала консольные про-1G2
Рис. 107. Арматура ребристой балки: а) продольный разрез; б) поперечные разрезы
Рис. 108, Схема неразрезного моста
Рис. 109. Схемы консольных мостов: консоль; 2-подвесное пролетное строение; J —анкерный пролет
Г нрпазпезным. в мостостроении применяют одно-летные строения б-™3' ' строения в различных сочетаниях с подвесны-
и двухконсольные пролети Р Наиболее сложной и ответственной
ТТкХл^полетных'строениях является сопряжение подвесно-частью в |'°«с°лаа“.,юРЭта конструкция обычно выполняется посредством го пролета с *°”с • ' а Ра) ВЬКоты консоли и подвесной балки.
в“ сНчем место сопряжения балок сильно армируется. На консольные про-летные строения в отличие от неразрезных не влияют неравномерные осадки
МОСТЫ СО СБОРНЫМИ И ЦЕЛЬНОПЕРЕВОЗИМЫМИ ПРОЛЕТНЫМИ СТРОЕНИЯМИ
В последнее время получили распространение сборные пролетные строения с пучковой и с многорядной сварной ненапряженной арматурой, а также цельноперевозимые пролетные строения с откидными консолями и ребристые двухблочные.
Пролетные строения с пучковой арматурой (конструкции ЦПКБ Главмостостроя) запроектированы с ездой на балласте пролетами в свету от 2 до 15 м. Балластные пролетные строения состоят из двух блоков П-образного профиля (рис. НО), причем каждый блок имеет два ребра
Разрез в пролете ! Вид с торча
----Ьоо---------«и 380

Рнс. ПО. Пролетное строение конструкции ЦПКБ Главмостостроя
™’ров°го йеЧеНИЯ-- ерху ре<ра объед"няются плитой с короткими консолями. Наибольший вес одного блока в балластных пролетных строениях при сольным коЯанТаВЛЯеТ 52 ™ "03B0'™eT ^аиав.'ивать их на₽ опоры кон-
K-U.lbnDlM KpdnOM.
Нижний пояс пролетных строений армируют пучками (по три стержня) в несколько рядов по высоте. Применяется арматура периодического ииЛрхт-лого профиля. Отвод воды в балластных пролетных строениях остеХтяется водоотводными трубками, устанавливаемыми в плите консолеТ\ н7р^ных бортов балластного корыта. си • наР?жных
Пролетные строения с многоояпилг. „ „ л арматурой (конструкции И. А. Матарова) двухблочные е «Л- ₽ Ня° зокТе^ИС' ||1’а)ипРолет?миот<8до23ж. Каждый блок состоит из двухба-лок. объединенных платой и диафрагмами. Растянутые J ба
нижнего пояса балок располагаются обычно в 4—6 рядов по вкюо аРмат>Ры ДРУГ к другу. Через определенные промежутки эти^стержниДЛ"Л0ТНУ» между собой короткими боковыми сварными швами И Обпззеют едн1|як>тся матурные решетки ( рис. Ill, б). Для бетонирования констрх ZЛГ"' 3₽’ бетон марок 200-400. Отвод воды из балластного корыт “Льзуется
рез продольную щель между блоками. Р осуществляется че-
i м и к о н^с о л п v М V е пР°летные строения с о т-к 11 д 14 ь прплиугся п литии» 1 И (констРУкиии Е. А. Артамонова) с ездой на ' ;СТС ^Лпигтимм МИ РаСЧ*ТНЫМ пролетом от 3,6 до 4,8 м и одноблоч-ВЫМИ дВУхр^рИ^“и "р°летом от 6’7 ДО 15,8 м (рис. 112). Пролетные строения ^проектированы ак с обеими короткими, так и с обеими длинными консо-- ;ми: последние применяются при необходимости устройства тротуаров.
Для изготовления пролетных строений употребляется арматура периодического профиля, круглая арматура и бетон марок от 250 до 350.-Благодаря откидным консолям ширина пролетных строений поверху в транспортном положении составляет 3,2 м, а поэтому все пролетные строения являются габаритными и перевозятся на обычных железнодорожных платформах.
мзрез пролете Разрез у торид V МО У МО
Разрез S пролете Разрез у торца
МО МО
1 т ?---------------
Рис. 113. Двухблочное пролетное строение:
а) с длинной консолью; б) с короткой консолью
Р е. ’12. Пролетное строение с откидными консолями:
с тротуаром: б) с короткой консолью
Для погрузки, разгрузки и установки пролетных строений на место ис-льзуются как локомотивные, так и консольные краны. После погрузки про-. то строения на платформу секции откидных консолей поворачивают во-круг стержневого шарнира в вертикальное положение и в этом состоянии соот-Е! ст в у ютим образом закрепляют. Приведение пролетного строения впроект-.•? с положение, т. е. опускание консолей и выполнение изоляционных работ |н... шарниром), производится непосредственно на месте установки на мосту.
Двух блочные четырехребристые пролетные строения ой на балласте (рис. 113) изготовляют из бетона марки 350 пролетами от Д* до 15,8 м. Каждый блок состоит из двух ребер, объединенных плитой балластного корыта и диафрагмами. Пролетные строения с обеих сторон имеют элитные консоли, обе длинные или обе короткие. Отвод воды из балласт-: о корыта осуществляется посредством водоотводных трубок, расположен-: у бортов. Вес одного блока при пролете 15,8 м составляет 44,4 т.
ЭСТАКАДНЫЕ И КРУПНОБЛОЧНЫЕ МОСТЫ
Свайно-эстакадные мосты (конструкции Н. М. Колокола) состоят из железобетонных свай сечением 35 X 35 см, ростверков и пробных строений (рис. 114). Все элементы моста изготовляют индустриальным •особом на полигоне или на заводе; в полевых условиях производится лишь ,' ужение железобетонных свай в грунт и сборка конструкций.
При сооружении моста сваи забивают через отверстия 40 х 40 см, специ-оно устроенные в ростверках. До погружения свай ростверк располагают i оектном уровне на легких подмостях. Сваи при помощи крана устанавливают в отверстия направляющего ростверка, выверяют, а затем заглубляют ‘ фопогружателем до проектного уровня. После погружения головы свай вливают в гнезда-стаканы в подферменном ростверке и через специальные ' Шерстия в ростверке омоноличивают цементным раствором.
Пролетные
из бетона марки 300-400. Сборные Моки пр
на подферменные Р»^" кР"вс„ка 6.0 и сваи длиной 12 ^ТсваСХадные мосты применяются при высоте насыпи от 2.25 до 4,0 м.
Рамно-эстакадные мосты (конструкции Лентрансмостпро-екта) состоят из устоев, промежуточных опор рамной конструкции и пролетных строений пролетами 3,2 и 5,0 .и (рис. 115). Промежуточные опоры представ-
Рис. 115. Рамно-эстакадный мост
ляют собой П-образные рамы, которые опираются на сборные железобетонные фундаменты, располагаемые на естественном основании. Рамы устраивают сборными. если общий вес элементов двух стоек и ригеля превышает 10 т. и цельно-перевозимыми, если вес элементов меньше 10 т.
Фундаменты промежуточных опор состоят из башмаков, которые устанавливают на плиты и соединяют с ними при помощи анкерных петель. Омоколи-чивание стоек с башмаками осуществляется путем заполнения Лаканов в башмаках бетоном. Соединение стоек с ригелем делается посредством заделки вы-к™КЛарМаТуры стоГ|ки, 0 гнезде Ригеля с последующим омоноличнваиием. меи<.ют"ЗГ0ТОа’1ЯЮТ 113 60101,3 маРк" 300-400. Рамно-эстакадные мосты применяются при высоте насыпи от 1,5 до 4,0 .«.
обычно г.пЛ^Л0ЧоЬ‘есм0сты (конструкции Лентрансмостпроекта) имеют обычно пролеты от 2 до 6 м при высоте насыпи от 1,5 до 4,0 .и. Рамно-бллч. стое^та г"С' Нб) состоят 1,3 однопролетных рам. перекрывающих отверстие моста, башмаков, на которые опираются рамы, и фундаментов. Каждая 106
рама моста разрезана продольным швом на два блока (по условиям железнодорожного габарита). Рамные блоки изготовляют из железобетона марки 250, а фундаментные блоки — из бетона марки 170.
Башмаки устанавливают на фундамент на цементном растворе; сверху башмаки имеют штыри для центрировки рам при их установке.
Рис. 116. Рамно-блочный мост
Балластное корыто моста покрывают оклеенной гидроизоляцией, а остальную часть, засыпаемую грунтом, —обмазочной. Сопряжение с насыпью осуществляется путем заделки крыльев моста в конусы на глубину не менее 0,75 м.
Крупноблочные мосты (конструкции ЦНИС) отверстием от 1 до 4 очков представляют собой рамы замкнутого контура с заходящими в насыпь консолями (рис. 117). Эти мосты применяются при высоте насыпи от 1,6 до 4,0 м с отверстиями 1,5 и 2,0 м. Конструкция делится продольным швом на два блока. Блоки устанавливают на общий фундамент, который сооружают на месте или собирают из блоков небольшой величины.
Рис. 117. Крупноблочный мост
Рамные блоки устанавливают на фундамент с подливкой цементного раствора сквозь оставленные в нижней плите отверстия. После этого производят омоноличивание всей конструкции посредством бетонирования петлевых стыков.
Отдельные блоки транспортируют на железнодорожных платформах, как габаритные грузы. Блоки устанавливают на место при помощи двух кранов грузоподъемностью до 45 т. Наибольший вес блока 51 т.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
Недостатком обычного железобетона является его низкая трещиноустой-чивость, так как при небольших (200—300 кг/см") напряжениях арматуры в окружающем ее бетоне появляются трещины. При более высоких напряжениях трещины в бетоне достигают значительной величины и бетон перестает защищать арматуру от коррозии.
Предварительное напряжение арматуры значительно увеличивает трещипо-стойкость и долговечность конструкции и позволяет лучше использовать высокопрочные стали и бетоны. По технологии производства работ предварительно напряженные пролетные строения разделяются на две основные группы:
а) с натяжением арматуры до бетонирования; при этом усилия от арматуры временно передаются на специальные упоры;
Рис. 118. Балка с натяжением арматуры до бетонирования:
1 —полигональная арматура; 2 — оттяжка; 3 — анкеры; -/ — упор
б) с натяжением арматуры после бетонирования и передачей^усилий от натяжения непосредственно на бетон.
Натяжение арматуры до бетонирования. Перед бетонированием на специальном стенде арматуру растягивают при помощи натяжных приспособлений и закрепляют на упорах (рис. 118), а затем производят бетонирование конструкции. В натянутом состоянии арматура удерживается до тех пор, пока бетон не приобретет достаточной прочности ( около 70% проект-
Рис. 119. Цельноперевозимая балка стендового изготовления;
/-нижние пучки; 2 — полигональные пучки; Д-исрхние пучки
б-оттяжки; 6 — оебро жесткости; 7-диафрагма ликеры,
ион прочности). После освобождения от упоров арматура стремится сократиться и сжимает бетон. При этом передача усилий от арматуры бетону происходит вследствие естественного сцепления арматуры с бетоном, а также посредством специальных анкерных устройств. н
В преднапряженных конструкциях с натяжением до бетонирования тонкая стальная одиночная проволока диаметром до 2,6 ,ч.« удовлетворительно сцепляется с бетоном и надежно передает ему свое натяжение. При бблыиих диаметрах проволоки во избежание проскальзывания ее в бетоне устраивают специальные анкерные закрепления пли применяют проволоку периодического профиля. Обычно преднапряженные конструкции делают с арматурой в виде пучков (прядей или канатиков) из нескольких проволок, что облегчает изготовление элементов.

впивают снимают домкраты и передают сжатие от стремящейся сократиться вастянутой арматуры на бетон. При этом в оставленные каналы для создания 'между арматурой и бетоном нагнетают цементный раствор.
Каналы в бетоне устраивают посредством металлических труб, резино-J . ___ чоо ППИЯИ1ТГЯ
Рис. 121. Предварительно напряженная балка со стержневой арматурой
ные строения с арматурой в виде проволочных пучков, закрепленных на концах балки (рис. 122). В этой системе, предложенной в 1945 г. А. П. Коровкиным, арматурные пучки состоят из проволок (диаметром 4—5 >юи) из высокопрочной стали.
Проволоки в пучке располагаются концентрическими рядами, причем каждый ряд обвязывают вязальной проволокой и заключают в трубку из кровельного железа для предохранения пучков от сцепления с бетоном. Концы
Рис. 122. Предварительно напряженное пролетное строение, напрягаемое после бетонирования
проволок, заведенные в специальный анкерный стакан, загибают в виде крюков и заделывают бетоном высокой марки. После установки пучков в опалубке в проектное положение производят бетонирование балок, затем их выдерживают до получения бетоном проектной прочности.
Натяжение арматуры выполняется при помощи специальных домкратов с захватами, которые надевают на анкерные стаканы пучков. Домкраты упираются своими опорными элементами в торец балки. При натяжении пучка анкерный стакан отходит от торца балки. В получившийся зазор заводят вилкообразные шайбы, которые передают натяжение пучка бетону после того, как будут сняты домкраты.
Для защиты арматуры от ржавления внутрь каналов ( трубок) нагнетают цементный раствор.
>80—4

Рис 123. Пролетные строения с натяжением арматуры на бетон; плитные, ) двухблочные; в) двухребристые с откидными консолями
Н5-
Поперечный разрез в пролете на опоре
Рис. 124. Двухблочное пролетное строение с натяжением арматуры на бетон
Рис. 125. Составная балка с натяжением арматуры на бетон
Рис. 126. Предварительно напряженное балочное пролетное строение со сквозными фермами
- -1
В 1953—1955 гг. Лентрансмостпроектом были разработаны и применялись преднапряженные пролетные строения с натяжением арматуры на бетон: плитные с минимальной строительной высотой (рис. 123, а) пролетами 8,4—22, 7,и, двухблочные (рис. 123, б) пролетами 18—26,9 м и цельноперевозимые с откидными консолями (рис. 123, <?) пролетами 12,8—18 м.
В 1959 г. запроектированы пролетные строения пролетами 18,0—33,5 м. состоящие из двух блоков двутаврового сечения в пролете и таврового на опоре (рис. 124). Блоки соединены между собой стыками, расположенными в диафрагмах. Рабочая (предварительно напряженная) арматура состоит из пучков проволоки диаметром по 5 мм. Натяжение арматуры на бетон производится домкратами двойного действия после достижения бетоном 100%-ной расчетной прочности. В настоящее время получили распространение балки составной конструкции (рис. 125) с натяжением арматуры на бетон. Такие пролетные строения изготовляют в виде отдельных блоков с устройством в них каналов для пропуска арматурных пучков. Затем отдельные блоки весом 3—10 т доставляют автотранспортом к месту строительства, где из них собирают пролетное строение, натягивают пропущенную через каналы арматуру и заполняют каналы цементным раствором.
Пролетные строения со сквозными фермами. Кроме пролетных строений со сплошными балками, в последнее время начинают применять предварительно напряженные пролетные строения со сквозными фермами. Так, например, на Среднеазиатской железной дороге сооружено железобетонное пролетное строение пролетом 55 м со сквозными фермами (рис. 126) из сборных предварительно напряженных элементов конструкции проф. В. И. Гнедовского. Нижние пояса и стойки главных ферм, а также продольные и поперечные балки преднапряженные; натяжение всех элементов производится на стенде до бетонирования. Верхние пояса ферм, раскосы и распорки связей изготовляют из обычного железобетона. Стыки элементов поясов ферм и раскосов осуществляются на болтах с применением металлических накладок, служащих боковой опалубкой при бетонировании.
АРОЧНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОСТЫ
Железобетонные арочные мосты ( рис. 127) отличаются легкостью конструкции и хорошим внешним видом. По сравнению с каменными и бетонными арочными мостами железобетонные значительно легче их и экономичнее.
1 По расположению проезда железобетонные арочные мосты сооружаются с ездой поверху (рис. 128, а), посередине (рис. 128, б) и понизу (рис. 128,в иг), а также со сплошным или сквозным надсводным строением.
По конструкции различают арочные мосты со сплошными арками (сводами), с парными и с отдельными арками. Арки могут быть бесшарнирными, двухшарнирными и трехшарнирными.
По статической схеме арочные мосты можно разделить на распорные системы, консольные арки (рис. 128, д) и арки с затяжкой (см. рис. 128, в и г).
По способу сооружения арочные мосты могут быть монолитными и сборными, с обычной арматурой и предварительно напряженной.
Проезжая часть арочных мостов с ездой поверху опирается на арки посредством надарочных стоек (см. рис. 128, а и д), а при езде посередине и понизу подвешивается к аркам с помощью подвесок (см. рис. 128, б, в и г).
Бесшарнирные арочные мосты благодаря отсутствию шарниров имеют достаточно простую конструкцию. Однако в них возникают дополнительные усилия от усадки бетона, изменения температуру, просадок и смещения опор*
Двухшарнирные арки в меньшей степени подвергаются дополнительный напряжениям. В трехшарнирных арках дополнительные усилия не возникают однако наличие трех шарниров усложняет конструкцию арок. Трехшавнионую систему в последнее время применяют в сборных арочных мостах монтиоуемых из готовых полуарок. В железобетонных арках применяют свинцовые и етяль-ные шарниры.
Опоры рпепорпых арочных мостов воспринимают нс только вертикальное давление, но и горизонтальное распор, из-за чего приходится увеличивать размеры опор, особенно устоев.
Рис, 127. Железобетон|||.|(| арочный мост
арочных мостах с затяжкой распор воспринимается затяжкой, а поэтому опорам Передаются только вертикальные давления. Такне мосты могут быть: а) с жесткой аркой (см. рис. 128, в), работающей па сжатие и изгиб, п с гибкой затяжкой, воспринимающей растягивающие усилия от распора;
б) с гибкой аркой, предназначенной для работы па сжатие, и с жесткой балкон жесткости затяжкой (см. рис. 128, ,), работающей па растяжение и изгиб;
в) с жесткой аркой п жесткой балкой жесткости.
Рис. 128. Железобетонные прочные мосты:
а) 1 >дпП поверну; б) г <'|ДоП посередине; <•) v жесткой U|)KOtl II гибкой яагпжкой; е гибкой аркой и жеСТКиН 1<11НЖ1И>11; <*) С КОНСОЛЬНЫМИ iipinlMII
Арочные мосты небольших пролетов обычно устраивают со сплошным ’’^водным строением, при -лом свод снабжается арматурой, воспринимающей рас пи ini.'iioimiv и сжимающие напряжения. В бесшарпнрпых сводах >ту арматуру вделывают и тело опоры па достаточную длину.
В мостах средних п больших пролетов для облегчения конструкции над-людное строение делают сквозным, состоящим нз поперечных с тенок (рис. 1291 11 '41 стек, перекрываемых плитой балластного корыта. 11рн большом пролете 11 ’iHi'iiih'.ii.ikH'i шприце моста плита проезжей части поддерживается системой !| Юн. 130b ИЗ
продольных и поперечных балок, опирающихся на стоики. Для обеспечения свободы деформации надсводное строение отделяется от устоев и соседних надарочных строений деформационными швами.
Облегчение конструкции арочных мостов достигается также переходом от сплошного свода к отдельным аркам, соединенным между собой распорками. Проезжая часть при этом располагается на поперечных рамах, стойки которых опираются на арки. Иногда для увеличения поперечной устойчивости арки и стойки делают наклонными к продольной оси моста.
Рис. 129. Арочное пролетное строение с обычной арматурой
Арки больших пролетов для облегчения веса делают пустотелыми коробчатого сечения. Коробчатая арка состоит из верхней и нижней криволинейных плит, связанных вертикальными продольными стенками ( ребрами). Жесткость такой конструкции обеспечивается поперечными диафрагмами, располагаемыми на расстоянии 4—6 м друг от друга.
В арочных мостах со сквозным надарочным строением при деформации арок (от колебания температуры или от подвижной нагрузки) происходит деформация стоек надарочного строения, отчего в местах сопряжения стоек с арками появляются трещины, особенно в коротких стойках у середины пролета. Чтобы предотвратить появление трещин, в местах сопряжения стоек с арками устраивают шарниры.
В распорных мостах с ездой посередине проезжая часть соединяется с арками посредством подвесок. Между подвесками располагают поперечные и продольные балки, образующие вместе с плитой балластное корыто. Для того чтобы растягивающие усилия от распора арки не передавались на продольные балки и плиту (на что они не рассчитаны), в проезжей части делают деформационные швы в виде сквозных разрезов (см. рис. 128, б).
Сборные арочные пролетные строения пролетами 43,5 и 53 м проектировки Гипротрансмоста устраивают со сборными распорными арками и надарочным строением (рис. 130). Блоки арок между узлами прямолинейные, с постоянной высотой и шириной полок. Элементы арок стыкуются между собой и со стойками надарочного строения в узлах опирания стоек.
Надарочное строение состоит из поперечных рам, на которых располагают продольные балки проезжей части неразрезной конструкции с шарнирно-неподвижным опиранием. Ноги рам жестко заделывают в арки. Сборка арок производится на инвентарных кружалах.
В настоящее время находят применение без распорные сборные предварительно напряженные пролетные строения. Так, например, на мосту через р. Дебед Закавказской железной дороги установлено предварительно наиря*
якиное пролетное строение пролетом 44 « (пиг 1 чп . •„
жесткости. Сборные элементы пролетного 3 'кесткон аркой и балкой
с натяжением пучковой арматуры после **а палигоне
На другом мосту через р. Буду КуйЛы1„.^.Д-
пся0 арочное пролетное строение пролетом 55 .« с гибк^ркойТб^к'ой"X
Рис. 130. Сборное арочное пролетное строение:
; сбдий еид моста; 6) полуарка; в) сечения
Рис. 131. Сборное предварительно напряженное арочное пролетное строение
кости. На этом мосту балки жесткости, подвески и элементы проезжей части выполнены из сборных предварительно напряженных элементов, изготовленных по стендовой технологии; арка и распорки —из обычного железобетона.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАМНЫЕ МОСТЫ, ПУТЕПРОВОДЫ, ПЕШЕХОДНЫЕ МОСТЫ
В рамных железобетонных мостах пролетные строения и опоры составляют одну целую монолитную конструкцию, жестко связанную арматурой. В рамных мостах каждая рама состоит из ригеля (балки), работа-:< zero на изгиб, и стоек (опор), воспринимающих сжатие и изгиб. В местах сое-динения ригелей со стойками рамы имеют жесткие узлы.
Небольшие размеры опор рамных мостов по сравнению с опорами балочных дозволяют значительно сократить объем бетона, вследствие чего рамные мосты выгоднее балочных мостов с массивными опорами. Кроме того, рамная система -взывается целесообразной, когда желательно не загромождать опорами под-” остовое пространство. Однако применение рамных мостов ограничено, так как з русле реки узкие железобетонные опоры легко могут быть разрушены льдом, “• сами и т. п.
Рамные монолитные мосты ранее применялись главным образом в путе-оводах, при пересечении дорог, на суходолах, на небольших реках при от-' с.твии ледохода и лесосплава. Недостатком подобных рамных мостов явится также трудности их индустриального изготовления, так как трудно ' “ься жесткости в узлах при монтаже.
'-тонки рамных мостов могут быть шарнирно опертыми или заделанными з Фундамент. При устройстве шарниров (рис. 132, а) стоики рам по концам
/чаются значительно меньшего сечения, чем при заделке их в фундамент 'РИС. 132, б). Шарнирные рамы требуют большего ухода в процессе эксплуа-:аиии. чем бесшарнирные. .. _ л
В рамных мостах температурные и усадочные воздействия, уменьшаются
посредством устройства консольных рам и разрезных балок, свободно опирающихся на консоли соседних рам (см. рис. 132, б).
Б поперечном направлении опоры рамного моста представляют собой рамы, стойки которых связаны распорками. Фундаменты под стойками устраивают общими для всей опоры или раздельными; в последнем случае ноги рамы внизу соединяют распоркой. Конструкция фундамента определяется характером грунта и экономическими соображениями.
Рис. 132. Схема рамных мостов:
а) с шарнирами в стойках: <5) с заделкой ••тоек; /—ригель. 2 — стойка: J—подвесная балка
Железобетонные путепроводы большей частью сооружают в районе железнодорожных узлов, на линиях окружных железных дорог и при пересечении станционных путей, главным образом, в местах горловин. В зависимости от характера пересечения дорог путепроводы бывают прямые пли косые, под один или несколько путей. Железобетонные путепроводы устраивают как под железную, так и под автомобильную дороги.
Рис. 133. Рамный путепровод под железную дорогу
Па рис. 133 приведена ранее распространенная конструкция железобетонного (монолитного) рамного путепровода под железную дорогу, расположенного над железнодорожными путями. Особенностью путепровода является отсутствие устоев, вместо них в насыпи располагаются стоики рам. стопки связаны между собой распорками и жестко заделаны в фундамент, являющийся общим для обеих стоек. Для отвода воды окаю средних стоек и у подошвы конуса устроены лотки.
116 ___
посредством устройства консольных рам и разрезных балок, свободно опирающихся на консоли соседних рам (см. рис. 132. о).
В поперечном направлении опоры рамного моста представляют собой рамы сгонки которых связаны распорками. Фундаменты под стоиками устраивают'общими для всей опоры или раздельными: в последнем случае ноги рамы внизу соединяют распоркой. Конструкция фундамента определяется характером грунта и экономическими соображениями.
01
Рис. 132. Схема рамных мостов:
а) с шарнирами в стойках; б) с заделкой стоек: I—ригель; 2 — стойка: 3— подвесная балка
Железобетонные путепроводы большей частью сооружают в районе железнодорожных узлов, на линиях окружных железных дорог и при пересечении станционных путей, главным образом, в местах горловин. В зависимости от характера пересечения дорог путепроводы бывают прямые или косые, под один или несколько путей. Железобетонные путепроводы устраивают как под железную, так и под автомобильную дороги.
Рис. 133. Рамный путепровод под железную дорогу
На рис. 133 приведена ранее распространенная конструкция железобетонного (монолитного) рамного путепровода под железную дорогу, расположенного над железнодорожными путями. Особенностью путепровода является отсутствие устоев; вместо них в насыпи располагаются стойки рам. Стоики связаны .между собой распорками и жестко заделаны в фундамент, являющийся общим для обеих стоек. Для отвода воды окаю средних стоек и у подошвы конуса устроены лотки.
Недостатком монолитной конструкции путепровода является необходимость устройства подмостей и опалубки на месте строительства.
Железобетонные путепроводы под железную (рис. 134, а) или автомобильную (рис. 134, о) дорогу над железнодорожным путем в последнее время
til
Рис. 134. Балочные путепроводы: а) под железную дорогу; б) под автомобильную дорогу

сооружают балочными сборными. Пролетные строения имеют ребристое, П-об-разное или тавровое сечение балок. Опоры моста стоечного типа в верхней части объединены балкой (насадкой), а внизу заделаны в сплошной фундамент или в фундамент стаканного типа (см. рис. 115).
Рис. 135. Железобетонный пешеходный мост
Пешеходные мосты обычно сооружают над железнодорож-" путями на крупных станциях для обеспечения безопасности пешеходов 11 переходе через станционные пути.
Ио типовым проектам Трансмостпроекта железобетонные пешеходные ч'«т,., с ходьбой поверху (рис. 135) применяются пролетами от 15 до 42,4 л « перекрытия от двух до шести станционных путей. Ширина прохожей части 1 "п ходных мостов принята равной 3 л, а расстояние от головки рельсов до ""'•а конструкции —6,7 м.
Опоры пешеходных мостов применяются рамного типа и стоечные нз монолитного железобетона или из центрифугированных у ' РУ ' Ун‘ дамент опор располагают обычно на естественном основании в необходимых случаях устраивают свайный фундамент. Опоры могут быть плоскостного или пространственного типа. ____
Лестничные сходы с пешеходных мостов бывают продольные и поперечные; марши лестничных сходов устраивают с накладными ступенями или целым блоком вместе со ступенями. ___
Балочные пролетные строения и опоры мостов рассчитывают на нагрузку толпой 400 кг/м2 и на дополнительную нагрузку от ветра интенсивностью 100 кг/м2. Пешеходные мосты сооружают из обычного или преднапряженного железобетона, из отдельных блоков, изготовленных на заводах или на полигонах.
АВТОДОРОЖНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОСТЫ
В автодорожном строительстве для перекрытия малых пролетов (от 2 до 8 м) широко применяются плитные пролетные строения, которые могут быть разрезными (рис. 136, а), консольными (рис. 136, 6) и неразрезными (рис. 136, в). Плитные мосты устраи-
вают монолитными или сборными из обычного железобетона или преднапряженными.
Монолитные плитные пролетные строения обычно снабжают по бокам тротуарными консолями. Чтобы консоли не получали дополнительных на-
Рис. 136. Плитные автодорожные мосты: а) разрезные; б) консольные; в) неразрезные
пряжений от участия в работе плиты на изгиб, их разрезают по длине пролета поперечными швами. В нижней (растянутой) зоне плита имеет продольную рабочую арматуру и поперечную распределительную.
Для перекрытия пролетов более 8 м применяют монолитные или сборные ребристые пролетные строения, состоящие из двух или большего числа главных балок (ребер), поддерживающих железобетонную плиту проезжей части (рис. 137, а). В монолитных пролетных строениях расстояние между главными балками, определяющее про-
лет плиты, обычно составляет 2— 3 м. Главные балки соединяются между собой поперечными балками (диафрагмами), располагаемыми на расстоянии 4—6 м друг от друга (рис. 137, б).
Сборные ребристые пролетные строения имеют различные виды поперечных сечении исходя из условий изготовления, транспортирования и монтажа отдельных блоков. Наибольшее распространение в автодорожных мостах получили сборные пролетные строения, образованные из блоков П-образного, таврового (рис 138, а) или двутаврового профиля.
Блоки П-образного сечения имеют ширину 0,8—1,2 и снабжены выпусками арматуры в местах расположения диафрагм (рис. 138, б). Пазухи между ними заполняют бетоном по всей длине балки или только против диафрагм Для омоноличивания арматурных выпусков. Блоки П-образного профиля могут быть соединены между собой также при помощи болтов (рис. 138, в).
118
В сборных мостах большей частью ппнмАиаш, <
„оного сечения. Для связи между собойХок,?У.^°КН Таврово,'° " двУтав' р ,м3турными выпусками (рис. 138 г) кот сиабжаю'г полУдиаФРагмами 1J । пне 138 Петли cocpnuuv’„ ’ котоГ)ые сваривают или делают в виде "стт’ п J„““.ДН"Х2'л™ентов зах°Дят ДРУГ за друга; внутри
(шпильки), после чего петлевое
петель устанавливают продольные стержни сосД1 шенне омоноличивают.
Рис. 137. Ребристое монолитное пролетное строение: а) с плитами, опирающимися на ребристые балки; б) с дополнительными продольными балками, опирающимися па поперечные балки
Проезжей частью ребристых пролетных строений служит плита, которая опирается на главные балки (ребра), монолитно с ними связана и под действием вертикальных нагрузок работает на изгиб вместе с ребрами.
В сборных пролетных строениях работа плиты проезжей части зависит от конструкции блоков. В П-образных блоках плита работает как упруго защемленная по краям. В тавровых и двутавровых блоках плита обычно не омо-
Рис 138. Сборные пролетные строения:
И'пнчивается в швах и работает как консольная..В' э^я^^лавну^Шку. малра ПЛцТЫ располагается вверху и частично юют „з^сфальто-
Полотно проезжен части автодорожных - т вк.. служащую
б< Тона (толщиной 5-7 см), укладыва.емог.о » ™ п поверхности плиты
1 ’.повременно защитным слоем для гидропэо ц и-cTQPa вады; уклоны де. "I"» окей части придают поперечные укло ДД тротуарная конструк-’ иотся за счет слоя смазки с УТОЛ1Д™НСМП “ёйише тротуары располагают ’’ монолитных мостов разнообразна..“ЛСТ|| . * 139, а), при этом ос-
1 свешивающейся консоли плиты проезж• поверху (в растянутой
"Овная арматура тротуарной консоли ₽i13 специальных тротуарных &ю-г; сборных мостах тротуары устраивают нзепто^
';г уложенных на основные блоки нрол
Б автодорожных и городских мостах, кроме обычного железобетона, широкое применение находят предварительно напряженные конструкции. Так, например, в Москве по проекту Гипротрансмоста сооружен сборный предварительно напряженный железобетонный балочно-консольный мост. Каждая из
балочно-консольных систем моста состоит из четырех сборных предварительно напряженных блоков коробчатого сечения. В качестве напрягаемой арматуры в открытых каналах использованы мощные стальные тросы диаметром 45 мм.
УСТРОЙСТВО ГИДРОИЗОЛЯЦИИ И ВОДООТВОДА
В железобетонных мостах гидроизоляция проезжей части служит для предохранения кладки от проникновения в нее атмосферной воды. Поэтому гидроизоляция должна быть:
а) водонепроницаемой по всей изолируемой поверхности, а также в местах сопряжения с водоотводными трубками и с деформационными швами;
б) прочной и эластичной при длительном воздействии балласта, воды, динамических нагрузок, деформаций бетона и т. п.;
в) теплостойкой и морозостойкой при колебаниях температуры воздуха.
Внутренние поверхности балластного корыта пролетных строений и опор мостов покрывают оклеечной гидроизоляцией (см. гл. IV), а соприкасающиеся с грунтом насыпи поверхности конструкций мостов — обмазочной гидроизоляцией.
Оклеечная гидроизоляция (см. рис. 66, а) состоит из нескольких слоев битумной мастики (толщиной 1,5—3 мм каждый) и двух-трех слоев рулонного материала (битантит или гидроизол). Битантит—битуминизированная анти-септированная ткань, получается посредством пропитки паковочной ткани сначала масляным антисептиком, а затем нефтяным битумом. Гидроизол представляет собой рулонный материал, изготовленный путем пропитки асбестовой бумаги нефтяным битумом.
Обмазочная гидроизоляция состоит из двух слоев битумной мастики (см. рис. 66, б).
Перед нанесением оклеечной или обмазочной гидроизоляции изолируемые поверхности прогрунтовывают битумным лаком. Сверху оклеечная изоляция покрывается сначала отделочным слоем горячей мастики, а затем защитным слоем. Защитный слой состоит из цементного раствора состава 1 : 3, толщиной не менее 3 см, армированного стальной сеткой с диаметром прутков 2—1 .и.ч или из сборных железобетонных плиток размером 50 х 50 х 4 см.
Поперечные и продольные швы балластного корыта, места сопряжения пролетных строений между собой и с опорами при малых перемещениях перекрывают металлическим листом со штырем (рис. 140, а). При больших перемещениях в деформационных (температурных) швах устраивают компенсаторы (рис. 140, б).
Внутренней поверхности балластного корыта для стока скапливающейся атмосферной воды придают продольные и поперечные уклоны не менее 0,03, направленные к водоотводным трубкам.
трУб^^м'^^;^ь,^^= обычн° из чугунных сливных причем верхний конец трубки совпадает с измируемо’й'потерхнХюК°Р“иж-н„й для предотвращения растекания воды по наружноповерхн" ти выпускается из тела кладки на 15 см. nun поверхности выпу
Изоляцию балластного корыта заводят в водоотводную трубку чтобы „ода вс могла просочиться между трубкой и бетоном. Для этого материал №-леечной изоляции над трубкой нарезают в виде секторов конин иоХых гибают в раструб трубки и зажимают стаканом. Трубку покрывают железобетонным или металлическим колпаком (крышкой) железоое
Гидроизоляцию с использованием битумных материалов можно укладывать только в сухую погоду при температуре не ниже +5° С. Процесс укладки такой изоляции не поддается механизации; кроме того, трудно контролировать качество работ. Поэтому для гидроизоляции пролетных строений начато применение полихлорвиннлового пластиката, представляющего собой бесцветную (или окрашенную) пленку толщиной ’ " “
Рис. 140. Перекрытие деформационных швов: а) стальным листом; б) компенсатором: 1—стальной лист; 2 — штырь; 3 — гидроизоляция; 4 — защитный слой; 5 — компенсатор из резины; б—асбест; 7—клей; 8 — изолируемая поверхность
1 —2 мм. Пленка получается путем
Рис. 141. Водоотводная трубка:
/—крышка; 2 —колпак; 3 — защитный слой;
•/ — гидроизоляция; 5 —трубка; б— подготовительный слой; 7 — стакан
переработки полихлорвиниловой смолы с добавлением пластификаторов, повышающих ее эластичность при низких температурах, и стабилизаторов, сохраняющих ее свойства при действии воздуха и воды. Применение пластиката позволяет вместо многослойной приклеиваемой изоляции из битумных мастик укладывать один слой полихлорвинилового пластиката.
ОПОРНЫЕ ЧАСТИ
Балочные пролетные строения опираются на быки и устои при помощи специальных опорных частей. Опорные части плитных и ребристых пролетных строений пролетами до 9 м состоят из плоских металлических листов (рис. 142, а). На неподвижной опоре укладывают один опорный лист, а на подвижной — два листа, скользящих друг по другу. Для уменьшения трения между листами прокладывают асбестовый картон. К металлическим листам (толщиной не менее 20 мм) приваривают арматурные стержни, причем стержни верхнего листа входят в бетон пролетного строения, стержни нижнего листа — в бетон опоры.
В разрезных мостах при пролетах до 18 л/, а также в неразрезных конструкциях применяют более совершенные опорные части тангенциального типа (рис. 142, б), обеспечивающие свободный поворот концов балок. Верхняя стальная подушка опорных частей плоская, а нижняя с цилиндрической поверхностью. В неподвижных опорных частях устраивают потайной штырь или спе-$8 Зак. 1308 '“I
циальные закраины против сдвига подушки. В тангенциальных опорных частях смещение происходит за счет скольжения верхней плоской подушки по выпуклой нижней.
При пролетах более 18 м применяют подвижные опорные части каткового типа (рис. 142, в).
Подвижные опорные части балочных мостов больших пролетов иногда устраивают в виде железобетонного валка (рис. 142, г). Валок соединяется со стальными подушками, из которых одна прикрепляется к пролетному строению, а другая устанавливается на опоре. Соединение осуществляется посредством зуба, входящего в выточку в подушке.
Подферменные подушки выполняют из бетона марки не ниже 300. армированного сетками. В необходимых случаях армируют сетками также и концы пролетного строения непосредственно над опорными частями (опорные площадки).
Рис. 142. Опорные части:
а) плоские; б) тангенциальные; а) катковые; г) валковые
Рис. 143. Резино-металлические опорные части:
/—листовая резина; 2—металлические листы. 3 — резиновые прокладки; 4 — металлическая обойма
В последнее время взамен металлических плоских и тангенциальных опорных частей в железобетонных мостах начали применять опорные части с упругими резиновыми прокладками. Наибольшее распространение получили опорные части с резино-металлическими прокладками (рис. 143), состоящие из листов резины, между которыми помещены металлические пластинки. Резиновые опорные части обеспечивают поворот опорных сечений относительно любой горизонтальной оси. При перемещении ферм опорные части прямоугольные в плане превращаются в параллелограмм. Преимуществом таких опорных частей является их подвижность в любом горизонтальном направлении.
3. РАСЧЕТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ
В железобетонных конструкциях бетон и сталь работают как одно целое. Под действием нагрузки железобетонная балка при изгибе работает как упругий брус (рис. 144), причем бетон участвует в работе на растяжение совместно с арматурой (I стадия).
122
При возрастании нагрузки напряжения в растянутой зоне достигают предела прочности бетона на растяжение. В нем появляются трещины и все растя* |-пвающсе усилие воспринимается арматурой. Это состояние (II стадия) работы железобетона ранее принималось в основу расчета железобетонных элементов по так называемой классической теории. При дальнейшем увеличении нагрузки,
Сечение балки
I стадия п стадия Ш стадия
Рис. 144. Эпюра изгибающих моментов для различных стадий загружения железобетонной балки
когда напряжения в арматуре достигают предела текучести, а в бетоне сжатой зоны — предела прочности, наступает III стадия —разрушение элемента, принимаемая в настоящее время в основу расчета железобетонных конструкций с обычным армированием.
Таблица 16
железобетона
напряженного
б) Для предварительно
Сжатие осевое наибольшее . .
'Сжатие при изгибе наибольшее . Главные сжимающие напряжения Главные растягивающие напряжения ...................
^стяжение...................
Условные главные растягивающие напряжения на уровне нейтральной оси ...............
Величина главных напряжений, Г|Ри которых не требуется хомутов и косых стержней . . . Величина главных напряжений, передаваемых на бетон на части длины балки ...............
Растяжение осевое............ •
^пр
^грп ^рп
А Б А Б А Б
в) Для обычного железобетона
^гро
ЯР|
Яр2 ^ро
24
7,0
3.6
6,5
28
8,3
8,0
135
125
165
155
105
100
20
13,5
32
9,5
190
175
235
215
140
130
24
16
37
11,5
5.8
11,0
5В*
245
225
310
285
175
160
295
275
365
335
210
190
18
42
13,5
6,7
12,5
28,5
19
46
15,0
7,5
13,5
123

А
А
Л
А
А
А
и Б и Б
Б
Б
Б
Б
В тэбл 16 гг =—соо»ятжжле«м * erjorst А л;к»»«№ яла а а'-ттгиЩ, ихл -мгч.а аал**', lax. об-Схд-ламма «ехг>=«ан' -тя si*мата аескто J’.abjx. .1BS1, В хстальеыл сл;хггх расчете* схшрьтжмеам аркжтегагея ио строке Б
: • ’ - ' " - ' -' '
•’ Иек
гэмгг. ?ы создаются вачальаые сжимаиеик напряжения в растянутой мгт
При расчете железобетонных конструкций по методу предельных ггсток-
: - . . - - . ‘ -'' ' - --.-л
тг- азэдится до расчетным нагрузкам и расчетным сопротивлениям Согласна 7 ‘ J - '
^дп’я хзя Сетона по табл. 16, а для арматуры —по табл. 1/ и 18.
Т а б л г _ г 17
Расчетеые совротммеям геаазрягаемом арматуры в кг смг
Горячекатаная круглая. голосоегя г сгсоггый прокат ез
стала каргг ВСт. 3...................................... 1 9СЮ
Горячекатаная пер гэхгческого ?а стали маркй
ВСт. 5...............................................- . 2-КЮ
То же га стада масок 25Г2С z STC* .......................... ЗОХ>
Расчетам* сосрсгтжжлевжя яаярзгаемом растаиутой аркатуры иг прочность г кг CJ0
5 . 60? 9 ка
6 9ЯО 7 I
7 9&j0 &6£Г> б
i 9 .У? Г/Л Горячекатаная с*: - -.-12—32
/. 6500 5 ёШ ’лческосс, тг-леля кз
2 z I стала тика ЗОХГХ
2.5 . /, 4'.О То же из стали ua>-.x
х . - У> 9ЬУ>25Г2С в 35ГС. « = -
4 1640 92JZ> ее^гвутоА )-пронвеа>.и
з% б бгл 9 . - ‘ j 'Xj ->у. "дУ. г?» 5 1Л 4 9%)
Ь'л'СТрткгиг мгхтб® вэ о6ь“ч?.7го и преда^>0№льво иапряжеевого же.т-е^о« Г' ~ гЛ ;^C=HTbiB£jC^LP: DO BCfeM Тр€Ы С?*:Ze.TbH£ZM СОСТОЯНИЯМ По П€рВО4Г.
слхтояиао — на г.рсяность и устойчивость расчетные усилия с л г«-м.-.?гсся с >четои кобффншмпов перегрузки, а хчя времеявой
i-zz~ -\'z. с. ,^^тгл1 лкнамического .ч ->>ЬС?г1и<нт2. На вынос.*, ижсгъ лод деА-лгаторякхле/ася нагрузки рассчитывав/? железиодороскаые гэтож^-ожнйае мосты на выносливость не рассчитывают. По третьему! - с'хтояиию расчет на трапииостойкосп» (против св^ах-заиия по
жундх в протопит трешян) проюадолся для ноиструк^ий м] -<-зг; г_гг;алеииого железобетона К'снстр;. к_ и5 обычного же-
'Х/>^о?-2 расе-гаг/т ва расирытае трещин.
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ОБЫЧНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
а) Прямоугольные сечения. При расчете на прочность изгибаемых балок прямоугольного сечения с верхней и нижней арматурой (рис. 145, а) положение нейтральной оси сечения определяется из условия равновесия сил, действующих на рассматриваемое сечение (СН 200-62, п. 208):
Fa = RaFa + R„ bx, откуда высота сжатой зоны бетона
Рис. 145. Расчетные схемы балок прямоугольного и таврового сечения
Для сечения с одиночной (только нижней) арматурой х________________________________F*
RJ> ’
где Fa и Fa — площади сечения нижней и верхней арматуры;
и 7?|( — расчетные сопротивления арматуры и бетона; b — ширина балки;
х — расстояние от сжатой грани сечения до нейтральной оси О—О. Условие прочности сечения определяется из выражения равновесия моментов всех внешних и внутренних сил относительно растянутой арма-
(28;
М < R„ Ьх (Л, - у ) + R. F' (Л„ - а').
(29)
Для сечения с одиночной (только нижней) арматурой
Л1 <Я„Ьд р'о— у) •
(30)
где v _ расчетный изгибающий момент в сечении с учетом коэффицц. ентов перегрузки;
Л — полная высота сечения;
h0= h— а — рабочая высота сечения;
а = а' — толщина защитного слоя бетона.
Формулы (27) и (28) справедливы в случаях, когда бетон сжатой зоны начинает разрушаться после достижения предела текучести в арматуре. Текучесть арматуры наступает ранее разрушения бетона при следующих условиях: v <0 55 Л,’ т>2а'.’ Поэтому при подборе сечения балки сначала задаются основными ее размерами, а затем подбирают необходимое количество арматуры. Ести получается. что д- > 0,55 Л„. следует увеличить размеры сечения или повысить марку бетона. В случаях, когда увеличение сечения или повышение марки бетона невозможно, добавляют сжатую арматуру.
Таблица 19
Коэффициенты для расчета плит прямоугольного сечения
5 1 • т
0,01 10,00 0.995 0.20 2.36 0.900 0.39 1,78 0,805
6,02 7,12 0.990 0.21 2,31 0.895 0.40 1,77 0.800
0.03 5,82 0.985 0,22 2.26 0.890 0.41 1,75 0,795
0.04 0,980 0,23 2,22 0,885 0,42 1.74 0.790
0,05 4,53 0,975 0.24 2.18 0,880 0,43 1,72 0.785
0.06 4.15 0,970 0,25 2.14 0,875 0,44 1.71 0,780
3.85 0.965 0,26 2,10 0,870 0.45 1.69 0,775
0.08 3,61 0,960 0,27 2.07 0.865 0,46 1,68 0.770
0,09 3,4! 0,955 0.28 2.04 0.860 0,47 1,67 0.765
0,10 3,24 0.950 0,29 2.01 0,855 0,48 1,66 0.760
0.11 3,11 0.945 0.30 1.98 0.850 0,49 1.64 0.755
0,12 2,98 0.940 0.31 1.95 0,845 0.50 1,63 0.750
0,13 2.88 0.935 0.32 1.93 0.840 0.51 1,62 0,745
0.14 2.77 0.930 0,33 1.90 0.835 0,52 1,61 0,740
0,15 2.68 0.925 0.34 1,88 0,830 0,53 1.60 0,735
0,16 2,61 0.920 0.35 1,86 0,825 0.54 1,59 0.730
9,17 2,53 0.915 0.36 1,84 0,820 0,55 1,58 0.725
0.18 2.47 0,910 0,37 1,82 0,815 — — —
0,19 2.41 0.905 0,38 1.80 0,810 — — —
При расчете балок или плит прямоугольного сечения с одиночной арматурой сечения можно подбирать по табл. 19, пользуясь следующими формулами:
a-h„ - bRJi, • (3I)
Л1 = R» Ьх — 4 ) = Ян Ло j = Я,, 6а (1 — 4) Ло, (32) откуда
Г м - В1 / М
~~ 1 / / , а \ у bRn
I/ Ли6а^1-у)
Л1
= <=»>
i процентом армирования
Необходимая площадь сечения арматуры F М М
(.-!)*,₽.
При подборе сечения следует сначала задатьс / <, F,100 \
сечения Ip'o —. а затем подсчитать по формуле (31) величину а и по табл- 19 получить значения коэффициентов ₽ и у, по которым можно определить рабочую высоту h„ и площадь сечения арматуры F,. Если полученный процент армирования значительно отличается от принятого, то производится вторичный расчет.
6) Тавровые сечения. При расчете на прочность балок таврового сечения возможны два случая:
1) нейтральная ось лежит в пределах полки (рис. 145, б);
2) нейтральная ось пересекает ребро за пределами полки (рнс. 145. в).
Б первом случае, когда R, F, < R„ b„. расчет производится, как для прямоугольного сечения шириной б„. где Ь„ и Л„ —ширина и толщина полки таврового сечения (см. рис. 145.6).
Если R, F„ > R„ h„ b„, то нейтральная ось проходит в пределах ребра сечения и последнее рассчитывается, как тавровое (см. рис 145. в), по формуле
.И < R„ bx |/1о ~ 4) + R« ~ ('‘о - т) Л"’ (34)
При этом положение нейтральной осн сечения определяется из формулы
R,F.= R„ Ibx + ((>„- b) Л„). (35)
Площадь бетона сжатой зоны тавровых сечений должна удовлетворять условию
S6 <O,8So, (36)
где S — статический момент площади сечения сжатой зоны бетона относительно центра тяжести арматуры;
5„ — статический момент площади всего рабочего сечения бетона относительно центра тяжести арматуры.
При проектировании балок двутаврового и коробчатого сечения их можно рассчитывать, как тавровые.
в! Расчет на прочность наклонного сечения. В плитах н балках производится проверка на прочность наклонного сечения по формуле (СН 200-62, п. 209)
Q < SR, F„ sin о - - SR, Fx -j- Q(,. (37)
где Q — расчетное значение поперечной силы с учетом коэффи-
циента перегрузки и динамического коэффициента: а —угол наклона отогнутых стержней:
Fo—площадь отогнутых стержней, расположенных в одной плоскости;
F, — площадь хомутов, расположенных в одной плоскости, пересекающей рассматриваемое наклонное сечение;
Q -проекция предельного усилия в бетоне сжатой зоны
с наклонного сечения на нормаль к осн элемента;
с — проекция длины наклонного сечения на ось элемента, г) Расчет по главным напряжениям. В плитах и балках.
1 главные растягивающие (сжимающие) напряжения превосходят величины
/?Р1, требуется постановка хомутов и косых стержней. В уровне нейтральной оси главные растягивающие напряжения не должны превосходить величины Rrpo.
Главные напряжения в уровне нейтральной оси определяются по формуле (СН 200-62, п. 210)
QS
еггр (с) = ±-jry • (38)
где Q — поперечная сила в сечении;
b — ширина сечения на уровне нейтральной оси;
S— статический момент сжатой зоны бетона относительно нейтральной оси;
/0 — приведенный момент инерции сечения (б.ез учета бетона растянутой зоны) относительной нейтральной оси.
Для бетона наиболее опасны главные растягивающие напряжения. Если последние превышают предел прочности на растяжение, то в балке могут образоваться трещины. Чтобы предотвратить появление трещин, ставится специальная арматура—косые (отогнутые) стержни и хомуты. Достаточность поставленных в балке косых стержней и хомутов проверяется расчетом балки по наклонным сечениям ( рис. 145, г).
д) Проверка на выносливость бетона сжатой зоны производится по формуле (СН 200-62, п. 224)
09)
* о
где х'— высота сжатой зоны бетона;
М'— изгибающий момент от нагрузки при расчете на выносливость;
Rlt — расчетное сопротивление бетона на выносливость (сжатие при изгибе) принимается по табл. 20.
Таблица 20
Расчетные сопротивления бетона на выносливость в кг/см1
Вид сопротивления Условное обозначение Условия приготовления бетона Марка бетона
200 250 300 4 00 500 600
Сжатие осевое .... А 60 75 90 130 160 190
Б 55 70 85 120 145 175
Сжатие при изгибе . . «Н А 75 95 115 160 195 235
Растяжение Б 70 85 105 150 180 220
Яр А и Б — 10,5 12,5 13,5 14,5
е) Расчет сечения на трещи ностой кость производится по величине максимального раскрытия трещины в условиях эксплуатации. Раскрытие трещин не должно превышать Д = 0,02 см.
Величина наибольшего раскрытия при арматуре периодического профиля и для отогнутых стержней определяется по формуле (СН 200-62, п. 234)
а,= 3,0(40)
где оа — напряжение в арматуре;
ф2 — коэффициент, отражающий влияние бетона растянутой зоны и деформаций арматуры; ф2 == 0,7 (при марке бетона 200);
R, — радиус армирования в см:
Fr
р— площадь зоны взаимодейстния п z.,.2 <-> кпнтупями roupuuo ’идеиствия в с^2. ограниченная наружными Р и величиной радиуса взаимодействия;
r — (рис. 145, д)\ коэффициент, учитывающий расположение арматуры в пучках (при пучках из двух стержней 0 = 0,85);
П), «2. пз число стержней диаметром соответственно dit d2, d3.
Пример расчета плиты проезжей части железнодорожного моста
Основные да н н ы е. Железобетонное пролетное строение с ездой на балласте п двумя главными балками, полной длиной 11,5 м и расчетным пролетом 10,8 .и, изготовлено из бетона марки 200; арматура — горячекатаная сталь периодического профиля марки В Ст. о.
Плита проезжей части (рис. 146) опирается на главные балки и на диафрагмы. Расстояние между балками в свету составляет 1,7 м, а между диафрагмами — 3,4 ли Толщина плиты принята равной 18 см. Тогда расчетный пролет плиты составляет ; - 1.70 4- 0,18 = 1,88 д<. В направлении поперек расчетного пролета ширина плиты для расчета принимается равной 1 Л1.
Рис. 146. Расчетная схема плиты проезжей части
Расчетные нагрузки. Вертикальная нагрузка от собственного веса сооружения вычисляется с учетом объемного веса материалов отдельных его элементов. Вес на 1 пог. м плиты:
а) балласт с частями пути при толщине слоя 0,5 м
Pi = 2,0 • 0,5 • 1 • 1 = 1,0 т/м;
б) собственный вес плиты толщиной 0,18 лс
рз = 2,5 • 0,18 • 1 • 1 = 0,45 т/м.
При расчете по первому предельному состоянию вв°дятся коэффициенты пере-для балласта — 1,3; для плиты—1,1 (CH 2UU-O2, п.ло>.
Тогда суммарная расчетная постоянная нагрузка
р= 1,3. ПО+ 0,45 . 1,1 = 1.795- 1.8 т/м.
Временная вертикальная "агруаКанаС дли,®Я°1 Ь /“"ис. ^“"'полере^'моста принимается распределенным на л ‘ '₽ этом учитывается длина
1'''-иная нагрузка распределяется на длину о,ч р
- ili 2,7 м и передача давленая через балла;тд ; пл11ты при расчетной ширине Интенсивность временной нагрузки на 1 пог. м плиты при рас
и I И ICH 200-62, приложение 9, п. 4)
п - =-21 = 6,86 т/м.
в - 3,4 3,4
,, ..„„ияя иагочзка учитывается с динамическим коэффнцнен-
11ри расчете плиты временная нагрузки ?
1о" (СН 200-62. п. 126) 1П
10 ----=1.5.
1 + 20 + л ®
' -расчетный пролет плиты условно пр...маетен равным нулю.
12»
Для временной нагрузки при расчете вводится коэффициент перегрузки 1,3. Тогда расчетная временная нагрузка
g = 6,86 • 1,457 • 1,3 = 13 т/м.
Полная расчетная нагрузка р 4- g = 1,8 -(- 13,0 = 14,8 т/м.
Плита составляет одно монолитное целое с главными балками, на которые она опирается. Поэтому расчетный момент в середине пролета условно принимается равным 0,5 момента, вычисленного для свободно лежащей плиты по формуле
Mcf = о.Мг+дН» _ 0,5 _ 0,5 . 6,59 = 3,30 тм
В сечении на опоре плиты отрицательный изгибающий момент условно принимается равным 0,7 момента в середине пролета, вычисленного как для свободно лежащей плиты,
14,8- 1,882
Л40П = 0,7 -----g-----= 0,7 • 6,59 = 4,61 тм.
-л
Рис. 147. Положения временной нагрузки
Перерезывающая сила в сечении на опоре определяется как для свободно лежащей плиты по формуле
Проверка на прочность сечения посередине пролета. Расчетное сечение плиты приведено на рис. 147 и 148, а.
13 5
Рабочая высота Ло = (18 — 2)———= = 15,33 см, где 2 см—защитный слой; 13,5 мм — диаметр арматуры периодического профиля.
Площадь сечения арматуры Fa = = 13,58 см2.
Расчетный диаметр арматуры d =12 .мл.
Высота сжатой зоны определяется по формуле (28):
RaFa 2 400-13,58
Х~ R„b ~ 97-100 -3>36 см-
Найденное значение х подставляем в формулу (30). Тогда предельный допустимый момент
/И - 97 100 • 3,36 (15,33— = 4,45 тм.
Условие прочности удовлетворено: 3,30 тм < 4,45 тм.
Проверка на прочность опорного сечения (см. рис. 147 и 148, б). Толщина плиты на опоре 24 см; расчетная ширина 100 см; площадь сечения арматуры 13,58 см2; полезная высота сечения 21,33 с.и; высота сжатой зоны 3,36 см.
Предельный допустимый момент
Л4=97- 100 • 3,36 (й ,33--^4= 6,42 тм.
Условие прочности удовлетворено: 4,61 тм < 6,42 тм.
Проверка по главным напряжениям производится по формуле (38).
Положение нейтральной оси определяют из условия равенства нулю статического момента сечения сжатой зоны бетона и растянутой арматуры
Ьх2
2~ — nFa (h0 — х) = 0, где
£а 2.1 • 10» п~ ~ 265 000 ~8,
откуда
100 - 5,8а
S =----g---= 1 680 СЛ<3; 6 = 100 сл,:
перегрузки
100-5,8я
----3-----+ 8 • 13.58(21,33 — 5,8)2 = 32 720 сл4;
которыс она '"мается pa,’
13B5U-1680
°гр (е) — 32 720 . 100 = 7,15 кг1СЛ1,1 > Яр1 = 7 *г/см*.
условно прн„„. свободно лежа.
Следовательно, необходима постановка отогнутых стержней.
Расчет на выносливость. Постоянная нагрузка принимается без коэффициента перегрузки н согласно предыдущему равняется 1,45 т/м. Расчетная временная нагрузка принимается с динамическим коэффициентом, т. е. 6,86- 1,5=10 т/м. Тогда полная расчетная нагрузка равна 1,45 + 10 = 11,45 т/м. Расчетные сопротивле-
сечении на оно-оодно лежащей
= 13.85 т.
ность с е ч е-ета. Расчетное ис. 147 и 148,а. 8-2)--^-= битный слой; периодического
ума туры Fa — гуры d =12 лл. лределяется по
ния бетона на выносливость принимаются по табл. 20.
Рис. 148. Расчетные сечения плиты: а) в пролете; б) на опоре
Изгибающий момент в середине пролета:
11,45- 1,88я 8
= 2,53 тм;
М' =0,5
25- 13,58 /-./ 2 100 15,33
100 ~ 25-13,58
— 11 = 7,35 см,
где п' = 25— коэффициент (СН 200-62, п. 158, табл. 22).
Тогда
100 • 7,353
/0 =-----д-2--- + 25 • 13,58 (15,33 — 7,35)2 = 35 000 си4;
у— х' = 7,35 = 53,1 кг/см2 < RH = 75 кГ/см2 (см. табл. 20).
4ЫЙ допустимый
2. 147 и 148. б). сечения арма-
। 3,36 см.
о формуле (38). лю статического
Расчет консоли плиты. Для расчета выделяется 1 пог. .и консоли в направлении, перпендикулярном ее выносу. Толщина плиты в месте заделки консоли 1 35
d = 22 с.и; рабочая высота сечения h0 = 22 — 2 — —— = 19,33 см. В консоли размещено 9 стержней периодического профиля диаметром 12 мм; площадь арматуры = 10,18 см2.
Усилия от постоянной и временной нагрузок вычисляются в месте заделки консоли, I. е. в сечении /—/ (см. рис. 146)*. Вес балласта, приходящийся на консоль плиты, Pi = 0,77 т; с учетом коэффициента перегрузки п = 1,3; Pi — 1,3 • 0,77 = 1,0 т; момент от нагрузки р,: Л1р1 = 0,35 тм; с учетом коэффициента перегрузки Л1р| =0,455 тм. Вес консоли плиты и перил р« = 0,79 гп; с учетом коэффициента л = 1,1 рг = 0,87 т. Момент от р2 Л1р2 = 0,56 тм; с учетом коэффициента л = 1,1 Л1р2 =0,62 тм.
Временная нагрузка вычислена при расчете плиты между балками g= 10 т/м; с учетом коэффициента л = 1,3 £=13 т/м.
Временная нагрузка распределяется па длине участка ..-.у.— 1,25 = 0,45 м.
Тогда перерезывающая сила и изгибающий момент в сечении от временной нагрузки
а =
Q = 13,0 • 0,45 = 5,85 т;
д1,= У=2ЦЛ5>=1,03тл,;
Л4 = = 1,32 тм.
* Постоянная нагрузка слагается из веса балласта, собственного веса консоли и перил.
Кроме временной подвижной1 нагрузки при
^оГ.Т= W m6/T°eCTBy4eVoMKS^HU1.^r7“neperpy3KH (СИ 200-62. п. 127) п = ,.♦
= Перерезывающая сила к изгибающий момент от этой нагрузки:
Q — - 1,20= 1,4 • 1,2= 1,68 т;
1 О • 1 22
М' = 1>U 2-’-=0,72 тм;
1 4 • 1 22
М = 9-:— = 1.02 тм.
Расчетные усилия в сечении от постоянной и временной нагрузок: при расчете сечения на прочность:
М =0,455 4- 0,62+ 1,32+ 1,02 = 3,415 тм;
q = 1.0 + 0,87 + 5,85+ 1,68 = 9,40 т;
при расчете сечения на выносливость
М' =0,35 + 0,56+ 1,03 + 0,72 = 2,66 тм.
а) Проверка на прочность:
2 400 • 10,18 97-100
= 2,52 см;
М =97-100-2,52 (|9,33—^) = 44 200 кал = 4,42 тм;
4,42 > 3,415 тм. Условие прочности выполнено.
б) Проверка сечения по главным напряжениям:
8'10.18 7-. Л 2 • 100 19,33 Л _ . ,
х~ 100 (+ 1 + —8йоД8“ J 4
100 • 4,843
/ =-----з----+ 8-10,18(19,33 —4,84)2=20 830 см*;
У 400 1 170
°гр(с) — 20 830 • 100 — 5,34 кг!см* < ^Р, = 7,0 кг /см2.
Отогнутые стержни не требуются.
в) Проверка на выносливость:
г, _ 25 • 10,18 Л| /’ 2 - 100 • 19.33 Л 7 7
—ioo~ + 1+ 25-10.18 ~+ = 7'7 “1
, 100 • 7,7’
Л» =-----з-----+ 25-10,18(19,33 — 7,7)2 = 49 000 си«;
М' , 266 000
/ х ~ 49 QQQ 7,7 = 41,8 кг/см2 < /?„ = 75 кг/см2.
Пример расчета главных балок железнодорожного моста
Расчетные нагрузки
Расчетная постоянная нагрузка:
а) вес плиты проезжей части 1,8 т/м;
J г^лгКОНСОл‘- плиты с балластом и перилами 1,9 т/м;
) таенный вес балки (без плиты) с учетом коэффициента перегрузки 1,1
1,1 • 1,28 • 0,4 • 2,5= 1,41 т/м.
Впемеи»!»'.!™3” ПОС™""ЗЯ нагрузка 1,8+1,9+1,41 =5.11 т/м.
эок котооая пи.. ."агрузка определяется по табл. 3 эквивалентных нагоу-
' которая при нагрузке CI4 на каждую балку составляет: *
«ля определения момента 21.48*0,5 - 10.74 т .ч.
..-я определения поперечной силы посередине пролета 21,48*0.5 — 10,74 т
;ля определения поперечной силы на опоре 24,54 • 0.5 12,27 /п ч.
- ч'Мк" ’ ля нагрузка вводится в расчет с коэффициентом перегрузки 1.27 и с ди м. ескнм коэффициентом 1,325, который вычисляется, как и прп расчете плиты, но ,',р „ ге затру:жен и я 10.8 л.
Размеры элементов таврового сечення (рис. 149):
Л 150 ел; и’ = 12 ел; Ло = 138 с,ч; Лп 19.9 с.м;
245 ел; ft 40 с.м. 6П —& = 205 см. Площадь сечення арматуры Fa — 126.5 сл9.
Изгибающие моменты:
б середине пролета
(5.11 1.27 • 1.325 • 10.74) Ю.89
е = 340 тм;
в четверти пролета
JI, ^(5.11+1.27- 1.325
11.52)\
в)
X 10.89 267 тм.
По этим значениям построена эпюра изгибающих моментов (рис. 150. в).
Высота плиты Лп для расчета главной балки (см. рис. 146 к 149) определяется следующим образом:
’ 18 4- 24 ,о , п ч
F„ = 134 • 18 4- 2 —g--- 18 + 2 \
15 — 24
\40 • 24 4- 2—----- 120 -9 766сл9.
ftn = 490 сл;
9 766 490 19 9
Рис. 149. Расчетная схема балки таврового сечення
Рис. 150. Определение отгибов стержней: в) эпюра моментов. б» эпюра скалывающих наарнже* ннЯ. «) отгибы стержней
Проверка на прочность сечения балки в середине пролета
Если 4Г удовлетворяется условие Л! . ft„ Лп ^Ло— —у-) • то сжатая зона бетона у пределах плиты и проверка сечения на прочность производится по формуле (30).
- а сжатой зоны определяется по формуле (28):
Лц Л„ Л,1) 245 * 19.9 • 97 ^138 — 60500000 кг см 505 ли»;
2 400*126.5
605 him > Л|ср 340 /л.м; л 97 - 245
R, 9Т- 245 - 12.7 ^138—-.;') -39 600000 «Г,гл;
336 »пм > 340 тм. Условие прочности выполнено.
Леажгпипо прсеериа • 1р'"е ^""”„,^тое ’балкн’7с«. рис. 150. лг Если усж>-
.........................................................................,₽'! * унеличити алаичестао арматуры.
Расчетные сейм «а опоре 145 «1. в середвпе пролета 24.4 -
а бетоне .. >ро»«е ке.1трально9 оси пр.6.™же».о опреоел.-ются по формуле
Q
гзе *— толщина ребра. Ь = 40 ex : т —плечо внутренней пары.
= *.-0,5*, = 138-0.5- 19.9= 128 ex.
Нз опоре
_ 145000
-гл - 40 • 128
= 28,3 кГ. см3.
В середине пролета
_ 24 400
=гл “40-128
= 4.44 кГ см3.
Для бетона марки 200 на участке балки, где главные напряжения не претышажя 16). отгиба стержней п хомутов не требуется. Хомуты ставят ПИ» структнвво без расчета.
Нз участке балки, где главные напряжения превышают 7 кг см-, число хомутов в отогнутых стержней должно быть достаточным для воспринятая главных напря-жений.
Хомуты приняты двухсрезные диаметром d = 12 мм. поставленные на расстоянии с = 20 сл дрхг от друга. Площадь сечения двух детвей хомут а равеяется .гх = = 2,26 см3.
Напряжение, воспринимаемое хомутами.
2.26 - 2400
20-40
cb
= 6.8 кг см3.
Усилие, воспринимаемое косыми стержнями на 1 лог. ел балки (рис. 150. б).
« = 0.5 (0.2 -г 21,5) 500 = 5430 кг см.
Требуемая площадь косых стержней
___«6 5430- 40
R, > у “ 2 400- Уг"“ 64 “ "
Отогнуто 20 стержней с расчетным диаметром d = 24 лл и площадью 90 сл=.
Распределение косых стержней производится по условной оси балки, проходящей через середину ее высоты. Для этого эпюру скалывающих напряжений, приходящуюся на косые стержни (отгибы), делят нз 20 равновеликих частей, соответству ющнх числу отгибов (см рис 150.6 и и). Тогда каждый участок площади будет соответствовать усилию, приходящемуся на один стержень. Затем, задавшись числом стержне* ? каждом отгибе, отделяют соответствующее число единичных участков площади и сносят центр тяжести суммарного участка нз ось балки. Это — точка пересечения ы отогнутых стержней с осью балки.
Проверка на выносливость бетона ежзтойзоны
При расчете на выносливость постоянная нагрузка принимается без коэффиаиея-• мз перегрузки, временная нагрузка вводится в расчет с динамическим ко.-ффнциентом. = °66 лхмвТИЫМ моиеят 8 сеРеАИМС пролета (без коэффициента перегрузки) И =
Напряжения в бетоне приближенно определяются по формуле
= ЛГ
где а = 128 (по предыдущей проверке);
6В— ширина плиты. b‘e = 245 си;
—высота плиты. Л. = 19.9 см 26600 000
*• ~ 128-245-19.9 = 42 6 кГ см* < Я* = 75 кГ см3 (табл. 30) 154
Расчет на трещи постой кость сечения в середине пролета Изгибающий момент в сечении при расчете на трещиностойкость
М" ----- 220 тм;
Площадь зоны взаимодействия
Fr = 40 (4,8 4- 3 - 5,6 4- 6 • 2,5) = 1 464 см*.
Радиус армирования по формуле ( 41 )
1 464
Кг ~ 0,85 28 2,4 ~ 25,6 Напряжения в арматуре приближенно равны
М" 22 000 000 ____ , „
о, — гра - 12g _ 126,5 — 1 360 кг/см-.
Максимальное раскрытие трещин по формуле (40) 1 360 .---
°т = 310 2,1 • 10~6 0,7 ‘ 25,6 = 0,0069 см < Д = 0,02 см’
превышают
ставят кон-
ло хомутов ных напря-
на рэсстоя-яется Гх =
Примеры расчета плиты и балки автодорожного моста
Основные данные. Пролетное строение с ездой поверху расчетным пролетом 17 и. Ширина проезжей части (расстояние между бордюрными камнями) 7 ,н; габарит Г-7; ширина тротуара 0,75 .и; полная ширина моста 8,5 лс
Расчетная временная нагрузка:
а) автомобильная — по схеме Н-30;
б) колесная —по схеме НК-80.
Материал пролетного строения — железобетон; бетон марки 300. Арматура периодического профиля из стали марки ВСт. 5.
нс 150,6).
Пример 1. Расчет плиты проезжей части. Плита балки таврового сечения (рис. 151) рассчитывается как консольная конструкция. Расчету подлежит консоль в проезжей части и тротуарная консоль. Для расчета определяют моменты и поперечные силы от постоянной и временной нагрузок на 1 пог. м ширины консоли.
Постоянная нагрузка состоит из веса асфальтобетонного покрытия и собственного в’са консоли.
90 см* р .ходящей ходяшуюся |ЩНХ числу чествовать ней в каЖ* н и сносят ИЯ группы
Гаффиниеи-риииеятом. ки) М 39
Рис. 151. Тавровые балки:
/—ребро; 2 — консоль (плита); .3 —диафрагма: / — асфальтобетонное покрытие; 5 —монтажный стык диафрагм
Вес асфальтобетонного покрытия с учетом коэффициента перегрузки (п =1,5) — 0,185 т/м.
Момент от веса асфальтобетонного покрытия относительно [сечения / — / (Рис. 152, а)
0.6152
Mi = — = о,185 ~2~ = 0,035 тм.
Собственный вес консоли с учетом коэффициента перегрузки (л = 1,1)ра = = 0,248 т/м.
Момент от №сп консоли отноентельио сечення /-/ 1,2 0,615=
М. />,+ •-• “•М8 “Г- “ °'047
Сумма моментов постоянных сил относительно сечения / - / м - М> -I- М, ” 0.035 + 0,047 = 0,08 тм.
Сумма поперечных °
Временная погрузка от онтомобилей Умитыозстс" с димамическнм к“’гТ)”"*'""™ । । 1 < и коэффициентом перегрузки п 1,4 (CH 2UU oz, пи. i-u n/j.
**1 ^лесная nal-рузка учитывается без динамического коэффициеята с коэффицнев-том перегрузки п =1,1.
Давление колеса нагрузки принимается
равномерно распределенным на длине:
Рис. 152. Расчетная схема плиты: а, б и в) положения нагрузки; г) сечение плиты / — /
мо । |)ЛЯ ППТОМО®НЛЬ|,°^ |,агрузки (рис. 152, а, 6 и о) поперек пролета плиты (вдоль ai = а + 2d 4- с = 0,20 + 2 • 0,13 + 0,250 = 0,71 л;
вдоль пролета плиты (поперек моста) при расположении груза на конце консоли = b + d = 0,60 + 0,13 = 0,73 «,
где а 0,2 я и /> 0,6 м — размеры фактической длины опирания колеса соответственно поперек и вдоль пролета плиты;
“ ОЛЗ Л — расстояние от верха покрытия проезжей части до верха плиты;
с и,250 « — расстояние от центра тяжести площади приложения груза до копня консоли (сечение / —/). н
Давление заднего колеса грузовика на I плиты
II 12
11° 2ч, Г, 2O,7bOJ3 11,55 zn/M‘.
«ли 11,55 т/пое. м консоли шириной 1 Л1.
Давление // колесной нагрузки распределяется: вдоль моста на длину
«1 а + 2</ -1-е -0,2 + 2 -0,13 + 0,15 «=0,61 «; поперек моста
1> + d - 0,80 + 0,13 - 0,93 «.
Давление ни I .«• плиты k 2° Ч ’
11 ° 2а, 6, ~ 2 • 0,61 • 0,93 17,6
или 17,6 т/пое л< консоли шириной 1 «,
136
усилия в сечении / — / от временной нагрузки-
автомобильная нагрузка: нуаки.
А>в=п(14-1х)//04“=>.4.1,3.11,55 0^=3.98и>.;
<?я = « (1 + Н) но • \ = 1.4 • 1,3 • П,5 • 0,615 = 12,95 т;
колесная нагрузка:
м 6К , , 1 -0,615’
М„ пН„ 2 -1,1-17,6 ---------j----=3,67 тм;
Qi. = "Но Ьк = 1.1-17,6 0,615 = 11,9 т.
При загружении автомобильной нагрузкой усилия получаются ббльшими.
Суммарное расчетное усилие: 3 ии.юшимн.
— ’Ь Мн = 0,08 4- 3,98 = 4,06 тм;
Q = Qp + QH = 0,2654- 12,95 = 13,22 т.
Проверка сечения консоли на прочность производится по формуле (СН 200-62, п. 208)
м<м„, = ки bx(h0—£y
Сечение консоли / / представлено на рис. 152, г. Принята арматура периоди-
ческого профиля с расчетными диаметром d = 12 мм.
Рабочая высота сечения
d 1 2
h0 = h — а— -2=18 — 2 — ~ = 15,4 см.
Количество арматуры определяется методом попыток: принято И стержней с площадью сечения Fa = 12,43 см2.
Высота сжатой зоны бетона:
RaFa 2 400-12,43
х = = 150 • 100— = 1 >99 см; х = 1,99 < 0,55 h0 = 8,5 см;
/ х \ / 1,99\
Мпр = R* Ъх ( h0 —1 = 150 • 100 • 1,99(15,4 — \ = 430 000 кгсм — 4,30 тм;
М = 4,06 < Л4пр = 4,30 тм.
Сечение / — / проверяется также по главным напряжениям, которые на уровне • тральной оси (СН 200-62, п. 210) не должны превосходить расчетное сопротивление Лгро -- 32 кг/см2 (см. табл. 16)
Q агр(с) ~ zb ^гро,
г.’-1' г — плечо внутренней пары:
z = Ло— у = 14,4 см;
13 99П
“гр (с) = 14,4-100 = 9,18 < Яр1= 9,5 кг/см‘ (см. табл. 16),
яр1—величина главных напряжений, при которых не требуются хомуты и косые стержни.
Аналогично производится расчет тротуарной консоли.
Пример 2. Расчет балки. Постоянная нагрузка с учетом коэффициентов ; Н-узки (см. табл 2): вес асфальтобетонного покрытия (л— l.o) Pi — 0,159 т/пос. -м, / в-.енный вес консолей (л = 1,1) р2 = 0,496 т/пог. м; собственный вес балки 1,1) р3 = 0,46 т/пог. м.
Сумма постоянных нагрузок
Р - рх 4-ра 4-Рз = 0.259-^0,496 4-0,46= 1,21 т/пог. м.
Временная нагрузка ’грузовиками учитывается с динамическим коэффициентом 1.21 (СН 200-62, п. 127) и коэффициентом перегрузки л - 1.4.
том ^олесная 'нагрузка учитывается без динамического коэффициента с коэффнциех-ТакГкакКв автодорожных мостах временная нагрузка может занимать различное И,е по ширине проезжей части, то при расчете главной балки принимается по ' "“аиие коэффициент ^поперечной установки, учитывающий, какая часть нагрузки "Рсдается на рассчитываемую балку. ?
Коэффициенты поперечной у—опрелеляютси при каинеоиГол„ейшем * балки расположении нагрузки поперек мис
автомобилей (рис. 153, о)
данной от
kr =
= 0,607 Н.
от
колесной нагрузки (рис. 153,6)
*т=14 =°-5*
колонны грузовиков по схеме Н-30 согласно табл. 4
пролета Н = 2,66 т/м; в четверти пролета #«=
для
Эквивалентная нагрузка имеет следующие значения: для момента: в середине
“2,8лм поперечной силы: на опоре Н = 2.96 т/Л1 п середине пролета Н = 5,27 т/м
Эквивалентная _________ 1гпп₽снпи нагоузкой согласно «мВ
составляет:
для момента в
нагрузка при загружении колесной нагрузкой согласно табл. 5 середине и четверти пролета k = 8,1 /п/л,
для поперечной силы в середине пролета k= 14,86 т/м; на опоре k = 8,34 m/л. Изгибающие моменты в середине пролета: от ~ ----- “
постоянной нагрузки
р/2 ^P = V
1,21 • 17=
----8--- =43,6 тм;
от
грузовиков
от
Z2 172
Л4„ = kr Нп (1 + |Л) = 0.607 -2,66 • 1,4- 1,21 -л-=99 тм;
° о
колесной нагрузки
/2 172
Мк = kTkn-£ =0,5 8,1 • 1,1 -g- = 161 тм.
Суммарный момент:
М = Л4р + Л4„ = 43,6 + 99 = 142,6 тм;
М = Л4р 4- Л4К = 43,6 4- 161 = 204,6 тм.
Невыгодным является загруженне колесной нагрузкой Поперечная сила на опоре: от постоянной нагрузки
п _Pl ’-21 • 17
~ 2 “ 2---= т'<
от автомобилей
<?,’= *г Ял d + p)-2 = 0,607 - 2,96 . 1,4-1,21 4 = 25,9 т; от колесной нагрузки:
<?к 2 — 0.Б - 8,34 . 1,1 ~ =з9,| т.
<>= 10,3 + 25,9 = 36,2 т;
Q = 10,3 4* 39,1 = 49,4 гп.
Невыгодным является загруженне кплргплй *
Аналогично определяются расчетные усилия цГГп«К0“‘ палее
проверяют сечения по прочности. трещиностогХст. ?У,сечениях балки и лзлс 138 f щ юстоикости и по главным напряжениям.
V
Примеры расчета предварительно напряженного железобетонного пролетного строения под железную дорогу
Предварительно напряженные пролетные строения железнодорожных мостов рассчитывают по всем трем предельным состояниям. При расчете производят проверку сечения на прочность, выносливость, трещиностойкость и на монтажные нагрузки, действующие в элементах в процессе их изготовления, з также транспортирования к мест)’ установки.
Расчет на прочность конструкций из предварительно напряженного железобетона производят исходя из тех же предпосылок, что и для конструкций из обычного железобетона.
При расчете на трещиностойкость исходят из условия, чтобы в зоне предварительно обжатого бетона, работающего от внешней нагрузки на растяжение. растягивающие напряжения отсутствовали. Растягивающие напряжения от предварительного напряжения в зоне, сжатой от внешних нагрузок, не должны превосходить расчетных сопротивлений.
Расчеты на выносливость производят в предположении работы элемента в упругой стадии. Для бетона расчетные сопротивления на выносливость помещены в табл. 20. а нормативные сопротивления —в табл. 21.
Таблица 21
Нормативные сопротивления и коэффициенты однородности
Вид сопротивления Нормативное сопротивление в ка/елг1 для марок Коэффициент однородности
150 200 -50 300 400 500 600 150 200 250—600
Л Б * Б
Сжатие осевое (призменная прочность) 145 180 210 -> 350 420 0.60 0.55 0.65 0.60
Сжатие при изгибе . Растяжение 180 16 220 18 260 21 350 440 28 520 30 0,45 0,50
Ниже приводятся примеры расчета железобетонного предварительно напряженного пролетного строения под железную дорогу расчетным пролетом I = 22.9 .и с ездой на балласте.
Предварительное напряжение арматуры осуществляется до бетонирования. Напрягаемая арматура прямолинейная, размещается в нижнем поясе балки; часть арматуры полигональная.
Временная вертикальная нагрузка С14. Для всех элементов марка бетона
Основная предварительно напряженная арматура состоит из высокопрочно; стальной проволоки периодического профиля диаметром 5 .«.« с расчетным «противлением на прочность (см. табл. 18) в стадии эксплуатации = ' Ч ! , 0 кг с.м2, а при создании предварительного напряжения =
Плита балластного корыта изготовлена из обычного железобетона (способ расчета плиты здесь не приводится, так как аналогичен предыдущему на стр. 129). Вес балласта с частями пути принимается 1.8 т м.
Пример 1. Определить количество напряженной арматуры и размеры поперечного сеченнч Б середине пролета.
'энными размерами балки задаются ориентировочно (рис. 154). По заданным Г " < ; вычисляют вес 1 лог. at балки, который при объемном весе железобетона -5 rj ц составляет — 2,66 т/ж.
Площадь сечення напрягаемой арматуры При назначенных разки площадь сечення напрягаемой арматуры в нижней зоне определяют пРнближенно на условия
где М -изгибающий момент в середине пролета от расчетных нагрузок при расчете на прочность:
м = [пр, + пр, + 0.5 п (1 + р) С14] -g ,
(43)
ГДе РкоэМи“иептРыЛперегрузкв: для полотна с ездой иа балласте п= 1,3; для соб-стееТого веса балки п = 1.1; для временной вертикальной нагрузки п = >,23;
Ю , , 14-р=1^20 + х-1 +
10
20 + 22,9
= 1,233 —Динамический коэффициент;
С14—временная вертикальная нагрузка, определяемая по табл. 3. согласно которой эквивалентная нагрузка для сечения в середине пролета составляет 0 5—вводятся" в расчет, так как в табл. 3 нагрузка С14 указана для всего про. летного строения, состоящего из двух балок.
/,о — h _ а = 190 — 15 = 175 см—рабочая высота сечения,
где а = 15 см — расстояние от центра тяжести арматуры в нижнем поясе до нижней грани сечения;
Лп = 19 см — высота плиты (принимается среднее значение).
22,9*
Д4 = [1.3 • 1,8+ 1,1 • 2,66 + 0,5 - 1.23 • 1,233 • 17,78] —g— = 1 228 тм;
122 800 000
/ 19\ “86--0
8 600 ( 175 —у]
Рис. 155. Расположение арматуры в балке
Рис. 154. Заданные размеры балки
По найденному значению определяют число пучков и их расположение.
Число проволок п = q jgg = 439,8 шт., где 0,196 — площадь сечения проволоки.
пУчка; в каждом пучке 20 проволок. Площадь сечения всех пучков Л, = = 86,24 см2.
Кроме того, в плите балластного корыта размещено 14 продольных стержней периодического профиля диаметром 10 мм, площадью F' = ll см2 из стали марки ВСт. 5 и расчетным сопротивлением на прочность 7?а = 2400 кг/см2 (см. табл. 17). рис |^мещение пУчков высокопрочной арматуры в сечении балки приведено на
Проверка прочности сечения. Ориентировочно назначенные размеры проверяются расчетом на прочность по изгибающему моменту (СН 200-62, п 242)
Л1 M„f = R„bx (л,—|-) + Ха/'(», — а'). (44)
где /?н = 205 кг/см2 (см. табл. 16) — расчетное сопротивление бетона (сжатие при изгибе) на прочность;
о = 199 см — ширина плиты;
х высота сжатой зоны бетона: 140
“агрузок "₽» ₽«чсте
(43)
1 «згрузм «б-коэффициент;
*..2 F« ~ R„ F', 8600-86.24-2400.il hR,------------------------
пТТ?7Я7 'Расположена
условие (СН 200-О2, пп. 177 и 178):
= 17.6 см.
199 • 205 и пределах плиты. Удовлетворяется
17,6
175 = °,! 0,55;
>л. 3. согласно
пролета ана для
16НИЯ,
кото-составляет
всего про.
Л1„р = 205 • 199 • 17'6 (l75 - ~v| + 2 400 - 11 (175 - 3) = 124 040 000 кгсм = 1 240,4 тм.
,?!КТ КеЗКкогда^не \Гыполияп4гТ° Условие прочности удовлетворено. В противном случа е ся условие М Л4пр, необходимо задаться новыми
...„.оп.лмп сечения балки ------ . ,,р
м поясе до нижней
= 1 228 тм-.
6
кение арма-|лке
расположение.
> сечення проволоки-ия всех пучков Fa = родольных стер*»16* сл2 из стали марки л2 (см. табл. 17). балки приведено назначенные размер1* 200-62. п. 242)
(44)
па (сжатие пр» вЗГИ
размерами сечения балки (увеличить высоту 1г изменить количество высокопрочной арматуры и т. д.) или принять бетон более высокой марки
Геометрические характеристики сечения (рис. 156). При определении геометрических характеристик учитывается действительная площадь бетона, а также площадь пенапря-гаемии и напрягаемой арматуры.
Приведенная кхплощади бетона площадь сечения (F6n) блока
(45)
где Fo. FH и Еа— соответственно площади сечения бетона напрягаемой и ненапря-гаемой арматуры в см2;
Рис. 156.
Расчетная схема балки
4,70 отношение модуля упругости напрягаемой арматуры (Ен=1,8х X 10е кг/см2) к модулю упругости бетона (Еб = 3,8 • 106 кг/сл3); та=5,50 — отношение модуля упругости ненапрягаемой арматуры (Еа = 2,1Х X 10е кг/см2) к модулю упругости бетона.
Статический момент приведенной площади сечения балки
S«=f 6 Уб + (т„ — 1) У„ + F. (т. — 1) У.,
где уи и уа — соответственно расстояния от центров тяжести площади бетона напрягаемой и ненапрягаемой арматуры до произвольно выбранной оси.
Рекомендуется статический момент приведенной площади сечения определять относительно нижней или верхней грани сечения.
Момент инерции приведенной площади сечения относительно нижней грани \ = /c + f6>1 + F„ (я„ — 1)^ + Fa (яа - 1)У®.
где / — сумма моментов инерции частей сечения относительно своих центров тяжести. Положение центра тяжести приведенного сечения относительно нижней грани
» = (46)
! S., — статический момент приведенного сечения относительно нижней грани.
Остальные геометрические характеристики определяются также для приведенного сечения.
Все вычисления по определению геометрических характеристик рекомендуется вести ’ 'ределенпой форме, помещенной в табл. 22.
Таблица 22
Наименование части сечення
'1 'я плита............ - J t ,
1 e,IKd ... , ГяИЭ»
*}И*ИИС- нуты' ’ ‘
ПИ*""8 пояс..............» . J.'j, «
fc‘' напрягаемая арматура' . 'ня иенапрягаемая арматура
С у м ........
Тогда по формуле (46):
Гбп
В см*
3 190
540
2 132
320
S.. в с.«'
/с в см1
180.5
98.5
187
684 000
315 000
17 300
27 750
4 800
9 260
32 600
9 700
1 024
169
225
35 000
I 058 100 I
1 058 100
Уо= 10012,5
105,6 сл;
123 300 000
31 000 000
544 000
360 000
72 000
I 732 000
157 008 000
115 000
5 610 000
9 720
120 000
5 854 720

/„ = 5 854 720 + 157 008 000 = 162 864 720 см‘;
F6„y§ = 10 012,5 105,6» = 112 140 000™».
Момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения /бп = /п — /?бп yg = 162 864 720 — 112 140 000 = 50 724 720 см*.
Моменты сопротивления:
нижней зоны
=-^Г0= 481000 сл|3;
верхней зоны
Jg24105°6 =60|000 сд3-
Пример 2. Определить усилия предварительного напряжения арматуры.
Дано для сечения в середине пролета:
F6n = Ю 012,5 см; F,, = 86,24 см2; = 481 000 см3; ех = 90,6 см — эксцентриситет равнодействующей сил напрягаемой нижней арматуры относительно центра тяжести приведенного сечения; pi = 1,80 т/м; р2 = 2,66 т/м.
Величина расчетного предварительного напряжения арматуры ап) (за вычетом потерь) определяется нз условия обеспечения трещиностойкости сечения в стадии эксплуатации.
Расчет на трещи ностой кость. В стадии эксплуатации не допускаются нормальные растягивающие напряжения аб1 в зоне предварительно обжатого бетона, работающей от внешних нагрузок на растяжение, т. е. должно быть выполнено условие
где Мп — расчетный изгибающий момент при расчете сечения на трещиностойкость.
Для сечения в середине пролета
/ 1 \ /2 / 1 \ 22 92
М" = (Р1 + Рг + у с14) 8' = ( 1.8 + 2,66 4- у 17,78 -^ = 876 тм.
В нижней зоне растягивающие напряжения в бетоне от расчетной нагрузки равны н М" 87 600 000
°б1 — ~ 481 000 — 182 кг!с/л2-
w бп
Следовательно, необходимо создать обжатие в нижнем поясе предварительно напряженной арматурой, равное или большее 182 к.г/см2.
Тогда расчетные напряжения в арматуре равны
182 • 10012,5
= 7 300 кг/см2.
Потери предварительного напряжения в арматуре. При назначении величины контролируемого напряжения арматуры анк, придаваемого ей в момент натяжения, учитываются потери напряжения за счет действия следующих факторов:
а) усадка бетона ах = 400 кг/см2;
б) ползучесть бетона
1 1
S, = 1'1ET«J ’»> (П
где R — марка бетона;
/?ф —кубиковая прочность бетона к моменту обжатия бетона (принято напряжение сжатия в бетоне (в момент отпуска) на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры нижнего пояса (принято a6 = a{J( = 182 кг/см2);
, , 1.8 • 10"
°2 ~ 1>1 з,8 . ю6 82 = 942 кг/см2;
в) релаксация напряжений стали
’ = 0,05 <т„к = 0,05 9 800 = 490 кг/™»
(принято а,1К = /?н1 =9 800 кг/см2);
г) разность температур натянутой арматуры и стенда при пропаривании ». = 20 (4 - <;) = 20.30 = 600 кг/™»
(разность температуры принята 30° С).
142
Контро.
°нк 5=5
Получе ноптаже ра: “,1 Я„, = ‘-’
Напрял сяк " У<
Продол
Изгиба! приложения
Усилия
Усилия
Пример сечение в се
При ра ния в бетон» шимися npej
Для да а) геом
б) усил
в) усил
где г — коэф» проле
Сумыар!
Для нижней 1
где 'бп и сбв
„ 36i
Суммаря аналогичным
Напряж!
ностойкость.
= 876 тм.
• i Р е. Пр» «*• ,_емэго eft в ис-вия гледужшл
- Pt—Rli _ центра тяжест»
Контролируемые напряжения в арматуре
=« = °в! 'г- С1 4- =« ~ =» 4* =< = 7 300 -Ь 400 4- 942 -J- 490 4- 600 = 9 732 «/см3.
Полученное напряжение не превышает допускаемого (10% /?а1), так как при монтаже разрешается временная перетяжка (СН200-62, п. 267) до напряжений U = 1-1 * 9 800 = 10750 кг! см*.
Напряжения в арматуре, передаваемые на бетон в момент отпуска.
= =в1 v- =1 -г- =s 4- 0.5 =i = 7 300 -г 400 4- 942 4- 0,5 • 490 = 8 887 «/см3.
Усилия предварительного напряжения арматуры
Продольное усилие предварительного напряжения определяется по формуле "op= =. f.-
Изгибающий момент предварительного напряжения вследствие эксцентричности приложения продольного усилия
«ер = •%>*«•
Усилия в стадии эксплуатации:
Лпр = 7 300 - 86,24 = 631 ООО « = 631 т.
Л1пр = 631 - 0,906 = 572 тм.
Усилия в момент передачи напряжений на бетон:
Л’’р = 8887 • 86,24 = 767ООО« = 767 т;
Л1’о = 767 - 0,906 = 696 тм.
Пример 3. Проверить на выносливость под действием эксплуатационных нагрузок сечение в середине пролета.
При расчете на выносливость предварительно напряженных конструкций;напряже-ния в бетоне и в арматуре от эксплуатационной нагрузки суммируются с установившимися предварительными напряжениями.
Для данного примера имеем:
а) геометрические характеристики сечения:
£6п = 10012.5 см*; = 481 000 сх3; = 601 000 сх3 ;
б) усилия предварительного натяжения:
ЛГпр = 631 т; Л1пр = 572 тм;
в) усилия от эксплуатационной нагрузки
М'„„ = [Р1 + р. + 0.5а(1^-И)С14] у =
Г 1 122,92
= 1,8 4- 2.66 4- o’ 0,85-1,233-17,78 —g— = 903 /им, где г — коэффициент, равный 0.85; вводится при расчете на выносливость конструкций пролетами от 10 до 25 м;
, I- 22.9s
Кин = (Pi 4- Рв) я- = (1.8 4- 2,66) -g- = 293 тм.
Суммарные напряжения в бетоне определяются по формуле (СН 200-62, п. 271) для нижней грани:
макс =6 = »61 + »6п;
мин =б = =б1 + Зео + "о..
где =бп и =бв — напряжения в бетоне от постоянной и временной нагрузок;
=61 — установившиеся предварительные напряжения в бетоне.
Суммарные напряжения в бетоне сжатой грани (верхняя грань) определяются по аналогичным формулам.
Напряжения в бетоне нижней грани (рис. 157):
,Vnp «РР 631000 57 200 000
=61 = - - - 1001^5- ~48Гб«Г = - 182 ка/сх- (сжатие);
29 300 000
=6П = — 481 000 = + 60,8 (растяжение).
_ 90 300 000
”бо ‘ 'би П?11 481 000 — 4* •
Таким образом. 8 = — 121.2 кг/см-.
максз6= ««I • ’бя“ ' о- . г гц-.
- =_ 182-Н87 = -’_5лг/с '
мннэб 61 бп » нне бетона (растяжение) д«а выиослв-
ин. п.< *р = 12.5 - Р~. ?ЯТ
мане ,.</?;=!«> - Р~ сопротн.ле.ие 6«она (сжатие при нагибе) .а ,ы.
6 и .носливость.
Напряжения в бетоне верхней грани:
«пР •7,.р 631 000 57 200 000 = кг
Тб1 =~7~+ 5Т -~ 10012,5 + 601 000 бп w бп
М '"мни
29 300 WO г.
“ 601 000
Сбп ]£Z« w бп
Рис. 157. Эпюры напряжений в бетоне:
в) от предварительного напряжения (Зб1); от постоянной нагрузки ('бп)- в> от временной нагрузки (Збв): г) от всех внешних нагрузок и предварительного натяжения (’61 — °бп —’бв)- «О от предварительного натяжения и постоянной нагрузки (ogj—сбп)
Какс 90 300 000 , ,
Збп -г =вр— ,------------60| 000 - 150 кг/ся ,
жбп
макс сд =аб) + (=бп 5бв) = 32,1 — 150 = — 117,9 кг/смг;
мин а'6 = аб1 + абп = 32,1 — 48,7 = — 16,6 кг!смг.
Такнм£образом,
макс eg = 117,9 < /?'( = 160 кг/см*;
мин Og = 16,6 < RH = 160 кг/см*.
Условия выносливости удовлетворены.
Расчет на^выносливость для арматуры не производится, так как выполнено условие «мин Р = > °’85'
Пример 4. Проверить сечение балки на воздействие монтажных нагрузок.
При проектировании следует учитывать работу конструкции при транспортировании и монтаже.
*<• Расчет сечения на трещиностойкость при создании предварительного обжатия. При передаче сил предварительного натяжения на бетон в верхней плите балки возникают растягивающие напряжения.
Максимальные растягивающие и сжимающие напряжения в сечении по пп 291 и СН 200-62 не должны превосходить нормативных сопротивлений бетона на растяжение
(см табл. 21) Л” =25 кг/см* и сжатие при изгибе /?£ == 235 кг/см’ (табл. 16).
Для расчета принимаем сечение в середине пролета с геометрическими характеристиками: Ffin 10 012,5 ел»; UZgn = 481 000 см’; U7gn = 601 000 см3.
Усилия предварительного натяжения в момент передачи его на бетон:
/7*р = 767 т. Л1*р 696 тм.
Момент от собственного носа балки и расчетном сечении М 175 тм
Напряжения п бетоне от обжатия равны: ₽
по нижней грани
N"V _ Mi>p 767000 09000000
в" f0n И7“п“ 10012,6“ 481 ООО ”“И| **/#*•:
по верхней грани
_ N„p M„fl 767 000 69 600 000
б,< >'бп UZ",, ' 10 012,5’’ боГооо -I 39 л«/сл<а.
Напряжение в бетоне от собственного осей балки: по нижней грани
Му 17 500 000
oci» ‘ ц," 48| ’ 36,4 кг/см2;
*бл
Рис. 158. Расположение арматурных пучков и балке:
/ основная лрмвтурл; 2- иппентарныс пучин; .'/» сетки-фиксаторы; ^ — отверстие дли строповки
по верхней грани
17500 000
601 000
-29,1 кг/см2.

Полное напряжение: по нижней грани
°б с °бк'1- °св---221 4- 30,4 ; - 184,6 кг/см2 < RrM • - 23В кг/см2;
по верхней грани
°б °бх । ’си 39 “ 29'] ‘I' 9-9 Ke/CMi < Rv -J 26 к,-/см2 •
Проверка сечения па треш ин«стойкость при подъеме балок крап о м
Балка'подвешена к крану со свесом консоли длиной (/к) 6 м. Сечение для расчета консоли принимается’!! месте строповки балки (рис. 158).
I сомстрические характеристики сечения:
Гбп- 10 012,5 см2; 460 000 ем"; W^lt йдГ, 000 сма.
/' илия'предварительного натяжения!
N'„v ‘ 720 т; /И’р G50 тм.
Момент в сечении от иеса консоли
Pi'i 2.М-Ь' мкоп 2 2
48 тм.
Напряжения в бетоне от обжатия: по нижией грани
Л'ир Kip _ 720 000 65 000 000
’в| [,би W'on*" |0012<Ь' 46OOOO
226,6 кг/см2;
14»
4 3«и 139#
по верхней грани °
720000 б^оот и кг/смг.
°PI= — fZ + jFD--------10012,5 ‘ 585000 '
бп
Напряжения в бетоне от веса консоли: по нижней грани
<по11 4 800 000
°бп ™ н 460 000
w бп
= _ 10,4 кг!см-\
по верхней грани
4 800 000
абп - 585 ООО “ 6,2
кг/см2.
»б = ’61 + ’6п = -226Л-
=190
Рис. 159. Расчетная схема главных
Суммарное напряжение в бетоне: по верхней грани
+40 + 8.2 = 48,2 кг/с«г> R''=25 кг/см*. где 7?р__нормативное сопротивление бетона растяжению,
Ю,4 = — 236,9 кг/см2 > R„ = 235 кг/см2.
Для выполнения условия трешиностойко-сти при монтаже блока устанавливаются четыре инвентарных съемных напряженных пучка а верхней плите балки. Для эксплуатации эти пучки не требуются, поэтому после установки в пролет пучки снимают.
Пример 5. Проверить сечения по главным напряжениям. Главные напряжения проверяются по линии примыкания плиты и нижнего пояса к стенке балки и по нейтральной оси балки.
Пусть требуется определить главные напряжения в сечении, отстоящем от опоры на расстоянии 1,15 Л1 (см. рис. 158 и 159). Геометрические характеристики сечения:
Г6п = 10 012,5 см2', у0= 106,5 с.и;
/Сп = 49 815 000 см*.
Статические моменты отсеченных частей сечения относительно нейтральной осн: Sj_t = 292 000 см3; Sn_lt = 302 600 см3;
=337 800 см3.
Расчетные усилия в сечении от внешних нагрузок Изгибающий момент в сечении, отстоящем от опоры на расстоянии хь определяется по формуле
м = у [р, 4- Р2 + 0,5 (1 + |Х) С14] (/ - х') =
1,15 Г 1 1
= ~Г 1118 + 2166 + Т 1 '233 • 2О'° <22-9 - 1.15) = 210 тм.
Поперечная сила в этом же сечении
<2 = [р, + Р, + 0,5 (1 + и) С14] - х') =
= [1.8 + 2.66 + 4 1.233 2о] - 1,15) = 173 т.
Временная вертикальная нагрузка (при a=A!|=;o,os) составляет С14=20.0га/х
Усилия предварительного напряжения арматуры
Продольное усилие предварительного напряжения арматуры:
^пр = ^И °и + FUO °H COS а = 55 • 7 300 4- 31,24 • 7 300 • 0,913 = 583 т, где а —угол наклона пучков напрягаемой арматуры в сечении •*
Qnp = fi.o % sin а = 31.4 • 7 300 • 0,13 = 29,8 т
«пр - Г, »„ + F„n % «оа « = 61 - 7 300 . 91,6 + 31.4 • 7 300 . 0,913 3.4 = 350 тм.
Величины главных напряжении определяются по формуле
„ I °ГС I 1 у/ 2 2 Rfcn
'” = |’гр = 2 °’±'2 У ’х+4т=</?гр„ • М8>
Му
где \ =061i/'-------суммарная величина нормального напряжения в бетоне вдоль оси
бп элемента в рассматриваемом волокне;
аб1 — установившееся предварительное напряжение в бетоне в рассматриваемом волокне;
М — изгибающий момент от временной вертикальной нагрузки (с учетом динамического коэффициента);
тс — скалывающие напряжения, определяемые по формуле
(Q-Qnp)S
(49)
Q — поперечная сила от внешней нагрузки;
Qn = VA' sin а — поперечная сила, возникающая при предварительном напряжении полигональной арматуры, за вычетом потерь;
S и /бп — статический момент и момент инерции приведенного сечения;
/?ск — расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе (см. табл. 16), равное 53 кг/см2;
Rrcn и /?грп— расчетные сопротивления бетона при работе па главные сжимающие и главные растягивающие напряжения (см. табл. 16), равные соответственно /?гсп = 140 кг/см2 и /?грп = 24 кг/см2.
Установившиеся определяются по формуле
предварительные напряжения в бетоне
(50)
В сечении 1 — 1 (см. рис. 159) 583 000 35 000 000-62,5
’61---10012,5“ 49815000 “ ’02 кг/м-;
в сечении 111 — 111 583000 со , . .
°в1 =~ЮЖ5 = “58'‘
в сечении J1 — II 583 000 35 000 000-53,5 оп л , „
’»!--- 10012,5 + 49815000 = 20,4 кг/см '
Напряжения в бетоне от внешней нагрузки: в сечении / — I
21 000 000 _ п , , ~ 49815 000 62,5 “ 26,3 кг./см ’
в сечении // — II
21 000000 сс с „
49 815 000 56,5 -22,5 кг/м .
Суммарные нормальные напряжения: в сечении / — I
ах =- — 102 + 26,3 - — 75,7 кг/см*;
в сечении III — 111
ах «я — 58,1 кг/см2;
в сечении II — II
ах = — 20,4 — 22,5 = — 42,3 кг/см2.
Скалывающие напряжения: в сечении 1—1
(173 000 - 29 800) 292 000
49 815 000-22
38,2 кг/см2 < /?ск с- 53
кг/см2;
в сечении 111 — 111
(173004^Д-^--44 «/-<«^ 53 кг/м-;
С*
» сечении II - "173 qqq - 29 800) 302 WO = 39 5 K/„, < 53 a/CM,.
Ч— 49 815 000 • 22
Во всех сечениях условие чс < Rc, удовлетворено.
Главные напряжения:
в сечении I—I ___
„„ = - 175,7 ± / 75.7» + 4 38.2» = - 37,8 ± 57 =
( + 19,2 кг/с-и’ < Ягрп= 24 кг/см1', = I _ 94.8 кг/сх" < йгсл = -140 кг/см’-.
в сечении Ill-Ill
ч„ = -| 58.1 ± 4/И.'5 +4 44= =-29 ±S2,5 = J 181'5 кг/си,'
в сечении // —// .
1 1 _______________ „ (+ 23,7 кг/см*;
ч„ = - 442.3 ±4 V 42,3» + 4 • 39,5» = - 21.1 ± 44,8 = | _м 9
<0
Рис. 160. Эпюры поперечных сил
Во всех сечениях удовлетворены условия:
°гс < ^гсп и сгр < ^грп*
Пример 6. Проверить прочность сечения по поперечной силе.
Построение эпюры максимальных поперечных сил от внешних нагрузок производят следующим образом. Сначала определяется расчётная поперечная сила в опорном сечении при загружении временной и постоянной нагрузками всего пролетного строения. Схема загруже-ння и эпюра поперечных сил, соответствующая этому загружению, приведены на рис. 160. Временная нагрузка определяется по табл. 3 при ). = 22,9 м и а = 0.
Затем определяется расчетная поперечная сила в сечении посередине пролета при загружении половины пролета временной нагрузкой. В этом случае временная нагрузка определяется ч 22,9
при Х = —g— = 11,45 м и а = 0.
Расчетное усилие Q на опоре определяется по формуле
QP = [*Pi пРг 4- 0,5n (1 4- н) С14] у =
I 1 \ 22 9
= ( 1,3 - 1.8 4- 1,1’2,66 4-у 1,23- 1,233 - 20,31-^ = 235 т.
Расчетное усилие Q в середине пролета от загруження временной нагрузкой половины пролета определяется по формуле
Q = ^/n(14-H)C14=^22,9. 1,23- 1,233 • 17,78 = 53,7 т.
Расчетная -эпюра поперечных сил приведена на рис. 160,в.
По всей длине балки поставлены ненапряженные хомуты d=14nM « м-яли марки ВСт. 5 периодического профиля; Ra = 2 400 кг/см.-.
Сечение хомутов в плоскости, нормальной к продольной оси опоетеляетгя по формуле (СН 200-62, пп. 247 и 248) ' опРеДеляется по
'й1~т.Р3‘
где Ux — шаг хомутов;
л13 = 0,8 — коэффициент условий работы хомутов;
= ОД}/?,, 6Л2 ~ расчетное усилие в хомутах на единицу длины элемента;
Qx6 = Q —Qnp—поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны
Ь — толщина ребра; хомутами,
й0 — рабочая высота сечения.
Для сечения на опоре: <?,<,=235 - 29,8 = 205,2 m; р» - оТв.а>5-82.|75- = '««/«• Шаг хомутов на опоре принят равным 15 см, тогда необходимое сечение хомутов 15-135
'"’с~ 0,8-2 400 1 1.05 си3.
В сечении поставлены два хомута: d = 14 мм; /их = 3,07 см2.
Для сечения на расстоянии 1,15 л( от опоры:
Qx6 = 211 —29,8 = 181,2 т;
181 2003
“ 0,6 • 205 • 22 • 175я = 273 К&1СМ>
, 15 - 273
'ох — 0,8-2 400 “ 2,13 сл3.
В опорном сечении поставлены два хомута d — 14 л(.ч, /вх = 3,07 см2.
4. ПОСТРОЙКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
Опоры мостов возводят на месте строительства (см. гл. III). Пролетные строения обычно изготовляют на заводах или полигонах и монтируют на строительный площадке. В необходимых случаях пролетные строения изготовляют в опалубке на подмостях в отверстии моста.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ С ОБЫЧНОЙ АРМАТУРОЙ
Арматуру железобетонных пролетных строений заготовляют в соответствии с рабочими чертежами и затем устанавливают в опалубку отдельными стержнями или готовыми каркасами. Перед употреблением в дело арматура подвергается правке и резке.
Легкая арматурная сталь (катанка) поступает с заводов в виде мотков большой длины. Поэтому на строительной площадке катанку раскатывают, выпрямляют, вытягивая ее с помощью лебедок или воротов и разрезают на куски.
Тяжелая арматурная сталь, поступающая в прутках, выправляется на станках между штырями или при помощи специальных накладных ключей. Если арматура загрязнена или покрыта ржавчиной, ее очищают металлическими щетками и протирают тряпками.
Резку стержней выполняют на пресс-иожницах. В заводских условиях применяются автоматические станки, которые производят одновременно очистку, правку и резку арматуры.
Нарезанные стержни размечают, а затем выгибают в соответствии с рабочими чертежами. Гнутье арматуры производится в холодном состоянии вручную или машинным способом.
Стыки арматуры при диаметре стержней до 16 льи устраивают внахлестку без сварки. В этом случае концы стержней снабжают полукруглыми крюками, пропущенными один за другой нс менее 30 d для растянутой арматуры и 20 d — для сжатой. Стержни арматуры диаметром более 16 мм стыкуют контактной электросваркой методом оплавления на специальных сварочных станках. Для этого концы стыкуемых стержней разогревают пропущенным через них электрическим током до оплавления. В результате стержни (как круглые, так н периодического профиля) надежно сваривают, а место стыка имеет некоторое утолщение (рис. 161, а). При невозможности осуществления контактной сварки стыкование арматуры может выполняться с помощью накладок (рис. 161, б) или внахлестку. Недостатком стыка с накладками является значительное утолщение стержня.J
Применяется также ванный способ сварки арматуры (рис. 161, в). В этом случае сваривают торцы стыкуемых стержней и приваривают концы стержней к стенкам ванны.
Установка арматуры производится в соответствии с проектом с соблюдением расстояний между стержнями и толщины защитного слоя. При сборке ар-матовы непосредственно в коробах опалубки вначале устанавливают хомуты, затем укладывают основные стержни арматуры. Для поддержания стержней нижней арматуры и обеспечения защитного слон под эти стержни подкладывают цементные пли бетонные подкладки, равные толщине защитного слоя.
После установки всей основной арматуры окончательно загибают верхние части хомутов н связывают весь арматурный каркас тонкой вязальной проволокой. 'При большой высоте балок для удобства монтажа арматуры одну или обе боковые стенки опалубки собирают после окончания установки ар. матуры.
Рис. 161. Стыкование арматурных стержней:
а) сварка оплавлением; б) с накладками; о) ванным способом
Рис. 162. Деревянная опалубка монолитного пролетного строения:
I и 3 —стойки: J —насадка; -/ — клинья; 5—прогоны: 6 — поперечина; 7 и 8 — боковые щиты; !) — щит плиты; 1и — диагональная схватка; //—бетонная распорка
Стержни арматуры подают в опалубку вручную или кранами. Для ускорения и упрощения работ монтаж арматуры производится заранее заготовленными укрупненными элементами в виде сеток и каркасов. Такие каркасы, надежно связанные вязальной проволокой пли закрепленные в местах пересечения стержней электросваркой, изготовляют по специальным шаблонам, обеспечивающим точное положение стержней. Размеры и вес каркасной арматуры назначаются в зависимости от имеющихся на строительстве грузоподъемных средств.
Опалубка, представляющая форму будущего сооружения, выполняется деревянной или металлической. Конструкция опалубки должна быть простой и удобной для установки, а также для сборки арматуры и укладки бетона. Опалубка должна иметь ровную и гладкую внутреннюю поверхность, быть непроницаемой для цементного раствора. Деревянную опалубку делают из досок, плотно пригнанных друг к другу. Все щели и неплотности в опалубке заделывают рейками или законопачивают; поверхности досок, обращенные к бетону, подвергают строжке.
При устройстве опалубки для монолитных ребристых пролетных строений (рис. 162) на насадки подмостей под ребрами укладывают прогоны, иод которыми на насадках располагают приборы раскружаливания. На прогонах укладывают поперечины, поддерживающие днище опалубки ребер, а также рамки для крепления щитов. н
Опалубочные работы можно облегчить, применяя готовые короба образующие опалубку внутренних граней ребер, а также диафрагм и плиты’проезжей части. Боковые короба образуют опалубку внешних поверхностей ребер и тротуарных консолей. Короба имеют жесткий каркас, обеспечивающий их геометрическую неизменяемость и позволяющий собирать опалубку краном.
При заводском изготовлении пролетных строений применяют инвентарную металлическую опалубку.
Опалубка арок и сводов состоит из досок, уложенных по поперечинам на косяках кружальных ферм. Боковые стенки опалубки устраивают из досок, пришитых к стоикам-ребрам, расположенным нормально к оси арки (свода).
Подмости монолитных пролетных строений, сооружаемых на месте работ, устраивают для поддержания опалубки, заполняемой арматурой и бетоном. Подмости — временные сооружения, поэтому конструкция их проста и должна быть удобна для сборки и разборки. Вместе с тем подмости (деревянные и металлические) должны быть прочными и достаточно жесткими для воспринятая приходящихся на них нагрузок. Металлические подмости являются инвентарными, предназначенными для многократного использования. Конструкция подмостей определяется видом сооружаемого пролетного строения, величиной пролета, подмостовой высотой и местными условиями. Подмостям придается строительный подъем, учитывающий осадку их под нагрузкой.
Для балочных мостов применяют преимущественно подмости стоечного типа (рис. 163), опирающиеся на сваи или лежни. Между собой стойки соединены
Рис. 163. Подмости стоечного типа
схватками и перекрыты сверху насадками. На насадках устанавливают приборы раскружалпвания, на которые укладывают продольные прогоны, несущие опалубку.
При сравнительно большой высоте моста наиболее экономичными являются башенные подмости с перекрытием отверстий между башнями металлическими инвентарными прогонами из двутавровых балок.
Кружала арочных железобетонных мостов по конструкции аналогичны кружалам, применяемым для сооружения каменных и бетонных мостов (см. гл. IV).
Укладка бетонной смеси. Приготовление и транспортирование бетона производятся так же, как и при строительстве массивных опор (см. гл. III). Бетонная смесь должна легко укладываться в опалубку и плотно заполнять форму. Подвижность бетонной смеси определяется осадкой (4—8 см) конуса или показателем удобоукладываемости (15—10 сек), т. е. временем укладки на вискозиметре. Водо-цементное отношение принимается 0,60—0,65, минимальное содержание цемента —250—270 кг/м3.
В бетонируемых конструкциях укладка бетонной смеси выполняется весьма тщательно, чтобы обеспечить необходимую плотность бетона и чтобы в нем не получилось пустот (раковин) и местных скоплений щебня.
Уплотнение бетона производится при помощи электровибраторов, которые по способу воздействия на бетон разделяются на поверхностные, наружные и внутренние.
Поверхностные вибраторы (рис. 164, а) устанавливают непосредственно на поверхность бетона и передают ему свои колебания; такие вибраторы применяются для бетонирования плит и больших бетонных массивов. 11аружные (тисковые) вибраторы прикрепляют к опалубке, которой они сообщают колебания, передающиеся бетону. Внутренние (глубинные) вибраторы (рис. 164, б) имеют форму булавы (вибробулава), стержня (виброигла) и др. Вибрирование бетонной смеси производится преимущественно при помощи внутренних виб-151
раторов, погружаемых в глубь бетона на 1,25 длины рабочей части вибратора 1ПраПоп%о^в^™ом“вибрироваиии наибольшая толщина уплотняемого бетонного слоя составляет 12-25 с.м. Продолжительность вибрирования опоедетяекя достаточным уплотнением бетонной смеси, основным признаком которой служит появление цементного раствора на ее поверхности.
Перед укладкой бетонной смеси необходимо следить, чтобы опалубка и ар-матупа были очищены от мусора, грязи, прилипшего бетона и отслаивающейся ржавчины чтобы щели и отверстия в опалубке были заделаны, а поверхности деревянной опалубки, прилегающие к бетону, увлажнены.
При бетонировании не следует допускать перерывов в работе, так как в местах соприкасания схватившегося бетона со свежим (холодный шов) могут
образоваться трещины.
Перед возобновлением бетонирования после вынужденного перерыва поверхность рабочих швов должна быть тщательно очищена проволочными щетками от грязи, цементной пленки и промыта струей воды под напором. При значительной цементной корке необходимо сделать штрабы (уступы).
При бетонировании балок высотой более 1,5 .и, колонн высотой более 3 м и стен рекомендуется применять опалубку с закладными досками с одной сто-
Рис. 164. Вибрирования бетонной смеси: а) поверхностным вибратором; 6) глубинным вибратором
роны, чтобы подавать бетонную смесь сбоку. Бетонирование балок и плит производится одновременно. При значительной длине балок их делят на секции с устройством рабочих швов. Балочные и рамные конструкции бетонируют, как правило, без рабочих швов. Арки и своды пролетом до 20 м бетонируют непрерывно, а при больших пролетах — посекционно.
Свежеуложенный бетон поддерживают во влажном состоянии (поливают водой) в летних условиях в течение семи суток —для бетона на портланд-цементе и 14 суток —для бетона на пластифицированных цементах. Открытые поверхности забетонированных элементов покрывают рогожными мешками или брезентом. Поливку бетона начинают не позже чем через 10—12 ч после окончания бетонирования.
Боковую опалубку, не несущую нагрузки от веса бетона, удаляют через несколько дней после бетонирования по достижении бетоном кубиковой прочности не менее 25 кг1см-.
_ РаскРУжа*2ивание констРУкний производится после достижения бетоном /О о проектной прочности. Распалубку и раскружаливание железобетонных арочных мостов выполняют теми же приемами, как каменных и бетонных арочных мостов (см. гл. IV).
Бетонирование при пониженных температурах При понижении среднесуточной температуры воздуха до 4-4° С и ниже для предохранения бетона от замерзания железобетонные конструкции бетонируют в тепляках с пропариванием или электропрогревом. При зимнем бетонировании пролетных строений в тепляках стены, потолок и нижний настил тепляка утепляют двойной дощатой обшивкой с засыпкой. Тепляк обогревается паром, подаваемым по трубам, или подогретым воздухом, получаемым от калорифера. Температура воздуха внутри тепляка должна быть не ниже -и 5° С 152
Бетонируемые пролетные строения пропариваются в так называемых паровых рубашках, представляющих собой плотную и утепленную обшивку, удаленную от опалубки на 10—20 см, и закрывающих наглухо все забетонированное пролетное строение. Через 2—3 м по длине конструкции в рубашку пускают пар с температурой около 80° С.
При электропрогреве в бетонируемой поверхности размещают электроды из круглого или полосового железа, по которым пропускают переменный ток напряжением не более 100 в. Электрический ток, проходя через бетон, нагревает его до 40—80° С.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Различают предварительно напряженные пролетные строения с натяжением арматурных пучков до бетонирования и после бетонирования.
Натяжение арматуры до бетонирования
В предварительно напряженных пролетных строениях с натяжением до бетонирования арматура мощных пучков из проволоки диаметром 5 мм натягивается на специальных стендах.
Рис. 165. Распорно-балочный стенд:
/—распорная балка; 2 —хвостовой упор; 3— головная балка; -/—домкраты; 5 — изготовляемая балка; 6 — съемный пропарочный короб
Рис. 166. Распорно-рамный стенд:
/—ветвь рамы; 2 —ригель: 5 — изготовляемая балка; 4 — домкрат
Стенды для натяжения арматурных пучков на упоры могут быть:
а) стационарные, применяемые на заводах и крупных полигонах;
б) сборно-разборные, устраиваемые на полигонах в полевых условиях;
в) передвижные —для поточного изготовления с использованием обустройств по тепловлажностной обработке бетона.
Для натяжения арматурных пучков в полевых условиях применяются обычно распорно-рамные стенды.
Распорно-балочный стенд (рис. 165) состоит из распорной П-образной балки 1 с хвостовыми упорами, железобетонного полуциркульного упора (головы), цепей арматурных пучков и батареи домкратов.
Цепи пучков сверху и снизу охватывают распорную балку, проходят в каналах головы и закрепляются в хвостовых упорах. Натяжение всех цепей происходит одновременно при действии домкратов. Блок пролетного строения бетонируется на палубе стенда. Для теплообработки забетонированные блоки накрывают съемными пропарочными коробами.
бВЗак. 1398 153
Распорно-рамный стенд (рис. 166) состоит из железобетонной прямоугольной рамы являющейся упором для натянутой арматуры. Блоки пролетного строения изготовляют н гнезде распорно-рамного стенда. Натяжение арматуры домкратами делают поочередно по одному пучку или группами по 2-4 пучка. Для натяжения арматуры применяют домкраты одиночного иля двои-ного действия типа ЦНИИС и др.
Рис. 167. Арматурные пучки: /—рабочий; 2 —тяговый; 3 —инвентарный; 4 — петли; 5 —глухой анкер; 6 — концевой анкер; 7 —упор
Арматурные прямолинейные пучки из стальной высокопрочной проволоки, применяемые при изготовлении пролетных строений, по своему назначению делятся на рабочие, тяговые и инвентарные (рис. 167). Рабочие пучки обеспечивают передачу предварительного напряжения на конструкции за счет сцепления с бетоном. Тяговый пучок имеет на одном конце петлю, а на другом — стаканный анкер. Инвентарный пучок служит для связи рабочих и тяговых пучков. Петли тягового и инвентарного пучков соединяются между собой посредством пальца-шарнира.
Арматурные рабочие пучки могут быть беспетлевыми с двумя концевыми анкерами (рис. 168, а), однопетлевыми с двумя глухими и одним концевым анкером (рис. 168, б), беспетлевыми с двумя глухими анкерами и свободными концами (рис. 168, в) для натяжения домкратами. При изготовлении пучков особое внимание обращают на соблюдение контролируемой (расчетной) длины пучка /к, предусмотренной проектом.
Проволоку в пучках надежно скрепляют скрутками, спиралями и т. п. Концы проволок прочно закрепляют в анкерах, которые могут иметь различную конструкцию. Применяемые анкеры каркасно-стержневого типа конструкции
Рис. 169. Каркасно-стержневой анкер МИИТа:
/—диафрагма; 2 — центральный стержень; 3 — сварной iuou; -/—пучок арматуры. 5 — вязальная проволока; 6 — крестообразный упор
a) --------г"----Zjz,,
Рис. 168. Виды рабочих пучков: а) бегпетлевые; б) однопстлевые; в; со свободными концами; 1 — концевой анкер; 2 —глухой анкер
МИИТа бетонируют одновременно с балкон пролетного строения. Этот анкер (рис. 169) образуется утолщением пучка вокруг диафрагмы в виде диска в этом лиске имеются прорези, в которых располагаются пряди пучка
На стенд арматурные пучки подаются, как правило, краном при помощи специальной траверсы, длина которой приблизительно равна длине пучка
Цепи пучков последовательно присоединяют к тяговому пучку натяжного устройства. Натяжение арматуры производят в два приема: сначала то 70% контролируемого натяжения, а затем, после осмотра арматуры, — до проектной величины. Достигнутое при этом удлинение пучков фиксируют постанов-154
кой складны ществляется I а арматУР“'
После сое натяжения пу „ передача на
Р й) прямолинейное;
Блоки бе' грузку их на полную высот ре жен нем на
Отпуск п бетоном расче пуска армату’ порно-балочш
Ри< а) устано г) съемка
мощи домкрат обрезки пучке
Для изго применяют таь ванные со cxei пых проволок Фис. 170, а). Г Домкраты, кот
Далее соб

коп закладных шайб в натяжном устройстве. Контроль за натяжением осу ществлястся по показаниям тарированного манометра и по удлинению пучка арматуры. ' ?
После сборки арматурного каркаса нз ненапрягаемой арматуры, а затем натяжения пучков н устройства опалубки производится бетонирование блока и передача на бетон усилия предварительного натяжения.
Рис. 170. Виды стендов с натяжением арматуры на упоры: прямолинейной; б) полигональной; /—бетонируемые блоки; 2— упор; 5 — траверса; — напрягаемая арматура; 5—домкраты; 6 — оттяжки: 7 —рамка
Блоки бетонируют и вертикальном положении, так как это облегчает погрузку их на подвижной состав. Бетонирование ведут наклонными слоями на потную высоту блока; при этом бетонирование нижнего пояса производите опережением на 1,5—2 л.
Отпуск предварительно натянутой арматуры производят по достижении бетоном расчетной прочности. 11а стендах распорно-рамной системы для отпуска арматуры пучки обрезают автогеном под полным натяжением. В распорно-балочных стендах отпуск натяжения арматуры осуществляется при по-
Рнс. 171, Изготовление предпарнтельио напряженных балок:
л) у- iuiiodku арматурного каркаса; б) бетон пропан не; «) камера для пропарниннил; ,) । i.MK.i балки со стенда, I -стенд; - затяжка; Л —упор; / пучки арматуры;
5 — бункер для бетона
мощи домкратов с последующей обрезкой автогеном концов пучков. [После обрезки пучков концы арматуры заделывают цементным раствором.
Для изготовления предварительно напряженных пролетных строений применяют также стенды, имеющие две упорные станины (контрфорсы), снизанные со стендом или закрепленные в грунте. Концы стальных прямолинейных проволок закрепляют в одной на ста,..... и в подвижной траверсе
(рис. Пи, и). Между траверсой и контрфорсом устанавливают гидравлические домкраты, которыми производится натяжение проволоки.
Далее собирают опалубку и бетонируют блоки.
№•
1К.
На таком стенде одновременно изготовляют несколько одинаковых блоков, ₽аСПП^Г^ижХ^^но"м\.№бходимой прочности домкраты отпускают и пучкТпро^локи между блоками перерезают. Гогда арматура, стремясь уко-потиться передает бетону сжимающие усилия, оставаясь сама напряженной.
Стенды для изготовления мостовых конструкций устраивают также в виде траншей имеющих на концах натяжные устройства. В таком стенде балки после их изготовления подвергают пропариванию, для чего траншейный стенд на-коывают щитами.
Стендовым способом изготовляют также балки с полигональной предварительно напряженной арматурой. Для этого на стенде в местах перегиба натягиваемой арматуры устраивают специальные оттяжки (рис. 1/0, о), а между соседними блоками устанавливают рамки, поддерживающие арматуру. Полигональная арматура натягивается с двух сторон.
В последнее время получила распространение поточно-агрегатная технология изготовления предварительно напряженных балок, разработанная Мостостроем № 1. Согласно этой технологии балки с прямолинейными и полигональными пучками изготовляют на передвижных металлических стендах, перемещаемых по рельсовому пути конвейерной линии (рис. 171).
Передвижной стенд состоит из металлической конструкции, установленной на тележке, торцовых упоров и затяжек, воспринимающих реакции напряженных пучков. Поточная линия состоит из пяти постов: на первом из них производят натяжение пучков, на втором —сборку металлической опалубки и бетонирование балки, на третьем и четвертом постах балки пропаривают, на пятом посту производят обрезку пучков и оттяжек и передачу напряжений на бетон. При поточной технологии используют одновременно несколько стендов, что позволяет быстрее изготовлять предварительно напряженные балки.
Натяжение арматуры после бетонирования
Изготовление пролетных строений с предварительным натяжением арматуры после бетонирования состоит из следующих операций: установка опалубки; изготовление пучков арматуры и устройство анкерных закреплений; укладка обычной арматуры и каналообразователей; бетонирование балок и извлечение каналообразователей; протяжка пучков через каналы; натяжение пучковой арматуры и создание в балках предварительных напряжений; нагнетание в каналы цементного раствора и обетонирован не анкерных закреплений.
Опалубка, в которую устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь, может быть металлической, деревянной или комбинированной (из дерева и металла). На заводах и полигонах иногда применяют железобетонную опалубку (матрицы).
Комбинированная дерево-металлическая опалубка (рис. 172, а) состоит из деревянных щитов и стальных рамок из уголков. Деревянные щиты изготовляют из досок и брусьев и обшивают листовой сталью. 1\ рамкам щиты крепят болтами. Опалубку устанавливают на узкую бетонную плиту (плаз), уложенную на щебеночном основании; длина плаза соответствует длине бетонируемой конструкции.
Металлическую опалубку устраивают из отдельных щитов, выполненных из листовой стали, с ребрами жесткости из уголков. Сборка опалубки начинается с установки на плаз поддона (рис. 172, б), снабженного шарнирными опорами, затем устанавливают щиты и соединяют их попанельно болтами.
Чтобы не допустить сцепления с бетоном, рабочую поверхность металлической опалубки смазывают специальными составами.
Изготовление пучков и анкеров. Арматурные элементы из высокопрочной проволоки с анкерными закреплениями заготовляют на специальной площадке, оборудованной механизмами для правки про-локи, вязки пучков, устройства оболочки и бетонирования анкерных ста- • КЭНОВ. 1
Сборка арматурного каркаса (рнс. 173) выполняется непосредственно в опалубке или на специальном сборочном стенде в такой последовательности. Сначала на дно опалубки укладывают арматуру уширения нижнего пояса и сетку одной вертикальной грани, потом к вертикальным стержням сетки для фиксации криволинейных пучков приваривают крюки, затем
Рнс. 172. Опалубка:
с) дерево-металлическая; 6) металлическая; /—стальная рамка; 2 — деревянные щиты; 5 —балка; 4 — поддон
укладывают кана.юобразователн, устанавливают сетки второй грани, обе сетки скрепляют скобами и размещают прочую арматуру. После этого для обеспечения нижнего и бокового защитных слоев укладывают бетонные подкладки
и устанавливают опалубку второй боковой грани и верхней плиты.
Каналообраз о в а-т е л и (рис. 174). применяемые для устройства каналов с бетонными стенками, закладывают в опалубку до бетонирования и извлекают после приобретения бетоном необходимой прочности. В качестве кана-лообразователей используют стальные трубы, трубы в чехлах из стальной оплетки, спиральные каналообразователн. а также резинотканевые рукава. Тру-бы. применяемые для образования каналов, должны иметь
Рис. 173. Сборка арматурного каркаса
ровную поверхность. После бетонирования трубы извлекают за серьгу, которую приваривают к концу трубы, выходящему за пределы опалубки.
Трубы укладывают в опалубку в процессе монтажа или после ее окончательной сборки через отверстия в боковых щитах опалубки. Извлекают трубы через 1—4 ч после укладки бетонной смеси. При длине канала до 6 .ч трубы извлекают вручную, при большей длине—лебедкой.
Натяжение пучковой арматуры производится после достижения бетоном прочности не ниже 90% проектной марки, причем до натяжения арматуры забетонированные конструкции распалублнвают и освидетельствуют. Натяжение арматуры производят гидравлическими домкратами (рис. 175).
„-rvnui НЯ каждом насосе домкрата уста-Для контроля за ходом натяжения арматурь
"₽=и=“-
димого пучка.
Каналообразователь:
з — стальной вкладыш; 4 — муфта;
Рис. 174.
,-серьга; ,

Рис. 175. Схема домкрата для натяжения пучков: /—цилиндр; 2 — масло; 3 — опорный столик; -/—анкерный стакан; 5 —пучок; б—захват; 7 —поршень; 8 — пружина; 9 — арматурный пучок
ржавле-пучков диаметр
печивает сцепление пучков с бетоном конструкций и служит защитой проволоки пучков от ния. Проволоки имеют небольшой (5 мм), поэтому поражение ржавчиной даже небольшого слоя резко снижает ее прочность.
Для инъецирования пучков применяют раствор из портланд-цемента марки 500, воды и пластифицирующей добавки. Нагнетание раствора в каналы производят при помощи насосов с ручным или механическим приводом при постепенном поднятии давления до 5—6 ат без перерыва во избежание образования цементных пробок. Нагнетание продолжают до тех пор, пока раствор не заполнит весь канал и через выходное его отверстие не вытечет 3—4 л раствора такой же консистенции, как и нагнетаемый. Заполненный раствором канал опрессовывают с целью отжатия воды и лучшего заполнения канала. Для этого выходное отверстие закрывают деревянной пробкой и в канал медленно подают раствор под давлением до 6—8 ат.
Обетонирование торцов производят бетоном той же марки которая принята для конструкции. Перед обетонированием все металлические части, включаемые в бетой, очищают от масла. Бетонная поверхность на торцах балок подвергается насечке и промывается водой. Вновь устанавливаемую ар-матуру приваривают к торцовым листам и шайбам. Выпуски стержней из тела конструкции выпрямляют и увязывают с новой арматурой.
kwrj л
Монтаж пролетных строений
Цельноперевозимые и блочные пролетные строения с заводов или полигонов доставляют на место строительства в готовом виде и в зависимости от местных условий устанавливают на опоры при помощи консольных кранов (рис. 17о) или гусеничных, портальных, плавучих и других кранов. 158
^инако. иеобхоч 1 ’г°г. ju
орного экером
атура.
1 обес-
пуч-укций прово-кавле-i уч ков <аметр >раже-е не-) сни-
мания аствор марки щиру-тание
п po-ri осте-вания запол-такой рессо-,ыход-
•т рас-
и, ко-1ескне opuax
, ю ар-з тела
Рис. 176. Установка блоков пролетного строения консольным краном
>т: — ......... -‘Т'”:7' Л7" 1Г
Рис. 177. Навесная сборка
) л и го-мест-раков
Сборные балочные и безраспориые арочные пролетные строения монтируют на сплошных или балочных подмостях, сооружаемых в пролете или вне про-лета мо“та с последующей доставкой готовых блоков в пролет на плавучих опорах Монтаж пролетных строений на сплошных подмостях ведутс применением стреловых или портальных и козловых кранов. Пролетные строения до 50 « устанавливают в пролет отдельными полуарками при помощи пор-тальных кранов, движущихся по эстакаде, или спаренных деррик-кранов, перемещающихся по специальным балкам. Пролеты свыше 50 .« монтируют на инвентарных арочных кружалах, при этом монтаж сборных элементов пролет-ных строений ведут мощными портальными или стреловыми кранами.
Надарочные конструкции и проезжую часть монтируют после раскружа-ливания арок с симметричным загружением свода. Монтаж производят стреловыми кранами, перемещающимися по смонтированной проезжей части.
Для монтажа пролетных строений консольно-балочной системы применяют навесную или уравновешенно-навесную сборку. При навесной сборке береговую консоль и частично речной пролет собирают на подмостях при помощи портального крана (рис. 177) и используют собранную часть в качестве противовеса для дальнейшей сборки пролетного строения.
При уравновешенно-навесной сборке у постоянных опор на консолях монтируют надопорные блоки, а затем собирают внавес последующие блоки симметрично в обе стороны от опоры до замыкания блоков в середине каждого пролета.
Устанавливаемые посредством навесной или полунавесной сборки блоки пролетного строения крепят к предыдущим путем натяжения высокопрочной арматуры после омоноличивания стыка и приобретения бетоном стыка не менее 70%лпроектной прочности.
Металл ичес ограненным ви;
а) при бол1 массивных мост
б) при нео< в) при устр Мет алл ичес ду езды, статич<
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие существуют виды железобетонных мостов?
2. Какие материалы применяются для сооружения железобетонных мостов?
6. Какие существуют виды сборных пролетных строений?
мосты тр^-бы ₽ЦНИИС?ГСЯ МИ:ТЫ свайноэстакадные- рамно-эстакадные, рамно-блочные в
вию с5обычиым.Те прен,|>',актва предварительно напряженного железобетона по сравне-
7 кЛКч^?иКТВЛЯеТ<:Я натяжен"е арматуры на бетон в на упоры?
S кЛие ™ ? гаДР°яаоляцию и водоотвод в проезжей части моста’
О. Какие применяются виды опорных частей’
10.в“мс<^оХ!со^нн«ти₽кОоЛ^ Ы°СТОВ “ °”" между c°6oii различаются?
ных мостов? с Рукции рамных мостов, путепроводов и пешеход-
Щ KaS"JeSTeCTBylOT “"«РУ™"" автодорожных мостов?
.з: К«\’ы7с^ "Р" сооружении мостов’
is: КаКковыИособенностнИя^готоптеи'||яРалСП°РТИрОВаН,1е " 6ет°“"°й
16. Из каких операций слагав и Сб°РНЫХ ™«”Рукчий мостов?
арматуры .на бетон,? Р слагается изготовление пролетных строений с натяжением
'з: Как яэРтото?ля1ютсяИпрот??ные стпгдаВ°** арматуры и инъецирование каналов?
19. Какие существую? “ стРоеи“" с натяжением «на упоры,?
}шествуют стенды для натяжения арматуры?
По конструк Со сплошными ба пролеты выгодн< сплошной стенке
По роду езд! з по виду мостов 8Я»НЫХ ^ОСТОВЫ
По статическ ^балочные (Разр Чьсущ 2? УПОТРеб Ра,!. Черчами, п< разРезнычи и кон
мо,
Ч-Ч' ТС Пь. ‘ м! 'Л1етнЫе Л'-'Ч
!. ”р"
-ч деРРикТ ПоР-'° •* ^НТИр^Ч ? ^ментов ппо Л1 “Ранами Р *
Т РасКр.>5 ' п Разводят 5*3' ’роезже* Ча ’J* с,1стемы прнм^ В-'НО« Сбор^Х’ ^кприпомо^ качестве пР0Т1,^
Глава VI
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МОСТЫ
70Р на консолях ;1едхтощИе блоки -ередине каждого эй сборки блоки я высокопрочной <°м стыка не ме-
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Металлические мосты, являющиеся в настоящее время наиболее распространенным видом искусственных сооружений, обычно применяются:
а) при больших пролетах, когда в аналогичных условиях сооружение массивных мостов экономически невыгодно;
б) при необходимости иметь малую строительную высоту;
в) при устройстве пролетных строений в разводных пролетах.
Металлические мосты различают по конструкции пролетных строений, роду езды, статическим свойствам главных ферм и способу соединения элементов.
НЫХ МОСТОВ?
рамно-блочвые и
бетона по сраввь
рыэ оста?
Зой различаются?
'волов и пешем*
>b‘j
3 бетонной смеси? тов?
ин с натяжеимем
ванне канвло*'
Рис. 178. Мост со сплошными балками
По конструкции главных ферм металлические пролетные строения бывают со сплошными балками (рис. 178) и со сквозными фермами (рис. 179). Большие пролеты выгоднее перекрывать сквозными фермами, малые — балками со сплошной стенкой.
По роду езды различают пролетные строения с ездой поверху и понизу, а по виду мостового полотна — с ездой на балласте и на поперечинах — деревянных (мостовые брусья) или металлических (вотерены).
По статическим свойствам главных ферм пролетные строения разделяются на балочные (разрезные, неразрезные, консольные), арочные и висячие, причем наиболее употребительны балочные пролетные строения с разрезными сквозными фермами, перекрывающими пролеты до 160 .и. Пролетные строения с неразрезными и консольными фермами применяют главным образом на крупных
nnnnnqv Апочные мосты ввиду сложности изготовления К"™
П₽И’KcScS?продетые еероеппя могут Сыть ными °клепано<варными, цельносварными, на высокопрочных болтах и ТОВЬК^р1^отв^еталХлнч'^ких мостов относятся: стандартность нзго-товления конструкций пролетных строений; возможность перевозки как отделы ™ых конструкций, таки целых пролетных строении (при соблюдении габарита подвижного состава): широкая механизация заводского изготовления и монта-жа пролетных строений; возможность усиления конструкции в условиях экс-плуатации: легкость восстановления в случае повреждения.
Рис. 179. Мост со сквозными фермами
Недостатком металлических мостов является подверженность коррозии элементов пролетных строений и необходимость своевременной их окраски. По сравнению с железобетонными пролетными строениями металлические обладают меньшим весом, а поэтому на них больше отражается динамическое воздействие поездной нагрузки.
Для средних и больших пролетов употребляются главным образом типовые пролетные строения со сквозными фермами. .Малые пролеты в настоящее время перекрывают железобетонными пролетными строениями, что дает большую экономию металла.
МАТЕРИАЛЫ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Металлические пролетные строения изготовляют из литой стали, содержащей 0.1 0,3 о углерода и примеси (марганец, кремний, сера, фосфор). Сталь для мостов выплавляется в мартеновских печах. В зависимости от способа плавки различают кипящую и успокоенную сталь, т. е. остывающую без выделения газов. В кипящей стали остывание сопровождается выделением пузырьков газа, содержащих серу и фосфор.
Кроме углеродистых, для мостов применяют также низколегированные стали, содержащие в небольшом количестве добавки, повышающие механическую прочность стали.
величение содержания углерода повышает предел прочности и текучести стали, но увеличивает ее хрупкость. Марганец и кремний повышают предел текучести стали, но уменьшают ее вязкость. Кроме того, кремнии понижает 162
коррозионную стойкость стали. Сера и фосфор — вредные примеси, поэтому содержание их в стали строго ограничивается. Сера делает сталь красно-ломкой (плохо сопротивляющейся изгибающим усилиям в нагретом состоянии); фосфор при низких температурах вызывает хладноломкость (хрупкость) стали.
Основным материалом для стальных конструкций мостов является углеродистая мартеновская горячекатаная сталь марки Ст. 3 мост. При больших пролетах применяется также низколегированная мартеновская сталь марки 15ХСНД. Элементы, подвергающиеся заводской сварке, изготовляют из успокоенной стали марки М16С. Для заклепок употребляется углеродистая мартеновская горячекатаная сталь марки Ст. 2 закл. Для шарниров, катков и узловых болтов используется углеродистая кованая сталь марки ВСт. 5, а для литых частей (балансиры, подушки и пр.) — стальное литье из углеродистой стали марки 25Л.
СОРТАМЕНТ ПРОКАТНОЙ СТАЛИ
Металлические конструкции мостов изготовляют (склепывают или сваривают) из элементов, прокатываемых на заводах в специальных станах, придающих металлу необходимый поперечный профиль. Перечень размеров прокатываемых профилей устанавливается ГОСТом и называется сортаментом. Прокатная сталь делится на листовую и фасонную (профильную).
Рис. 180. Профили стали:
о) равнобокий уголок; б) нерпонобокмй уголок; о) обыкновенный двутавр; е) шнрокополочный двутавр; д) швеллер; /—обушок; '2 — выкружка; 3 — кромка; -/ — полка; 5 — стенка
Листовая сталь толщиной от 4 до 60 мм прокатывается между двумя валками прокатного стана, вследствие чего она имеет неровные кромки. Ширина листов от 2 000 до 3 000 мм, длина от 6 до 12 м.
Листовая сталь, прокатываемая между четырьмя валками стана, называется универсал ь н о й; эта сталь имеет ровные края и не требует резки, строжки. Листы универсальной стали имеют толщину от 4 до 60 ширину от 160 до 1 050 мм и длину от 6 до 18 м.
Уголки равнобокие и неравнобокие являются распространенным видом профильной прокатной стали. Равнобокие уголки (рис. 180, а) прокатываются калибром от 40 4- 40 X 3 до 250 -|- 250 X 30 мм. В неравнобоких уголках (рис. 180, б) одна полка в 1,5 раза шире другой; эти уголки прокатываются калибром от 50 -{-32 3 до 250 -|- 160 X 20 мм. Длина уголков до 19 м.
Двутавры различают двух видов — обыкновенные (рис. 180, н) высотой от 100 до 700 мм и широкополочные (рис. 180, г) высотой до 1000 ,и.м. В сортаменте номер двутавра указывает высоту его в сантиметрах. Ширина полок обыкновенного двутавра составляет около 0,3 его высоты, а широкополочного — 0,4—0,6 высоты.
Двутавры изготовляются длиной: обыкновенные — от 5 до 19 л<; широкополочные — до 24 м. По условиям проката внутренним граням полок обычных двутавров придается уклон, что затрудняет постановку в них заклепок. Вследствие малой ширины полок обыкновенные двутавры обладают небольшой жесткостью в поперечном направлении.
1J1 веллеры (рис. 180, <)) прокатываются высотой от 5 до 40 см и длиной до 19 м', в сортаменте номер швеллера обозначает его высоту в сантиметрах.
СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ
С о е Д и
гтпоениях соединения элементов осуществ-
В металлических пролет пых Р Оолтах и ,|а сварке.
ляются на заклепках, на высокопро клепаных конструкций
Заклепочные с о е д головками. Заклепки штампуют на за-соединяют заклепками с полуу рУ м конщ стержня (рис. 181, а). В
воде из круглой стали с голо называется закладной, а головка, об.
склепываемом пакете заводская г стержня, — замыкающей (рис. 181, б), радующаяся в Рю^ь;^кХ " хХвом состоя,,ии должен быть на I
Диаметр стержня зотвсрстнт? чтобы в горячем состоянии (при клеп-меньше диаметра заклепочно Г 'стах обычно принимаются отверстия ке) он свобод"» 0^яна1эаклеп°|™азнэтается равной толщин/скле-
пывземого ‘пакета и части стержня, необходимой для образования замыкающей готовки (1 5 «Й пр этом наибольшая полезная длина стержня нс должна превышать 45 <1 Шогда применяются заклепки с потайными головками (рис. ?81 в? требующими соответствующей обработки кромок заклепочного отверстия (устройства скоса).
.злзхфермв Lx заклепо нений вследс сзюЩИМСЯ пл трення, слое, цементах. С. . соединения ства сооруяа
Высокой ской обработ диаметр отве[ „ей болтов, под гайки и I ные круглые „ой 6 .«.и, изо цементации д
Рис. 181. Виды заклепок:
а) до клепки: б) после клепки; в) с по-тпЛноЛ головкой; /—закладная головка; 2 — замыкающая головка; 3 — потайная голоикп; -/ — стержень
Рис. 182. Соединения на заклепках:
о) односрсзных; б) доухсрсзных; /—срез; 2 — смятие; 3—стык; -/ — накладка
Рис. 183.
/— болт: 2
В конструкциях различают заклепки рабочие и связующие. Рабочие заклепки в стыках и прикреплениях передают усилия от одной части элемента другой. Связующие заклепки служат только для соединения частей элемента. Заклепки, поставленные при изготовлении конструкции на заводе, называются заводскими, при монтаже — монтажными.
Заклепки, соединяющие два листа или уголка внахлестку (рис. 182, а), называются о д н о с р е з н ы м и. Если два листа соединены между собой впритык и стык с обеих сторон перекрыт накладками (рис. 182, б), через которые передаются усилия, то заклепки имеют две плоскости срезывания и называются д в у х с р е з и ы м и. В двухсрезных заклепках при передаче ими усилия от одного листа другому наблюдается смятие стержня заклепки или стенки заклепочного отверстия в зависимости от того, какой из материалов (заклепки или листа) более податлив.
При остывании заклепки стержень ее укорачивается, вследствие чего обе головки плотно сжимают склепываемые элементы и между ними развивается трение. Величина трения зависит от качества клепки и является неопределенной, поэтому при расчете заклепочных соединений ее нс учитывают.
В мостовых конструкциях заклепки размещают в рядовом или в шахматном порядке. Расстояние между двумя соседними заклепками называется ш а-г о м заклепок. При размещении заклепок стремятся к тому, чтобы ослабление элементов заклепочными отверстиями в одном сечении было наименьшим.
В уголках заклепки размещают по установленным для каждого профиля уголка рискам - воображаемым прямым линиям, параллельным кромкам уголка. При проектировании нормальные расстояния рисок в уголках могут изменяться, однако требуется, чтобы головка заклепки полностью размещалась до начала выкружки уголка и при клепке пневматическим молотком поддержка или обжимка сохраняла нормальное (без наклона) положение.
164
С в а р н 1 деляются на | усилия; разме соединения эл
кости, диафра; минимальным!
Попротяж
НОЧНЫМИ).
Наиболее
нение в с т ы к л а д к а м и, своими торцам! личают бесе После обработ» нрмннмается от Перпендикуляр
ним — КОСС
Соединения а;нк0вым) шве Дующего уси. 11|лию, — ДО!
1«единения >"'• при это» \‘v'5 "ро1це “ нэ !Же- чем соед ста Л с°единев, угло
vi
I
Соединения на высокопрочных болтах. В стыках и узлах ферм в последнее время при монтаже пролетных строений вместо монтажных заклепок применяют высокопрочные болты (рис. 183)?В этом виде соединений вследствие большого предварительного натяжения болтов по соприкасающимся плоскостям стыка или прикрепления возникают значительные силы трения, способные полностью передавать усилия, действующие в соединяемых элементах. Сильное обжатие высокопрочными болтами исключает образование в соединениях щелей и неплотностей, что повышает эксплуатационные качества сооружений.
Высокопрочные болты изготовляют из стали 40Х и подвергают термической обработке. Болты свободно вставляются в монтажные отверстия, так как диаметр отверстий в соединениях элементов на 2—3 мм больше диаметра стержней болтов. Для предохранения основного металла от смятия (задирания) под гайки и головки болтов ставят штампованные круглые шайбы диаметром 55 мм и толщиной 6 .ч.и, изготовленные из Ст. 3 и подвергнутые цементации для повышения их твердости.
Рис. 184. Сварные соединения:*.;
а) внахлестку; б) с накладками; в) в тавр
Рис. 183. Стык на высокопрочных болтах: ?—болт; 2 — шайба; 3 — накладка; 4 — поверхности трения; 5—стык
Сварные соединения. По своему назначению сварные швы разделяются на рабочие и связующие. Рабочие швы воспринимают расчетные усилия; размеры их определяются расчетом. Связующие швы служат для соединения элементов и прикрепления конструктивных деталей (ребер жесткости, диафрагм и т. п.). Размеры (сечения) связующих швов принимаются минимальными.
По протяженности швы могут быть сплошными и прерывистыми (или шпоночными).
Наиболее распространенным видом сварных соединений является соединение в стык. Кроме того, применяют соединения внахлестку, с накладками, впритык. При соединениях в стык элементы соединяются своими торцами. В зависимости от толщины листов и подготовки кромок различают бесскосное, V-образное, X-образное U и -образное соединения. После обработки кромок под сварку зазор между свариваемыми элементами принимается от 2 до 4 мм. При сварке в стык шов может быть расположен перпендикулярно действующим силам — прямой шов или под углом к ним — косой шов.
Соединения внахлестку (рис. 184, а) осуществляются угловым (или валиковым) швом, причем шов, расположенный параллельно направлению действующего усилия, называется фланговым, а шов, перпендикулярный усилию, — лобовым.
Соединения при пемощи накладок (рис. 184, б) осуществляют валиковыми швами, при этом можно не сваривать листы между собой. Соединения с накладками проще в изготовлении, так как не требуют обработки кромок, но работают хуже, чем соединения стыковым швом.
К соединению впритык относятся соединения в тавр (рис. 184, в), осуществляемые угловыми швами.
2. КОНСТРУКЦИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОСТОВ
Существующие на железнодорожной сети СССР металлические мосты построены в разные годы. Нормы расчетных нагрузок, по которым проектировались эти мосты, начиная с 1875 г., неоднократно менялись по мере возрастания веса подвижного состава. В связи с этим изменялись также виды металлических мостов, отличавшихся из-за отсутствия типизации большим разнообразием конструкций.
Типовое проектирование металлических пролетных строений было начато с 1926 г. Мостовым бюро НКПС, применявшим простую треугольную решетку ферм и швеллерные сечения элементов. Позже в 1931—1934 гг. Гипротрансом были выпущены несколько видоизмененные типовые проекты пролетных строений, рассчитанных под нагрузки Н7 и Н8.
После Великой Отечественной войны, начиная с 1945 г., при капитальном восстановлении временных мостов широко использовались стандартные пролетные строения, разработанные Проектстальконструкцией (ПСК). Пролетные строения ПСК имеют Н-образное сечение элементов ферм, одинаковую во всех пролетах длину панелей проезжей части (5,5 м) и отличаются простотой изготовления. В настоящее время на металлических мостах применяют унифицированные пролетные строения проектировки Гипротрансмоста пролетами от 44 до 100 м.
МОСТЫ СО СПЛОШНЫМИ БАЛКАМИ
Металлические мосты со сплошными балками состоят из пролетных строении со сплошными стенками (балками) и обычно массивных опор (см. рис. 178). Пролетные строения со сплошными балками большей частью устраивают с ездой поверху и состоят из двух балок, связей между ними, опорных частей и мостового полотна. В случаях ограниченной строительной высоты, например в путепроводах, — с ездой понизу (проезжая часть располагается между главными балками).
Главные ба. вения (рис. 185>’ „поясов, В сост Высота вертим „.счетного прол ,Римой жесткое*/ необходимую ус-ИЫХ листов верх, (рис. 186).
Рис. 187. Стык лис ной
/. 2. 3—накладки; 4 и
Рис. 185. Сечение сплошной балки: /—вертикальный лист; 2 —поясные уголки; 3 — горизонтальные листы
Рис. 186. Эпюра моментов сопротивления сплошной балки
Пролетные строения со сплошными балками имели широкое применение при пролетах до 23 /и; при больших пролетах применяли пролетные строения со сквозными фермами, так как на их изготовление затрачивается меньше металла. Пролетные строения со сплошными балками, объединенные с железобетонной плитой, иногда применяются и для больших (до 80 л<) пролетов. В настоящее время в малых мостах пролетные строения со сплошными балками вытеснены железобетонными.
Основным достоинством пролетных строений со сплошными балками является простота конструкции и удобство эксплуатации. Изготовление и монтаж их проще, дешевле и быстрее, чем сквозных ферм.
166
В сплошных ные. Заводские сп нормального сорт, виям транспортир
Число за клеш накладок ус Стыки вертикален витальных листо. ВЫМи накладками , Для предохра ipeopa) жесткости, Ные ребра жесткое 10 одному с каж. пп,х ^‘Ля обеспечен1 ХД°ЛЬНЫМИ н поп в *°и систе№ сос Р\него и нижнег Гина?ейПеиРе,НЫе СВ: еИ И РаспоР°я
«ее :1оДКНЯЯ ₽асп°1 домкратов (дом |1епе,,>ОСТы с м ^«Ройстве нли д, е разгрузочр Пых фаллические
Лн клепаных),
Главные балки пролетных строений имеют обычно двутавровую форму сечения (рис. 185), причем каждая балка состоит из вертикального листа (стенки) и поясов, в состав которых входят поясные уголки и горизонтальные листы. Высота вертикальной стенки главных балок обычно принимается от до 1/п расчетного пролета в зависимости от заданной строительной высоты и необходимой жесткости балок. Толщина вертикальной стенки должна обеспечивать необходимую устойчивость самой стенки. Число, длина и сечение горизонтальных листов верхнего и нижнего поясов балок определяются по эпюре моментов (рис. 186).
Рис. 187. Стык листов и уголков сплошной балки:
/, 2, 3—накладки; •/ и 5—прокладки; 6—уголок жесткости
Рис. 188. Поперечные связи пролетных строений со сплошной стенкой
В сплошных балках стыки листов и уголков бывают заводские и монтажные. Заводские стыки устраивают в случаях, когда длина балки больше длины нормального сортамента листов и уголков, а монтажные стыки делают по условиям транспортирования и сборки пролетного строения.
Число заклепок в стыковых накладках определяется расчетом, причем размеры накладок устанавливают в зависимости от числа размещаемых заклепок. Стыки вертикальных листов балок перекрывают парными накладками, а горизонтальных листов и поясных уголков — одиночными листовыми и уголковыми накладками (рис. 187).
Для предохранения вертикальной стенки от выпучивания ставят уголки (ребра) жесткости, расстояния между которыми определяются расчетом. Опорные ребра жесткости состоят из четырех уголков, а промежуточные — из двух (по одному с каждой стороны стенки).
Для обеспечения жесткости пролетного строения главные балки соединяют продольными и поперечными связями. Продольные связи треугольной или крестовой системы состоят из уголков, прикрепляемых к балкам в плоскости верхнего и нижнего поясов при помощи фасонок.
Поперечные связи обычно устраивают крестовой системы (рис. 188) из диагоналей и распорок уголкового сечения, на опорах более мощные, чем в пролете.
Нижняя распорка опорных связей, которая служит для подведения под нее домкратов (домкратная балка), имеет, как правило, двутавровое сечение.
Мосты с металлическими пакетами применяются при переустройстве или восстановлении искусственных сооружений, а также в качестве разгрузочных приспособлений.
Металлические пакеты обычно состоят из двутавровых балок (прокатных или клепаных), на которые укладывают мостовое полотно. Число двутан-
167
ров под рельсовую нить в пакете и их расположение (в один или два яруса) зависят от величины перекрываемого пролета и требуемой грузоподъемности.
Поперечные связи между двутаврами делают из уголков, при пролете бо. лее 8 м \ страивают продольные связи. В двухъярусных пакетах полки двутавров склепывают или сваривают, а стенки соединяют между собой диафрагмами.
Рис. 189. Инзентзрное пакетное пролетное строение
Пакетные пролетные строения (рис. 189) широко применяют при ремонте искусственных сооружений, так как они имеют минимальную строительную высоту. При ремонте мостов применяют также подвесные инвентарные пакеты— сварные или рельсовые.
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ С ЕЗДОЙ НА БАЛЛАСТЕ
Для металлических пролетных строений с ездой на деревянных поперечинах характерны неодинаковые условия езды по мосту и по земляному полотну.
Рнс. 190. Металлическое пролетное строение, объединенное с железобетонной плитой
Рис. 191. Металлические упоры
Кроме того, путь на поперечинах более опасен в пожарном отношении и треб\ег большего надзора в эксплуатации, чем путь на балласте. Поэтому в noJS>« время на мостах широко применяют металлические пролетные строения сеЫ на балласте (рнс. 190). В таких конструкциях металлические ба.^ работают 168
совместно с железобетонной плитой проезжей части, которая воспринимает сжимающие напряжения, а металлические балки в основном работают на растяжение.
Введение железобетонной плиты в работу совместно с металлическими балками дает экономию (до 15—20%) в затрате металла на главные балки и увеличивает жесткость пролетного строения.
От действия вертикальной нагрузки между железобетонной плитой и поясами балок возникают силы сдвига. Кроме того, сдвигающие силы появляются также от резких изменений температуры, так как металлические балки обладают большой теплопроводностью, а железобетонная плита — малой.
Для обеспечения работы железобетонной плиты совместно с металлическими балками необходимо, чтобы объединенная конструкция могла воспринимать сдвигающие усилия, возникающие по плоскости сопряжения плиты с балкой. Для этого на верхних поясах балок устраивают жесткие металлические упоры из уголков или листов (рис. 191), которые забетонированы в плите балластного корыта. Так как железобетонная плита, объединенная с металлическими балками, надежно связывает балки между собой, то отпадает необходимость в устройстве верхних продольных связей.
МОСТОВОЕ ПОЛОТНО
На металлических железнодорожных мостах применяется мостовое’полотног а) с ездой на балласте;
б) на деревянных поперечинах;
в) на металлических поперечинах;
г) на железобетонной (без балласта) плите.
На мостах с ездой на балласте мостовое полотно не отличается от пути на перегонах.
Большинство металлических мостов имеет езду на деревянных поперечинах. Мостовое полотно таких мостов состоит из мостовых брусьев, путевых рельсов, контррельсов, противоугонных приспособлений, а также тротуаров, настила и перил. Q
Мостовые брусья (поперечины) стандартных размеров изготовляют из сосны или лиственницы. Для удлинения срока службы брусья пропитывают масляными антисептиками. Сечения мостовых брусьев назначают в зависимости от расстояния между осями балок (ферм): а) при расстоянии между осями до 2 м укладывают брусья сечением 20 X 24 см (с контррельсами или контруголками); б) при расстоянии от 2 до 2,2 м— сечением 22 X 26 (с контррельсами) и 20 X 24 см (с контруголками); в) при расстоянии от 2,2 до 2,3 м— сечением 22x28 см (с контррельсами); г) при расстоянии от 2,3 до 2,5 / —сечением 24 30 (с контррельсами) и 22X28 см (с коитругол-ками). В настоящее время вместо деревянных брусьев сечением 22x28 и 24 30 см укладывают металлические поперечины. Брусья плотно прирубают к поясам продольных балок (ферм) с устройством врубок глубиной не менее 0,5 и не более 3 см. Каждый брус прикрепляют к поясам балок (ферм) лапчатыми болтами.
В последнее время применяют мостовые брусья длиной 3,2 м при этом тротуарный настил деревянный или железобетонный (рис. 192, а и б) располагают на металлических консолях, прикрепленных к продольным или главным балкам. При отсутствии консолей доски тротуарного настила укладывают на поперечинах длиной 4,2 м (рис. 193).
Мостовые брусья располагают по эпюре строго по наугольнику с нормальным расстоянием в свету между брусьями не более 15 см и не менее 10 см (кроме брусьев у поперечных балок). Во всех случаях расстояние между осями мостовых брусьев должно быть не более 55 см. При большем расстоянии Для предупреждения провала колос сошедшего с рельсов поезда на верхних поясах поперечных балок устраивают переходные столики (рис. 194) или временно укладывают деревянные коротыши.
Пут ее СЫ тяжелого 1 как на перегс уравнительны кум способом вкладышей в< так и навесу. типу рельсов.
Рис. 192. .Мостовое полотно с тротуарами:
о) деревянным; 6) железобетонным: 1— консоль; 2 —доски настила; 3— деревянный брус; 4— железобетов-иая плита; 5—асфальт; 6 — мостовые брусья
Для обес делают соотв» нимается рав работы проле кого строена на прямом у1
3200
Рис. 193. Тротуар на длинных брусьях:
длинный брус; 2 — короткий брус; 3 — охранный брус; 4—доски настила
Рис. 194 Переходной столик на поперечных балках:
I — тили*: J — поперечили ба.тьа. J - охранный Ору с. 4 — мостоиой брус
Урах Данне участк строений (ил ° Районах сс Нены для ком 113 мнениях д н °стряковоп "спутных МО( Фер* остряке
Контр '°лен паралл также на в
*1Я направле
Пут евые рельсы. На мостах длиной более 300 .и укладывают рельсы тяжелого типа (Р50 и более) длиной 25 м; на остальных мостах — такие же, как на перегоне. На мостах длиной менее 30 м, а также на мостах, имеющих уравнительные приборы, производят сварку стыков рельсов электроконтакт-ным способом или зазоры в стыках рельсов устраняют посредством постановки вкладышей в отверстия для болтов. Стыки рельсов располагают как на брусьях, так и навесу. Для стыкования рельсов применяют накладки, соответствующие типу рельсов.
Рис. 195. Уравнительный прибор к рельсам типа Р50:
У —рамный рельс; 2 — остряк; 3 и 4 — лафет; 5 —задний стык
Для обеспечения плавного прохода подвижного состава в каждом пролете делают соответствующий подъем рельсового пути, причем стрела подъема принимается равной около ^ооо пролета. С целью равномерной (без перегрузок) работы пролетного строения под поездами ось пути совмещают с осью пролетного строения. Величину отклонения между осями принимают не более 5 см на прямом участке пути и не более 3 см — в кривых.
Рис. 196. Охранные приспособления из уголков: I —контрутолок; 2—охранный уголок
Уравнительные приборы укладывают в рельсовом пути при длине участка между неподвижными опорными частями смежных пролетных строений (или от неподвижной опорной части до устоя), превышающей 100 м. В районах со значительным колебанием температуры эти приборы предназначены для компенсации больших зазоров, образующихся в стыках рельсов при изменениях длины ферм. Уравнительный прибор (рис. 195) состоит из рамного и острякового рельсов, прикрепляемых к металлической плите (лафету). В однопутных мостах уравнительные приборы укладывают над подвижным концом ферм остряком пошерстно в направлении преимущественного движения.
Контррельсы или контр у гол к и (рис. 196) располагают внутри колеи параллельно путевым рельсам, укладывают на мостах длиной более 25 м, а также на всех мостах, расположенных на кривых радиусом менее 1 000 м. для направления подвижного состава, сошедшего с рельсов перед мостом или
на самом мосту. Кроме того, контррельсы укладывают на путях под путепроводами с опорами стоечного типа при расстоянии от оси пути до опоры менее 3 .м.
Контррельсы (контруголки) протягивают до задней грани устоев. Далее концы их сводят «челноком» (рис. 197), заканчиваемым «башмаком» или скосом концов контррельсов.Контррельсы применяют на один тип легче путевых рель
Не менее 10 **
I
Рис. 197. Контррельсы:
1—челнок; 2 — башмак; 5 и < —задняя и передняя грани устоя
.Мостовые пр» ЭТОМ про брусом. Охр» [IpOTltBOyrOHHb шурупами.
Против уп цов каждой пр жей части. Мос ними болтами.
Т р о т у а лее 5 м, а такж ций, устраива»
Настил тр' внутри колеи • троту арах вмес плит (см. рис.
сов, а контруголки — сечением не менее 160 X 140 X 14 леи. Расстояние до контррельсов и контруголков от внутренней грани головки путевых рельсов Р50 и легче принимается 220. а при рельсах Р65 — 240 ,ч.«.
Для автоматического вкатывания на рельсы колес подвижного состава в случае его схода с рельсов служат специальные в к а т ы в а т е л н (рис. 198), укладываемые вместо челнока контруголков перед мостом.
Противоугонные (охранные) брусья сечением 15 X 20 с.н укладывают на всех мостах (кроме деревянных длиной до 5 л») на расстоянии не ме
Проезжая дольных и поп
Продол ного листа, пс
Рис. 198. Автоматический вкатыватель при сходе подвижного состава с рельсов
Рис. 199. Сопряж перечных бал р ~?РОДОЛМ1« балк. ^ргикалькыП лист; 4 Ильный уголок при» ка; 7-
нее 300 .«.м и не более 400 л<л< от наружной грани путевого рельса. Противоугонные (охранные) брусья (см. рис. 193) и охранные уголки (см. рис. 196) служат для предупреждения продольного угона и выкантовывання мостовых брусьев. а также для направления вдоль моста сошедшего с рельсов подвижного состава в случае повреждения контррельсов (контруголков).
172
ПР« отсутствии ных уголков (в в этих уголках
Высота проз сзжей части на; Ребрами жесткое
В уровне ве ' НТа-1ьные связ! ^ущестаднс о .« в сере ||,,ССЧс||"я прикр этом, чтобы а Дементы СВД!
Мостовые брусья соединяют с противоугонными врубками глубиной 3 см; при этом противоугонный брус скрепляют болтом с каждым мостовым брусом. Охранные брусья стыкуются впритык между мостовыми брусьями. Противоугонные (охранные) уголки прикрепляют к каждому мостовому' брусу шурупами.
Против угона мостовых брусьев ставят также уголковые коротыши у концов каждой продольной балки и не менее двух на пролет на мостах без проезжей части. Мостовые брусья прикрепляют к уголковым коротышам горизонтальными болтами.
Тротуар и п е р и л а. На мостах длиной более 20 м или высотой более 5 м, а также на путепроводах и на мостах, расположенных в пределах станций, устраивают тротуары с перилами.
Настил тротуаров состоит из четырех досок сечением 20 х 5 см, а настил внутри колеи —из двух досок сечением 20 < 3 см. На боковых раздельных тротуарах вместо досок может быть уложен настил из сборных железобетонных плит (см. рис. 192, 6).
ПРОЕЗЖАЯ ЧАСТЬ
Проезжая часть металлических железнодорожных мостов состоит из продольных и поперечных балок.
Продольные балки двутаврового сечения состоят из вертикального листа, поясных уголков и верхнего горизонтального листа (рис. 199).
Рнс. 199. Сопряжение продольных и поперечных балок в одном уровне:
/ — продольная балка: 2—поперечная балка: 3 — вертикальный лист; 4 — поясной уголок: 5 —вертикальный уголок прикрепления. 6— верхняя рыбка: 7 —нижняя рыбка
Рис. 200. Связи между продольными балками:
а) план горизонтальных связей: б) поперечные связи: в) деталь прикрепления связей: /—продольная балка: 2 — поперечная балка; J —диагональ связей: 4—пояс фермы
При отсутствии горизонтального листа имеется опасность отгиба верхних поясных уголков (в местах опирания на них мостовых брусьев) и возникновения в этих уголках трещин вдоль обушка.
Высота продольных и поперечных балок в современных конструкциях проезжей части назначается одинаковой. Стенки продольных балок укрепляют ребрами жесткости, расстояния между которыми определяются расчетом.
В уровне верхних поясов между продольными балками устраивают горизонтальные связи обычно треугольной системы (рис. 200, а). Поперечные связи преимущественно крестовой системы (рис. 200, б) ставят при длине панели более 5 м в середине пролета. Диагонали и распорки связен обычно уголкового сечения прикрепляют к поясам балок посредством фасонок (рис. 200, б). При этом, чтобы мостовые брусья при их изгибе под нагрузкой не опирались на элементы связен, между поясами балок и фасонками ставят прокладки.
Рис. 201. Консоль продольной балки:
/—продольная балка; 2—поперечная балка; 3 — столик; 4 — рыбка;
5 —консоль
Рис. 202. Прикрепление поперечной балки^к ферме:,
/—ферма; 2—поперечная балка: 3—уголок прикрепления; •/—консольный лист
Ось пролетного строения
Рис. 204. Схема изгиба поперечных балок в горизонтальной плоскости:
/—неподвижные опорные части;
2— подвижные; 3 —пояса ферм; •/ — поперечные балки; 5 — продольные балки
Рис. 203. Этажное сопряжение балок проезжей части: /—продольные балки; 2 — поперечные балки
П; крепление продольных балок к поперечным обычно осухпествлнется парными вертикальными уголками. В новых конструкциях прй одинаковой высоте предельных н поперечных балок (см. р»с. 199). кроме парных уголков. -о6ав.-.чют «це верхнюю и нижнюю накладки ><рыбки>>; при разно t высоте -тютозькых и поперечных балок под продольными балками делают столики. В пролетных строениях с ездой поверху, если позволяет строительная высота, устраивают этажное сопряжение балок, при котором продольные балки ставят ва поперечные.
Б мяогоегоа.-.етных местах для сопряжения пролетных строений над быками д : пролетного строения с устоем устраивают консоли продольных балок (рис. 301'; длина консоли определяется условием размещения на ней мостовых брусьев, а также размерами опорных частей.
Рте. 305. Прсаодьзо-осстяяяое овяраяте стажхяьаых блл. •_ — се^-ааде чяств; *—2ястсвсЛ автсар
Поперечные балки имеют двутавровое сечение. причем каждая балка состоит из вер тикал ьного листа. поясных уголков и горизонтальных листов. Прикрепление поперечных балок к фермам в пролетных строениях с ездой понизу ссугдествляется уголками (рис. 2?2; кроме уголков. применяют консольные листы.
Б мостах с ездой поверху при этажном сопряжении для обеспечения устойчивости поперечных белок s местах спитания на них продольных балок ставят “олк жесткости. приторцованные к верхнему поясу поперечных балок тис. - В местах с ездой понизу опорные поперечные балки в местах уста-
* домкратов при подъемке ферм усиливают уголками жесткое--:, иритор--сззннымл к нижнему поясу поперечной балки.
Пояса главных ферм, расположенные в уровне проезжей части, под действием вертикальной нагрузки заметно изменяют свою длину. Между тем длина -'.рса.'.-.ь.чых балок пр?: х изгибе под нагрузкой не изменяется. В результате - .-.ереяные балк; . жестко связанные с фермами, изгибаются в горизонтальной глсскост: .рис. 2.'ч . а продольные балки испытывают -эполн?:телыгые растя-гивакхйне усилия. Б наиболее трудных условиях оказываются крайние поперечные балки и продольные балки в средних панелях.
Горизонтальный изгиб поперечных балок, а также напряженность продаль-ных балок возрастают с увеличением пролета ферм. Поэтом\ б пролетных строениях пролетом более > м устраивается деформационным разрыв прохх’.ъьых балок с продольно-подвижным опиранием (рис. 205). Подаижнсстъ опирания 6а.-.ж обеспечивается установкой на консолях (В месте разрыва оперных частей тангенциального пша.
МОСТЫ СО СКВОЗНЫМИ ФЕРМАМИ
Металлические мосты средних и больших пролетов состоят из пролетных строений со сквозными фермами и обычно массивных опор (см. рис. 179). Пролетные строения могут быть с ездой понизу или поверху и имеют следующие основные части: две сквозные фермы, связи между ними, проезжую часть, мостовое полотно, опорные части.
Сквозные фермы состоят из верхнего и нижнего поясов, раскосов, стоек и шпренгелей (в шпренгельных фермах). Раскосы, стойки, подвески (и шпрен-гели) составляют решетку сквозной фермы (рис. 206). Пояса и раскосы являются основными элементами ферм. Другие элементы: стойки, подвески
Рис. 206. Мост со сквозными фермами:
1 —верхний пояс; 2 — нижний пояс; 3 — опорный раскос: 4 — растянутый (нисходящий) раскос; Б — сжатый (восходящий) раскос; 6 — подвеска; 7 — стойка
и шпренгели, работающие только на местную нагрузку, называются дополнительными. Продольные связи между фермами располагают в плоскости поясов ферм. Поперечные связи ставят в плоскости стоек и подвесок. Пересечения раскосов, стоек или подвесок с поясами ферм называются узлами ферм, а горизонтальное расстояние между центрами смежных узлов —панелью.
В мостах современной конструкции наиболее распространенными видами решетки сквозных ферм являются простая треугольная решетка с параллельными поясами (рис. 207, а), применяемая при средних пролетах, а также треугольная решетка с полигональным верхним поясом и со шпренгелямн понизу (рис. 207, б) для уменьшения длины панели в фермах больших пролетов. Кроме треугольной решетки, для больших пролетов находит применение двухрешетчатая (или ромбическая) система ферм (рис. 207, в).
По очертанию поясов фермы могут быть с параллельными поясами (см. рис. 207, а и в) и с полигональным верхним (см. рис. 207, б) поясом.
В старых мостах обычно применялись многорешетчатые (рис. 208, а) и многораскосные (рис. 208, б) решетки ферм и реже крестовые (рис. 208, <?) или полураскосные (рис. 208, г) системы решеток с параболическим нижним (см. рис. 208, в) или верхним (см. рис. 208, г) поясом. В больших пролетах находили применение раскосные фермы со шпреыгелями поверху (рис. 208, д).
Работа элементов ферм. Под воздействием вертикальной нагрузки в балочных разрезных сквозных фермах верхние пояса испытывают сжимающие усилия, а нижние —растягивающие. Величина этих усилии возрастает с увеличением расчетного пролета ферм и уменьшается с увеличением 176
высоты ферм. В фермах с параллельными поясами усилия в поясах возрастают от опор к середине пролета. От системы решетки усилия в поясах зависят мало. Если мостовые брусья уложены непосредственно на верхние пояса ферм, то эти пояса, помимо продольного сжимающего усилия, испытывают еще м е с т-н ы й и з г и б, в результате чего величины напряжений в поясах возрастают.
Раскосы, восходящие от опор к середине пролета, испытывают сжатие, а нисходящие —растяжение. Раскосы работают главным образом на воспри-нятие поперечной силы, наибольшая величина которой имеет место у опор, а наименьшая — в середине пролета. В зависимости от того, находится ли вре-
менная вертикальная нагрузка в правой или левой половине фермы, раскосы в средней части фермы оказываются растянутыми или сжатыми. Величина усилия в раскосах зависит от угла наклона раскоса к вертикали ( чем меньше угол, тем меньше усилие в раскосе), а также
Рис. 207. Виды решетки ферм в новых мостах:
а) треугольная; б) треугольная с нижними шпрсн-гелями; в) ромбическая
Рис. 208. Решетка ферм в старых мостах: а) четырехрешетчатая; б) двухраскосная; в) крестовая, г) полураскосная; д) с полигональным верхним поясом и верхними шпренгелямн
от очертания поясов (например, в ферме с полигональным очертанием поясов усилия в раскосах меньше, чем в ферме с параллельными поясами).
Подвески и стойки служат для уменьшения свободной длины панели. В фермах с треугольной решеткой при езде понизу подвески всегда растянуты и работают на постоянную и временную нагрузки от двух соседних панелей; стойки в этих фермах всегда сжаты и работают только на постоянную нагрузку двух смежных панелей. При езде поверху, наоборот, стойки работают на постоянную и временную нагрузки, а подвески —только на постоянную нагрузку.
Сечения элементов ферм. В пролетных строениях сечения обычно состоят из листов и уголков. Сечения элементов ферм конструируют наиболее простыми, что облегчает сборку конструкций, а в процессе эксплуа-тации —осмотр, окраску, очистку от сора и отвод воды.
В мостах современной конструкции применяются главным образом симметричные двухстенчатые элементы, как наиболее жесткие в обеих плоскостях возможного изгиба. Кроме того, такие сечения облегчают прикрепление элементов в узлах ферм, позволяя применять двойные узловые фасонки и достаточно свободно размещать заклепки прикрепления.
В пролетных строениях проектировки Гипротранса для нижних поясов ферм применены сечения из двух ветвей в виде швеллеров, соединенных между собой планками (рис. 209, а). Это сечение имеет лучшее распределение материала по сравнению с коробчатым.
7 Зак 1308 177
Для верхних поясов ферм применяются сечения коробчатого вида (рис. 209, б) с одним горизонтальным листом; увеличение площади сечения верхнего пояса достигается добавлением вертикальных листов.
Кроме сечении швеллерного вида с наружными поясными уголками, в эксплуатационном отношении удобны также П-образные и швеллерные (рис. 209, <?) сечения, закрытые сверху горизонтальным листом, одинаковые как для верхних, так и для нижних поясов ферм.
В пролетных строениях современной проектировки в нижних и верхних поясах ферм применяются Н-образные сечения (рис. 209, г), составленные из мощных уголков и горизонтального листа. По длине пролета в зависимости от усилия в поясе площадь сечения изменяется за счет сортамента уголков и добавления вертикальных листов, при этом ширина между элементами решетки
Рис. 209. Сечение поясов сквозных ферм:
а) швеллерные: б) коробчатые; в) П-образное и швеллерное; г) двутавровые; д) одностенчатые; е) коробчатые
ферм остается неизменной. При Н-образных сечениях соединительной решетки между ветвями не требуется. Одинаковая длина и симметричность элементов позволяют значительно упростить их заводское изготовление.
В старых пролетных строениях сечения поясов ферм для средних пролетов делались одностенчатыми (рис. 209, б); при больших пролетах применялись двухстенчатые сечения коробчатой формы (рис. 209, е). Указанные сечения несимметричны относительно горизонтальной оси. Материал в них распределен неравномерно —более 50% площади сечения сосредоточено в пакете горизонтальных листов. Особенно неудобны в эксплуатации коробчатые сечения нижних поясов ферм из-за наличия в них горизонтальных листов, задерживающих воду и служащих местом скопления сора, балласта и т. п.
В новых конструкциях для раскосов применяют преимущественно швеллерные сечения, состоящие из двух составных или прокатных швеллеров (рис. 210, а и б), объединенные соединительной решеткой из уголков или планок, или двутавровые (рис. 210, в). Стойки и подвески имеют двутавровое сечение (см. рис. 210, в), причем отдельные ветви соединены сплошными листами или планками.
В мостах старых конструкций растянутые раскосы выполнялись из одной (рис. 210, г) или двух (рис. 210, д) ветвей плоского сечения с соединительной решеткой. Позднее растянутые раскосы стали делать из уголков. Сечения сжатых раскосов, а также стоек применялись исключительно из уголков (рис. 210, е, ж, з).
Соединительная решетка необходима для того, чтобы обеспечить совместную работу ветвей сечения и объединить их в один жесткий 178
стержень. Особенное значение имеет соединительная решетка в сжатых стержнях, где отдельные ветви сечения могут выпучиться под нагрузкой.
Из существующих видов соединительной решетки в двухстенчатых швеллерных сечениях лучшей является крестовая решетка из полос или уголков (рис. 211). В швеллерных сечениях соединительная решетка делается также из планок.'В сжатых элементах ферм соединительная решетка по концам элементов оформляется планками, которые,
кроме соединения ветвей, предназначаются также для выравнивания усилий в обеих ветвях элемента и обеспечения жесткости узлов ферм. Соединительную решетку располагают возможно ближе к торцам элемента и заводят ее в узел фермы.
Кроме соединительной решетки, ветви двухстенчэтого сечения связывают диафрагмами верхнего пояса (рис. 212, а) и нижнего пояса (рис. 212, б), служащими для обеспечения неизменяемости поперечного сечения элементов
как при работе конструкции, так и при ферм. Каждая диафрагма состоит из лис*]
Рис. 210. Сечения решетки ферм:
и б) швеллерные; о) двутавровое; г и д) плоские; е, ж и з) уголковые
транспортировке элементов и сборке а, окаймленного уголковыми короты-
шами, приклепанными к ветвям элемента.
Узлы ферм, соединяющие между собой отдельные элементы (пояса, раскосы, подвески, стойки), при расчете предполагаются шарнирными. Од-
нако на практике шарнирные соединения не находят применения вследствие конструктивных недостатков и плохой работы шарнирных ферм под динамической нагрузкой. Поэтому узловые соединения делают жесткими. Узлы ферм могут быть:
а) с непосредственным соединением сходящихся элементов;
б) на фасонных вставках;
в) на фасонных накладках.
Рис. 211. Виды соединительной решетки между ветвями элементов ферм а) из полос: б) из уголков
Рис. 212, Виды диафрагм поясов ферм:
а) верхнего; б) нижнего
Узловые соединения с непосредственным (без фасонок) соединением элементов применялись в старых мостах, в которых элементы решетки ферм при-креплялись к вертикальной стенке пояса.
В пролетных строениях современных конструкций узлы ферм делают на фасонных листах-накладках, прикрепляемых внахлестку к поясам ферм.
. nP0JieTHbIX строениях проектировки ПСК стык элементов пояса рас-стиклвпмииснтре Ума' поэтому узловые фасонки являются одновременно стыковыми накладками (рис. 213).
мЛ гл??Л°НСТруК11"и “сс элемент», сходящиеся в узле, приклепывают на месте сборки монтажными заклепками.
При конструировании узлов ферм необходимо учитывать следующие требования:
а) оси всех сходящихся в узле элементов должны пересекаться в одной точке, соответствующей схеме фермы;
б) каждый элемент должен быть достаточно прикреплен;
в) прочность узловых фасонок по любому разрезу должна превышать прочность прикрепленных элементов не менее чем на 10%;
г) узловые фасонки должны иметь простое очертание без входящих углов и выкружек.
Компоновка узла производится путем нанесения на геометрические оси в плоскости фермы размеров элементов —пояса, раскосов стойки или подвески. При этом уголки стойки доводят до нижнего пояса, если сечение его имеет поясные уголки, повернутые внутрь, и запускают в пояс, если уголки повернуты наружу.
Раскосы располагают возмож-ближе к центру узла. Очерта
Фасад
но
LtiitJ
Рис. 213. Узел сквозной фермы
Рис. 214. Схемы продольных связен между фермами: а) крестовая; б) с дополнительными распорками; в) ромбическая; г) полураскосная
ние фасонного листа определяется размещением необходимого числа заклепок (при минимальном шаге 80 мм) для прикрепления каждого из элементов, сходящихся в узле, а также конструкцией узла.
Связи. Главные фермы соединяют продольными и поперечными связями, образующими пространственную неизменяемую систему пролетного строения. Продольные связи располагают вдоль верхнего и нижнего поясов ферм для воспринятия горизонтальных нагрузок —давления ветра и горизонтальных ударов колес подвижного состава.
Между главными фермами пролетных строений устанавливают продольные связи крестовой, ромбической и полураскосной систем. Наиболее распространенной из них является крестовая система (рнс. 214, а). При большой длине панели иногда применяется крестовая система с дополнительными распорками для верхнего пояса и поперечными балками для нижнего (рис. 214, б). При ромбической системе связей (рис. 214, в) уменьшается свободная длина сжатых поясов ферм, однако такая система связей вызывает изгиб поясов ферм в горизонтальной плоскости при деформации поясов от вертикальной нагрузки. Полураскосная система (рис. 214, г) иногда применяется в пролетных строениях, у которых расстояние между осями ферм больше длины панели.
При небольшой длине элементов продольные связи могут быть уголкового, таврового и крестового сечений. Для длинных элементов применяются более
учитывать следующие тр®. кны пересекаться в одной жреплен;
> юлжна превышать проч-такие без входящих углов in на геометрические осн >аскосов стопки или под-ри этом уголки СТОЙКИ до-нижнего пояса, если се-। имеет поясные уголки 3je внутрь, и запускают если уголки повернуты хм располагают возмож-к центру узла. Очерта-
жесткие сечения, не допускающие провисания связей от собственного 14С В современных конструкциях верхние продольные связи устраивают двутаврового сечения высотой, равной высоте верхнего пояса. При одинаковой высоте продольных и поперечных балок для уменьшения свободной длины продольных связей между фермами их иногда приклепывают к продольным балкам, что, однако, вызывает в последних дополнительные напряжения от деформа-
пни поясов ферм. К поясам ферм эле- |АА| ИК
менты продольных связей прикрепляют уу Ух
при помощи фасонок. < \ \
Поперечные связи между фермами
разделяются на промежуточные и опор-
ные. Промежуточные поперечные связи ин i -LJ i 1 J 1 1 между фермами, располагаемые в плос- Рис 2)5 Схемы поперечяых связей кости стоек, подвесок (иногда раскосов),
служат для выравнивания нагрузки между главными фермами и придания жесткости пролетному строению при сборке.
Схема решетки поперечных связей зависит от высоты ферм и вида езды (поверху или понизу). В мостах с ездой поверху чаще всего применяют связи крестовой системы. В мостах с ездой понизу поперечные связи, располагаемые выше уровня габарита приближения строений, имеют сквозное решетчатое заполнение (рис. 215). Промежуточные поперечные связи прикрепляют к поясам и к решетке ферм фасонками.
J. С продольных
• жду фермами:
< ' с дополннтель- 4В о, ромбнче-
г: о.чу раскосная
холимого числа заклепок каждого из элементов,
1ми к поперечными свя-ую систему пролетного то и нижнего поясов ферм |ия ветра и горизонталь-
устанавливают продоль-систем. Наиболее рас-ic. 214, а). При большой с дополнительными рас-ля нижнего (рис. 214, б).
гея свободная длина бывает изгиб поясов ферм г вертикальной нагрузки, ется в пролетных строе-
11 длины панели.
могут быть уголкового, -нтов применяются более
Рис. 216. Портальная рама пролетного строения с ездой понизу
«п.,.,Опорные попеРечные связи ставят по концам пролетного строения. Они а гяка^Я пеРадач" Даме"ия ветра от верхних продольных связен на опоры, ення п °^есПечения пространственной неизменяемости пролетного стро-. <вают П попеРечиые СВ113“ пролетных строений с ездой понизу устра-
,? Р ' Ha3blDacM°n порталом (рис. 216). В зависимости от
пых стоек" Ин°о™»е Г™ расп°’”ага10т в плоскости опорных раскосов пли опор-о да опорные рамы устраивают в плоскости первых подвесок.
Недостатком последней конструкции является непрямая передача на опора реакции ветровых усилий от верхнего пояса йх.*рм. _
В мостах с вертикальным порталом нижней распоркой опорной рамы является опорная поперечная балка. При наклонном портале опорная попереч-ная балка располагается а
вертикальной плоскости я поэтому лишь условно считается распоркой рамы.
Тормозные связи устраивают в пролетных строениях пролетом более 50 д для передачи тормозных усилий с проезжей части на пояса ферм (рис. 217) и далее на опоры. Тормозные связи обычно располагают в сере-
Рнс. 217. Схема тормозных связей:
с) схема: 6> деталь: 1—рама. 2 —нижний пояс ферм. — поперечные балка: < —продольные балки
дине пролета: при наличии разрыва продольных балок тормозные рамы ставят в середине участка между разрывом и опорой, при этом
длина тормозного участка сокращается вдвое. При одинаковой высоте продольных и поперечных балок в качестве тормозных связей используются
продольные связи между фермами, соответствующим образом усиленные.
СВАРНЫЕ И КЛЕЙАНО-СВАРНЫЕ ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ
За последнее время получили распространение сварные пролетные строения. изготовленные из успокоенной стали марки М16С с соблюдением особых требований к конструкции и технологии изготовления. Применение сварки
Рис. 218. Цельносварное пролетное строение со сплошными балками
в пролетных строениях дает 10—15% экономии металла. Кроме того, трудоемкость изготовления сварных конструкции на 15 -25% ниже, чем клепаных. 182
Сварные пролетные строения можно разделить на: цельносварные и цель-ноперевозимые; цельносварные с заводскими и монтажными соединениями; клепано-сварные со сварными заводскими и клепаными монтажными соединениями.
Цельносварные и целыюперевозимые пролетные строения (рис. 218) расчетным пролетом 23 м проектировки Стальмоста имеют главные балки сплошные двутаврового сечения. Каждая балка состоит из одного вертикального и двух поясных листов. Горизонтальные листы на длине пролета имеют переменное сечение. Стыки вертикальных и горизонтальных листов сварные. Сплошные главные балки соединены между собой верхними и нижними продольными связями, а также поперечными связями. Стенки балок усилены с наружной и внутренней сторон ребрами жесткости, торцы которых приварены к металлическим прокладкам.
В цельносварных пролетных строениях со сквозными фермами все заводские и монтажные соединения делают сварными.
Рис. 219. Цельносварное пролетное строение со сквозными фермами: 1—ферма без стоек и подвесок; 2 —жесткий нижний пояс
По предложению проф. К. Г. Протасова осуществлена конструкция цельносварного пролетного строения с комбинированными главными фермами. Принята треугольная решетка ферм без дополнительных стоек и подвесок, но с жестким нижним поясом. Пример такого пролетного строения приведен на рис. 219. Расстояние между узлами ферм составляет 16,5 м, что позволяет иметь сравнительно небольшое число элементов ферм. Длина панели проезжей части равна 5,5 м. Поперечные балки расположены не только в узлах ферм, но и между ними и прикреплены к жесткому нижнему поясу, способному работать на изгиб.
Клепано-сварные пролетные строения представляют собой переходный тип от клепаных к сварным конструкциям. Клепано-сварные пролетные строения обычно имеют сквозные фермы такого же вида, как и клепаные.
В клепано-сварных пролетных строениях все соединения в узлах (рис. 220), стыках и прикреплениях элементов, осуществляемые при монтаже, делают клепаными. Во всех остальных соединениях, выполняемых на заводе, соединительные заклепки заменены сварными швами. Для сжатых и растянуто-сжатых элементов применено коробчатое сечение, а для растянутых элементов и стоек — Н-образное.
Для удобства окраски коробчатых элементов (раскосов и поясов ферм) в соединительных листах этих элементов сделаны овальные отверстия (перфорация) (рис. 220, б).
Чтобы устранить ослабление, вызываемое в соединяемых элементах заклепочными отверстиями, применяются усилители (компенсатор ы). Компенсатор представляет собой дополнительный лист, наваренный на конец каждого из соединяемых элементов и создающий местное утолщение соединения. Включаясь в работу, компенсатор восполняет площадь ослабления заклепочными отверстиями.
Особенностями сварных пролетных строении являются.
а) более жесткое соединение элементов сварными швами, чем заклепками;
б) в процессе сварки в конструкциях появляются начальные (остаточные) напряжения;
в) под воздействием динамической нагрузки при низких температурах в сварных конструкциях элементов создастся концентрация напряжении, что может приводить к образованию трещин в металле сварных пролетных строении; трещины могут также возникать в процессе снарки («горячие трещины).
Концентрация напряжений возникает в местах резкого изменения формы сечения элемента и его очертания. Поэтому переход от одного сечения к дру. тому должен осуществляться плавно.
Рис. 220. Клепано-сварное пролетное строение: а) конструкция узла ферм; б) лист раскоса с перфорацией
Уменьшение остаточных напряжений достигается соответствующей технологией изготовления пролетных строений и правильным их конструированием. Например, в сварных конструкциях не допускаются скопления сварных швов, их пересечения, обварки замкнутых контуров при небольших размерах деталей и т. п.
ПРОЛЕТНЫЕ СТРОЕНИЯ НА ВЫСОКОПРОЧНЫХ БОЛТАХ
В последнее время вместо монтажных заклепок в стыках и в узлах ферм (рис. 221) применяют высокопрочные болты. Вследствие большого предварительного натяжения болтов по соприкасающимся плоскостям стыка пли прикрепления возникают значительные силы трения, способные полностью воспринять усилия, действующие в соединяемых элементах. Сильное обжатие высокопрочными болтами исключает образование в соединениях щелей и неплотностей, что повышает эксплуатационные качества сооружений.
Высокопрочные болты (см. рис. 183) изготовляют из стали 40Х и подвергают термической обработке. Болты свободно входят в монтажные отверстия, так как диаметр отверстий в соединениях элементов на 2—3 больше, чем диаметры стержней болтов.
Для предохранения основного металла от смятия (задирания) под гайки и головки болтов ставят штампованные круглые шайбы диаметром 55 ,«.и и толщиной (» мм, изготовленные из стали марки Ст. 3 и подвергнутые цементации (насыщению поверхностных слоев стали углеродом) с целью повышения их твердости. Перед подачей на сборку все контактные поверхности монтажных элементов очищают до блеска гидропескоструйным аппаратом или огневым способом.
На смятие и срез высокопрочные болты нс рассчитываются. Расчетное усилие, которое может быть воспринято каждым контактом соединяемых частей, стянутых между собой усилием одного высокопрочного болта, определяется по формуле
S « 0,75 Nf, где 0,75 — коэффициент условий работы;
/ - коэффициент трения, принимаемый равным 0,35 — при ручной очистке и 0,45 при пескоструйной или огневой очистке;
N—расчетное усилие предварительного натяжения болтов, принимаемое равным для болтов диаметром 18; 22 и 24 л1лг соответственно 13; 20 н 24 т.
Рис. 221. Конструкция узла ферм па высокопрочных болтах
Предварительное натяжение придается болтам посредством приложения к’гайкам крутящего момента Л4М, определяемого по формуле
Л4М 0,19/Vd,
где Л/— предварительное натяжение болта в к.*;
</ - поминальный диаметр болта в л».
Высокопрочные болты завинчиваются специальными ключами (гайковертами), автоматически выключающимися при достижении заданной величины крутящего момента.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ АВТОДОРОЖНЫЕ МОСТЫ
Металлические мосты на автомобильных дорогах н городские мосты но поим статическим схемам разделяются на балочные, арочные и висячие, Нан-Оолег широкое распространение па дорогах имеют балочные разрезные мосты, рели применяются нсразрезные и консольные мосты.
1'ацнчпые пролетные строении имеют простую конструкцию, удобны для изготовления и монтажа. 11еразрезиые мосты требуют меньшей затраты металла, чем разрезные, благодаря разгружающему действию соседних пролетов. 7Н >1 к. |зип 185
Консольная система по затрате металла близка к неразрезной, однако имеет
сложную конструкцию в местах сопряжения консолей.
Арочные мосты являются распорной системой и поэтому экономичней балочных по расходу металла. По архитектурным соображениям арочные мосты чаще строят в городах. В автодорожных, а также в городских мостах большей частью применяются арки с затяжкой (балкой жесткости).
Основными несущими элементами висячих мостов служат ванты, кабели или цепи, закрепляемые в грунте или в специальных устоях. Висячие мосты
устраивают обычно с балками жесткости, превращающими их в комбинированную систему.
Металлические автодорожные и городские мосты со сплошными балками и со сквозными фермами почти аналогичны железнодорожным и отличаются от последних лишь конструкцией полотна и балочной клеткой проезжей части.
Полотно состоит из дорожного покрытия (рис. 222), непосредственно воспринимающего давления колес подвижного состава. Балочная клетка про-
непо НЫМ1 ные бето: балк ревя до 2 ЛОК мост
СОЛ1
разе
Рис. 222. Деревянное полотно автодорожных Рис. 223. Железобетонное полотно мостов автодорожных мостов:
а) монолитное; б) сборное
езжей части, состоящая из продольных и поперечных балок, воспринимает нагрузку полотна и передает ее главным балкам (фермам). В качестве дорожной одежды обычно применяют асфальтобетонное покрытие и в отдельных случаях деревянный настил. Несущая конструкция полотна проезжей части может быть деревянной, железобетонной и металлической. Для отвода воды с поверхности проезжей части последней придают поперечный и продольный уклоны. Вода выводится за пределы моста или спускается под мост при помощи водоспускных трубок.
Проезжая часть автодорожных мостов чаще всего представляет собой железобетонную плит}', которая может быть монолитной, бетонируемо!"! на месте, или сборной из готовых блоков. Сборные железобетонные плиты проезжей части устраивают из плоских или ребристых блоков, укладываемых на главные балки (рис. 223, а) или на балки проезжей части (рис. 223, б). Для плотного опирания плиты перед укладкой блоков на верхние пояса балок наносят слой густого цементного раствора. Поверх сборной плиты укладывают выравнивающий слой смазки из цементного раствора, гидроизоляцию, защитный слой бетона и асфальтобетонное покрытие. В современных мостах железобетонная плита включается в совместную работу с главными балками и балками проезжей части. Проезжая часть из железобетона имеет большой вес, но обладает хорошими эксплуатационными качествами.
Балочная клетка, поддерживающая полотно проезжей части, состоит из продольных и поперечных балок. На мостах малых пролетов полотно 186
обла мера Щнн; тому
непосредственно опирается на главные балки. При расстояниях между главными балками более 2,5—3,0 м для поддержания полотна устраивают поперечные балки и по ним укладывают деревянное полотно (см. рис. 222) или железобетонную плиту (см. рис. 223, а). На мостах больших пролетов продольные балки опираются на поперечные, а последние—на узлы главных ферм. При деревянном настиле расстояние между продольными балками составляет от 0,8 до 2 м, а при железобетонной плите —до 3—4 м. Сопряжение продольных балок с поперечными и поперечных балок с фермами в автодорожных и городских мостах такое же, как в железнодорожных мостах.
ПОНЯТИЯ О СПЕЦИАЛЬНЫХ ВИДАХ МОСТОВ
К специальным видам металлических мостов относятся неразрезные, консольные, арочные, висячие и разводные.
Неразрезные фермы (рис. 224, а) находят применение главным образом в двух- и трехпролетных мостах. По сравнению с разрезными эти фермы
б)
Рис. 224. Схемы специальных видов мостов: о) псраарезного; б) консольного; в) прочного; е) арочного с балкой жесткости обладают меньшим весом и отличаются большей жесткостью. Кроме того, при неразрезных фермах сокращается число опорных частей и, следовательно, толщина быков (по фасаду) получается меньше, чем при разрезных фермах, а потому мосты с неразрезными фермами являются более экономичными. Неразрез-
7В* 187
нымн фермами перекрывают пролеты до 300Особенностью неразрезных ферм S "значительные температурные удлинения. Кроме того, иеразрезные фермы чувствительны к неравномерным осадкам опор, выбывающим в них больше дополнительные напряжения, вследствие этого неразрезные фермы избе-гают применять при слабых грунтах.
Мосты с консольными фермами сооружают одноконсольными (пис. 224. б) и двух консольными. Пролетное строение, опирающееся на консоли соседних пролетов, называется подвесным. Консольные фермы сохраняют преимущество неразрезных, т. е. центральность передачи давления на быки и меньший объем кладки последних. Кроме того, они обеспечивают возможность монтажной сборки ферм на весу, что особенно ценно при постройке больших и высоких мостов через глубокие реки. Консольные фермы, будучи разрезными, менее чувствительны к осадкам опор, а поэтому могут применять-
Рнс. 225. Схемы висячих мостов: а) гибкий; б) вантовый; в) комбинированный
ся и при слабых грунтах основания. Величина пролетов, перекрываемых консольными фермами, достигает 220 Недостатком консольных ферм является наличие шарниров, уменьшающих жесткость ферм. Кроме того, в местах расположения шарниров прогиб консоли тем больше, чем длиннее консоль.
Арочные мосты состоят из металлических арочных пролетных строений и массивных опор. Арочные мосты обычно устраивают с ездой поверху и в отдельных случаях с ездой по середине арки или понизу. Арочные фермы могут быть бесшарнирными, двухшарнирными (рис. 224, в) и трехшарнирными. В бесшарнирных арках пролетные строения жестко соединены с опорами, что далает их восприимчивыми к осадкам опор, а также к температурным влияниям, поэтому бесшарнирные арки применяются крайне редко. Двухшарнирные арки имеют несколько больший распор, чем бесшарнирные, меньше их реагируют на возможную осадку опор и воздействие температуры, а поэтому чаще применяются. Трехшарнирные арки статически определимы, поэтому воздействие температуры и осадка опор для них менее существенны. Эти арки находят применение главным образом в мостах под автомобильную дорогу.
Для уменьшения воздействия арочных пролетных строений на опоры устраивают арки с затяжкой.
Арочные мосты бывают со сплошными и сквозными арками. Сплошные арки наиболее просты по конструкции и удобны для сборки. Сквозные арочные фермы состоят из криволинейных поясов и обычной раскосной решетки. В настоящее время на сети железных дорог находят применение арочные безраспорные мосты, имеющие гибкую арку со сплошной балкой жесткости (рис. 224, г). В этих конструкциях распор от гибкой арки передается в опорных узлах балке 188
жесткости, с которой, кроме того, арка соединяется подвесками, разгружающими балку.
Висячие мосты состоят из гибких цепей (или кабеля), перекинутых через высокие стойки (пилоны) и закрепленных концами в устоях; к цепям подвешивается проезжая часть. Эти мосты, применяемые главным образом на автомобильных дорогах, разделяются на гибкие, вантовые и комбинированные. Достоинством висячих мостов является малый их вес и возможность навесной сборки. В гибких висячих мостах (рис. 225, а) основным элементом является цепь, выполняемая обычно в виде кабеля из отдельных канатов (тросов). Проезжая часть подвешивается к цепи при помощи подвесок. Перевод канатов через пилоны или закрепление их на пилоне осуществляется специальными опорными частями.
Висячие мосты обладают малой жесткостью, так как при движении нагрузки цепь меняет свою геометрическую форму, вызывая большие прогибы
Рис. 226. Поворотные мосты:
а) однорукавный; б) двухрукавный;
1 —ось вращения; 2 — центральный
барабан
Рис. 227. Раскрывающиеся мосты:
1 —ось вращения; 2 — противовес; 3—подклинивающий механизм; 4—замок
ферм. Поэтому для уменьшения прогибов гибких висячих мостов применяется тяжелая проезжая часть или наклонные оттяжки (ванты), идущие прямо от верха пилонов и поддерживающие крайние панели проезжей части.
Вантовые мосты представляют собой геометрически неизменяемую висячую систему, в которой проезжая часть поддерживается при помощи наклонных вант (стальных канатов), спускающихся с пилона (рис. 225, б). В вантовых мостах все ванты работают на растяжение. Недостатком вантовой системы является наличие длинных вант, в которых возникает провисание.
Комбинированные висячие мосты вследствие наличия балки жесткости (рис. 225, в) обладают большей жесткостью по сравнению с другими видами висячих мостов и поэтому имеют наибольшее применение. Жесткость комбинированных мостов зависит от размеров балки жесткости. По типу последней комбинированные мосты могут быть разрезными, консольными и неразрезными.
Разводные мосты бывают поворотные, раскрывающиеся и подъемные. Разводка пролетного строения для пропуска судов производится при помощи специальных механизмов, приводимых в движение электродвигателями.
В поворотных мостах (рис. 226, а и б) пролетное строение может вращаться вокруг вертикальной оси. По способу опирания во время вращения поворотные мосты бывают:
а) с центральной осью вращения. Вертикальное давление при повороте передается на опору через центральную пяту;
б) с центральным барабаном. Все давление передается на барабан, опирающийся непрерывным рядом катков на специальный путь катания; иногда барабан заменяется рядом тележек.
В раскрывающихся мостах (рис. 227, а и б) пролетные строения поворачиваются вокруг горизонтальной оси. Раскрывающиеся мосты бывают
J
однокрылые и двукрылые. Однокрылые раскрывающиеся мосты применяются для перекрытия сравнительно небольших судоходных отверстий. Достоинство однокрылых по сравнению с двукрылыми пролетными строениями заключается в большей жесткости ферм, представляющих собой в закрытом состоянии балку на двух опорах. Недостатком двукрылых разводных мостов является большой прогиб в замковой части моста в закрытом положении, а поэтому двукрылые мосты применяются главным образом под автомобильную дорогу.
Рис. 228. Схема моста с подъемным пролетом:
1—башня; 2— шкив; 3 — противовес: 4 — операторская: 5 —пролетное строение в верхнем положении
В подъемных мостах (рис. 228) пролетное строение может быть поднято в вертикальном направлении параллельно самому себе. Необходимую принадлежность таких мостов составляют башни, на которых подвешивают пролетное строение и уравновешивающие его противовесы. Башни представляют собой металлическую конструкцию, устанавливаемую на опоры или располагаемую по концам соседних пролетных строений.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПУТЕПРОВОДЫ
Металлические путепроводы (рис. 229) отличаются от обычных металлических мостов лишь устройством проезжей части и конструкцией промежуточных опор.
Рис. 229. Металлический путепровод
В путепроводах под железную дорогу, расположенных над рельсовыми путями железнодорожных узлов или над городскими улицами, проезжая часть делается с наименьшей строительной высотой. Для этого вместо продольных и поперечных балок устраивают корытообразный металлический настил, причем мостовые брусья укладывают в корытах настила.
Кроме проезжей части с ездой на поперечинах, в путепроводах, расположенных над городскими улицами, применяется также проезжая часть с ездой на балласте.
Значительное распространение при строительстве путепроводов получили пролетные строения со сплошными балками, сравнительно небольшая высота которых облегчает применение езды поверху. Если строительная высота ограничена, применяют пролетные строения со сплошными балками с ездой понизу. Наличие узких промежуточных опор, а также стремление перекрыть возможно большие пролеты обусловливают применение в путепроводах неразрезных и консольных балок.
По условиям расположения рельсового пути в качестве промежуточных опор путепроводов применяют металлические колонны (стойки), объединенные поперечными связями в одну общую конструкцию. Стойки устанавливают на каменном или бетонном фундаменте, основанном большей частью на естественном грунте.
ОПОРНЫЕ ЧАСТИ
Балочные пролетные строения устанавливают на опорные части: на одном конце пролетного строения неподвижные; на другом — подвижные. Опорные части служат для передачи давления от нагрузок, а также для свободного перемещения пролетного строения под действием температуры и временной нагрузки.
д) Фасад б) Фасад Разрез
Рис. 230. Подвижные опорные части:
а) тангенциальная; 6) секторная; а) с цилиндрическими катками; г) со срезными катками; /—верхний балансир; 2 — нижний балансир; J —шарнир; 4 — каток; б — опорная плита; 6 — сектор
В многопролетных мостах опорные части размещают таким образом, чтобы на каждом быке были неподвижные опорные части одного пролетного строения и подвижные — соседнего пролета, чем достигается одинаковое участие всех опор в^воспринятии продольных горизонтальных усилий (торможение, ветер вдоль моста). Конструкция опорных частей зависит от величины передаваемых
опорных реакций, а подвижных опорных частей, — кроме того, от величины их перемещений.
В малых мостах при пролетах до 25 м применяют опорные части тангенциального типа (рис. 230, а), состоящие из двух подушек (плит), из которых одна плоская, а другая имеет цилиндрическую выпуклую поверхность. Подвижность опорных частей тангенциального типа обеспечивается скольжением плоской плиты по цилиндрической.
При пролетах более 25 м устраивают опорные части секторного или шарнирно-каткового типа. При этом подвижные опорные части обеспечивают свободу перемещения и поворот концов ферм, а неподвижные допускают только свободный поворот.
Рис. 231. Неподвижные опорные части: I—верхний балансир; 2— нижний балансир (стул)
Секторные опорные части (рис. 230, б) состоят из верхнего балансира, цилиндрического сектора и опорной плиты. Изготовление секторных опорных частей менее сложно, чем катковых.
Подвижная шарнирно-катковая опорная часть (рис. 230, в) состоит из верхнего и нижнего балансиров, шарнира между ними, катков и опорной подушки (плиты). Верхний балансир прикрепляется болтами к поясу фермы, а нижний опирается на катки, располагаемые на опорной плите. Во избежание угона катков по торцам крайних из них прикрепляют шурупами противоугонные планки. Концы этих планок — «зубья» — входят в гнезда (вырезы), сделанные в нижнем балансире и в опорной плите. Для обеспечения постоянного расстояния между катками последние соединены между собой по торцам обычно уголками.
В цилиндрических катках при перемещениях концов ферм используется сравнительно небольшая часть полной окружности катка. Поэтому в мостах современной конструкции в целях сокращения размеров катков, а также размеров нижнего балансира и опорной плиты цилиндрические катки делают с боков срезанными (рис. 230, г). Против сдвига опорных частей опорная плита закрепляется на подферменнике анкерными болтами. Для этого после установки опорной плиты на место выверяют ее положение и в заранее сделанные в подферменнике отверстия вставляют анкерные болты, на которые надевают вкладыши, плотно входящие в отверстия плиты. После этого анкерные болты закрепляют в опорной плите гайками с шайбами.
В опорных частях современных конструкций нижний балансир имеет в верхней части головку, очерченную по цилиндрической поверхности, на которую опирается верхний балансир. От продольных перемещений верхний балансир удерживается закраинами на ребрах нижнего балансира, а против поперечного сдвига — соответствующими шпонками.
Для защиты от засорения катки подвижных опорных частей закрывают футлярами с открывающимися (для очистки и наблюдения) фартуками.
Неподвижные опорные части (рис. 231) по своей конструкции почти аналогичны подвижным опорным частям и отличаются от последних отсутствием катков, при этом вместо нижнего балансира, катков и опорной плиты устраивают одну общую отливку (стул).
3. РАСЧЕТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОСТОВ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
При расчете элементов пролетных строений, выполненных из стали, основные расчетные сопротивления согласно СН 200-62 пп. 383 и 384 принимаются по табл. 23. Расчетные сопротивления при других видах воздействия получают умножением основного расчетного сопротивления на коэффициенты перехода (табл. 24).
Таблица 23
Основные расчетные сопротивления сталей
Марка стали Расчетное сопротивление в кг{см*
при действии осевых сил Ro при изгибе У?и
Углеродистая марок Ст. 3 мост., М16С .... Низколегированная марки 15ХСНД 1 900 2 000
2 700 2 800
Углеродистая кованая или горячекатаная марки ВСт. 5 2 000 2 100
Отливки из углеродистой марки 25Л 1 500 1 600
Таблица 24
Коэффициенты перехода к производным сопротивлениям стали в элементах конструкции
Вид напряженного состояния
Коэффициент перехода
Срез.........................................................
Смятие торцовой поверхности (при наличии пригонки) ..........
Смятие местное при плотном касании ..........................
Диаметральное сжатие при свободном касании ..................
Диаметральное смятие узловых болтов-шарниров ................
Изгиб узловых болтов-шарниров ...............................
0,60 1,50 0,75 0,04 1,50 1.75
Для расчета заклепочных и болтовых соединений расчетные сопротивления получают также умножением величины /?„ на коэффициенты перехода (табл. 25).
Таблица 25
Коэффициенты перехода к сопротивлениям заклепочных и болтовых соединений
Заклепок (болтов)
Марка стали
Ст. 2 закл. (Ст. 3)
09Г2
Конструкции
I низколегиро-углеродистая! ванНая
низколеги-рованная
Род заклепок (болтов)
Заводские(чистые;
Срез Смятие
0,80
2,00
0,55
2,00
0.80
Монтажные (получистые)
Срез Смятие
0,70 1,75
0,50 1,75
0,70
1,75
Расчет центрально и внецентренно сжатых элементов производится с учетом коэффициента ср — понижения несущей способности элементов, принимаемого согласно СН 200-62, п. 421 по табл. 26.
Таблица 26
Коэффициенты 'f понижения несущей способности для центрально сжатых элементов
Из углеродистой стали I Из низколегированной стали
' I 1 *. о 1 1 ’ 1 X 1 =
0 0,93 по 0,49 0 0,93 110 0.35
10 0,92 120 0.43 10 0,92 120 0,30
20 0,90 130 0,38 I 20 0,90 130 0.27
30 0.88 140 0,34 30 0,88 140 0,24
40 0,85 150 0,31 40 0,85 150 0,22
50 0,82 160 0,28 50 0,80 160 0,20
60 0,78 170 0,25 60 0,74 170 0,18
70 0,74 180 0,23 70 0,67 180 0,16
80 0,69 190 0,21 80 0.58 190 0.15
90 0.63 2U0 0,19 90 0.48 200 0.13
100 0,56 100 0.40 1
Постоянная нагрузка балочных разрезных пролетных строении принимается равномерно распределенной по длине пролета. Постоянная и временная нагрузки при расчетах вводятся с учетом коэффициентов перегрузки, а временная нагрузка, кроме того, — с динамическим коэффициентом.
Сечения элементов сквозных ферм подбираются по наибольшим усилиям. При этом проверяют растянутые элементы по условию прочности
N CR
(51)
(52)
сжатые элементы по условию устойчивости N <pfcp
где дг — наибольшее расчетное усилие в элементе;
FllT и F6p —площади сечения элемента с учетом (нетто) и без учета (брутто) ослабления заклепочными отверстиями;
ф — коэффициент понижения несущей способности при продольном изгибе;
Ro — расчетное сопротивление при действии осевых сил.
Сечения балок со сплошной стенкой проверяют расчетом на прочность по изгибу
° ~ А| " нт
(53)
и по касательным напряжениям т=-^-<0,6с'/?, (54)
'брО
где М — наибольший изгибающий момент;
IF нт — момент сопротивления (нетто);
— расчетное сопротивление при изгибе;
Q — расчетная поперечная сила;
S6p — статический момент (брутто) полусечения относительно нейтральной оси;
/бр —момент инерции сечения балки (брутто) относительно нейтральной оси;
6— толщина стенки балки;
с' — коэффицент увеличения расчетного [сопротивления, учитывающий неравномерное распределение касательных напряжений.
При одновременном действии касательных и нормальных напряжений производится проверка приведенных (осредненных) напряжений по формуле
(ТПР = ]/0?8а2-f-2,4 т2 < Ro, (55)
где а и т — нормальное и касательное напряжения в проверяемом месте сечения.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СПЛОШНЫХ БАЛОК
Пример 1. Подобрать сечение и определить напряжения в сплошной балке расчетным пролетом 9,5 м под нагрузку С14.
Определение расчетных нагрузок. Постоянная нагрузка от собственного веса балки (см. рис, 185) и веса мостового полотна принимается равномерно распределенной и равной Р =750 кг/пог. м. Тогда изгибающий момент в середине пролета рР 0,75-9,5»
— 8 — ——g———- = 8,45 m.
Наибольшая поперечная сила на опоре
_ pl 0,75-9,5 = г = —2— = з.5б
т.
Временная вертикальная нагрузка (см. табл. 3) принимается равномерно распределенной. Для сечения в середине пролета она составляет £ = 22,06 т/м.
Динамическое воздействие временной вертикальной нагрузки при электровозной тяге учитывается умножением нагрузки на динамический коэффициент
18 18
1 4- |х = 1 + зо-^7= 1 + 30-1-9,5 = 1-456'
Тогда изгибающий момент в середине пролета от временной нагрузки на одну балку будет
0.5Л/2 о,5 • 22,06 • 9,5а
Л1К = —g— (1 4- Р) =------"8------1Л56 = 181,17 тм.
Эквивалентная нагрузка для поперечной силы на опоре (по табл. 3) равна £ = 25,21 т/м.
Наибольшая поперечная сила от временной нагрузки составляет Л 0,5£/ /t , ч 0,5 • 25,21 • 9,5 ' „
QK = -у— (1 4- р) =-------2------ 1 .456 = 87,2 т-
Таким образом, расчетный изгибающий момент в середине пролета для расчета по прочности равен
Л4расч = пМР 4- пМк = 1,1 • 8,45 4- 1,27 • 181,17 = 239,3 тм, где п — коэффициент перегрузки, принимаемый равным:
л =1,1 —для постоянных нагрузок;
п=1,27 — для временных нагрузок.
Расчетный изгибающий момент в середине пролета для расчета по выносливости равен
Л4расч = Л4р > е Л4К = 8,45 4-0,86 • 181,17 = 164,45 тм, где е — коэффициент вводится при расчете на выносливость (СН 200-62, п. 116); е = 0,86.
Расчетная поперечная сила на опоре
<?рэсч = п<2р+ «<?к= Ь1 -3,56 4-1.27 • 87,2= 114,66 т.
Подбор сечения балки. Клепаная балка состоит из вертикальной стенки 1300x 12 мм, четырех уголков 100X100X12 мм и четырех горизонтальных листов 220X12 мм. Принятое при пробном подборе сечение проверяется по нормальным и касательным напряжениям. Для этого находят момент инерции всего сечения балки относительно нейтральной оси О — О (см. рис. 185) без учета ослабления заклепочными отверстиями
1,2-1303
/бр = ~Т2----+ 4 [206’4 + 22’73 <65 ” 2»90)2] 2
22-2,42
-Ту-4-22.2.
= 219 700 4- 352 540 4- 462 836 = 1 035 076 см*.
где 206,4 см* — момент инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести уголка;
22,73 см2— площадь сечения уголка (брутто);
2,90 см — расстояние от полки уголка до центра его тяжести.
Все эти величины берутся из соответствующих таблиц сортамента прокатной стали
Момент инерции ослабления заклепочными отверстиями диаметром 23 .и.н
А/ = 4-2,3-3,6-65,б2 4-4-2,3-1.2-59,б2 4-0,15-219700 =
= 142 443 4- 38 940 4- 32 955 = 214 338 сж*.
где 0.15 — ослабление вертикального листа (15% момента инерции листа).
Расчетный момент инерции ослабленного сечения составляет
/„ =7бр— д/ = Ю35 076 — 214 338 = 820 738 см*.
Момент сопротивления сечения равен
820 738
= =12 200
Таким образом, нормальное напряжение в балке от изгиба при проверке сечения по прочности равно
Л4 23 930 000
° = ут— = —у 200— = 1 961 кг/смг < Яи = 2 000 кГ/см2.
Нормальное напряжение в балке от изгиба при проверке сечения по выносливости равно ,
° = 1 347
где т—коэффициент понижения расчетного сопротивления при расчете на выносливость (СН 200-62, п. 385).
Проверка на касательные напряжения (СН 200-62, п. 417) в опорном сечении балки производится по формуле (54)
Qnac4S 114 660-8 855
т = TV = , ,.=817 кГ/сж’<0,6с' Я, = 0,6-1-1 900=1 140 кГ/см\
бр О 1UOOU/O-1.Z
где S — статический момент полусечения:
65
S = 65-l,2 у 4- 2-22,73 (65 — 2,9) 4- 22-2,4(65 4- 1,2) =
= 2 530 4- 2 825 4- 3 500 = 8 855 см3;
Яо= 1 900 кг/см2 — расчетное сопротивление при действии осевых сил для стали .марки Ст. 3 мост.;
’’макс . __ при —--------- < 1,25,
где
0ра„ 114 720
:=р~ лг — 130-1,2 ~ 735 кГ/ск
Тыакс = T = 817 кГ/см2;
тмакс 817
— =^35=!,11 <1,25;
с' принимается равным 1,0.
Пример 2. Проверить балку (см. рис. 185) на приведенные напряжения по осн поясных заклепок. Приведенные напряжения определяются в сечении балки, где одновременно действует момент М = 125 гпм и поперечная сила Q = 55,9 т.
Момент инерции сечения брутто относительно нейтральной оси составляет /бр = 800 736 см2; момент инерции всего сечения нетто относительно нейтральной осн равен /н = 635 436 сл<4; статический момент сечения, расположенного выше уровня / — /, в котором проверяются напряжения, 5 = 7 086 см3.
Нормальное напряжение в волокне, совпадающем с осью поясных заклепок, определяется по формуле
М 12 500 000 „ _
° — /цУ— 635 436 59,5 “ 1 164 к/'/сл‘а
где у — расстояние от нейтральной оси до волокна, для которого определяются напряжения.
Касательные напряжения в рассматриваемом волокне определяются по формуле QS 55 900-7 086
т = 800736 1,2 = 412
Таким образом, приведенные напряжения составляют
сср = /0,8 аг 4- 2,4 та = / 0,8-1 16422.4-4123 = 1 221 < /?0 = 1 900 кГ/см*.
Пример 3. Определить места обрыва горизонтальных листов.
Место обрыва горизонтальных листов определяется графически по эпюре расчетных изгибающих моментов (см. рис. 186), на которую наносят эпюру моментов внутренних сил в сечениях балки с уменьшающимся числом горизонтальных листов. Обрыв листов может определяться также аналитически из выражения расчетного изгибающего момента, приравненного к моменту внутренних сил для сечения с уменьшенным числом горизонтальных листов
(56)
Мрасч = 2 1пР + п (Hl4) М U + х)х>
где Мрасп — расчетный изгибающий момент для сечения с уменьшенным числом горизонтальных листов;
hx — эквивалентная временная нагрузка в сечении х; для определения х можно принять kt в четверти пролета, тогда ^ — 23,63 т/м\
196
Р — постоянная нагрузка;
л —расстояние до теоретического места обрыва листов от опоры.
Решая квадратное уравнение (I) относительно х. получаем
,и + 0.5(пр + п (1 г.-) -0- (57)
Б данном примере для сечения с одной парой горизонтальных листов имеем:
/6р = 1 035076 — 235 340 = 800 736 слН;
Д/' = 214 338 — 4-2,3-66.8’ = 165300 см‘;
4 = /бр — -V* = 800 736—165 300 = 635436 см’;
Следовательно, момент внутренних сил
.4 =2000-9620= 19 240000 кГ-см.
Подставляя в уравнение значение входящих в него величин, получаем
0,5
откуда хх = 232 сл; х. = 718 см.
Согласно ТУ горизонтальные листы продолжаются за место теоретического обрыва из расчета прикрепления нх по крайней мере наполовину рабочей площади и не менее чем на 3 ряда заклепок.
Для определения места обрыва горизонтальных листов графическим путем (см. рнс. 186) строят эпюру моментов сопротивления, причем при симметричном сечении балки в каждую сторону от оси збснпсс откладывают половину значения •••с мента сопротивления. Значение требуемых моментов сопротивления находят делением наибольших изгибающих моментов на расчетное сопротивление Ru.
Рис. 232. Схема размещения уголков жесткости
Пример 4. Определить расстояние между уголками жесткости. Для предохранения вертикальной стенки от выпучивания при изгибе балки ставят уголки жесткости. Наибольшее расстояние между уголками жесткости для сплошных балок определяется по формуле
d = 25c[10—*(6*-r I)]. где S — толщина стенки в см,
I — к
k = —j— (но не менее 0.5);
I — пролет балки в см:
х — расстояние от ближайшей опоры до рассматриваемого сечения (рис. 232) в см.
Для нашего случая при тех же данных, что и в примере 1. расстояния между уголками жесткости составляют:
а) при значении хх=0
б) при ха = 90 с.и
di =25.1,2(10— (6-f- 1)] = 90 см;
k =
950 — 90
950
= 0.906;
d, = 25-1.2 [10 - 0.906 (6-0.906 4- DI = 125 см:
в) при х» = 90 4- 125 = 215 см
950 - 215
*=—95О~“
= 0,774;
d, = 25е 1,2 [10 — 0.774 (6-0.774-г 1)] = 168 см.
По конструктивным соображениям уголки жесткости ставят ла опорах и в местах расположения поперечных связей. Уголки жесткости приклепывают попарно к вертикальной стенке балки с обеих сторон.
Пример 5. Рассчитать стык вертикального листа балки (рис. 233), перекрываемый парными накладками. Заклепки стыка подвергаются срезыванию поперечной силой Q в вертикальном направлении и срезыванию в горизонтальном направлении от действия части изгибающего момента, передаваемого вертикальном листом. Момент, приходящийся на вертикальный лист, определяют по формуле
Мс = М у
где Д4 — расчетный изгибающий момент в стыке;
/—момент инерции всего сечения;
/—момент инерции вертикального листа.
Рис. 233. Стык вертикального листа
Изменение усилий в горизонтальных рядах заклепок, находящихся на различных расстояниях от нейтральной оси, принимается по линейному закону.
Для данного примера имеем: изгибающий момент, приходящийся на лист, Л1С = = 42,5 тм и поперечную силу Q = 24 т. Намечаем число горизонтальных рядов заклепок, а также определяем расстояния между одинаково расположенными относительно нейтральной оси рядами заклепок (см. рис. 233).
Усилие в крайней заклепке составит: от изгибающего момента
5 = ^<- 21 = _______________________4 250 000 • 119____________
Jiaz2 4 • 1193-4- 4* 1002 4* 2 • 802 4- 2 • 642 4г 2 • 483 4* 2 • 322 4> 2 162 = 4 050 кГ’ от поперечной силы
т « Ц™=63, кГ.
где z расстояние между двумя одинаково расположенными относительно нейтральной оси рядами заклепок;
Z1—то же для крайних рядов заклепок;
Q — поперечная сила;
Ln — число заклепок в полунакладке.
Равнодействующая усилий в заклепке от воздействия момента и поперечной силы составит
Л'з = /За 4- 7» = /4 050 4- 632 = 4 099 кГ.
Эта равнодействующая должна клепки, т. е.
198
Sa > Мя,
быть меньше расчетного сопротивления
где Ss — наименьшее из расчетных сопротивлений заклепки смятию или двойному срезу ~ds 3 14-2 3s
Scp = 0,7 /?0-2 =0,7-1900 - 2 —= 11050 кГ;
SCM= 1.75/?о do = 1,75.1 900-2,3-1,2 = 9 180 кГ, где d — диаметр заклепок; о —толщина листа,
9 180 кГ > 4 099 кГ.
При назначении размеров стыковых накладок необходимо, чтобы они удовлетворяли следующим требованиям: а) суммарная толщина парных накладок должна быть не меньше толщины вертикального листа; б) момент сопротивления накладок должен быть не меньше момента сопротивления вертикального листа.
Пример 6. Рассчитать стык поясного уголка (рис. 234), перекрываемого уголковой накладкой того же профиля, что и стыкуемые уголки
Плен
Рис. 234. Стык поясного уголка
I-I
h । . и I 1
Стыки
Рис. 235. Стык горизонтального листа
Необходимое число заклепок с каждой стороны стыка определяется по рабочей площади поясных уголков и по сопротивлению заклепки одиночному срезу или смятию.
Рабочая площадь уголка, имеющего сечение 100X100X 10 лея, составляет
шн = 19,2 — 1,5*2,311,0 = 15,75 сж2.
Коэффициенты смятия и одиночного среза заклепок диаметром 23 мм составляют: ^см = 0,9-1,75 do = 0.9-1,75-2,3-1,6 = °’276:
1 r.d2 0.9-0,7-^-
3.14-2,32 —°-382-
0,9-0,7-1—------
где 0,9 — коэффициент условий работы заклепок;
1.75 и 0,7 — коэффициенты перехода к сопротивлению заклепок.
Следовательно, необходимое число заклепок будет
п = о>я |*ср = 15,75-0,382 = 6 шт.
Принимаем 6 заклепок (по 3 шт. в каждой полке уголка).
Пример 7. Рассчитать стык горизонтального листа. При наличии нескольких горизонтальных листов стык устраивается ступенчатым и перекрывается одной общей накладкой (рис. 235).
Число заклепок, прикрепляющих накладку, определяется по рабочей площади листа и сопротивлению заклепки на срез.
В данном примере для стыка горизонтального листа, имеющего сечение 220x8 «ж и рабочую площадь 17,6 — 2-2,3-0,8 = 13,92 сж2, необходимое число заклепок в полунакладке п = сор = 13.92-0,382 = 5,3 = 6 заклепок.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СКВОЗНЫХ ФЕРМ
Пример 1. Подобрать сечение нижнего растянутого пояса’фермы пролетного строения с ездой понизу. Материал — сталь марки Ст. 3 мост. Расчетное сопротивление при действии осевых сил Ro = 1900 кг/см2. Растягивающее усилие в поясе .V = 630 т.
Необходимая рабочая площадь сечения
N 630 000
"• “ R„ - 1 900 - 331 с-“ '
Принимаем сечение пояса швеллерное, двухстенчатое, с уголками, обращенными внутрь коробки пояса, состоящее из двух вертикальных листов 600X14 мм, двух вертикальных листов 600Х12 мм и четырех'уголков 100X100X12 мм (рис. 236).
Для определения площади сечения нетто необходимо вычислить площадь сечения брутто и ослабление се заклепочными отверстиями.
Результаты вычисления сведены в табл. 27.
Таблице 27
Состав сечения п мм
2 в л 600X14
2 в. л 600X12
4 у г. 100X100X12
Площадь сеченая брутто II сч ’ Колям ест-по заклепок Диаметр I Площадь заклепок ослабления п см* “ *«* | Площадь сечения истю
168.0 8 23 8Х2.3Х1 .4-.'5.76 >42.24
Н4.0 8 23 «Х2.3Х1.2-22.08 121.92
91,3 8 23 18X2.3X1.2-22.08 69.12
403.2 I - I - I 69.92 I 333.29
Таким образом, растягивающее напряжение в ослабленном сечении нижнего пояса составляет
N 630 000
о = — = 33303" — 1 890 к Г/см* < 1 900 к Г/см*.
него пояса фермы
Рнс. 237. Сечение верхнего пояса фермы
Пример 2. Подобрать сечение верхнего пояса фермы пролетного строения с ездой понизу. Расчетное сопротивление Ro = 1900 кГ/см*. Сжимающее усилие в поясе N = 780 m. i©
Принимаем сечение верхнего пояса коробчатое двухстенчатое с уголками, повернутыми наружу коробки. Такое расположение уголков увеличивает момент инерции сечения относительно вертикальной осн, что важно для сжатых элементов.
Состав сечения принят из двух вертикальных листов 600Х 14 .н.н, двух вертикальных листов 600Х12 .мл, четырех уголков 100X100X12 .м.и иодного горизонтального листа 710X14 jmjh (рис. 237).
Полная площадь сечения равна
шбр = 2-60-1,4 4^2-60-1,2+ 4-22,8 4-71-1,4 = 168 4- 144 4- 91,2 4- 99,4 = 502,6 си».
Для определения положения центра тяжести сечения находим статический момент всего сечения относительно оси х — х
Sx_x = 71-1,4-30,7 = 3 054 см*
Статический момент вертикальных листов и уголков равняется нулю, так как ось х — х делит их на две симметричные части.
Нейтральная ось, проходящая через центр тяжести, находится от осн х — х на расстоянии
S ___ 3 054
-SW =6-08"'-
Момент инерции сечения относительно осн х—х равен
/д_х 2 ',412б1Р 4- 2 4- 4 (209 4- 22.8-27,1») 4-+ 70-1,4-30.7= =
50 400 4- -13 200 4- 67 606 4- 16 4- 93 758 254 980 с.« *.
Момент инерции относительно нейтральной осн^получаем по формуле Л—е /*-* ~ 254 980 - 502,6-6,08» 251 980 — 18570 236 410 с«<.
Момент инерции сечения относительно вертикальной осн у —у составляет /60-1.48 \ /60-!,2s \
Zy-y -2 -|2 4-84-24,3* ) + 2 —12~ 4- 72-23» ) 4 (209 + 22.8-27.9’) -J-
. М-71* _
4----Jo— 99 232 + 76 194 + 71 606 + 41 756 288 788 с.м«
Для определения коэффициента <? понижения несущей способности необходимо найти наименьший радиус инерции сечения по формуле
г . '"’236410
ГУ ^~Г адб-в2,’7ел-
Свободная длина элемента верхнего сжатого пояса принимается равной длине панели, т. с. 9 .и; тогда наибольшая гибкость равна
ч / 900
К=7^ 2TJ = 41-5-
Рис. 238. Схема прикрепления растянутого раскоса
Коэффициент <р, принимаемый по табл 26. равняется 0.845. Следовательно, наибольшее сжимающее напряжение при учете продольного изгиба равно
W 780 000
Я- - 0,845-502,6 = 1 835«Г/сл«» < 1900 кГ/смг.
Рис. 239. Опорная часть
Пример 3. Число заклепок для прикрепления элементов ферм к узловым фасонкам определяется по рабочей площади элементов; при этом требуется, чтобы ;а клепок было достаточно как для прикрепления каждой ветви элемента в целом, так и каждой составной части сечения в отдельности. За рабочую площадь элементов принимают:
а) в растянутых элементах — площадь поперечного сечения нетто;
б) в сжатых элементах — площадь поперечного сечения брутто, умноженную на коэффициент уменьшения расчетного сопротивления или площадь поперечного сечения нетто в зависимости от того, что пз них меньше.
Рассчитать п р и к р е п л е н и е р а стянутого раскоса Г г . к \ <-л «• и ой фасонке (рис, 238). Раскос, прикрепляемый односреанымн заклепками -23 чч, состоит из четырех уголков 200Х 120?-. 16 .м.м и листа 150X10.ч.ч и имеет площадь сечения брутто
«Ор 4 • 48,96 4- 45 - 1,0 = 240.84 с.и».
Площадь ослабления заклепками
(оосл = 4 3 - 1.6 • 2.3 4- 2 • 1,0 • 2.3 - 48.76 с.ч».
Рабочая площадь элемента
<*'бр - “’ow 240,84 - 48.76 192,08 сл».
Число заклепок для прикрепления всего элемента равняется
л |4сршн 0,382 • 192,08 73,50.
где |iip— коэффициент одиночного среза.
Принимаем на все сечение число заклепок п = 74 и на одну ветвь —37 заклепок.
Пример 4. Проверить расчетом подвижные опорные части (рис. 239) в пролетном строении пролетом 66 м. Опорная реакция от постоянной и временной нагрузок Д — 416 т.
Проверка верхнего б а л а н с и р а производится на перелом по его оси. Длина балансира по фасаду составляет 50 см. Тогда изгибающий момент
М = у • = 41620004‘ = 2 600 000 кГ-см.
Сечение балансира по его оси 70X12 см. Момент сопротивления этого сечения
70 • 122
Ц7 = —с-----= 1 680 см3.
о
Наибольшее напряжение на излом в верхнем балансире
М 2 600 000 а = цу = —j-ggg— = 1 548 < 1 600 кГ/см2.
Нижний балансир проверяется таким же способом, как и в предыдущем случае. Катки расставлены с расстоянием между осями 22 еж., Давление, передающееся на каждый каток,
„ 416
S = — 104 т.
Тогда изгибающий момент в сечении по оси нижнего балансира
М = 104 (0,11 4-0,33) = 45,7 тм = 4 570 000 кГ-см.
Сечение балансира по осиТдля расчета принимаем равным 75x16 см. Момент сопротивления этого сечения
75 • 162
W = —g------= 3^200 см3.
Наибольшее напряжение от изгиба в нижнем балансире]
М 4 570 000 . _
0 — ц/ — 2 200 — 430 < 1J500 кГ/см~.
Проверка цилиндрического шарнира производится по давлению на его диаметральную плоскость (шарнира) по формуле
А '416 000.
° — DI — 12- 70 4 495 —•' ^00 к.Г/см2,
где D = 12 см — диаметр; I — 70 см — длина шарнира.
Расчет катков. При имеющемся числе и диаметре катков наибольшее напряжение на смятие по диаметральному сечению определяется по формуле
Ат2 416 000-1,2
° = 777 = Т7'80 22 = 71«° < 0,04/?о = 76 кГ/см*,
где I = 80 см — длина катка;
d = 22 см — диаметр катков;
л = 4 шт. — число катков.
/л2= 1.2 —коэффициент условий работы (СН 200-62, п. 445).
Для упрощения расчета перемещение балансиров от временной нагрузки н температуры не учитывалось.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ ПО ГРУЗОПОДЪЕМНОСТИ
Металлические пролетные строения, эксплуатируемые на железнодорожной сети, построены в разные годы и спроектированы по различным расчетным нормам. С развитием транспорта происходило увеличение веса подвижного состава, поэтому нормы вертикальных нагрузок для расчета мостов последовательно менялись: в 1884, 1896, 1907, 1925, 1931 и 1962 гг., в связи с чем изменялись виды и конструкция мостов.
Пролетные строения, рассчитанные по нормам 1875 и 1884 гг., имели фермы преимущественно многорешетчатые (см. рис. 208, а), раскосные (см рис. Таок ° ion? КР“™ВОИ Решеткой (см- Рис. 208, в). В пролетных строениях норм ISHO, 19W, 1М2О и 1935 гг. применялись главным образом фермы с треугольной решеткой (см. рис. 207. а), а при больших пролетах - треугольные со шпренгелями (см. рис. 207, б). Согласно Правилам технической экс-
плуатации для пропуска подвижного состава все мосты классифицируются по их грузоподъемности на основании действующих расчетных норм и инструкций.
Грузоподъемностью моста называется его способность выдерживать временную равномерно распределенную вертикальную нагрузку, которая может быть допущена для безопасного движения поездов на мосту. Грузоподъемность пролетных строении на мостах железнодорожной сети определяется на основании расчетов
а.Ц25
/«=Ц0
!23^56789 Ю 12 '6 18 20 25 30 35 40 45 5060
а=0,0 а-0,25
100 110 120 UO 1W 150 160 170 180 190 200
Рис. 240, График эквивалентной нагрузки kn от расчетной схемы Н1
методом классификации согласно Руководству по определению грузоподъемности металлических железнодорожных мостов.
При классификации величина временной вертикальной нагрузки выражается в единицах нагрузки Н1, причем число единиц этой нагрузки называется классом элемента, а наименьшей из классов элементов — классом моста. Класс элемента моста определяется как частное от деления допускаемой для данного элемента временной вертикальной эквивалентной нагрузки на эквивалентную нагрузку от расчетной схемы Н1, т. е.
где k—допускаемая временная эквивалентная нагрузка для данного элемента;
/гн— эквивалентная нагрузка от расчетной схемы Н1, получаемая по графику (рис. 240) с учетом динамического коэффициента.
Величина а определяется в зависимости от положения вершины линии влияния по формуле
(58)
а = >.
Л
Динамический коэффициент вычисляется по формулам: при паровой тяге
27
1 +н= 1 + 30 + Z. ;
(59)
при электровозной и тепловозной тяге
21
1+^=1+'зо+Т’ (59а>
где а0— расстояние от вершины линии влияния до ближайшей опоры в л;
1 — длина загружения в .и.
Одновременно с мостами классифицируется подвижной состав (локомотивы и вагоны), воздействие которого на мосты выражают также в единицах нагрузки Н1. Число единиц последней называется классом нагрузки (поезда), который определяется по формуле
х = (60)
где /г0 — эквивалентная нагрузка от намического коэффициента.
расчетной схемы поезда с учетом ди-
Рис. 241. К расчету продольной балки
При классификации основное допускаемое напряжение принимается в зависимости от рода металла пролетного строения, а также года его изготовления и при расчете на растяжение, сжатие и изгиб принимается для мостов: из сварочного железа ст = 1,4 т/мй\ из литого железа: изготовленных до 1905 г.—ст= 1,6 т/м2-, изготовленных после 1905 г. — ст= 1,7 т/м2.
Для сплошных балок допускаемые напряжения увеличиваются на 10%. Это увеличение не распространяется на прокатные и сварные балки и на заклепки.
Ниже приводятся примеры определения грузоподъемности балок проезжей части и элементов решетки сквозных ферм в клепаных пролетных строениях.
ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ БАЛОК ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ
Пример 1. Классификация продольной балки (рис. 241), изготовленной из литого железа после 1905 г.; собственный нес балки р = 1,5 т/м.
При определении грузоподъемности продольной балки допускаемую эквивалентную нагрузку вычисляем: по нормальным и касательным напряжениям, по прикреплению продольной балки к поперечной.
А. По нормальны м н а и р я ж е н и я м допускаемая эквивалентная нагрузка для середины пролета определяется по формуле
где а — основное допускаемое напряжение (1,7 гп/м2)-,
U^o—рабочий момент сопротивления балки в слэ;
2 — площадь линии влияния в ж8 или
р —постоянная нагрузка, определяемая па основании исчисления веса металла; при этом учитывается вес мостового полотна, равный 0,8 rn/м моста.
Площадь линии влияния изгибающего момента для середины пролета балки составляет
d\ 4,826’
2 =-g = —g—=2,91 л<2, где — расчетный пролет балки.
Рабочий момент сопротивления определяется по. формуле
^о = Ф^бр, (62)
где 6--коэффициент ослабления рассматриваемого сечения, равный отношению момента инерции нетто (/„) к моменту инерции брутто (/бр). Для сечений балок без горизонтальных листов принимается Ф = 0,82;
7бр .
Ц76р—момент сопротивления брутто, равный -------•
Умакс
Умэкс— расстояние от нейтральной оси до наиболее удаленного волокна; при симметричном сечении умакс равен половине полной высоты балки.
Момент инерции брутто относительно нейтральной оси х— х определяется по формуле
'бр — 12 ' 4
(63)
где 5 — толщина вертикального листа (1 с.н);
Лв л —высота вертикального листа (82 см)',
А —полная высота балки (83 см);
ш — площадь сечения уголка брутто (17,13 см2);
/0 —момент инерции уголка относительно главной оси (127,0 с.и1);
z0 — расстояние от горизонтальной полки уголка до центра тяжести (2,58 см);
1.0 - 82,03 Г
/бР =----12---+ 4 127'°+ 17«1
Момент сопротивления брутто
150 300
41,5
Рабочий момент сопротивления
= 0,82-3 620 = 2 970 с.и3.
Для определения допускаемой эквивалентной нагрузки полученные данные подставляют в формулу (61); при этом для сохранения размерности 1У0 уменьшается в 100 раз. Тогда
= 150 300 см*.
= 3 620 си3.
, 2.2-1,7 - 29.70 |е ,
k =---------Q-qj-------— 1,5 = 36,7 т/м.
2,91
Б.Покасательнымнапр допускаемая эквивалентная нагрузка определяется по формуле
Ь5 а/брЙ А— 25 — Р>
где S — статический момент половины сечения балки относительно ее нейтральной оси.
балки)
(64)
7 бр
Приближенно отношение у может быть принято для опорного сечения, состоящего из одного вертикального листа, равным 0,667 Лв л . При этом поясные уголки в расчет не вводятся, так как прикрепление их на опоре одной заклепкой и на высадке не обеспечивает передачи поперечной силы.
Площадь линии влияния поперечной силы на опоре определяется по формуле
Й = ^=^ = 2,413Л.
Полученные данные подставляются в формулу (64). Тогда
1.5с -0,667 Лв лй 1,5 • 1,7-0,667 82 - 1.0 1С
k =--------5------------р = ---------------------------1 ’5 = 5614 п,7-м-
2 -Р— 2,413
В. По прикреплению продольной балки к поперечной допускаемая эквивалентная нагрузка находится по формуле
, М
А = -^— — р,
(65)
л = _2_
0 1.1 Но '
л — число заклепок в прикреплении;
— коэффициент смятия или среза заклепок определяется по формулам:
на смятие р0 = у- . при толщине смятия В =10 л<л и диаметре заклепок 4=52 «.*=0,182;
и а одиночный срез заклепок
2
Но = - № ~ 0,329;
0.8 —
на двойной срез заклепок
р« =----~Т7« = 0'165-
2 0,8
Подставив полученные данные в формулу (66), имеем рабочие площади прикрепления:
на смятие в стенке продольной балки; л = 6 заклепок
= 1,1 0,182 = 30,°
на двойной срез заклепок в стенке продольной балки; л =6 заклепок в 6
~ 1,1 0.165 “33° с,'°;
на одиночный срез заклепок в стенке поперечной балки; л = 16 заклепок
в 16 “0 _ 1,1-0.329 с"3-
Для определения допускаемой эквивалентной нагрузки в формулу (65) подставляют наименьшие рабочие площади прикрепления:
по заклепкам в стенке продольной балки , 2-1,7-30
я = 2"413— — 1.5 = 40,7 т/м;
по заклепкам в стенке поперечной балки , 2-1.7-44.2
Л =-----2 413-— 1.5 = 60,9 т/м.
Г Грузоподъемность (класс) продольной балки определяем по формуле (58). Эквивалентная нагрузка от расчетной схемы Н1 принимается по графику (см. рис. 240). Длина загружения линии влияния >, равна длине панели балки d, = 4 826 ч.
27 *>7
Динамический коэффициент 1 + р = 1 4- = Ц. --Q = i 775. Тогда имеем:
а = 0,5; * = 4,826 м; Ли = 2.42 - 1,775 = 4,30 т/м;
а=0,0; * = 4,826 -и; Л„ = 2,95 • 1,775 = 5,24 т/м.
В результате класс продольной балки будет:
а) по нормальным напряжениям
„ 36,7
К ~ 4,30 ~8155:
б) по касательным напряжениям
56,4
/С = Т24 = 10,76:
в) по заклепкам прикрепления продольной балки к поперечной: для заклепок в стенке поперечной балки
206
для заклепок в стенке продольной балки
„ 40,7
К ~ 5,24
= 7,77.
Наименьший из этих полученных классов и будет классом продольной балки, т. е. К = 7,77. С этим классом следует сравнивать класс обращающейся нагрузки.
Пример 2. К л а с с и ф и к а ц и я поперечной балки (рис. 242), изготовленной из литого железа после 1905 г.; постоянная нагрузка р=1,68 т/м.
В поперечной балке допускаемую эквивалентную нагрузку вычисляем по нормальным и касательным напряжениям, а также по прикреплению поперечной балки к ферме.
А. По нормальным напряжениям допускаемая эквивалентная нагрузка определяется по формуле (61) в сечениях:
а) Между продольными балками, момент инерции брутто относительно нейтральной оси х — х
, _ 1 • 1003
7бР = —12—+ 4 (191 -б + 20,96 • 47,142)-Ь2 • 22,5 • 1,1 • 50,552 =
= 83 250 + 187 200 + 127 000 = 397 450 см1.
Рис. 242. К расчету поперечной балки
.Момент сопротивления брутто 397 450 „
WeP = а-” =7760 см ’
рабочий момент сопротивления
Ц70-= .>^6р = 0,80 - 7 760 = 6 210 си3,
где коэффициент ослабления !> для балок с горизонтальными листами составляет 0,80. Площадь линии влияния Li изгибающего момента поперечной балки в сечении между продольными балками определяется по формуле
2 = ^1. (67)
г^е ej — расстояние от оси главной фермы до осн продольной балки: е= 1,725 ли
— длина панели продольной балки; dt = 4,7 м, тогда согласно формуле (67) площадь линии влияния
2 =4,7 • 1,725 = 8,1 jh«.
Постоянная нагрузка р для поперечных балок определяется так же, как и для Продольных балок; р= 1,68 т/м.
Полученные результаты подставляют в формулу (61):
2.2 -1.7-62,1
k — -----------------— 1,68 = 27,02 т,'м.
б> В лесы о&рыла листы Проверка хормалмыв а кряжем*
юв*ем< балки. где обрмввжяся горяэомтальаые листы, сромтаомн*
также -о формуле (61). Тогда
/„ = -Ц-J— + 4(141,6 -г 20 _9Ь - 47.14*) = Ю 250 - IS7 2И - 270 47> с««.
Так сак ирииркл мротдетея и месте обрыва, гае мет гиря, '- .л^ых то ксэффмглежт ослгблетжж . яужижюетск равьажм . = 0,*2.
РъбэткЛ момея? сосрсгжглежля I '» = 6Л2 - 5 ¥fi = 4 435 сяг
Плокадь яжзяк гляя«яя *жпАак/жъ млп~с &/ЯП
2=4.7-'. Лт =4.14 л1
где 8ё — расгтояяэе от геи гягггг* фермы до места 'Хт-га готхмжтата?wx листов s л.
Полтаеазые результаты подставляются г формулу /61)
Б- Покасательяммжгкряжежж^
кг ё’тгк ж*. как z х_я врод&я&яоф бзлхя, оэзедез «*•?<: г so формуле (64).
Так хгх дооеуечтая окта на срстяжеваж от оси глгезоё те^хы •', Caxatset мриямпмв балск востоявяа. то яроиерка ккателышж лаяряжеяяА провзякмЩ^, а егже-л гг'-: силы г. г ге^ета г 2 Сг;л7. ~. ч. г хесте 'Хг-.;-. ах ж-
етое.
Дяе клеягжых Сглок без горгзтэтгльзах ляето-ь '/тгоаеяие — = 0,«й§ &е 9.
Плсяхгхь лкгжж глжягяя scEeper^ofe силы состг».т*ет
Q= dt = 4.7 я.
Пгдетггляа жаучежжые двмкые г хигея
t 1Л-1.7-0Л35-КЮ-1.0 ........
' = --------.-а--------- -- ’У - С‘. -. ' к м
В По хрлкрекле сю яояережкой балки к ферм,- / у.^.ж-лг> эккжьааегтзгл «г.-руакг огределуется тс^ же формуле (®), его а -р9 ?ж-
Проеерка ярлгреклемх жаяереым* бллкл к ферме врокэоохтж во тем тми яж. ог к.гт'<ми везиожеж отраь говеречжеб бглкм от фержи:
а - .'.слегкак. зржкрехдхгллж zosepeis » балку к кочеолки лвст с ’Толкая ггсАгл.
' заклесках. -;ккре«ла«хглж зооеречгу*г балку к гтелелял ее «ысотм к уголкам стоАхя в к гораапкпммим уголкам комсомя, смытая, его тиы—яеД^М уг&лкал рабегтглог га отрмк;
а. :< г<кдетал«. г*.' ерехлмзжлж аоаережкуж» балку в пределах ее ^ иты • угям-«ям етоАкж а к аергякалмошу листу каким, смятая, яти яммкжл * жпх утомив рабссаа»- «а срез ж смятие.
Для ?лобс*а< к»ч^глежж> so формуле (ЯБ) креддзржтеяьяо оз доел аем оежгг««у
9Л«“ "ЛЛ ел*-
' -. иллтя так-еякам в стейке оояере Л бяяяя • н .галетка» работаммм »г стршг t яляссля
л ’’ 15 ,
»i 'o.i«+6.<a» * 737
oXw + CTB
нормальных чые листы.
7 200 = 270 450
Из всех трех рассматриваемых случаев наименьшее значение — получилось во п втором случае, каковое и подставляется в формулу (65) вместо выражения — .
Площадь линии влияния £1 поперечной силы на опоре £1 = 4,7 м
' - ‘ ментальных листов с.ч3.
горизонтальных Ля.
я эквивалентная нагота, к р -'-. -те (64).
: фермы до бтжайпмД :?жекнй производя»
- горизонтальных ли-
;6р Й
— — 0,835 Ав а . а
2 • 1,7 • 73,7
4.7
1,68 = 51,72 т!м.
Г. Грузоподъемность (класс) поперечной балки вычисляем по формуле (58). Эквивалентная нагрузка от расчетной схемы Н1 определяется по графику (см. рис. 240).
27
При этом ). = 2d = 9,4 м; а=0,5; динамический коэффициент 1 4- р. - 1 - f = 14-
27
+ др g 4 = 1-686; kH = 3,71 т'м.
Класс поперечной балки по нормальным напряжениям:
между продольными балками
27,02
Л— 371 -7,3;
по обрыву горизонтальных листов
38,32
« = -37Г = '°,3;
по касательным напряжениям
по прикреплению к ферме
«.52 л _ 3,71
К = Ц~ = 13,95.
Самый наименьший из этих максимальную грузоподъемность
полученных классов, т. е. 7,3, и будет определять поперечной балки.
2 гг. у.
фермам допускаемая (65), что я при рас-л I
' = —— привслМ.
го.-, нов, прикрепленных г.. ков. г - и креплевиых
..'тся по тем сечеяк-
о ии лист к угол*
-еделах ее высот»* я. что заклепки в этм*
ее высоты к угол-
::ки в этих угоакл* определяем величину
;-.'>>:соли
балки и 16 заклей’
ПРИМЕРЫ КЛАССИФИКАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ СКВОЗНЫХ ФЕРМ
Пример 1. Классификация поясов фермы (рис. 243, а), изготовленной из литого железа, требуется определить класс нижнего пояса в панели 4—6 и верхнего в панели 2'—3'. Классы поясов ферм определяются по сечению, по стыкам и прикреплениям.
Определение класса нижнего пояса
Допускаемая эквивалентная нагрузка для элементов ферм, работающих на однозначные усилия (однозначная линия влияния), определяется по формуле
ft = -7y- — р, (68)
где о'0 — рабочая площадь элемента:
£1 —площадь линии влияния;
р — постоянная нагрузка (р = 2,75 /п/ж);
Y — коэффициент уменьшения допускаемых напряжений при расчете на выносливость.
а) Расчет по сечению (рис. 244, а). Рабочая площадь растянутого элемента принимается равной площади сечения нетто (подсчет в табл. 28).
Таблица 28
г И по семя
Вычисление ш0
с я А Состав сечения в мм '°бр в см* Ослабление ш.
<1 в см п в шт. о в ся Д'» в см*
Н4-6 2 в.л. 480x10 . . 96 2,2 8 1.0 17 6 78.4
1 г. л. 540x10 . 54 2,2 1.0 8.8 15.2
1 t л. 340X10 . 34 8,2 2 1.0 4 . 4 29,6
4 У- г. 90X90X10 ... 68.52 2.2 6 1.0 13.2 55.32
Итого 252,52 - - — 44,0 208,52
•"о — й,бр — Дш.
де — площадь ослабления заклепочными отверстиями берется в месте невыгоднейшего разрыва;
8 Зак 1398 209
d— диаметр заклепок.
n — количество заклепок ослабления;
I — толщина листа или уголка.
Площадь линии влияния выражается формулой
где о. — расстояние от вершины линия влияния до левой опоры; ^ — расстояние от вершины линии влияния до правой опоры; Л.— расчетная высота фермы;
cos з — косинус угла наклона элемента пояса к гориэоету
Ланий Влияния Зг.
Рис. 243. К расчету поясов ферм
Линия влияния для нижнего пояса Н4-6 (рис. 243.5) вместо четырех’ условно принята треугольной, что незначительно увеличивает ее площадь.
Рис. 244. Сеченая поясов ферм; а> явиего. 6) верхе е.--.
Для рассматриваемого примера
с. = 8.50; 6» =18.7 ж; Л.= Длина панели 4—б равняется;
3.16-4-3.52
”* 2" ‘ = 3,34 я.
/ 3,40»-f (3.52—3.16)® = 3.42 я-3.40
COSa = 3'742 = 0"4;
о 8.5-18.7 ~ ^-3.34-0.994 = 23.9 л
-р 23,9-2.75
2о>0 “ 2 - 208,52 — 0,157 т1ся'1
Далее по графику (см. рис. 248) определяется 7. При этом необходимо учитывать конструкцию прикрепления пояса к фасонке. При односрезных заклепках, соединяющих пояс с фасонкой, 7 = 0,7.
Допускаемая эквивалентная нагрузка
2 • 1.7 • 0,7 - 208,5 ----------------— — 2,75 = 18,05 т/м.
k =
23,9
б) Расчет стыка (рис 245). В составных элементах рабочую площадь стыка рекомендуется определять в табличной форме (табл. 29).
xугольной
Рис. 245. К расчету стыков поясов ферм
Коэффициент прикрепления р0, равный отношению площади заклепок прикрепления к рабочей площади сечения нетто, характеризует достаточность прикрепления элемента.
При определении рабочей площади стыка принимается меньшее значение из рабочей площади элемента — площадь нетто (графа 3) или площади заклепок прикрепления по срезу (графа 4) или по смятию (графа 5). В нашем случае разрушение вертикальных листов, второго горизонтального листа и уголков произойдет по их сечению— площади прикрепления листов и уголков больше площади нетто этих же листов и уголков. РазруШенне первого горизонтального листа произойдет по заклепкам — площадь листа нетто больше площади заклепок прикрепления.
Таблица 29
ь элемен*
Определение рабочей площади стыка
№ по пор. Элементы поперечного сечения Рабочая площадь элемента в см1 Площадь прикрепления Рабочая площадь стыка вед1 Зо
по срезу в смг по СМЯТИЮ В СМг
1 2 з 4 5 6 7
2 2 вертикальных листа 1-й горизонтальный лист 78.4 45,2 •= 109.0 0.16а -оЧгЭ-’°-5 2.9 ——- - 99.0 0,182 78. 4 36.5 3* > 1 £,-0.807
3 2-й горизонтальный лист 29.6 тгагэ-30-4 - 29.6 £.-0.82
4 4 уголка 55,32 0.329 4 - 55,32 £•> »
Итого — 199.82 —
Допускаемая эквивалентная нагрузка
Положение вершины линии влияния составляет 8.5 я = 27 2 — 0,312.
При а = 0,312 и Х = 27,2 А'н = 2,31 т.'м.
Класс нижнего пояса: а) по сечению
18,05 „ „ К — 2|31 - 7.8;
б) по стыку
К ~ *2^3Т ~ 11,11
Определение класса верхнего пояса
Для фермы, приведенной на рис. 243, а, определить класс верхнего пояса в панели 2'— 3'. Допускаемая эквивалентная нагрузка для элементов ферм, работающих на сжатие, определяется по формуле (68). Коэффициент 7=1.
Расчет по сечению. За рабочую площадь сечения сжатого элемента принимается ы0 =?®бр> где <? — коэффициент понижения несущей способности (уменьшение допускаемого напряжения при продольном изгибе), определяемый по табл. 26 в зависимости от гибкости >.о-
Гибкость стержня Хо равна
где /0 — длина элемента пояса, равняется длине панели связей (при изгибе пояса из плоскости фермы) и длине панели фермы (при изгибе в плоскости фермы): 10 = 3,40 м и /0 = 1,70 ли
г — радиус инерции, определяется в предположении изгиба пояса как из плоскости, так и в плоскости ферм по формуле
г “>бр
где /бр — момент инерции сечения пояса, определяемый для двух случаев:
1) относительно оси х — х (см. рис. 244,6), проходящей через центр тяжести сечения (соответствующей случаю изгиба в плоскости ферм),
^бр = 7а—а шбрга—а'
о _____ . О Р
^а—а шбр га—а ’ 2 а—а ~ Sa_a’
где /а_а — момент инерции брутто сечения относительно осн а — а\
га_а— расстояние от оси (а—а) до центра тяжести сечения;
5д_а — статический момент сечения относительно оси (а—а);
2) в случае изгиба из плоскости ферм момент инерции вычисляется относительно оси у — у.
Все вычисления располагаются в табличной форме (табл. 30).
Таблица 30
Элемент Состав сечения в мм “бр $а—а га—а Aj—а /х-х 'у-у
В2'—3* 2 в.л 500Х 10 . . . 4 у.г. 90X90X10 2 у.г. 75X75X8 . . 1 г.л. 540X10 . . . 100,0 68,52 22,94 54,0 2 500 176,5 1 100 -27 - 83 333 964 52 61 8 18 30 605 22 148 9 400 13 122
РаД <усы инерции равны: 245,46 3 749,5 15,30 136 900 79 500 75 278
, - 1/ 75278 _,7, ,/79 500
ГУ~ Г 245,46 — 7,5 сл*’ = У 245“46 = 18-°
откуда
. 3,40 170
X' = i775=19.«: ^=^ = 9.45.
Из этих двух гибкостей берется наибольшая, т. е. 19,45. Коэффициент, определенный по этой гибкости, равен 7 = 0,90. Тогда = 0,90 • 245,46 = 221 сч-
Площадь линии влияния о - °ofto 3,40 • 23.80 2Л0 cos 1 ~ 2 • 2,56 • 1 = 15,8 и
Здесь cos а — 1, так как верхний пояс горизонтален
Допускаемая эквивалентная нагрузка
2 • 1,7-1-221 к =-----15ч8---~ 2,75 = 44’75 т м
„ 3,40
Положение вершины линии влияния а =-^—? = 0,125,
*н = 2.42. Класс Л’ = тгтг = 18,5
4,42
Пример 2. Классификация элементов решетки фермы (рис. 246. и), изготовленной из литого железа. Требуется определить классы раскосов ₽3’—4 » р2—з- и подвески Сз—з* • Классы раскосов и подвесок определяем по сечению, по стыкам и прикреплениям.
а) Классификация преимущественно растянутого раскоса Рз1—4
Допускаемая эквивалентная нагрузка для элементов решетки ферм, работающих на знакопеременные усилия, определяется по формуле
где 7 — коэффициент уменьшения допускаемых напряжении при расчете элементов на выносливость;
2р — суммарная площадь линии влияния, соответствующая загружению постоянной нагрузкой;
2К—площадь линии влияния, соответствующая загружению временной нагрузкой; р — постоянная нагрузка, включающая нес металла пролетного строения и мостового полотна, р =3,76 т!м.
Площадь линии влияния раскоса (рис. 246, б) определяется по формулам:
для большего (правого) участка
— ? (71)
а»Ф = ~2 (| —7/Д sin а '
для меньшего (левого) участка
______°а (72)
Ь’лен - — 2 (/ — dj) sin а '
где а II Ь — соответствующие расстояния пт опорных узлов до рассеченной попели; а--13,368 ли О - 26,736 л;
dj —длина панели; dj -4,456 л»;
/ — пролет фермы; I 44,56 л; _ n Hfi7
sine —синус угла наклона раскоса к горизонту; sin а — и,во/. Тогда имеем:
26,736» । ш ос „•
И"Г' = + 2 (44,56 — 47456) 0,867 “+10'2 31
13,368= „ „
~ 2 (44,56-4,456) 0,867 -
Площадь линии влияния раскоса для постоянной нагрузки определяется суммированием площадей обоих участков
2р = 4- 10,25 — 2,57 = 4-7,68 м.
Сечение Р}‘.„ IJ_____
а) =-г ~ „ г г».№" /" J I / 1
J-4-L
7
Сечение Рг.,'
Рис. 247. Сечения решетки ферм: а) и б) раскосов; о) подвески
Рабочая площадь сечения раскоса (рис. 247, а) определяется так же, как и для поясов. При этом раскосы, работающие на знакопеременные усилия, рассчитываются на растяжение с учетом коэффициента выносливости у и на сжатие — с учетом коэффициента продольного изгиба «р.
Рабочая площадь раскоса (по растяжению) равна площади сечения нетто. Сечение раскоса ослаблено четырьмя отверстиями диаметром 22 лки в листах и шестью отверстиями того же диаметра в уголках. Площадь ослабления равна 10 • 2.2 22 с.и».
Площадь сечения раскоса брутто равна 106,44 см2. Следовательно, рабочая площадь сечения <>»0 = 106,44 — 22 -84,44 см2.
Рабочая площадь этого же раскоса (по сжатию) равна площади сечения брутто, умноженной на коэффициент продольного изгиба ф. Для данного раскоса « — 0,56. Тогда о>0 = 0,56 • 106.44 59,7 еле».
Коэффициент j находится следующим способом. Сначала определяют наименьшее п<> абсолютной величине напряжение в элементе, равное сумме напряжений от постоянной нагрузки р и от загружения меньшего участка (отрицательного) липин влияния вагонной нагрузкой 8,0 т/м с паровозной динамикой
27
1 4-1* = 1 4- зо .р i = 1,36,
где / — расчетный пролет фермы; /=44,56 jw.
Напряжение в раскосе от постоянной нагрузки определяется по формуле
йр Р 2-7
7,68 • 3,76
2-84,44 4-0,171 т/см2.
Напряжение в раскосе от загружения отрицательного участка линии влияния нагонной нагрузкой определяется по формуле
Длин • 8 1,36
2(|>0
2,57 • 8 1,36
2 .81,.14 -0,166 т/см'
Суммарное минимальное напряженно
°мин - 4- 0,171 - 0,166 0,005 ml см2.
Далее по графику* рис. 248 определяем 7. При этом необходимо учитывать конструкцию прикрепления раскоса к фасонке В нашем случае раскос прикреплен к фасонке односрезными заклепками, поэтому имеем 7 = 0,63.
Определение допускаемой эквивалентной нагрузки по сечению раскоса производим по формуле (13). При работе элемента на растяжение допускаемая эквивалентная нагрузка (по выносливости) равна
2 • 1,7- 0,63 • 84,44 7,68
к~ 10,25 ~ 10,25 3,76 — 14,83 т/м.
При работе элемента на сжатие (по прочности) 2 • 1,7 • 0,56 • 106.44 7,68
— 2 57 -г 2 57 = 90,0 т/м.
Знак плюс (+) перед вторым членом поставлен в связи с тем, что Qp и имеют разные знаки.
Рис. 248. График коэффициентов 7 для преимущественно растянутых элементов, прикрепленных:
а) односрезными заклепками; б) двухсрезнымн заклепками; в) односрезными высокопрочными болтами; г) двухсрезнымн высокопрочными болтами
Определение допускаемой экви валентной нагрузки по прикреплению раскоса. Раскос прикреплен к фасонке односрезными заклепками— 34 шт. Рабочая площадь заклепок равна
wo = о 329 = 103*2 сж-.
Допускаемая эквивалентная нагрузка равна
2 • 1,7 • 103,2 ’ 768 „ _ _
к~ 10,25 — 10,25 3,76 — 31,4 т/ж.
Вычисление класса раскоса. Для ферм с параллельными поясами положение наибольшей ординаты линии влияния определяется по формуле
4,456 ' , «- 1 - 44,56-°'1-
Длина загружеиия правого и левого участков линии влияния раскоса выражается формулами:
b 26,736 _
хпР j _а - J _ 01 - 30,8 ж;
).лев = / —).пр = 44,56 — 30,8= 13,76 ж.
Соответствующие эквивалентные нагрузки будут:
а = 0,1; к = 30,8; *н = 1,65 • 1,36 = 2,24 т/ж;
а = 0,1; к=13,76; А>„ = 2,15 • 1,36 - 2,93 т /ж.
1 Графики (рис 248 и рис. 249) и значения коэффициента 7 разработаны Научно-исследовательским институтом мостов ЛИИЖТи.
Класс раскос»
по выносливости Л 6.73. по устойчивости Л „ 30,,.
.. 18,78 яг”
креплению Л ., Ч|
б) Классификация преимущественно сжатого раскоса Р: - > Допускаемую эквивалентную нагрузку определяем по формуле (70) Площадь линии нлнчннн:
31.192» ,ае₽
а"г - - K4s8Hi.W7 ~ 1465 “•
В.913»
а„.. "2(44.56 - 4.456) 0.S67 1,4
по пр*.
Рнс. 249. График коэффициентом 7 для преимущественно сжатых элемента», прикрепленных:
с) одюкроными здкагепкАчм; О) двухегелнкми -шлепками: <Н оджс-гч-.- ы мн высокопрочными Солтами: /) даухсремыыи высокопрочными Co.tr.мж
Площадь сечения раскоса брутто, составленного из двух листов -WxJO ** ж четырех уголков 100\100х12 м-м (см. рнс. 247. 6)
•»бр - 146,92 см».
Рабочая площадь раскоса (по растяжению)
«в « 146.92 — 22 « 124.92 сл»
Рабочая площадь раскоса (по сжатию) равна
“ ?"'ср " °.77 • 146,92 = 124.92 см», где ? — 0.77.
Определение коэффициента ' Напряжение п раскосе от постоянной нагрузки
13.51 -3.76
3----12<92 —0.204 «ч.см»;
от вагонной нагрузки
1.14.1.36.$
° 2” 124^92 + 0.05 ш си*.
Минимальное напряжение
Змвн “ 0.204 + 0,05 --0,1М « ,л»
В соответствии с графиком (рис. 249) при прикреплении раскоса двухспезиыми заклепками коэффициент 7 = 1. г
Допускаемая эквивалентная нагрузка определяется:
а) по сечению 2-1,7.113.2 13,51
k ~ 14.65 “ 14,65 3,76 = 22,83 т/л<:
б) по прикреплению. Раскос к фасонке прикреплен 26 двухсрезными и шестью односрезными заклепками. Площадь прикрепления заклепок
В 26 6
“° = 0,182 0 329 =160,75 см2 >146,92 см2.
Допускаемая эквивалентная нагрузка по прикреплению , 2.1,7.0,9-160,75 13,15
k~ 14,65 “ 14,65 3,76 “ 33,8 т/м-
Вычисление класса раскоса , 31,192
Лпр-— 1—0,1 — 34,6 м'
при а = 0,1 и X = 34,6 kH = 1,64 -1,36 = 2,23 т/м.
Тогда класс раскоса Р2 —3' : по устойчивости „ 22,83
К ~ 2,23 — 10,2 по прикреплению 33,8
*=-d3-=15-L
в) Классификация подвески С3,_3
Допускаемую эквивалентную нагрузку определяем по формуле (68). Площадь линии влияния подвески равна
2 = — = 4,456 м.
Площадь сечения подвески. Подвеска составлена из четырех уголков 80 80-ТО мм (см. рис. 247, в). Площадь брутто уголков о>бр = 60,44 см2. Площадь ослабления заклепками Дш = 4 • 2,2 • 1 = 8,8 см2-, рабочая площадь сечения подвески w0 = 60,44 — 8,8 = 51.68 см2.
Коэффициент 7 определяется так же, как и для нижнего (растянутого) пояса ферм:
о
2 = _£.
МИН о..
4,456 • 3.76 2 • 51,68
= 0,162 т/см2.
По графику (см. рис. 248) для прикрепления подвески односрезными заклепками при смин = 0,162 т!см2 y = 0,7.
Допускаемая эквивалентная нагрузка по сечению подвески в соответствии с формулой (68) равна
Допускаемая эквивалентная нагрузка по прикреплению. Подвеска прикреплена к поясу 20 односрезными заклепками. Рабочая площадь прикрепления:
20
“° = 0,329 = 60,8 см*’
2 • 1,7 • 60,8 k =------ГТДГ--------- 3.76 = 42,6 т/м.
4,456
Для определения класса имеем:
X = 8,912; а = 0,5; Ки = 3,8 т/м.
ЗВ Зак. 1398
217
Класс по прикреплению д =s ___l_ = 11,2.
4 . ПОСТРОЙКА металлических мостов
Постройка металлических мостов состоит из следующих основных этапов: возведения опор (см. гл. Ill), изготовления пролетных строений на заводе, доставки конструкций к месту их сборки и монтажа пролетных строений на месте постройки.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ НА ЗАВОДЕ
Металлические пролетные строения изготовляют на специализированных мостовых заводах, оснащенных необходимым оборудованием. При проектировании пролетного строения составляют рабочие чертежи и спецификацию элементов, учитывают все условия изготовления, обработки и сборки конструкции.
Обработка металла. Поступающий с металлургического завода металл для мостовых конструкций может иметь искривления и коробления. Поэтому на мостовом заводе весь металл подвергается правке в холодном состоянии. Правку листовой и универсальной стали производят на листоправйль-ных вальцах, а уголков — на углоправйльных вальцах. Правку швеллеров и двутавров выполняют на правильно-гибочном прессе.
Для разметки металла по рабочим чертежам изготовляют шаблоны в натуральную величину из картона, фанеры, жести или деревянных реек. При помощи шаблонов на металл, подлежащий обработке, наносят контуры деталей, а в клепаных конструкциях — также положение заклепочных отверстий. Остальные однотипные детали, называемые рядовыми, подвергают наметке по шаблону.
После разметки металл поступает в обработку, которая заключается в резке, строжке, сверлении и иногда выгибах металла.
Применяется механическая и газовая резка металла. Механическая резка выполняется на ножницах различных типов (гильотинных, дисковых, уголковых, пресс-ножницах) и пилах. Газовая (кислородная) резка основана на сгорании металла в струе кислорода. Подобная резка производится специальным резаком, к которому подают по шлангам кислород и горючее — ацетилен. При ручной газовой резке получается недостаточно правильная линия разреза и неровная поверхность, с наплывами, поэтому кромки по разрезу зачищают строжкой на глубину не менее 2 мм.
Применение полуавтоматов и автоматов улучшает качество резки и повышает производительность труда.
Строжку выполняют на кромкострогальных станках резцами, движущимися вдоль закрепленного на станке обрабатываемого элемента.
Отверстия в металле для заклепок или болтов продавливают (пробивают) или сверлят. Продавливание отверстий (на 1,5—2,0 м меньше проектного) выполняют на дыропробивных прессах, которые по своей конструкции бывают одноштемпельные и многоштемпельные (спенсеры).
Пробивка дыр вызывает повреждение металла у кромок отверстия, поэтому требуется рассверловка отверстий для удаления этого металла. Сверление отверстий не вызывает повреждения металла и производится сразу на полный диаметр. Сверлильные машины бывают стационарные и переносные. Наибольшую производительность получают посредством применения многосверлильных (многошпиндельных) машин, работающих одновременно несколькими сверлами.
При сверловке пользуются кондукторами (рис. 250). Кондуктор представляет собой шаблон из стального листа толщиной 10—12 -и.и, в котором 218
просверлены отверстия и в них запрессованы втулки из закаленной стали, служащие для точного направления сверла. Благодаря кондукторам обеспечивается высокая точность сверления, хорошее совпадение заклепочных отверстий и не требуется их рассверловка, что позволяет производить монтаж пролетных строений на месте постройки без предварительной сборки на заводе.
Рис. 250. Кондуктор: о) шаблон; б) втулка
2
Рис. 251. Клепальная скоба: /—обжимка; 2 —станина; 3 — рычажный механизм, 4 — поршень; 5 —цилиндр
Клепка мостовых конструкций производится механическим способом. В заводских условиях обычно применяется машинная клепка прессами, имеющими вид скобы; последние разделяются на пневматические, электрические и гидравлические. Пневматические клепальные скобы (рис. 251) осаживают стержень горячей заклепки и оформляют ее головку. Скоба состоит из литой полурамы, на одном конце которой закреплен неподвижный штемпель-поддерж
Рис. 252. Пневматический молоток:
/—обжимка; 2 —корпус молотка; 3 — цилиндр: -/ — воздушный канал; 5 —боек; 6 — золотниковое устройство; 7 —курок; в —канал к шлангу
ка, а на другом подвижной штемпель-обжимка, образующая головку заклепки. На скобе укреплен цилиндр, к которому по шлангу подается сжатый воздух.
При монтажных работах обычно применяют пневматические молотки. Молоток (рис. 252) работает под давлением сжатого воздуха (5—7 ат), приводящего в движение боек, которым производится около 1 000 ударов в 1 мин по обжимке, образующей замыкающую головку. При клепальных работах молотком заклепку, нагретую до светло-красного каления (около 1000° С) в переносном горне или стационарной печи, захватывают щипцами и вставляют в заклепочное отверстие ударами ручного молотка. Затем в закладную головку упирают поддержку, а на выступающий стержень заклепки ставят обжимку пневматического молотка. Поддержка пневматическая или ручная служит для
8В* 219
поддержания заклепки во время расклепывания стержня пневматическим мо-Л°ТЗаклепочпые головки должны быть правильно сформованы и плотно прилегать к склепываемому металлу. Дефектные заклепки заменяют новыми.
Сварка мостовых конструкций ведется при помощи автоматов или ручным способом. Ручная сварка, выполняемая при помощи электродов, может производиться обычным способом открытой дуги или ультракороткой дугой. При сварке открытой дугой корень валикового шва или совсем не проваривается, или проваривается на незначительную глубину, вследствие чего прочность соединения создается за счет размеров валикового шва, образованного наплавленным металлом.
Рис. 253. Сварочный трактор TG-17-M:
/ — корпус электродвигателя; 2 —бункер для флюса, — пульт управления; 4—электродная проволока; 5 —кассета
Рис. 254. Сварочный полуавтомат ПШ-5: /—электродвигатель; 2 —кассета; 3— воронка для флюса; 4 — мундштук с наконечником; 5 — пусковая кнопка, 6 — шланговый провод; 7 — редуктор
Шов равной прочности может быть получен и при меньшем количестве наплавленного металла за счет глубокого проплавления основного металла методом ультракороткой дуги. При этом методе сварка производится на предельно короткой дуге: чем плотнее конец электрода прижимается своим покрытием к металлу, тем глубже проникает в него пламя дуги. Опирание электрода на свариваемую деталь делает процесс сварки менее утомительным, позволяя равномерно перемещать электрод вдоль шва с постоянной скоростью, чего нельзя добиться при обычном методе сварки, когда электрод поддерживается на весу.
Ручная сварка позволяет накладывать швы в любых положениях и варить как сплошные, так и прерывистые швы. Однако качество ручной сварки зависит от квалификации и способностей сварщика. Поэтому более надежна автоматическая сварка под слоем флюса, разработанная акад. Е. О. Патоном. При этом способе подача электродной проволоки в зону сварки и перемещение электродуги вдоль шва под слоем флюса производятся сварочным автоматом.
На заводе автоматическая сварка применяется главным образом для тавровых, стыковых и нахлесточных соединений. Сварку балок и стержней, имеющих двутавровые и Н-образные сечения, выполняют сварочными тракторами (рис. 253). Подобный трактор может работать при токе от 200 до 1 000 а с использованием электродной проволоки диаметром от 1,6 до 5 мм.
Для сварки коротких и труднодоступных швов применяется шланговая полуавтоматическая сварка под флюсом (рис. 254). При полуавтоматической сварке электродная проволока диаметром до 2 мм поступает из катушки в гибкий шланг; одновременно по токоведущему проводу подается сварочный ток.
На заводе сварка конструкций производится на стеллажах или специальных приспособлениях-кантователях, облегчающих установку конструкций в требуемое положение. Для сборки металлических частей под сварку применяют специальные кондукторы, хомуты или струбцины, закрепляющие положение элементов.
’“'Вмзтическщ, заны и плотно ппи «"яют новы,,,,"Ри-’“томатов НЛИр электродов. М(Ц1 Мкороткой де™ ем не проварива„; вне чего прочность азованного наплав-
е
полуавтомат ПШ-5:
. — кассета; J—воронка к н~к'печником; 6— иланговый провод; 7— тор
еньшем количестве основного металла оизводится на пре-!ается своим покры-)пкрайне электрода пельным, позволяя эй скоростью, чего >од поддерживается
сложениях и варить >учной сварки зави-юлее надежна авто-Е. О. Патоном. При
1 перемещение элек-ным автоматом.
1м образом для тав-и стержней, имею-очними тракторами 200 до 1 000 а с нс-ю 5 мм.
•• кается шланговая полуавтоматической из катушки в гИ~’ тся сварочный то
1ажах или специаль-новку конструкт";
I под сварку при« закрепляющие по
При сварке элементов вследствие усадки могут возникать заметные по величине деформации коробления, к которым относятся:
а) общий выгиб элемента или саблевидность;
б) скручивание элемента или винтообразность;
в) выгиб полок или грибовидность.
Возможны также и другие деформации, например перекос полок, «хло-пуны» — выпучивание отдельных участков полки.
Вследствие неправильной подготовки элементов к сварке, нарушения режима сварки, а также несовершенства свариваемой конструкции в сварных швах появляются дефекты, к которым относятся трещины, подрезы, непровары, поры и др.
Грунтовка. На заводе готовые монтажные элементы очищают от грязи и ржавчины, а затем грунтуют одним слоем краски; при этом тщательно зашпаклевываются все неплотности в соединениях.
Маркировка. Для предотвращения ошибок в установке элементов при сборке пролетного строения в рабочих чертежах указывают условные обозначения элементов — марки. На каждом элементе марку выбивают керном и, кроме того, наносят масляной краской.
Марка состоит из букв и цифр, связанных с названием и положением элемента в пролетном строении. Обычно русской буквой В обозначаются элементы верхнего, а буквой Н — нижнего пояса ферм. Для того чтобы показать, к какому узлу принадлежит тот или иной элемент, к буквам добавляют цифры, соответствующие номерам узлов. Так, например, элемент левой фермы нижнего пояса, лежащий между опорным узлом и подвеской, должен иметь по концам марку НО — Н1; элемент правой фермы обозначается двумя буквами ННО— Н1; дополнительные знаки х (косой крест) и х X обозначают соответственно наружные и внутренние элементы ферм.
МОНТАЖ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Монтаж клепаных пролетных строений включает в себя сборку доставленных с завода элементов, клепку и установку собранных пролетных строений на опоры. При монтаже пролетных строений обычно требуются: краны и подъемные средства, механизированный и ручной инструмент для рассверловки отверстий и клепки, компрессорные и силовые установки для снабжения работ сжатым воздухом и электроэнергией, оборудование для производства свайных работ, ремонтно-механическое оборудование.
Сборка пролетных строений может производиться в пролете на сплошных подмостях или без подмостей — полунавесиая или навесная. Пролетные строения могут также монтироваться в стороне, а затем продольной и поперечной передвижкой или при помощи плавучих средств устанавливаться в пролете.
Пролетные строения малых пролетов (до 33 л) доставляют на постройку моста в готовом виде на железнодорожных платформах и устанавливают на опоры консольными или локомотивными кранами.
В отдельных случаях может быть применена продольная и поперечная надвижка пролетных строений на опоры. Так, например, при отсутствии воды и при небольшой высоте моста его отверстие может быть заполнено шпальными клетками. Пролетное строение доставляют на тележках в пролет и устанавливают на шпальные клетки. Постепенно разбирая клетки, пролетное строение опускают на устои.
Пролетные строения небольшой длины и малого веса могут устанавливаться на место продольной надвижкой, при этом передний конец поддерживается качающейся рамой, устанавливаемой в пролете непосредственно на грунт. Установка пролетных строений на опоры может производиться также и другими способами.
Сборка на подмостях представляет собой старый способ возведения металлических мостов. Подмости устраивают в виде простой конструкции с небольшими пролетами; они могут быть деревянными или металлическими (инвентарными).
Деревянные подмости устраивают из круглого леса с простым сопряжением врубок. Опоры подмостей должны быть расположены под узлами ферм с тем чтобы прогоны не работали на изгиб (рис. 255). В простых стоечных подмостях опоры состоят из отдельных стоек, соединенных между собой схватками.
Рис. 255. Деревянные подмости:
/—стойка; ? п J —схватки; 4 — насадка; 5 —прогон: е> — накатник: Г —ми-стел: S —сборочная клетка; 9 — крановый путь. /О —путь подачи металла
/Монтаж на подмостях требует большой затраты труда, материалов и стесняет судоходство. Поэтому взамен сплошных подмостей устраивают отдельные опоры, применение которых требует меньшей затраты материалов и менее стесняет судоходство.
Пролетное строение опирается на клетки из брусьев, располагаемые на подмостях таким образом, чтобы можно было под узлом фермы установить доы-
/— рамы подмостей:
Рис. 256. Инвентарные металлические подмости:
' —продольные связи рам; J—нижние прогоны 4 — aepv портального крана
крат для регулирования строительного подъема. Настил подмостей делается нз досок, укладываемых по поперечинам па всю ширине подмостей Основа-реки —сваи0”™ ° СУХ°М МеСТе’ КаК правн;’0- "Ужат лежни. а в русле Инвентарные металлические сборные подмости (рис. 256) из станзаотных элементов применяются для монтажа пролетных строений различной дтины и при различной высоте моста. Эти подмости с болтовыми соединениями состоят ^поперечных рам. собираемых нз стоек разной высоты. метаХХк^^
гонов и связей. Подмости устраивают для определенной ширины моста и при любом пролете ферм имеют постоянную панель. Опирание ферм допускается в любой точке. Основанием подмостей могут быть лежни или деревян-ные сваи.
Сборка пролетных строений на подмостях может производиться последовательно или секционно. При последовательной сборке сначала укладывают нижние пояса ферм с проезжей частью и связями по всему пролету, а затем устанавливают решетку ферм, верхние пояса и другие элементы по направлению от одной опоры к другой.
Рис. 257. Полунавесная сборка пролетного строения
При сборке элементов производится так называемая наводка монтажных стыков до точного совпадения заклепочных отверстий. Монтажные стыки при сборке на подмостях временно закрепляют болтами и пробками. Диаметр сборочных болтов на 1—2 мм меньше диаметра заклепочных отверстий. Сборочные пробки представляют собой точеные стальные стержни, диаметр которых на 0,3 мм меньше диаметра отверстий. При сборке на подмостях допускается заполнять не менее 33% общего числа монтажных отверстий в сопряжении; из них 1/з болтами и 2/з пробками.
При секционной сборке после укладки в первой панели элементов нижнего пояса и балок проезжей части в этой же панели ставят элементы решетки ферм верхнего пояса и связей, собирая, таким образом, пролетное строение секционно — по треугольникам главных ферм. Секционный способ сокращает сроки монтажа, так как позволяет производить клепку элементов по мере их сборки. Во время секционной сборки ведутся тщательные наблюдения за строительным подъемом ферм и положением их в плане.
Полунавесная и навесная сборка. При полунавесной сборке вместо сплошных подмостей применяются отдельные временные опоры, в промежутках между которыми в процессе работ собираемые фермы образуют консоли (рис. 257).
При навесной сборке временные промежуточные опоры отсутствуют и сборка ведется консолью — от одной постоянной опоры до другой или до смыкания в пролете с консолью, собранной с противоположной стороны (рис. 258).
При сборке без подмостей длина консоли, выпускаемой в пролет, определяется устойчивостью пролетного строения от опрокидывания в сторону консоли. причем противовесом служит собранная конструкция пролетного строения, от которого начата консоль. При недостаточном весе противовесного пролет-
Рис. 258. Навесная сборка пролетного строения
ного строения последнее дополнительно загружается или закрепляется анкерами на опорах. Опрокидывающий момент создается отвеса консоли, веса сборочного крана, находящегося на конце консоли, и веса обстройки консоли подвесными подмостями. Коэффициент устойчивости при расчете на опрокидывание принимается не менее 1,3. Величина консоли определяется также прочностью ферм в месте заделки консоли, где изгибающие моменты и поперечные силы наибольшие. В необходимых случаях делается усиление наиболее нагруженных элементов.
Рис. 259. Приспособления для перекатки Рис. 260. Схема поперечной надвижки: пролетных строений: /—новое пролетное строение; 2 — заменяемое
а) на салазках; б) на катках; 1 —короткие попе- пролетное строение; 5 —сборочные подмости; речикы; 2 —швеллер; 3 — катки; 4— шпалы -/ — пирс
Полунавесная и навесная сборка — наиболее экономичные способы монтажа, при которых сокращаются объемы и сроки работ, а также менее затрудняется судоходство во время монтажа пролетных строений. Навесная сборка незаменима при работах во время ледохода и паводка, а также при постройке мостов через глубокие ущелья. Полунавесная и навесная сборка обычно выполняется стреловыми кранами. Вылет стрелы крана должен быть достаточным для установки наиболее удаленного элемента собираемой панели. По мере сборки кран передвигается вперед возможно ближе к концу консоли.
При навесной уравновешенной сборке части пролетного строения, собираемые по обе стороны от опоры, взаимно уравновешивают* 224
ся и не опираются на подмости, а крепятся к ранее установленным элементам, образуя консоли, длина которых по мере сборки постепенно увеличивается. Для обеспечения продольной устойчивости собираемого металлического пролетного строения с обеих сторон от постоянной опоры сооружается временная опора под ближайшим основным узлом. Уравновешенная сборка производится равномерно двумя кранами, из которых один ведет сборку водном направлении, а другой — в противоположном.
Рис. 261. Продольная передвижка пролетного строения:
1 —временная опора; 2 — полиспаст; J —тяговые лебедки; 4—тормозные лебедки
Продольная и поперечная надвижки производятся при помощи накаточных путей и приспособлений, к которым относятся катки, тележки, такелажные приспособления (тросы, канаты, блоки) и тяговые приспособления (лебедки, тали, полиспасты). Передвижка может выполняться на салазках (рис. 259, а) или на катках. При передвижке на катках последние размещаются между верхним и нижним накаточными путями из рельсов (рис. 259, б). Для передвижки применяются катки диаметром от 5 до 12 см; расстояние в свету между катками назначается не меньше 10 еле для удобства подбивки их при надвижке. Длина катка берется с превышением на 20—30 сл< ширины накаточного пути.
Рис. 262. Надвижка с аванбеком пролетного строения:
/ — надвигаемое пролетное строение; 2 — апанбек; 3 — клетки; 4 — тяговая лебедка

При поперечной надвижке (рис. 260) пролетных строений ходовыми приспособлениями обычно служат катки, закладываемые между накаточными путями. Накаточные пути могут быть расположены:
а) под опорными поперечными балками; в этом случае пирсы (перекаточные эстакады) примыкают вплотную к постоянным опорам моста;
б) под балками, ближайшими к опорным; при этом длина пирсов несколько увеличивается, но упрощается установка пролетных строений на опорные части на опорах.
Продольная надвижка применяется в тех случаях, когда по условиям судоходства в речном пролете нельзя соорудить подмости или когда для сокращения
срока строительства сооружение опор и монтаж пролетного строения производятся одновременно.
При продольной надвижке пролетное строение собирают по оси моста на насыпи, на подмостях или на собранном пролетном строении (при езде поверху' и затем передвигают в проектное положение. Продольная надвижка может выполняться различными способами: по сплошным подмостям, с использованием временных опор, аванбека. плавучей опоры, с превращением разрезных ферм в неразрезные и др.
В случае продольной надвижки по промежуточным опорам (рис. 161) расстояние между последними принимается из условия наибольшего допустимого вылета консоли пролетного строения. При надвижке сквозных ферм длина промежуточных опор принимается не менее длины панели ферм, чтобы обеспечить узловое опирание пролетного строения.
Если устройство промежуточных опор в пролете невозможно (большая высота моста или большая глубина реки под мостом), применяется продольная надвижка пролетного строения при помощи аванбека (рис. 262). представляющего собой легкую ферму, которая на время передвижки прикрепляется к переднему концу надвигаемого пролетного строения.
Рис. 263. Надвнжкз пролетного строения при помощи плавучей опоры
ra/jvoe ггсра
Длина аванбека назначается с таким расчетом, чтобы его передний конец достиг противоположной опоры ранее, чем пролетное строение потеряет устойчивость.
При нескольких пролетных строениях продольная надвижка без подмостей может произжэднться также с временным объединением всех пролетных строений в одну систему, причем первое из надвигаемых пролетныхстроений будет являться авзнбеком по отношению к остальным.
На судоходных реках продольная надвижка может выполняться с использованием плавучей опоры. Для этого под консоль пролетного строения подводится баржа с обстройкой (рис. 263). на которую передается часть веса пролег ного строения. По мере передвижки давление на плавучую опор тельно. ее осадка увеличиваются. Осадка плавучей' опоры регулируется водным балластом. выкачиваемым из баржи по мере увеличения' на-
При надвижке на плавучих опорах нескольких пролетных строений посла-ние собирают в стороне от осн моста, при этом подмости могут иметь тиольное или поперечное направление. При расположении подмоете* парат тетыю протот-лои осн моста в операциях по надвижке пролетного строения в тосед-нин пролет > частвуют две плаву чие опоры При поперечном расположён, “сбо-рочзых подмостей последние дополняются пирсами, допускающими свободны» ввод между ними плавучих опор.
КРАНЫ ДЛЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ
На монтажных работах для сборки пролетных строений применяются сборочно-монтажные краны козловые, портальные, используемые притоке’на подмостях «и на грунте; стреловые, шевр-кряны. приторные дтя^рки п^
Н"ГОСГроенн’ nP01t3Bft. ирлют ПО осн МО&.
(при t **1»а -:-нм надВИЖк "“«ер. '.'пч-тям. С испзди**’ евращенкем разр*°£ опорам (рис. Оби - > шего допусти£*• ’^ь.х^рм длина ерм. чтооы обеспеХ, возможно (бо.1ьш
-~продол“Н -Ь2). представляю, прикрепляется к пе-
звучен опоры
его передний конец строение потеряет
движка без под.мо--М всех пролетных то.тетных строении
хдняться с исполь-'о строения подво-часть веса пролет-
опору и. следова-ры регулируется • увеличения на-
< строений послед-ут иметь продоль-стей параллельно строения в сосед-ас положения сбег от и ми свободны»
летных строений как на подмостях, так и на весу; самоходные краны, кабель-краны и консольные краны.
Козловые краны (рис. 264) имеют грузоподъемность 45—65 т. Максимальная высота подъема крюка от головки рельса 23,8 м\ длина перемещения груза 15—21 м.
Рис. 264. Козловой кран:
I— ноги крана; 2 — ригель; 3 — грузовая тележка; 4 — крюк; 5—пульт управления;
6— ходовые тележки
Кран состоит из горизонтального ригеля и двух опор — треугольных рам. Монтажные элементы доставляют под кран по пути, уложенному на подмостях, или по уже собранной части проезда. Для подъема и установки элементов кран оснащается лебедками.
Рнс. 265. Портальный кран: /—грузовая тележка; 2 — лебедки
- Ч НЯЮТСЯ сбО* при сборке н
.ЛЯ сборки ПрО"
Портальные краны (рис. 265) грузоподъемностью 45 т имеют пролет 60 л!, высота крана от головки рельсов 27 л<; высота подъема крюка 23.5 л/. Опоры портального крана имеют сквозную конструкцию, а ригель делают в виде фермы. На ригеле крана располагается грузовая тележка, от которой идут тросы к лебедкам. Ходовые части крана состоят из тележек, поставленных на рельсы. Перемещение крана осуществляется при помощи электромотора.
Рис. 266. Деррик-кран: /—стрела; 2 —крюк; 3— поворотный крюк; 4 — опорная рама; 5 —приводные лебедки; б—лебедка пово-
ДОЯ

Рис. 267. Кабель-кран:
/—поддерживающие канаты; 2 —тяговый канат; 3 — оттяжка, /—опора; 5 —несущий канат; б — грузовая тележка; 7 —грузовой канат; б — тяговая лебедка; 9 — грузовая лебедка
Рис. 268. Установка пролетного строения консольным краном
Дерри на Раме' * «ость кра> 34 угол понизу кр для У«ои
Грузо пебедок, п
Шев до 200 т. сборке (с>
Сам ные и жел иа берегу, по специа
Ка б чаях, ког. лете быва' фундамен опорами; тягового помощи к лебедок,;
Koi летных с' со сплогш рудовани ных стро< пролетны ляется м< противош ИЗ ТурНИЬ вую теле! крана сое габарита няются т подъемно!
Йй" ч

1. Ка
2. Ка
3. Kai чин мостов
4. Из
5. Kai и как они
6. Ка>
7. Кап
8. Из 1 Ранвается?
9. Как ками и с е
10. Кг чичаются?
Н. к.
12. Ка п 13. Дл ° к и имеют i
14. Ка
Деррик-кран (рис. 266) состоит из мачты, подкосов и стрелы, монтируемых па раме. Для перемещения кран снабжается ходовыми частями. Грузоподъемность крапа 25—35 пт, вылет стрелы 26—32 м\ наибольшая высота крюка 28— 34 ,и; угол поворота стрелы в плане составляет 228°. При сборке мостов с ездой понизу кран передвигается по проезжей части или по верхним поясам ферм. Для устойчивости во время работы с грузом кран заанкеривают.
Грузоподъемное оборудование крана состоит из полиспастов и приводных лебедок, помещаемых на раме крана.
Шевр-к р а н ы относятся к числу'стреловых кранов грузоподъемностью до 200 т. Эти краны широко используются при навесной и полунавесной сборке (см. рис. 177).
Самоходные полноповоротные краны — автомобильные, гусеничные и железнодорожные — применяются при сборке на подмостях в русле или на берегу. Эти краны передвигаются по проезжей части собираемого моста или по специальному проезду рядом с ним.
К а б е л ь-к ран (рис. 267) применяется при навесной сборке или в случаях, когда подача монтажных элементов обычным способом при сборке в пролете бывает невозможна. Кабель-кран состоит из: двух опор, установленных на фундаменте и закрепленных оттяжками; несущего каната, натянутого между опорами; грузовой тележки, двигающейся взад и вперед по несущему канату; тягового каната, перемещающего грузовую тележку; грузового каната, при помощи которого производится подъем и опускание грузов; тяговой и грузовой лебедок, устанавливаемых у одной из опор.
Консольные краны применяют при монтаже и установке пролетных строений на опоры. Консольный кран состоит из пролетных строений со сплошными балками, турникетных тумб, противовеса, грузоподъемного оборудования и сцепа из четырех платформ. В рабочем состоянии концы пролетных строений соединяют друг с другом накладками на болтах. Одно из этих пролетных строений является консольным, и к его свободному концу закрепляется монтажный элемент (рис. 268), а другое служит базой крана. На его противоположном конце размещается противовес. Во время работы крана одна из турникетных тумб располагается около его середины и опирается на грузовую тележку; другая тумба помещается у противовеса. Грузовое оборудование крана состоит из лебедок и полиспастов. Обычные консольные краны являются габаритными неповоротными и обладают грузоподъемностью до 60 т. Применяются также мощные электрифицированные двухконсольные краны грузоподъемностью 120 и 130 т.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Какие существуют виды металлических мостов?
2. Какие материалы применяются для сооружения металлических мостов?
3. Какие сортаменты стали применяются для изготовления металлических конструкций мостов?
4. Из каких основных частей состоят пролетные строения со сплошными балками?
5. Каковы достоинства пролетных строений, объединенных с железобетонной плитой я как они устраиваются?
6. Как прикрепляются продольные балки к поперечным?
7. Какие существуют виды прикрепления поперечных балок к фермам?
8. Из каких частей состоит мостовое полотно с ездой на поперечинах и как оно устраивается?
9. Как устраивается мостовое полотно с раздельным тротуаром, с охранными уголками и с ездой па балласте?
10. Какие существуют виды сквозных ферм и как они между собой различаются?
II. Как изменяются усилия в элементах ферм?
12. Какие существуют виды сечений поясов и решетки ферм?
13. Для чего устраиваются продольные и поперечные связи между фермами н какую они имеют конструкцию?
14. Какие виды опорных частей применяются в сквозных фермах?
15. Какие применяются конструкции сварных и клепано-сварных пролетных строений?
16. Как осуществляются соединения в пролетных строениях на высокопрочных болтах?
17. Какой конструкции применяются полотно и проезжая часть в металлических автодорожных и городских мостах?
18. В чем заключаются особенности неразрезных, консольных, арочных, висячих и разводных мостов?
19. Как обрабатывается металл на заводе для изготовления пролетных строений?
20. Как производятся образование отверстий и клепка конструкций мостов? Какой для этого применяется инструмент?
21. Как и чем выполняются автоматическая и полуавтоматическая сварка пролетных строений?
22. Как производится полунавесная и навесная сборка?
23. Какими способами и как производятся продольная и поперечная передвижки пролетных строений?
24. Какие краны применяются на монтажных работах?
Гуава VH
ДЕРЕВЯННЫЕ МОСТЫ
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Деревянные мосты обладают рядом преимуществ, к которым относятся: простота заготовки и обработки древесины, возможность использования для постройки местных лесных материалов, быстрота постройки, малая строительная стоимость. Эти достоинства дерева как строительного материала обеспечили в прошлом широкое распространение деревянных мостов, которые сооружались преимущественно через малые водотоки и суходолы для пропуска паводка.
К недостаткам деревянных мостов относятся: их недолговечность вследствие загнивания дерева, возможность расстройства соединений в конструкции от усушки древесины, большие расходы на ремонт, пожарная опасность. Продолжительность эксплуатации деревянных мостов может быть увеличена пропиткой древесины антисептиками, предохраняющими дерево от загнивания, обеспечением хорошего качества работ при строительстве мостов, применением противопожарных мероприятий и правильным содержанием мостов.
На железных дорогах местного значения, подъездных путях и т. п. применяются деревянные мосты балочно-эстакадного типа, как правило, заводского изготовления из пиленого леса. При этом конструкция мостов должна допускать замену их капитальными сооружениями без перерыва движения. На автомобильных и городских дорогах применяются постоянные деревянные мосты всех систем и конструкций.
Как временные сооружения деревянные мосты применяются при’восста-новительных работах, на временном обходном пути в период переустройства или постройки капитального моста, при постройке новых железнодорожных линий для скорейшего открытия движения.
МАТЕРИАЛЫ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
Основным материалом, применяемым для элементов деревянных мостов, являются сосновые бревна и пиломатериалы. В отдельных случаях, кроме сосны, употребляется дуб, лиственница, кедр, пихта и ель.
При изготовлении деревянных конструкций мостов влажность древесины Допускается не более 25% для бревен, 20% — для пиломатериалов и 15% — для деталей соединений. В элементах, расположенных ниже горизонта меженных вод, процент влажности не ограничивается. В зависимости от окружающей среды влажность древесины может уменьшаться или увеличиваться. При испарении влаги древесина от усушки уменьшается в размерах. При увеличении влажности происходит обратное явление, называемое разбуханием. Вследствие неравномерного высыхания происходит коробление и растрескивание дерева, возникающие от усушки древесины трещины снижают прочность элементов Деревянных мостов, особенно на скалывание при изгибе.
Недостатком дерева является его загнивание и способность загораться. При защите древесины от загнивания антисептиком и хорошем уходе деревянные мосты исправно работают 25—30 лет и более. Опасность возгорания деревянных мостов несущественна при наличии противопожарного оборудования.
Пороки древесины — трещины, сучки, ненормальное развитие частей ствола, повреждения грибками и т. п. — существенно снижают ее прочность. В древесине различают наружные трещины и внутренние. Наружные трещины появляются при высыхании материала на торцовой и боковой поверхностях ствола. Внутренние трещины обнаруживаются на торцах срубленного леса; при этом различают метиковые трещины, проходящие по диаметру ствола или по радиусам под углом друг к другу, и трещины отлупа, распространяющиеся по всему годичному слою или на его части.
Сучки нарушают однородность строения древесины, затрудняют ее обработку и понижают прочность. Бывают мертвые (выпадающие) сучки, не связанные с окружающей древесиной, а также гнилые сучки (табачный, рыхлый). Наиболее безопасны здоровые, сросшиеся с древесиной сучки.
К числу пороков, образовавшихся вследствие неправильного строения древесины, относятся косослой, свилеватость, кривизна и др. Косослойная древесина легко растрескивается и имеет пониженную прочность. Свилеватость обычно наблюдается в комлевой части ствола и выражается в волнистом или путаном расположении волокон древесины, при котором понижается сопротивляемость изгибу.
СОРТИМЕНТ ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
Для постройки деревянных мостов употребляется круглый и пиленый лес различных сечений и размеров. Круглые стволы деревьев диаметром в верхнем отрубе не менее 14 см, очищенные от сучьев и коры, называются бревнами. Длина бревен стандартная — от 3 до 7,5 м с градацией в 0,25 м. Бревна, отесанные на два канта, называются лежнями, а распиленные на две половины вдоль оси ствола — пластинами. Тонкий круглый лес толщиной 8—15 см называют жердями (накатником).
Пиленый лес разделяется на брусья и доски. Брусья в поперечном сечении имеют квадратную или прямоугольную форму. К строительным брусьям относятся пиломатериалы, имеющие толщину и ширину более 10 см. Длина брусьев колеблется от 6,5 до 9,5 м с градацией в 0,25 м.
Доской считается лесоматериал, у которого ширина превосходит толщину в два и более раза. Доски разделяются на короткие длиной от 2 до 3,25 м, средние — от 4 до 6,5 м и длинные — от 6,75 до 15 м. Толщина досок бывает от 13 до 60 мм, ширина от 8 до 25 см. В мостах наиболее употребительны доски толщиной от 2,5 до 4 см.
Для свай деревянных мостов применяются бревна диаметром от22 до 32 см, длиной 6,5 и 8,5 м, а также и длиной 10—16 м с градацией через 1 м. Наиболее употребительны бревна длиной 6,5 и 8,5 м. Для других элементов (кроме свай) наименьший диаметр круглых бревен равен 20 см:
Применение пиленого леса уменьшает затраты на обработку древесины и облегчает производство работ. Для элементов деревянных мостов (кроме перил и охранных брусьев) наименьшие размеры поперечных сечений составляют 18 X 18 см, а для связей — 10 X 10 см.
ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ ОТ ГНИЕНИЯ
Наблюдаемые в древесине гнили и цветные окраски (синева, краснина и др.) вызываются различными грибками — от безвредных (плесени) до сильных разрушителей древесины. Грибок состоит из очень топких (0,004 мм) нитей (гифов). Большинство грибков развивается при влажности древесины от 22 до 60%; при меньшей влажности грибки не развиваются. При высокой влажности (например, под водой) древесина не гниет, так как жизнедеятельность грибков прекращается от недостатка кислорода. Температура ниже 0° С приостанавливает рост гриб-
ков. но не убивает их: температура выше 605 С губительна для большинства грибков. Свою дереворазрушающую деятельность грибки проявляют при температуре от 3 до 44 С: наиболее интенсивное гниение древесины происходит при температуре от 18 до 3(У С.
В сооружениях, расположенных на севере, древесина разрушается от гниения в 2—3 раза медленнее. чем на юге. Жаркий и сухой, а также холодный климат не благоприятствует развитию дереворазрушающих грибков, а теплый влажный климат способствует их развитию. В глинистых грунтах древесина сохраняется лучше, чем в песчаных, обладающих большой пористостью и водо-прон ннаемостъю.
Для предохранения элементов деревянных мостов от загнивания и удлинения срока их службы производится антисептическая обработка древесины, которая может выполняться посредством глубокой пропитки или по способу последующего действия (диффузионная пропитка).
Глубокая пропитка древесины, применяемой для строительства новых деревянных мостов, производятся под давлением в заводских условиях при массовом изготовлении деревянных мостовых конструкций. Для глубокой пропитки употребляются маслянистые антисептики: креозотовое масло в чистом виде или в смеси с мазутом, антраценовое масло и др.
При диффузионном способе деревянные части моста на месте строительства покрывают антисептической пастой. Наиболее употребительной пастой является технический фтористый натрий, приготовленный на битумном клеевой основе.
Фтористый натрий, представляющий собой белый порошок, убивающий грибки, легко проникает в древесину, однако легко вымывается водой. Для предохранения фтористого натрия, содержащегося в антисептической пасте, от вымывания из древесины водой применяется гидроизоляция из смеси блакла-ка. глины н воды.
На древесину наносят пасту сплошным равномерным слоем малярными или мочальными кистями. Перед нанесением пасты обрабатываемую поверхность считают от грязи и гнили; трещины после очистки заливают жидкой пастой или шпаклюют пастой нормальной консистенции.
Плоскости сопряжения в узлах и врубках, соприкасающиеся постели элементов. стенки болтовых отверстий и т. п. покрывают антисептической пастой до установки элементов на место. После установки на место пастой покрывают полностью все элементы, которые будут находиться в соприкосновении с землей или водой, а также на 0,40 у. выше поверхности земли и расчетного горизонта высоких вод.
2. КОНСТРУКЦИЯ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
БАЛОЧНЫЕ МОСТЫ
Балочный мост (рис. 269) состоит из мостового полотна, деревянных про-. онов и опор. Железнодорожные мосты с деревянными прогонами обычно имеют пролеты 2—3 м.
Прогоны, поддерживающие мостовое полотно н перекрывающие пролеты моста, состоят из круглых бревен, стесанных на два канта. Число бревен в прогонах зависит от величины пролета и расчетной нагрузки. Бревна в про-' нах под каждой рельсовой нитью располагаются в один (при трех бревнах) >-1.1 два (при четырех бревнах» яруса. Бревна прогонов стыкают впритык, располагая стыки вразбежку; для усиления места стыкования нижних прогонов применяют п о д б а л к и. Если стык расположен в верхнем ярусе, подбалки не ставят. Бревна прогонов стягивают с подбалкон болтами и брусчатыми сжимами. С поперечинами и с насадкой прогоны соединяют врубками и болтами.
Насадки служат для обеспечения равномерного опирания прогонов на опоры. Сопряжение насадки со сваями осуществляется металлическими шты
рями (диаметром 22—25 мм), забитыми через насадку в торец свай. Кроме того, насадка стягивается болтами с крайними сваями.
Промежуточные опоры балочного моста состоят из расположенного поперек пути ряда свай; средние четыре сваи, поддерживающие прогоны и передающие вертикальное давление на грунт, называются коренными. Две боковые сваи, в которые одним концом упираются укосины, называются откосными сваями. Другим концом укосины упираются в коренные сваи, причем упирание в насадку не допускается. Укосины вместе с откосными сваями служат для придания опоре поперечной жесткости.
Коренные сваи соединяются между собой диагональными схватками и, кроме того, с откосными сваями — горизонтальными схватками. Диаметр и глу-
Рис. 269. Деревянный балочным мост:
/—прогон; 2 — псдбалка; 3 — насадка. 4 —схватка: 5 —подкос; 6 — закладкой щит; 7—коренная свая; 3 —откосная свая; 9—укосина
бина забивки коренных свай определяются расчетом, однако при всех обстоятельствах глубина забивки в грунт не должна быть менее 4 м.
Устои служат для сопряжения моста с насыпью и состоят из поперечных рядов свай, соединенных в продольном направлении прогонами, горизонтальными схватками и подкосами. Поперечная жесткость устоя обеспечивается заделкой коренных свай в грунте конуса насыпи. Так как устой, кроме вертикальной нагрузки, воспринимает горизонтальное давление насыпи, то подкосам придается восходящее направление в сторону насыпи; при высоте насыпи более 4 м добавляются подкосы обратного направления.
Заклад но й щит в устое устраивают для устранения возможной просадки пути перед мостом, а также для предохранения концов прогонов и насадки от загнивания в грунте. Щит делают из пластин или накатника, удерживаемых сваями. Конус насыпи до закладного щита укрепляют каменным мощением или одерновкой.
Если мост находится на кривой, возвышение наружного рельса может осуществляться за счет величины врубок или подкладками по насадкам с наружной стороны кривой.
ЭСТАКАДНЫЕ МОСТЫ
Отличительной особенностью всякой эстакады (рис. 270) является однообразная высота опор и одинаковые пролеты, что позволяет сдандартизировать почти все элементы. Современные деревянные эстакадные мосты состоят из рам-234
распЗДп. ^"Ро ^енНЫмц ЗЫваю^я‘ иа"' "₽« " сваямц ««•кр0. ГР и глу.
-В 20
еннвя
эбстоя-
речных жталь-тся за-верти-подко-43СЫПИ
>й про-насад-живае-1ением
ет осу-ужной
Рис. 271. Опора эстакадного моста
сз
^5 2 1
Рис. 272. Мостовое полотно эстакады: /—прогон; 2 —вкладыш; 3 — штырь; 4 — болт
I ОДНО-[ровать из рам
но-свайных или рамно-лежневых опор одинаковой величины (обычно до Зле) прогонов.
Эстакадные мосты имеют сборную конструкцию и рассчитаны на изготовление стандартных элементов из пиленого леса с простыми соединениями без врубок. При монтаже таких конструкций упрощается пригонка элементов и сокращается трудоемкость работ, а следовательно, и сроки строительства. Сборные эстакадные мосты обладают значительными преимуществами по сравнению с обыкновенными балочными мостами, так как позволяют производить заготовку их частей на полигонах или заводах с предварительной пропиткой и сушкой древесины и с применением шаблонов для механизированной обработки элементов.
Опоры эстакадных мостов состоят из свайного основания и рамной надстройки (рис. 271). В раме вертикальные и наклонные стойки объединены в жесткую конструкцию верхней и нижней насадками и диагональными схватками. Для придания жесткости в направлении вдоль моста смежные рамы объединены между собой горизонтальными диагональными схватками в опору башенного типа. Под каждую рельсовую нить при расстоянии между осями рам 3 ж уложены прогоны из четырех бревен (рис. 272).
Стыки бревен прогонов смежных пролетов расположены над насадками вразбежку, причем над каждой рамой стыкуются только два бревна. Между бревнами прогонов над насадками размещены вкладыши, которые при соединении стыкуемых бревен горизонтальными болтами образуют зазор для проветривания. Нестыкуемые бревна притянуты к насадкам болтами.
По верху прогонов укладывают обычное мостовое полотно с ездой на поперечинах.
ДЕРЕВЯННЫЕ ПАКЕТЫ
Деревянные пакеты пролетами 2—8 м применяются в качестве прогонов в деревянных мостах, а также могут быть временно установлены на опоры капитальных мостов, например при постройке новых железнодорожных линий до
установки железобетонных или металлических пролетных строений. Пакетное пролетное строение состоит из двух пакетов (прогонов) и связей между ними, а каждый прогон — из нескольких бревен или брусьев под одну рельсо-
В пакетах для перекрытия пролетов применяют простые и составные (на шпонках) прогоны. В простых прогонах бревна в зависимости от их количест-2 36
ва располагают в один или несколько ярусов. В каждом прогоне бревна, уложенные в один ярус, стягивают болтами; связью между прогонами служат мостовые поперечины (рис. 273. а).
В двух- и трехъярусных прогонах (рис. 273, б) бревна укрепляют вертикальными сжимами и болтами; между собой прогоны связаны горизонтальными и диагональными распорками из брусьев или бревен на болтах.
В составных прогонах бревна или брусья соединяют друг с другом по высоте дубовыми шпонками и стягивают болтами (рис. 273, в). Такое соединение обеспечивает работу составного прогона как целого бруса, высота которого равна суммарной высоте брусьев. При изгибе пакета шпонка препятствует сдвигу бревен или брусьев, составляющих прогон, относительно друг друга; при этом во врубках происходит смятие деревянной шпонки поперек волокон и смятие бревен или брусьев вдоль волокон. Применение шпонок повышает несущую способность прогонов. Так, например, чтобы перекрыть пролет пакетом из простых прогонов, требуется девять бревен на прогон, а пакетом из составных прогонов (на шпонках) — всего шесть.
Кроме дубовых шпонок, применяют также металлические (рис. 273, г) из полосовой стали толщиной от 10 до 16 мм. Гнезда для шпонок выполняют долбежным станком одновременно в обоих соединяемых брусьях, предварительно стянутых болтами. Благодаря этому обеспечивается совместная работа всех шпонок по длине пакета.
МОСТОВОЕ ПОЛОТНО
Мостовое полотно на деревянных мостах обычно устраивается с ездой на поперечинах и редко с ездой на балласте.
При езде на поперечинах (рис. 274, а) рельсы укладывают на подкладки и пришивают костылями к поперечинам. Контррельсы помещают внутри колеи так же. как на металлических мостах. Против сдвига поперечин (вдоль моста) с наружной стороны рельсового пути укладывают противоугонные (охранные) брусья, соединяемые с поперечинами взаимной врубкой и болтами. Поперечины укладывают на прогоны с расстоянием в свету не более 15 см. Каждая
Рис. 274. Мостовое полотно: а) на поперечинах; б) на балласте
третья поперечина прикрепляется к прогонам вертикальными болтами. Кроме того, поперечины и прогоны соединены взаимной врубкой глубиной 2 сл». Размеры мостовых поперечин и охранных брусьев, а также схема их укладки на деревянных мостах такие же, как и на металлических.
При езде на балласте (рис. 274, б) одноярусные прогоны расположены на близком расстоянии и покрыты дощатым настилом, на котором размещается
/- nvTk Чтобы балласт не осыпался, по обеим сторонам по-
лХа7кла=т бордюрные брусья. Д^Х\аяш,ей П₽ИДаК” уклоны для стока воды и покрывают его гидроизоляцией.
ДЕРЕВЯННЫЕ ОПОРЫ МОСТОВ
Конструкция деревянных опор зависит от размеров устанавливаемых на них пролетных строений и от местных условий. Наибольшее распространение падучили рамно-свайные опоры, обеспечивающие одновременное производство работ по забивке свай и изготовлению рам в стороне с последующей их уста-Н0ВкПри благоприятных местных условиях применяются рамно-лежневые опоры* если они могут быть надежно защищены от подмыва во время паводка. Рамно-свайные и рамно-лежневые опоры имеют одинаковую конструкцию в различаются лишь своими основаниями. В первом случае рамы устанавливают на сваи, а во втором — на лежни или на каменное основание.
Рис. 276. Рамно-лежневые опоры
При невозможности забить сваи прибегают к устройству рамно-ряжевых опор. В исключительных случаях для срочного восстановления мостов применяют клеточные (шпальные) опоры.
Рамно-свайные опоры (рис. 275) состоят из свайного основания и рамной надстройки, опирающейся на насадки свай. Для увеличения площади смятия насадок между торцами свай и насадкой обычно укладывают металлические прокладки (в швеллер, толстый лист).
Рамная надстройка состоит обычно из четырех рам, расположенных поперек оси моста, причем для устойчивости опоры вдоль моста две крайние рамы ставят наклонно. Все рамы соединены горизонтальными и диагональными схватками. Для обеспечения устойчивости рамы в поперечном направлении стойки иногда располагают наклонно (за исключением средних) и связывают поверху и понизу насадками, а также горизонтальными и диагональными схватками. В подводной части для устойчивости опоры при глубине русла более 3 .к сваи соединяют металлическими тяжами, поставленными вдоль и поперек опоры. Для уменьшения свободной длины свай иногда применяют ряжевые рубашки, объемлющие опору и заполняемые камнем.
Рами о-л ежневые опоры (рис. 276) опираются на лежни, укладываемые непосредственно на грунт или на каменную кладку. Лежнями могут служить бревна, отесанные на два канта, а также шпалы и брусья. Лежни соединяются с насадкой скобами. Число лежней в основании определяется величиной вертикального давления и прочностью грунта.
Для установки рамных опор в грунте отрывают на некоторую глубину траншею, которую после установки рамы заполняют галькой, гравием, крупным песком или другим дренирующим материалом.
При наличии пучинистых грунтов дно траншеи должно быть ниже глубины промерзания; кроме того, под лежнями устраивают балластную подушку. Лежневое основание может быть устроено также на каменной отсыпи взамен удаленного пучинистого грунта.
При возведении рамно-лежневых и рамно-сванных опор применяют стандартные рамы одинаковой конструкции, но разной высоты — 2; 3; 4 и 5 -и. Каждая стандартная рама состоит из двух вертикальных и двух наклонных стоек, верхней и нижней насадок, диагональных и горизонтальных схваток. Стойки соединяют с насадками при помощи металлических штырей и объемлющих хомутов. Из стандартных рам могут быть устроены опоры различной высоты под пролетные строения разных пролетов. Рамы собирают в стороне и при сооружении опоры устанавливают в готовом виде. Изготовленные на полигоне стандартные рамы могут быть инвентарными, годными для многократного при-
менения.
Ряжевые опоры устраивают при грунтах, не допускающих забивки свай, например скальных, галечных с включением валунов и т. п. Иногда ряжевые опоры применяют взамен свайных (при срочности работ или отсутствии копрового оборудования). Ряж (рис. 277) представ-
лпж Г
Рис. 277. Ряжевая опора:
1—ряж; 2 — рамная опора; 3 —врубка в лапу
Летало R
Рис. 278. Клеточные опоры: а) бык; б) устой
ляет собой деревянный сруб из бревен пли брусьев, имеющий стенки, днище-и перегородки, разделяющие ряж на вертикальные отсеки.
Ряж устанавливают на предварительно спланированное по его периметру дно реки и затем на всю высоту загружают камнем. Каменное заполнение обеспечивает устойчивость ряжа и защищает его стены от поломки при ледоходе.
Ряжевым быкам с верховой и низовой стороны придается заостренная форма, чтобы уменьшить сопротивление течению и облегчить пропуск ледохода.
Размеры ряжа в плане определяются допускаемым давлением на грунт и условием устойчивости. Высокие ряжи делают ступенчатыми с постепенным увеличением их ширины уступами в продольном и поперечном направлениях.
Стены ряжей рубят обычно из бревен диаметром 22—26 см; реже применяются ряжи из брусьев. Для предохранения стен ряжа от выпучивания при загрузке камнем, кроме перегородок, ставят вертикальные сжимные брусья-сжимы. Бревна перегородок врубают в стены.
Днище ряжа делают из бревен, которые врубают в стены ряжа между вторым и третьим венцом. На водотоках с сильным ледоходом заостренную часть ряжа с верховой стороны и боковые стенки обшивают металлическими листами.
леточные опоры (рис. 278) применяют, как правило, в срочных и исключительных случаях. г
лям1|ПЦт^л?РУ>^еНИИ клеточных 0П0Р шпалы укладывают горизонтальными ря-нс чг .... ' из°ежать притески, каждый ряд должен быть сложен из одпнако-ротными скобаИмиШ-а?Д ^"9'"“ смежных Рядов скрепляют между собой разво-по 2 шт. на каждую шпалу. При высоте клеточной
парно болтами „ли прикрепляют к шпалам скобам.
Пои назначении высоты шпальной опоры следует учитывать ее осадку в период эксплуатации (около 2,5 см на 1 л. высоты). Число шпал в рядах приви-мается в зависимости от нагрузки, передающейся на опору.
При удовлетворительном грунте основания шпальные опоры возводят не-посредственно на грунте, при этом поверхность грунта под шпальную опору пиердчвити к должна быть спланиоована г
должна быть спланирована с удалением верхнего слабого слоя грунта и обеспечением отвода воды. При слабых грунтах и в затопляемых местах под шпальную опору делают каменную, а в незатоп-ляемых — песчаную отсыпь. Размеры отсыпи в плане поверху принимаются примерно на 0,5 м в каждую сторону больше размеров клеточной опоры.
Ледорезы. Для за-
Фасад
I
щиты опор от ударов льда
Рис. 279. Ледорезы: о) плоский; б) шатровый
перед ними с верховой стороны реки устраивают ледорезы, которые разламывают большие льдины на мелкие части и направляют их в пролеты моста. Для предохранения опор и находящихся на них пролетных строений от сотрясений при ударах льдин ледорезы обычно не соединяют с опорами, а располагают перед каждой из них на расстоянии 1,5—4,0 м выше по течению. На реках с особо сильным ледоходом впереди моста на расстоянии 30—50 .и ставят второй ряд ледорезов, называемых аванпостными; последние принимают на себя удары больших ледяных полей и раскалывают их на части.
Конструкция и основные размеры ледорезов назначаются в зависимости от силы ледохода, ширины защищаемых ледорезами опор и горизонтов ледохода. При среднем ледоходе и узких (с одним рядом свай) опорах устраивают так называемые п л о с к и е ледорезы (рис. 279, а), состоящие из одного-двух рядов свай с укрепленным на них наклонным режущим ребром ледореза. Для обеспечения жесткости ледореза между сваями ставят подкосы и схватки.
Наклон режущего ребра ледореза принимается в зависимости от силы ледохода в пределах от 1 : 1,5 до 1 : 2. Льдина, встречая на своем пути наклонный нож ледореза, под влиянием силы инерции поднимается по нему и разламывает-240

Сверху прогонов размещают поперечный настил из накатника или пластин. В пределах ширины ездового полотна на несущий поперечный настил укладывают настил из досок, работающих на износ и распределяющих давления от колес автомашин. Поперечины к прогонам и верхний настил к поперечинам прикрепляют гвоздями. Поверхности верхнего настила придают поперечный двускатный уклон в 1,5П/ОО.
Полотно проезжей части (рис. 281) ограждается колесоотбойными (бор-дюрными) брусьями, прикрепляемыми болтами к поперечинам. Ширина тротуаров назначается в зависимости от предполагаемого движения пешеходов.
В мостах, имеющих сосредоточенные прогоны составного сечения, бревна соединяют между собой металлическими пластинчатыми шпонками (рис. 282, а) или деревянными колодками (рис. 282, б) и болтами. Колодки — небольшие бруски, располагаемые волокнами вдоль прогона, — служат для обеспечения совместной работы всех ярусов прогона на изгиб и воспринимают усилия сдвига, возникающие между бревнами.
Сосредоточенные прогоны располагают над сваями опор; при этом двойной дощатый настил укладывают по поперечинам. Верхний настил может быть про-
Рис. 281. Виды полотна проезжен части: /—прогон; 2 —накатник; 3 — прижим; -/—щебень (гравий); 5 —глина; б — поперечины; 7 —верхний настил; в —нижний настил
Рис. 282. Соединения прогонов:
а) на шпонках; б) на колодках: /—металлические шпонки; 2 —колодка
дольным, поперечным и диагональным. Продольный настил удобен для укладки и при ремонте, однако более скользкий в гололедицу.
Опоры балочных мостов высотой до 4 м обычно состоят из одного ряда свай, соединенных между собой горизонтальными схватками, и установленной поверху свай насадкой. Насадку укрепляют на сваях при помощи металлических штырей и скоб или хомутов. В местах опирания на головы свай насадку подтесывают, чтобы создать поперечные уклоны проезжей части.
В мостах высотой более4 м для увеличения продольной жесткости в воспри-нятия тормозных усилий через каждые 3—5 пролетов устраивают опоры из двух рядов свай.
В мостах высотой более 5—6 м для обеспечения необходимой поперечной жесткости, кроме горизонтальных и диагональных схваток, устраивают специальные подкосы (укосины), упирающиеся нижними концами в откосные сваи. Глубина забивки свай зависит от плотности грунта и передаваемых сваям давлений, но не должна быть менее 4—4,5 ле
Сопряжение моста с дорогой устраивают таким образом, чтобы въезд и съезд автомашин происходили спокойно, без толчков.
Для этого насыпь на подходах к мосту и конусы отсыпают дренирующим грунтом небольшими слоями с утрамбовкой и поливкой водой. Засыпка за заборной стенкой делается из щебня или гравия.
По дкосные мосты устраивают пролетами от 8 до 20 л/ при достаточной строительной высоте, позволяющей разместить подкосы, поддержпваю-242
I
’Ka НЛИ
,laCT,,-->TSa ' ' лавлеш,, ’• i- "оперечД°* ают "°*₽3р отбойными <6n„ 4 Ш"Р"На ,!"я пеш«0Ш сечен»я. бреа“в-54,1 (рис. 282 ,, " — небольщ„е 1.1Я '’беспечеяпц от усилия СДВп-
щие прогоны. Различают следующие системы подкосных мостов: ригельно-подкосную (рис. 283, а), треугольно-подкосную (рис. 283, б) и комбинированные подкосные системы (рис. 283, в).
Ригельно-подкосные системы служат для перекрытия пролетов 8—12 м.
В треугольно-подкосных системах прогоны поддерживаются в середине пролета двумя подкосами, нижние концы которых упираются в свайные опо-
,н этом двойной чожет быть
я) ft

Рис. 283. Схемы подкосных мостов:
а) ригслыю-подкосная; б) треугольно-подкосная; в) комбинированные подкосные: /—ригель; 2—подкос; 3—подвеска; 4— затяжка
а)
: д
с ряда сван. ..ленной ковер-
3.1.1 ических
3садку поле-
кти I' в<хлр*" за ют опоры 03
гсссреч»^
-равваДО спе-ткосныесвв X С ваяя дзвл
чтобы въезд 11
...г.уКЯвЯ* дрсиьк!
Засып** 32
ры. Треугольно-подкосные мосты имеют достаточную вертикальную жесткость и применяются как под трамвайную, так и автомобильную нагрузку для пролетов до 12 м.
Комбинированные подкосные мосты, имеющие 4 или 6 подкосов в пролете, могут служить для перекрытия пролетов от 12 до 20 м. Для уменьшения свободной длины подкосов в мостах комбинированных систем устанавливают дополнительные наклонные схватки (подвески), связывающие подкосы с прогонами.
Мосты с решетчатыми ф е р-м а м и (системы Гау-Журавского). Фермы Гау-Журавского с ездой поверху применяют для пролетов от 20 до 50 м. Решетка ферм — крестовая (рис. 284, а); пояса и раскосы — из круглого или пиленого леса, тяжи —из круглой стали. Раскосы сопрягают с поясами ферм при помощи деревянных подушек, в которые упираются торцами. В зависимости от знака силы в каждой панели работает только тот раскос, в котором возникает сжимающее усилие; при этом встречный раскос не воспринимает никакого усилия до тех пор, пока не изменится знак усилия в данной панели.
В пролетных строениях с ездой понизу главные фермы системы Гау-Журавского делают без крайних стоек (рис. 284, б), так как под нагрузкой эти стойки не работают. Для уменьшения длины панелей проезжей части в фермах применяют дополнительные тяжи.
В мостах с ездой поверху проезжая часть состоит из поперечин, уложенных на верхние пояса ферм, и настила проезжей части. Нагрузка от проезжей части передается в узлы ферм при помощи поперечных балок. На поперечные балки укладывают продольные прогоны, на которых располагается настил.
В прошлом на автодорожных мостах были распространены дощатые фермы на деревянных нагелях со сквозной решеткой (системым Тауна) и со сплошной стенкой (системы К. Э. Лембке). В настоящее время эти фермы не применяются.
9* 243
Рис. 284. Схемы ферм Гау-Журавского под автомобильную дорогу:
о) с ездой поверху, б) с ездой понизу
3. РАСЧЕТЫ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
При составлении эскизного проекта деревянного моста делается несколько вариантов, из которых выбирается наиболее экономичный и удобный в строительном и эксплуатационном отношениях. При рассмотрении вариантов сопоставляют следующие данные: отверстие моста, высоту насыпи и отметки характерных горизонтов воды (расчетного, ледохода и меженного), при этом учитывают требования подмостового габарита.
L = ^5,00 м-1=15*3.00"-
Рис. 285. Эскиз деревянного моста
Высота деревянного моста и насыпи на подходах к нему определяется условиями характерных горизонтов воды. Крутизна откосов конусов насыпи принимается не более 1 : 1,5. Расстояние между подошвами конусов насыпи определяется по требуемому отверстию с учетом стеснения опорами живого сечения потока. При сопряжении устоев с насыпью крайний ряд свай должен входить в насыпь не менее 0,5 м, считая от оси сваи до бровки конуса.
Если в отверстии моста располагается п свай (рис. 285) диаметром d, то расстояние между подошвами конусов насыпи высотой Н составляет Lo -j- nd, где Lo — отверстие моста. Расстояние между крайними сваями равно L = tnl, где т — число пролетов; I — величина пролета.
Необходимо, чтобы было выполнено условие
L. Lq -J- nd -р 2 • 1,5 Н -f- 2 • 0,5.
При разработке вариантов назначают размеры основных элементов моста и производят простейшие расчеты. Затем определяют примерный расход материалов и приблизительную стоимость сооружения. Сравнением вариантов выбирают наиболее экономичный.
Таблица 31
Расчетные сопротивления (для сосны)
Вид напряженного состояния Обозначение Сопротивление в кг/см* Вид напряженного состояния Обозначение Сопротнв-| 1 ЛС11НС- 1 1 Н кг]см » I
Изгиб: а) брусья, бревна Яи 160 б) в опорных плоскостях конструк-
б) доски Ян 140 ЦИЙ 23
Растяжение вдоль волокон Сжатие и смятие вдоль волокон Сжатие и смятие всей поверхности поперек волокон .... Яр Яс! Ясм 100 130 18 в) под шайбами при углах смятия от 90 до 60° ... . Скалывание (наибольшее) вдоль волокон при изгибе Скалывание: R“K 40 24
Смятие поперек волокон: а) в лобовых врубках, шпонках, узловых подушках — 32 в соединениях на врубках и шпонках . поперек волокон . . Яск Яск 00* 16 8
^ лается несКо,., 1 вариантов <£? " и"™^кнха^ ’ "Р" эт°« Уч,Х
Размеры сечений элементов деревянного моста определяют по силовым воздействиям (растяжение, сжатие, изгиб, смятие, скалывание) в зависимости от расчетных нагрузок (см. табл. 3, 4 и 5) и расчетных сопротивлений для сосны (табл. 31). Расчетные сопротивления древесины других пород принимаются умножением на коэффициент перехода (табл. 32).
Таблица 32
Коэффициент перехода для древесины других пород
Наименование породы
Ель...................................
Лиственница ..........................
Кедр сибирский .......................
Пихта.................................
Дуб...................................
Ясень, клен, граб ....................
Бук...................................
Изгиб, сжатие, смятие, растяжение вдоль волокон Сжатие и смятие поперек волокон Скалывание
1,0 1.0 1.0
1.2 1,2 1.0
0.9 0.9 0.9
0,8 0.8 0.8
1.3 2,0 1.3
1.3 2.0 1.6
1.1 1.6 1.3
определяется уело-«усов насыпи’приусов насыпн опрели живого сечения
1>( должен входить :а.
диаметром d, той Я составляет крайними сваями пета.
х элементов моста рный расход мзпг нем вариантов вы-
Под воздействием нагрузки в сваях, стойках, подкосах и других элементах мостов происходит сжатие древесины.
Различают сжатие вдоль и поперек волокон. При местном смятии поперек волокон (сжатие на части длины) может произойти отрыв наружных слоев древесины, поэтому концевые участки элементов, подвергающиеся смятию, должны иметь соответствующую длину. В прогонах, поперечинах и других элементах древесина работает на изгиб. В зависимости от плоскости, по которой действуют усилия в мостах, различают скалывание вдоль волокон и перерезывание поперек волокон.
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
Во всех примерах приняты: расчетная временная нагрузка—тепловоз серии ТЭЗ; расчетные сопротивления по табл. 31; расчетный пролет —3 л<; материал — сосна.
а) Расчет прогона
Прогоны рассчитывают в предположении, что на всех опорах они имеют стыки и представляют собой свободно лежащие на двух опорах балки пролетом 3 .и. Прогон под каждым рельсом состоит из четырех бревен диаметром 29 см, отесанных на два канта (рис. 286, а), расположенных в два яруса.
Рис. 286. К расчету прогона: а) сечение прогона; б) и в) схемы загружения
Расчетные нагрузки. Постоянная нагрузка состоит из веса мостового полотна
0,5 - 700 = 350 кГ и собственного веса прогонов, равного
4 • 3,14 - 0,145я -1,0-600= 159 кГ.
Вес 1 лог. м прогона и мостового полотна
Р = 350 -|- 159 = 509 кГ.
С учетом коэффициента перегрузки л = 1,1
Рр= 1,1 -509 = 560 кГ.
Временная нагрузка — давление колеса локомотива на прогон составляет
= 10500 кГ.
В расчеты на прочность временная нагрузка вводится с коэффициентом перегруз, кн ,j = l,3 и с динамическим коэффициентом для сопряжении элементов 14“ И = 1,20 и для сечений элементов 1 4-Iх = 1,1.
Расчетная временная нагрузка
Рк = Рп(14-1Х) = 10 500 • 1,3 • 1.1 = 15 000 кГ.
Проверка прогона на изгиб. Наибольший изгибающий момент от постоянной нагрузки
Л1р = -3- = 630 кГ-м = 63 000 кГ-см,
где Р — постоянная равномерно распределенная нагрузка;
I — пролет прогона.
Наибольший изгибающий момент от временной нагрузки (рис. 286,6) в середине пролета
Рк1 300
М= = 15 000 • -т~ = 1 125000 кГ-см.
к 4 4
Момент сопротивления четырех бревен прогонов с учетом стески сверху и снизу на ширину 0,5d (см. рис. 286, а) и ослабления вертикальным болтом диаметром 20 -ч.н определяется по табл. 33:
= * (^рея - «’’болт) = < [<!.«»- '"’Т = 4 (о,090 • 293 ----------(?’-9 629)2 2 ) = 7 868 см’.
где (I — диаметр бревна в см.
Прочность прогона на изгиб по нормальным напряжениям проверяется по фор-
ц/ и
где М суммарный изгибающий момент от постоянной и временной нагрузок-Кн — расчетное сопротивление на изгиб (для сосны R„ = 160 кГ/см2)
М 63 000 4- 125 000
W — 7 868 — 150,8 < 160 кГ/см2.
Проверка прогона на скалывание, постоянной нагрузки
Наибольшая поперечная сила от
560 • 3
~2— = 840 кГ.
Наибольшая поперечная сила от временной нагрузки (рис. 286, а)
Л п Р • 0.9
QK = р 4- ~~ зд)~ = 15 000 4-
15 000 • 0.9
-----о-----; = 19 500 кГ.
Касательные напряжения проверяются по формуле
где — расчетное сопротивление на скалывание вдоль волокон (для сосны
Н"к' 24 кГ/смг);
<2 - расчетная поперечная сила, приходящаяся на одно бревно, в кГ.
S. 0,063d3 статический момент брутто полусечеиия относительно нейтральной оси в смя;
/6(1 - 0,039d4 — момент инерции брутто в см*;
d — диаметр бревна в см.
Момент инерции и статический момент определены по табл. 33.
Таблица 33
Основные расчетные данные
Панмснопоивс расчетных величин ч Ч X U 4 -1 1 ч Ч\ Ь р- -J 4 1— У' Ч\ —1 ь X -£#55 |-Х L-
b - 4 b - 4 *-4 ‘-4 b--i-3 *-4
Площадь сечения F 0.78544» 0,3027 0,0069 0,7790 0,7627 0,7726 0,7410
Момент инерции /к 0,04914» 0,04760 0,0449 0,0461 0.039
Момент сопротивления U,/x . . 0,00824» 0,0238 0,0959 0,0908 0,0978 0,0912
Расстояние от нсПгр.1Л1,ноП оси /, 0,60004 0,2122 0,2878 0,4754 0.4467 0.4713 0.4330
То >К<- /г 0,50004 0,4959 0,4863 и. 47 13 U.4330
СпонческиП момент S выше, лежащей части сечения . . 0,08334* 0,0222 0,0818 0,0731 0.0772 0.0630
Касательное напряжение
_ _ <? O.C63rf»
= ”<1.039<М

, „„840-Ь 19 500
« 1,62 —4Т292~ я9*77 < 24 кГ/см*
б) Расчет насадки
Коренные сваи располагают под каждым бревном подвергается изгибу. Насадку проверяют на смятие в к насадке и насадки к сваям (рис. 287, и).
прогона, поэтому насадка не месте примыкания прогонов
0)
Рис. 287. К расчету насадки: о) илсодко: б) схема загруження
L----jo -----4-----jo -----•
Расчетные нагрузки. Постоянная нагрузка состоит из веса: мостового полотна и прогонов (3-509 1527 /сГ), двух подбалок (95 кГ), двух сжимов (28 кГ)
и поперечных крестов (12кГ), коротыша между прогонами (19 кГ) и насадки (47 кГ) ^.Vif.oqnniH । и;п ручка насадку Р — 1 728 /сГ; с учетом коэффициента перегрузки
При временной нагрузке наибольшее давление на насадку получится при располо-O 'б'10 К0ЛССа нал «порой, а двух других в обоих примыкающих пролетах /< / । ю.™,“•
где lJ — давление колеса поезда.
Временная нагрузка при расчете насадки вводится в расчет с коэффициентом перегрузки п 1,3 и с динамическим коэффициентом 1-ф |* 1,20.
• нечетная временная нагрузка
10 800.1,2-1,3 26200 КГ.
„ „ „ u а смятие вместе соединения с п р о г о-Проверка и а с а д к и на смятие
нами. Расчетное давление
р, = Р _ п (Рлод0 + р„«с) + В = 1 900 - 1.1 (95 + 47) + 26 200 = 27 944 кГ.
Наименьшая площадь смятия (см. рис. 281, а)
F = 20 • 26,4 = 528 см2.
Условие прочности по смятию
где 32 кГ/см2—расчетное сопротивление смятию поперек волокон.
Проверка насадки на смятие вместесоедине Расчетное давление
Ро = р 4- В = 1 900 + 26 200 = 28 100 кГ.
Соединение насадки со сваей осуществляется при помощи штыря диаметром dt = = 2,5 см.
Наименьшая площадь смятия при свае d = 26 см
У= 526,02 «=.
7.. = ^
4
Рис. 288. К расчету коренных свай
Прочность по смятию
Ро 28100
2FH ~ 2 • 526,02 “
гдеД
в) Расчет коренных свай
Коренная свая проверяется на несущую способность (по грунту) и по напряжению на сваю. При диаметре сваи 26 см несущая способность сваи по грунту принимается 17 т.
Расчетные нагрузки. Постоянная нагрузка состоит из веса мостового полотна, прогонов подбалок и др. (2 • 1 728 кГ), горизонтальных схваток (118 кГ), диагональных схваток (74 кГ) и собственно веса свай (830 кГ). Всего на четыре сваи 4 478 кГ.
Давление на одну сваю от постоянной нагрузки
„ 4 478
= -4— = 1 119,5 ® 1 120 кГ,
8 400 кГ.
состая
где й,
С учетом коэффициента перегрузки
. .. Рр = 1 120 • 1,1 = 1 230 кГ.
Наибольшее давление на сваю от временной нагрузки определяется по той же схеме загружения, что и при расчете насадки (см. рис. 287,6):
Р 1 Лп™,1./10500'0’9 = 2 I10 500 -4- 2--g-Q--
^£ИНаМНЧеский коэффициент при расчете свай принимается равным коэффициент перегрузки п = 1,3.
Расчетная временная нагрузка Рк = 8 400- 1,3 = 10 900 кГ.
Полное давление на сваю
Р = Ро + Рк = 1 2304- Ю900 = 12 130 кГ < 17 т.
Площадь поперечного сечения сваи
~d2 3,14 • 262
бр “4“ =-------------= 530,93 см2.
к ободная длина спай определяется как высота от подтипы насыпи до головки рельсе: (рис. 288) минус высота рельса, поперечин, прогонов, подбалкн и насадки, т е.
7-«=368 —(13 + 18+2-26 + 24 + 18) = 243 см.
Радиус инерции сечения сваи
Г ибкость
Так как '• < 75. то коэффициент продольного изгиба
? = 1 -0,8 0^)’ =,1—0.11 =0.89.
Нагрузка на сваю за вычетом веса сван ниже поверхности грунта гЛ* 3,14-0.26*
Ра = Р - -т- lx 1 - 12 130 — —-т2----4,0 • 600 = 12000 кГ.
” 4 4
г.'.е'и — длина сваи ниже поверхности грунта;
— нес I .и’ сосны;
а — диаметр сван
Условие устойчивости сван
(75)
где .7 — расчетное сопротивление сжатию вдоль волокон (для сосны /?с = 130 кТ см1). По формуле (75):
12000
530,93 0,89 ~ 25,3 < 130 к/'/йм’-
г) Проверка моста на поперечную устойчивость
Устойчивость моста проверяется при нахождении на мосту порожнего подвижного состава (см. рис. 288).
Силой, опрокидывающей мост, является давление ветра:
а) па подвижной состав
1Г1 = hx /Г1М = 3.0 • 3.0 • 100 = 900 кГ.
где — принятая условная высота боковой поверхности поезда, равная 3 л;
I — пролег прогона, равный 3 м;
1,71«> — расчетная интенсивность давления ветра, равная 100 кГ/см*;
б) на проезжую часть высотой 0.86 м
Г9 0.86 /W 1М = 0,86 • 3,0. 100 258 кГ;
ь) на опору
« « = ЬЛ> Г10в - 0.40 • 2,42 • 100 - 96.8 кГ.
где At—высота опоры;
й— ширина опоры по фасад\
Оприкнлыпакидий момент относительно точки О
Л«оп “ « । • 5.28 U । • 2.85 I Т, • 1,21 - 900 • 5.28 + 258 - 2.85 +
+ 96.8- 1.21 4 750+735+117 - 5 602 кГ-м.
С учетом п 1.2 Л1ип «• 1.2 • 5602 - 6722 кГ-.м.
0В |заа 249
Силы, vкржмадавие MlVT:
ВСС ПОДВИЖНОГО СОСТ1М pt - lew -3 = 30» чГ
Погоин» нагрузка от веса порожнего подвижного ^гостам пржвгт» рмй! “Ивч’;«6е™«№» хоста. «.W43, УЖОС.МЫ (аес «» ««п-таопз «« «и» OK P,=A4TS-i-P'-P-.
гае 4478 кГ — вес моста (подсчитан при расчете сеай): Р’ — вес укосины;
Р’ — вес села ниже точки О:
/\с= 4478— 132 —563 = 4047 кГ
Пммш омы. ужржаммаже мост, пряяиижтз а расчет с хоэффжаелп» перетру аки « = 0.9:
Иуд = (₽1 р* -) 2.80 = (3 000 -г 4 £47 - 0.9) 2.» = 18 600 кГ л.
Проверка устойчивости производитса по формуле U К “Л-"’ Я^=^-=’’-361<0й-
где вх — ксзффиииект условий работы. принимаемы' хлч конструкций с сссредогочгя-вым опиранием в поперечном направлении разным 0.85
д) Расчет укосины
Горизонтальная сала, приложенная в верхнем конце укосин (см. pee. *$?<. ₽>И4а
^. = ^=Тл=395всГ
Усилие а укосше
5,-3950 рй = 5420кГ.
гае 2.44 — свободная длина укосины в л;
1.75 — проекции укосины ка горизонтальную плоскость.
П?к диаметос укоскаы 24 си слокадь ее сеченая разна 452 гзхжус хяерцМ 6 сл. гибкость 41. коэффициент понкженжк несущей свособкосга центрально сллтых элементов 0.86.
Прочность укосины
^=^^6-Н.0<1»сГ,«..
4. ПОСТРОЙКА ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
С1ЛЧНЫЕ МОСТЫ
Работы по изготовлению прогонов, насадок и поперечин заключается в отеске круглых бревен на два канта, разметке, поперечном переем.:лвззпш сверлении отверстий для баттов. При ?том рззметка зстементоз может п>?л_оо-дггъся при помощи шаблона (доска), длина которого до>тжва точно соответсг* вовзтъ длине изготовляемого элемента.
Процесс установки элементов на готовые споры состожт из следутссгАХ Л-Л)МЫ1 работ: падмзщивамия. рздметкм насадок, укладка прогонов, .^перечня ре.-<с^?го пути. Ра<юта со укладке прогонов здк.ъ«очзетоя в аохаче прогонов в Пролет, у кладке их на место и скреплении. Псиача протокоз v. жет про-нлыадитъея надвижкой их в пролет с насыпи вдоль эвзетл. подъемкой крахом или вручную по наклонным ежгам.
Сваи погружают в грунт копрами не менее чем на 4 м ниже дна реки. После забивки головы свай срезают строго перпендикулярно их оси по проектной отметке с запасом 2—3 см на осадку сваи. Сваи забивают в грунт строго вертикально. Отклонение от вертикали допускается не более 1/30 длины наземной части; при больших отклонениях сваи выдергивают и забивают вновь.
При сооружении высоких свайных опор сваи приводится наращивать в процессе забивки. Стык сваи выше уровня грунта осуществляют вполдерева и стягивают болтами или обжимают хомутами. Ниже уровня грунта стыкование осуществляется впритык с постановкой металлических планок и металлического штыря или металлической трубы, надеваемой на стыкуемые части.
При глубине воды более 3 м сваи раскрепляют подводными связями в виде деревянных подкосов или металлических тяжей с натяжными муфтами. Закрепление тяжей на сваях осуществляется при помощи хомутов.
При сооружении рамно-свайных опор устраивают ростверк из насадок, уложенных на головы свай. На этот ростверк устанавливают рамы, а на них — пролетные строения. Установка пролетных строений в зависимости от их веса, конструкции и местных условий производится самоходным или консольным краном.
Рис. 289. Установка пролетного строения на опоры консольным краном
Работа по установке пролетных строений на опоры заключается в’подве-шивании пролетного строения к крану, подаче крана вместе с подвешенным к нему пролетным строением к месту установки, опускании пролетного строения на опоры (рис. 289), освобождении установленного пролетного строения от стропов.
РАМНЫЕ И РЯЖЕВЫЕ ОПОРЫ
Рамы изготовляют одновременно с устройством свайного или лежневого основания. Постройка рамных опор может производиться различными способами в зависимости от местных условий и имеющегося механического оборудования.
Готовые рамы устанавливают на месте при помощи копра или крана. Подъем рам из горизонтального положения в вертикальное производится относительно упора у нижней насадки (рис. 290); при этом к верхней части стоек с одной стороны на блоке прикрепляют подъемный трос, а с другой — оттяжку, предохраняющую раму от падения. Поднятая рама раскрепляется временными схватками и подкосами.
При постройке высоких рамных опор подъемка каждой рамы может производиться лебедками — тяговыми и тормозными, причем на раме тормозные
и тяговые тросы закрепляют в одних и тех же местах. I' ажд>ю поднятию Раму крепят схватками к соседней ранее установленной раме и раскрепляют ОТТЯПостронка опор моста может производиться из заранее заготовленных блоков, состоящих из нескольких плоских рам, соединенных между собой горизонтальными и диагональными схватками. Перевозка и установка блоков на место могут выполняться плавучим стреловым краном. Иногда блоки перево-зят на понтонах и устанавливают на место при помощи лебедок.
Р я ж и в летнее время изготовляют па берегу с пологим спуском к воде. Готовый ряж спускают в воду на клетках по лагам, уложенным на берегу, причем концы лаг заводят в воду до положения, при котором ряж может всплыть.
Доставленный на плаву к
Рис. 290. Схема монтажа опор из готовых рам: / — рама; 2 —упор; 3 — подъемный трос; / — оттяжка; 5 —отводной блок; б—трос к лебедке; 7 —временная схватка
его производится на подмостях (стеллажах),
месту опускания ряж раскрепляют оттяжками (к якорям), наращивают и загружают камнем. Перед посадкой на дно ряж окончательно выверяют в плане и по вертикали. В месте установки ряжевой опоры дно предварительно выравнивают землечерпанием или каменной наброской. При отсутствии удобного места для спуска ряжа сборка устроенных у берега, причем
для облегчения спуска ряжа в воду стеллажам придается уклон в сторону реки. Во время спуска ряж во избежание опрокидывания удерживается
оттяжками.
Более удобна сборка ряжа зимой на льду непосредственно у места установки. Перед спуском ряжа вырубают и очищают ото льда прорубь, размер которой в плане делается несколько больше размеров ряжа, и планируют дно в месте посадки ряжа. После этого на катках по лежням ряж спускают в воду, причем для удобства опускания ряж собирают на высоту не более 0,8 его ширины. Погружение ряжа производят наращиванием венцом и засыпкой его камнем.
Если дно не требует планировки, то сборку ряжа производят непосредственно над местом его установки.
МЕХАНИЗИРОВАННОЕ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
Качество деревянных мостов определяется плотностью сопряжений, аккуратностью обработки элементов и точным соблюдением проектных размеров. При изготовлении конструкций деревянных мостов широко используют механизмы, обеспечивающие сокращение затрат труда, ускоряющие выполнение работ и повышающие их качество.
При большом числе одинаковых врубок для ускорения и точного их выпол-!пНгЯ ПОЛЬЗУ,ОТСЯ шаблонами-кондукторами из досок толщиной 2,5—-3,0 с.и. Шаблон надевают на обрабатываемый элемент (бревно), устанавливают в проектное положение, закрепляют и делают пропилы, перпендикулярные оси обрабатываемого элемента. Затем подрубают части бревна, выступающие из шаблона, до тех пор, пока обрабатываемые наклонные плоскости не совпадут с наклонными направляющими шаблона.
При постройке деревянных мостов широко используется электроинструмент. I ак, например, при распиловке древесины применяют дисковые электропилы, производительность которых гораздо-выше ручных пил; для острожки орусьев и досок употребляется электрорубапок, имеющий укрепленные на валике быстро вращающиеся ножи; гнезда и пазы делают электродолбежииком; для устройства отверстий применяют электросверла.
252
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Какие преимущества и недостатки деревянных мостов?
2. Какой материал и какого сортамента применяется для деревянных мостов?
3. Какие существуют пороки древесины?
4. Отчего происходит гниение древесины и какие принимаются меры для ее зашиты?
5. Из каких частей состоит балочный мост и как эти части сопрягаются между собой?
6. Б чем заключаются особенности эстакадных мостов?
7. Как работают деревянные пакеты и какой они устраиваются конструкции?
8. Какую конструкцию имеют мосты с деревянными фермами?
Как устраиваются рамно-свайные и рамно-лежневые опоры?
10. Как сооружаются ряжевые и клеточные опоры?
11. Для чего устраиваются ледорезы и какую они имеют конструкцию?
12- Какую конструкцию имеют автодорожные мосты: балочные, подкосные, с решетчатыми фермами?
13. Как производится разбивка осей опор моста?
14. Как выполняются работы по постройке свайных мостов?
15. Как сооружаются рамные и ряжевые опоры мостов?
16. Как осуществляется механизированное изготовление элементов мостов?
Глава VIII
ТРУБЫ ПОД НАСЫПЯМИ
1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТРУБАХ
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Водопропускные трубы (рис. 291) под насыпями наряду с малыми мостами являются наиболее распространенным видом искусственных сооружений. Условия протекания воды под мостом и в трубе различны. В отличие от мостов вода в трубах может протекать не только без напора, но и с напором. Обычно трубы устраивают на небольших постоянно действующих водотоках или на суходолах для пропуска ливневых вод. Трубы используются также для пропуска сквозь насыпь скотопрогонов, проселочных дорог, газопроводов и т. п.
Вопрос о сооружении малого моста или трубы решается на основании технико-экономического сравнения вариантов. При расчетных расходах до 60— 80 мЧсек. трубы обычно являются более экономичными, чем мосты. В случае
Рис. 291. Водопропускная труба под железнодорожной насыпью
Л
НЯ
ве on
ля
когда строительные стоимости малого моста и трубы примерно равны, предпочтение отдается трубе. При этом руководствуются следующими соображениями:
а) при наличии трубы обеспечивается непрерывность земляного полотна и верхнего строения пути;
б) эксплуатационные расходы на содержание трубы значительно меньше, чем расходы на содержание моста;
254
ны
пар
них тру-
тов.
I
БАХ
в> на трубу при высоте засыпки больше 2 .м почти не влияет возрастание веса поездной нагрузки;
Н минимальная высота засыпки над трубами под железную дорогу 1 м, а под автомобильную — 0,5 лг,
д) постройка труб современных конструкций проще, чем мостов, так как не требует устройства глубоких оснований;
е) стоимость труб обычно ниже, чем мостов, поэтому при пересечении дорогой малых водотоков обычно применяют трубы.
ВИДЫ ТРУБ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ
Водопропускная труба (рис. 292) состоит из звеньев, оголовка и фундамента. При наличии прочных грунтов основания применяют также бесфундамент-ные трубы. Кладка труб для обеспечения ее от повреждений при возможных вертикальных осадках разделяется сквозными поперечными деформационными швами на отдельные секции (звенья).
?. с малымж мостами
.: - X сооружен®!, Гс-Б отличие от мостов о и с напором. Обычно tx водотоках или на су-сч также для пропуска .. БОДОВ и Т- п.
..тс я на основам^ тех-
<\ расходах до 60— чем. мосты. В случае
Рис. 292. Конструкция трубы:
входкей оголовок; .—выходной оголовок; 3 — фундамент оголовка: 1—фундамент трубы; 5—звено: 6 — деформационный шов; 7—гидроизоляция
чрнс равны* :ед\ ЮШММЯ С
- .1 гельмо!
По роду_материала, из которого выполнены основные звенья, трубы под-разделяются~нз следующие:
а) массивные (железобетонные, бетонные, каменные, кирпичные);
б) металлические (чугунные и из волнистого железа);
в) деревянные (как временные сооружения).
В зависимости от формы поперечного сечения основных звеньев различают трубы круглые, прямоугольные и коробовые (овоидальные).
Оголовки обеспечивают плавное протекание воды через трубу, предохраняют входное и выходное ее отверстия’от засыпания грунтом насыпи и препятствуют продольному смещению звеньев. Форма оголовков, особенно входных, весьма разнообразна. Наиболее распространенными являются следующие виды оголовков:
портальные (рис. 293, а), состоящие из вертикальной стенки, перпендикулярной оси трубы;
раструбные (рис. 293. б), имеющие стенки, расходящиеся от осн трубы;
коридорные (рис. 293. в), состоящие из двух одинаковой высоты параллельных стенок, развернутых в начале оголовка;
воротниковые (рис. 293, г), имеющие концевое звено трубы, срезанное параллельно откосу насыпи;
обтекаемые (рис. 293. б), представляющие собой усеченный конусе плоской нижяей гранью; эти оголовки при подтоплении входа обеспечивают работу трубы полным поперечным сечением.
Трубы сооружают на месте или монтируют из отдельных элементов, изготовляемых на заводе.
Звенья трубы воспринимают постоянную нагрузку — вес расположенного над ням" грунта насыпи я верхнего строения пути п временную - вертикально норуэта от подвижного состава над трубой. По длине трубы эта нагрузка неравномерна: наибольшее ее значение у середины, а наименьшее — по концам трубы. Для смягчения действия временной нагрузки высота засыпки (насыпи) над трубой принимается не менее 1 я. ____
И чина трубы зависит от высоты насыпи и уклона откосов. Длину звеньев трубы принимают (в зависимости от рода материалов, удобства изготовления, транспортировки и монтажа) от 1 до 6 .м.
Фундаменты труб служат для равномерного распределения давления на грунт, объединения звеньев трубы в продольном направле-
материалов, удобства изготовления.
ние. 293. Виды оголовков:
а) портальный; б) раструбный; в) коридорный; в) воротниковый; <?) обтекаемый
нии и уменьшения вертикальных осадок. В бесфундаментных трубах основные звенья не имеют массивного фундамента и опираются на подушку из песка, щебня и т. п. или непосредственно на предварительно уплотненный грунт основания.
Швы между соседними звеньями заполняют паклей, пропитанной битумом, и зачеканивают цементным раствором. Наружную поверхность основных звеньев труб покрывают обмазочной гидроизоляцией.
Для предотвращения размыва подводящего и отводящего русл, а также откосов насыпи подходное русло и конусы с верховой и низовой стороны отма-щивают каменной мостовой или бетонными плитами. Наибольшему размыву подвергается русло и откосы насыпи у выходного оголовка. Поэтому на выходе устраивают каменную рисберму, бетонный лоток и другие приспособления для гашения энергии потока.
Против засорения перед отверстиями труб иногда устраивают специальные уловители плывущих предметов в виде сквозного забора.
ВОДОПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРУБ
При условиях протекания воды различают три режима гидравлической работы трубы: безнапорный, полунапорный и напорный.
При безнапорном режиме подпертый горизонт поды располагается ниже верха входного отверстия (рис. 294,а), т. е. высокая вода заполняет только часть сечения трубы (не более */з по высоте).
256
’ -г‘‘ нагпЧ,ь-л'-пок„₽4 -ЫПК1, (1*Х : ^"’«Узвенк» ;i
данной
ОСНОВНЫХ
При полунапорном режиме подпертый горизонт воды находится выше верха входного отверстия (входное отверстие затоплено), но внутри трубы на всей ее длине или на большей части длины поток имеет свободную поверхность воды (рис. 294, 6).
При напорном режиме входное отверстие затоплено и вода заполняет все поперечное сечение на всей длине трубы (рис. 294, в).
По числу отверстий трубы бывают одноочковые (с одним отверстием), двухочковые и т. п. Число очков принимается не более четырех в безнапорных трубах и не более одного — в напорных.
Вода в безнапорных трубах протекает по схеме неза-топленного водослива с двумя перепадами, образующимися в начале и конце сооружения (см. рис. 294, а). В напорных трубах насыпь работает как плотина, которая, находясь под давлением воды, подвергается фильтрации и может быть размыта при недостаточной защите; поэтому напорные трубы применяются редко.
В безнапорных трубах
для того, чтобы перепад в начале трубы произошел на длине оголовка, сначала применялись входные оголовки коридорного типа. Однако оказалось, что в безнапорных трубах форма оголовков (коридорных пли раструбных) мало влияет на их гидравлические свойства, между тем выгоднее применять раструбный оголовок и первое звено делать повышенным.
Согласно ТУ (СН 200—62) в безнапорных трубах возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы над поверхностью воды при расчетном расходе принимается:
а) в круглых и сводчатых трубах не менее высоты трубы в свету при высоте ее до 3 м и 0,75 м — при высоте более 3 л<;
б) в прямоугольных трубах — не менее ’/0 высоты трубы в^свету при высоте ее до 3 л< и не менее 0,50 м — при высоте более 3 м.
гр у бах душку из ютиенныв
2. КОНСТРУКЦИЯ ТРУБ
j русл, а 1 )Й CTOpOMfcil к.шему раз этому на вь пособлевя!
пот cneiUH
г и драши
КАМЕННЫЕ И БЕТОННЫЕ ТРУБЫ
Каменные и бетонные трубы имеют почти одинаковую конструкцию. Звенья их состоят из свода, стен и фундамента. Ранее каменные и кирпичные трубы сооружались с полуциркульным или пологим сводом: в этом случае живое сечение трубы получалось почти прямоугольным (рис. 295, а). В дальнейшем грубы стали возводить со сводами, очерченными по параболе или коробовой кривой (рис. 295, 6), близкими к кривой давления, причем отпала необходимость в устройстве вертикальных стенок, так как свод опирался непосредственно на фундамент.
Начиная примерно с 1928 г., каменные и бетонные трубы строили по типовым проектам. Эти трубы имели отверстие от 1 до 6 л» и своды, очерченные по коробовой кривой, опирающиеся на сплошные фундаменты. Считалось, что подобная форма поперечного сечения (см. рис. 295, (5) является наилучшей для протекания воды в трубе, однако сложное очертание свода создавало затруднения для каменной кладки и уменьшало водопропускную способность трубы.
По типовым проектам 1936 г. каменные и бетонные трубы с коробовыми очертаниями сводов сооружали с входными оголовками коридорного типа и выходными — раструбного. В трубах этого вида каждое звено имеет длину 2,5—3 и состоит из свода и фундамента; верх фундамента образует в трубе
лоток. Наименьшая толщина свода в замке при кладке из тесаного камня пли бетона принималась не менее 0.4 м, а из бутовой кладки — 0,5.4. Толщина фундамента назна-
а)"с пологим сводом: б) коробового очертания: 1— свод; 2 — устой; 3 — фундамент;
4 — лоток
Рис. 296. Труба с полуциркульным сводом
чалась в зависимости от высоты насыпи, геологических условий и глубины про-
мерзания.
В трубах проектировки 1946 г. своды, очерченные по дуге окружности,
опирались на боковые вертикальные стенки (рис. 296). Трубы отверстием от
1 до 6 м разбиты на звенья длиной 3,0— 5,0 м; каждое звено покоится на отдельном фундаменте. Входной оголовок — раструбный с повышенным входным звеном. Выходной оголовок также раструбный. Оголовки основаны
Рис. 297. Прямоугольная бетонная труба с железобетонной плитой перекрытия:
а) 1950 г.; б) 1957 г.
на сплошных бутовых фундаментах. Толщина сводов по всей длине одинакова и для пролетов от 1 до 3 л равна 0,5 лг Для пролетов от 3 до 6 л она изменяется в пределах от 0,5 до 0,8 л«.
В последнее время получили распространение типовые прямоугольные бетонные тру-
бы отверстием от 1 до 3 м с плоским перекрытием (рис. 297, а) проектировки 1950 г. Труба этого вида состоит из сплошного бутобетонного фундамента, уширяющихся книзу бетонных стен и железобетонной плиты (перекрытия), опирающейся на стены звеньев и оголовков. Для труб всех отверстий принят входной оголовок портального типа с повышенным входным звеном; выходной оголовок — раструбный с углом схода 14—15°. Звенья труб делают длиной 2 м. Фундаменты звеньев и оголовков устраивают из бутобетонной кладки; 258
стены звеньев и оголовков — из бетона марки 140. Толщина стен трубы поверху для всех отверстий равна 0.4 м. Железобетонная плита перекрытия, опираясь на стены трубы, работает как распорка.
В 1957 г. Лентрзнсмостпроектом запроектированы типовые сборные прямоугольные бетонные грубы отверстием 2 н 6 .ч. Трубы, смонтированные из отдельных секций длиной I ч. устанавливают на сплошной фундамент из бетонных блоков. Секции состоят из бетонных стеновых блоков, объединенных железобетонной насадкой и плитными перекрытиями (рис. 297. б). Стеновые и фундаментные блоки изготовляются из бетона марки 170. а насадки и плиты — из железобетона марки 200. Оголовки устраивают со срезанными откосными крыльями.
Каменные трубы долговечны и обладают хорошими эксплуатационными качествами, однако в настоящее время редко применяются, так как не удовлетворяют требованиям скоростного строительства и обходятся дороже сборных железобетонных труб. Кроме того, в районе строительства не всегда имеется естественный камень, отвечающий техническим требованиям. Строительство бетонных тру'б поддается механизации, но требует много времени, а бетонные трубы вытесняются сборными железобетонными.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ТРУБЫ
Применяются железобетонные трубы овоидального. прямоугольного и круглого сечений.
Овоидальные железобетонные трубы проектировки 1946 г. имеют такую же конструкцию, как и бетонные (см. рис. 295. б), отличаясь от последних наличием железобетонного свода. Звенья труб сборные длиной 1 ,ч. Фун-
Рнс. Прямоугольная железобетонная труба с повышенными входными звеньями
;.-лч . : о т звеньями труб разделяются швами через 4.м. Армирование звень-
ев состоит ,з двойной рабочей и распределительной арматуры. В своде, работающем на сжатие, примерно через 20см ставят хомуты.
П р я м о у г о л ь н ы е железобетонные трубы (рис. 298) представляют с 'б ,| рамы замкнутого контура. По типовым проектам проектировки 1948 г. звенья труб принимаются в свету от 1.0 X 1.25 до 2.0 X 2.5 л. Толщина сте-нс ч 10—17 сч. плиты— II—23 см. Арматура двойная из рабочих стержней л . гетрем S 12 .м.ч. Оголовки устраивают раструбного типа с повышенным входным звеном. Оголовки могут Спять бетонными или железобетонными из “ хов. изготовляемых вместе со звеньями трубы. Фундамент под звеньями и оголовками делается из бутовой кладки или из бетонных блоков.
По типовым проектам Лентрансмостпроекта 1957 г. прямоугольные железо-«тонные трубы имеют отверстия от 2 до 6 ч Трубы состоят из звеньев длинен I »< укладываемых на сплошной блочный фундамент. Оголовки груб делают раструбными с нормальными звеньями и повышенным входным звеном Звенья тру С' изготовляют из железобетона марки 400, фундамент из бетонных блоков марки 170.
Круг л ы е (железобетонные) типовые трубы изготовляют отверстием от I до 2 .и. Для труб отверстием 1,0—1,25 л< приняты оголовки портального типа, а для труб отверстием 1,5 и 2,0 — раструбного. Для удобства по-
грузки и выгрузки звенья труб делают длиной 1 л<.
Рис, 299. Армирование звена круглой железобетонной грубы
Звенья устанавливают на фундамент, в котором через каждые 3—1 Л1 по длине трубы делают сквозные поперечные разрезы на случай неравномерной осадки грунта. Толщина секций фундамента в зависимости от качества грх нта принимается от 0,4 до 0,7 м.
Для каждого диаметра круглых труб допускаются два типа звеньев: облегченный для участков насыпи высотой меньше 5 лс и усиленный для участков насыпи высотой более 5 л<. Облегченные звенья располагают вблизи оголовков.
Рис. 300. Круглые железобетонные сборные трубы: и) со сборным фундаментом; б) на монолитном фундаменте
Звенья трубы армируют двойной спиральной (рис. 299) или кольцевой арматурой, причем рабочая арматура в зависимости от отверстия и типа звена имеет диаметр 8—14 л<л<, а продольная арматура и хомуты — 6 мм.
В круглых трубах проектировки 1948 г. фундамент и оголовки выполняют из блоков. Блочные конструкции позволяют сооружать трубы в сжатые сроки Бетонные блоки фундамента и оголовков вместе со звеньями изготовляют на полигоне или на заводе. Вес отдельных блоков оголовков и фундамента по ус-260
ловиям их транспортировки и укладки краном (обычно кран на гусеничном ходу грузоподъемностью 6 т) принимается равным 3,8 гп, а звеньев — 4,6 т. Разрезка конструкции на блоки производится с соблюдением перевязки швов в рядах при перекрытии не менее 20 см. Толщина горизонтальных швов между рядами принимается равной 1 см, вертикальных — от 1 до 2 см.
Двухочковые круглые железобетонные трубы устраивают из тех же типовых звеньев, укладываемых на общий фундамент. Промежуток между звеньями заполняют тощим бетоном. Фундамент в двухочковых трубах делают из бетонных блоков или из бутовой кладки.
Унифицированные сборные круглые железобетонные трубы (рис. 300) по типовым проектам Лентрансмостпроекта 1962 г. устраивают отверстием от 1 до 2 л! и длиной звеньев 1 и 2 м. Фундаменты труб делают как сборными, так и монолитными. Оголовки для всех отверстий приняты раструбными с коническим входным и выходным звеном.
Бесфундаментные трубы. При соответствующих грунтовых условиях звенья обычных круглых железобетонных труб и их обтекаемые оголовки устраивают без фундамента. В таких трубах оголовок состоит из двух блоков и имеет плоское дно. Звенья трубы укладывают на грунтовую упругую подушку из крупного песка, гравия, шлака, глинобетона и т. п. Толщина подушки делается не менее 0,5 м и не более 1,2 м. Естественное основание из крупного песка, гравия и т. п. уплотняют трамбованием. Перед входным оголовком во избежание фильтрации воды под трубу устраивают экраны из тощего бетона или утрамбованной мятой глины.
ТРУБЫ ПОД АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ
Рис. 301. Трубы под автодорогу: а) на .массивном фундаменте; б) бесфундаментные
На автомобильных дорогах применяют главным образом железобетонные трубы и реже — каменные, бетонные, деревянные.
Железобетонные круглые трубы обычно имеют отверстие от 0,5 до 1,5 м. Иногда находят применение трубы больших диаметров — 2 и 2,5 м. По типовым проектам 1957 г. звенья длиной 1 м имеют толщину стенок 9 с.и при высоте насыпи до 6 м и 12 см— при высоте насыпи от 6 до 12 лк Звенья армированы двойной спиральной арматурой. Вдоль колец уложены стержни продольной арматуры, придающие жесткость арматурному каркасу. Арматура применяется гладкая или периодического профиля.
В настоящее время применяются, как правило, сборные круглые железобетонные трубы. Звенья труб укладывают на массивные фундаменты (рис. 301, а) или не
посредственно на грунт (рис. 301, б), если последний при промерзании не подвергается пучению (галечно-гравийные, крупные и средние пески). При слабых грунтах (суглинки, супеси, мелкие пески) под звеньями труб устраивают подушку толщиной 30 см из щебня или гравия, а под оголовками — фундамент из бетонных блоков.
Звенья труб перед установкой на место покрывают за два раза горячим жтумом по наружной поверхности. Швы между звеньями (толщиной 1 см) заполняют паклей, пропитанной битумом. Снаружи звенья покрывают оклсеч-нои изоляцией; с внутренней стороны швы поверх пакли заделывают цементным раствором.
Бетонные оголовки труб сборные раструбного типа. Каждый оголовок со-стоит из монтажных элементов, в вертикальных швах которых устроены пазы, заливаемые цементным раствором.
Железобетонные прямоугольные трубы сооруж. отец отверстиями от 1.5 до 4 м. Эти трубы с массивными стенками и железобетонной плитой-распоркой разделены швами на секции длиной 3—о м (рис. 302». Для увеличения пропускной способности трубы входному звену придается обтекаемая ^юрма посредством устройства повышенного потолка. Входные и выходные оголовки раструбного типа из бутовой или бетонной кладки. Поверхность плиты и верхняя часть боковых стенок
Рис. 302. Билы железобетонных труб: .к с аавтьыы перекрытием: <5) првчеугсхльпые длмхмутего контура: «I и сборные на отдельных блоков
Рпс. ЗСЗ. Каменные трубы под автодорогу: 4 — лоток. 3 —свод; л—стены; 4 — обратны* емщ
Прямоугольные трубы из сборного железобетона по типовым проектам 1959 г. устраивают отверстием 2. 3 и 4 м при высоте насыпи до 12 Высота основных звеньев 2.5 .ч. Трубы собирают из отдельных блоков: перекрытий, стен, лотков, оголовков и др. Блоки изготовляют из бетона марки 200 с арматурой периодического профиля. Звенья труб укладывают на подготовку из трамбованного щебня толщиной 30 см, подстилаемую слоем песка. Открылки к
Лю&.гглгд PZJDC3
Рис. 304. Деревянная прямоугольная труба
звенья труб опираются на сборные бетонные фундаменты. Швы между элементами конопатят паклей, пропитанной битумом, и зачеканивают цементным раствором.
Каменные и бетонные трубы отверстием 4—5 .м устраивают в Blue сводчатого покрытия, опертого на боковые стенки-устои (рис 303). которые опираются на общий или раздельный фундамент. Для улучшения р а Гюты общего фундамента иногда устраивают обратный свод, служащий лот-• л для воды Глубина заложения фундаментов труб назначается не менее глубины промерзания грунта в данной местности. Подлине трубы рааделяются швами на отдельные звенья длиной 3-6 м Входные и выходные оголовки раструбного типа Наружные поверхности кладки свода покрывают оклеечной
гидроизоляцией, а поверхности боковых стен, обращенные к насыпи, — обмазочной изоляцией.
Деревянные трубы применяют как временные сооружения в тех случаях, когда на дорогах низших категорий по каким-либо причинам нет возможности построить железобетонные или другие долговечные конструкции. На дорогах с интенсивным движением применение деревянных труб не допускается.
Деревянные трубы могут быть треугольного, прямоугольного и трапецеидального сечения отверстием от 0,5 до 2,0 ль
Прямоугольная труба (рис. 304) состоит из рам, расположенных на расстоянии 1,5—2,0 м. Рама образована из двух стоек, верхние концы которых связаны насадкой, а нижние опираются на поперечный лежень. Поперечные лежни укладывают на продольные, идущие вдоль под всей трубой и распределяющие давление на грунт. Сверху и с боков рамы обшивают пластинами. По поперечным лежням укладывают дощатый настил, образующий лоток для воды. Оголовки труб—раструбного типа.
. ПРОЧИЕ ВОДОПРОПУСКНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
К водопропускным сооружениям, кроме обычных труб, относятся трубы на косогорах, дюкеры, лотки, фильтрующие насыпи, коллекторы.
Трубы на косогорах с целью понижения скорости протекающей по ним воды устраивают со ступенчатыми лотками. Для уменьшения скорости течения на подходах к трубе или на выходах из нее применяют водобойные колодцы (рис. 305).
Водобойные колодцы, устраиваемые перед трубой на косогорах, обеспечивают падение воды на значительную высоту с погашением скоростей, образующихся при падении, что позволяет избежать крутого уклона лотков в трубе. Однако водобойные колодцы с верховой стороны не применяются, если поток несет с собой песок и гравий, способные засорить колодец. Если дно русла на выходе подвержено размыву, то водобойные колодцы устраивают также с низовой стороны.
Дюкеры устраивают при пересечении неглубокой выемкой оросительных каналов или других водотоков с небольшим расходом воды. Дюкер (рис. 306) состоит из двух вертикальных колодцев, расположенных в откосах выемки, и соединяющей их круглой трубы. Вертикальные колодцы в дюкерах и лотки устраивают из камня или бетона, а круглую трубу — из металла или железобетона.
По закону сообщающихся сосудов горизонт воды в обоих колодцах находится в одном уровне, поэтому в колодце с низовой стороны одну стенку понижают и отводят выливающуюся из него воду открытым каналом в требуемом направлении. Входное и выходное отверстия в колодцах на уровне лотка снабжают решетками, предохраняющими дюкер от засорения.
Лотки применяют для пропуска небольших водотоков при малой высоте насыпи, когда невозможно устроить трубу или отвести воду в соседнее сооружение. Массивные лотки (каменные и железобетонные) возводят при высоте насыпи до 2 м и наибольшем расходе воды до 4,5 м*/сек.
Каменные лотки применяют отверстием от 0,4 до 1,5 л; при этом в каменных лотках отверстия от 1,0 до 1,5 перекрывают железобетонными плитами. С входной и выходной стороны лотка устраивают крылья в виде оголовка портального типа.
Железобетонные лотки устраивают прямоугольными замкнутого или П-образного сечения отверстием 0,75 х 1,25 м. Лотки делают безбалластными (рис. 307) или на балласте; звенья лотков укладывают на фундаменте из бетонных блоков.
Фильтрующие насып и (рис. 308) устраивают в виде каменной наброски для пропуска через нее небольших водотоков. При пропуске воды через фильтрующую насыпь с верховой стороны образуется пруд, высота гори-
Продольный разрез
Рис. 307. Железобетонный лоток
Поперечный разрез
на блочном фундаменте
Рис. 308. Фильтрующая насыпь:
I — насыпь; 2—камень (крупностью 30—40 сл<); Л — переходный сдой камни и щебня; V —слой мха
зонта кото[ хо0ой стор стороне. /Д' циютрубс илдих насы блюдается иХ в ледян
Кол.
Hbie воды с овоидальнь ненными я значительн и года. Ко ными.

Работа при помош ним профь от ближай с осью лин продол ьну: по обе стс
Для а отдалении пришиваю' чают их з; жен и я пол
По ок чего по сос Точки перс Положение венными п новленноот
При пс по рытью к ся деревян! на лежнях входным о
Камень (рис. 309), танию труб
По дли Другого, тышах из б нижнюю об менте круж Все соедине в необходим
При сос также нару.
зонта которого определяется расчетом. Уровень воды, просачивающейся с верховой стороны, в теле каменной наброски постепенно понижается к низовой стороне. Для увеличения пропуска расхода воды иногда применяют комбинацию труб с фильтрующими насыпями. Как показал опыт, заиливания фильтрующих насыпей при чистой воде и правильной постройке не происходит; не наблюдается также замерзания воды в теле фильтрующих насыпей и превращения их в ледяные плотины.
Коллектор представляет собой подземный канал, отводящий сточные воды с территории станции. По форме сечения коллекторы бывают круглые, овоидальные и шатровые. Ввиду простоты устройства наиболее распространенными являются круглые сечения; овоидальные сечения применяются при значительных колебаниях количества воды, протекающей в разное время суток и года. Коллекторы сооружаются бетонными, железобетонными или каменными.
3. ПОСТРОЙКА ТРУБ
РАЗБИВКА ОСЕЙ ТРУБЫ
Работы по сооружению трубы начинаются с разбивки фундамента в плане при помощи угломерного инструмента и стальной ленты. Пользуясь продольным профилем сооружаемой линии, определяют непосредственнььм промером от ближайшего пикетного столбика положение точки пересечения оси трубы с осью линии. От этой точки пересечения угломерным инструментом разбивают продольную ось трубы и закрепляют ее на местности двумя столбами, забитыми по обе стороны от насыпи.
Для закрепления разливки по контуру фундамента трубы в достаточном отдалении от последней делается обноска из столбов, врытых в землю. К столбам пришивают рейки, на которые наносят координаты углов сооружения и отмечают их зарубкой или забивкой гвоздей. Каждая характерная точка сооружения получается как пересечение осей.
По окончании рытья котлована производится разбивка фундамента, для чего по соответствующим зарубкам на рейках обноски натягивают проволоку. Точки пересечения проволоки переносят на дно котлована при помощи отвеса. Положение фундамента и частей трубы по высоте определяется непосредственными промерами рулеткой и контролируется нивелиром по реперу, установленному поблизости от трубы.
При постройке трубы на постоянно действующем водотоке до начала работ по рытью котлована делается временный водоотвод, для чего обычно применяется деревянный лоток из досок или пластин. Лоток укладывают сбоку котлована на лежнях. Русло водотока отводят в лоток посредством устройства перед входным оголовком запруды из поперечного шпунта и т. п.
СООРУЖЕНИЕ КАМЕННЫХ И БЕТОННЫХ ТРУБ
Каменные и бетонные трубы возводят с применением деревянных кружал (рис. 309), состоящих из кружальных ребер (косяков) по внутреннему очертанию трубы, нижней обвязки, подкосов и стоек.
По длине трубы кружала располагают на расстоянии от 1,0 до 1,2 ,w одно от другого. На фундаменте трубы кружала устанавливают на лежнях и коротышах из бревен. Для точной установки кружал и для раскружаливания под нижнюю обвязку кружал укладывают клинья. По установленным на фундаменте кружальным ребрам делают сплошную обшивку из досок — опалубку. Все соединения в элементах кружал и опалубки осуществляют на гвоздях или в необходимых случаях на болтах.
При сооружении бетонных сводов, кроме внутренней опалубки, необходима также наружная, прикрепляемая к объемлющим свод деревянным рамам.
временно с двух сторон все время на
Рис. 309. Кружала для труб: /—опалубка; 2 —кружала; 3 — нижняя обвязка;
4 — клинья
при кладке И ОПОр МО'
Кружала заготовляют на горизонтальной площадке, на которой наносят внутреннее очертание свода. Для ускорения работ применяют инвентарные кружала, заготовляемые на полигоне.
После установки опалубки кладка трубы производится от пят свода одноодинаковом уровне, чтобы не вызывать деформаций кружал и свода. При этом особое внимание следует обращать на устойчивость кружал и совпадение их продольной оси с проектной осью трубы. При кладке фундамента и свода трубы соблюдают те же требования, что и массивных сводов стов.
Кладку трубы я ми с устройством _ ними. В швы во избежание заполнения их раствором закладывают доски толщиной 2— 2,5 см. ’ •
Бетонные оголовки делают в опалубке, каменные—без опалубки.
После твердения кладку покрывают гидроизоляцией, а затем производят засыпку трубы ее длине слоями толщиной не
ведут звень-швов между
грунтом равномерно с двух сторон по всей _
более 0,5 м с тщательным уплотнением грунта ручными или механическими трамбовками. После засыпки трубы слоем 1 м над замком свода производится ее раскружаливание, а затем окончательная засыпка.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ТРУБ
Элементы сборных железобетонных труб изготовляют на заводе или полигоне. К месту строительства готовые элементы труб доставляют автотранспортом или по железной дороге. Сборка труб на месте производится при помощи крана и других механизированных средств.
Виброформы. Для массового изготовления круглых железобетонных труб применяют опалубку, допускающую многократное использование, а также быструю сборку и разборку. Наиболее удобны металлические формы, совмещенные с вибрационной установкой. Подобная виброформа (рис. 310) состоит из наружной оболочки и внутренней — сердечника. Расстояние между оболочками равняется толщине звена трубы. Внутри сердечника укрепляют вибрирующий механизм с электромотором.
Сверху над сердечником устанавливают загрузочный конус, предохраняющий механизм от попадания на него бетона. Наружная оболочка разъемная. Она состоит из двух полуцилиндров, соединяемых между собой болтами. Внутренняя оболочка (сердечник) цельная с небольшой коничностью, облегчающей извлечение ее из забетонированного звена. Для точной установки сердечника к наружной оболочке приваривают специальные направляющие, в которые вставляют стержни-фиксаторы. В сердечнике имеются горизонтальные ребра жесткости, к которым прикрепляется вибрирующий механизм; последний состоит из электромотора и вертикального вала с двумя эксцентриками.
При сборке виброформы сначала устанавливают сердечник, а затем наружную оболочку. Арматурный каркас бетонируемого звена ставят сразу после 266
установки сердечника или после, того как виброформа собрана целиком. Бетон укладывают в виброформу слоями толщиной 20—25 см; посредством включения вибратора сердечника каждый слой уплотняют в продолжение 45— 60 сек.
При изготовлении труб в виброформе можно использовать жесткий бетон, причем звено освобождают от опалубки сразу же после окончания бетонирования. При распалубке звена сначала снимают загрузочный конус и удаляют стержни-фиксаторы; после этого извлекают сердечник и раскрывают наружную оболочку. Площадка, па которой изготовляют трубы, оборудуется- портальным или самоходным краном. Отфор
мованные звенья поступают в пропарочные камеры или твердеют естественным путем с соблюдением необходимых правил ухода за ними.
Рис. 311. Деревянная форма для бетонирования труб: /—косяки; 2 — угольник; 3 — хомут; -/ — опалубка]
Рис. 310. Виброформа для изготовления труб:
/—наружная оболочка: 2 —внутренняя оболочка; 3 — вибрирующий механизм, / — загрузочный конус; 5 — электромотор
Деревянная опалубка. При небольшом объеме работ для изготовления круглых железобетонных труб применяют деревянные формы (рис. 311), состоящие из наружных и внутренних щитов. Наружные щиты делают разъемными в виде двух полуцилиндров из досок, пришитых к косякам. Внутренние щиты снабжаются косяками с металлическими планками, в проушины которых вставляют вертикальные стержни с головками (для снятия щитов после выстойки бетона).
Для изготовления звеньев овоидальных и прямоугольных железобетонных труб может также применяться деревянная опалубка, конструкция которой почти аналогична круглым трубам.
При сооружении труб из бетонных блоков для поддержания свода при монтаже применяют инвентарные сборно-разборные кружала из металлических элементов ( уголков), собираемых на черных болтах, деревянных косяков, настила и клиньев раскружаливания.
ПОСТРОЙКА СБОРНЫХ ТРУБ
Сооружение сборных труб может производиться до окончания земляных работ или после открытия рабочего движения на строящейся линии.
В первом случае перевозка готовых блоков и звеньев труб осуществляется автомашинами, а их укладка на место — краном на гусеничном ходу (рис. 312). Котловую для фундамента устраивают заранее при помощи землеройных машин.
Во втором случае на месте сооружаемой трубы устраивают временный де-, ревянный мост или мост из инвентарных элементов, что позволяет уложить, путь еще до постройки трубы. Этот способ требует дополнительных земляных работ по засыпке брешей, оставленных в местах расположения труб, а также монтаж и демонтаж временных мостов.
Рис. 312. Укладка труб локомотивным краном на гусеничном ходу
При укладке звеньев трубы наблюдают за правильным их положением в профиле и плане. В средней части трубы давление насыпи больше, чем у концов — под откосами насыпи, поэтому в средней части трубы возможны большие осадки звеньев, чем по концам. В связи с этим трубу укладывают со строительным подъемом в середине длины.
После сборки звеньев возводят оголовки, а затем заделывают стыки между звеньями и покрывают трубу гидроизоляцией. Засыпка трубы грунтом производится горизонтальными слоями с тщательным уплотнением каждого слоя.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. В каких случаях сооружаются трубы под насыпями и какие они имеют преимущества по сравнению с мостами?
2. Какие существуют виды труб и из каких основных частей состоит труба?
3. Каких видов и для чего устраиваются оголовки труб?
4. Как работают звенья труб, фундамент?
5. Как различаются трубы по условиям протекания воды в них?
6. Какой конструкции применяются каменные и бетонные трубы?
7. Каких видов устраиваются железобетонные трубы?
8. Какую конструкцию имеют бесфундаментные трубы?
9. Какой конструкции устраивают трубы под автодорогу?
10. Какой конструкции применяют трубы на косогорах, дюкеры, лотки, фильтрующие насыпи?
И. Как производит разбивка осей трубы?
12. Как выполняют кружала и кладка каменных и бетонных труб?
13. Как изготовляют круглые железобетонные трубы при помощи виброформы, в деревянной опалубке?
14. Как производится постройка сборных труб?
Глава IX
ТОННЕЛИ
1. ВИДЫ И КОНСТРУКЦИИ ТОННЕЛЕЙ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
Тоннель (рис. 313) представляет собой подземное искусственное сооружение, расположенное на некоторой глубине в толще породы и имеющее выходы на поверхность земли.
По своему назначению тоннели подразделяются па следующие:
а) железнодорожные, автодорожные, для метрополитенов, пешеходные, судоходные;
б) гидротехнические для гидроэлектрических станций, водоснабжения, ирригационные;
в) тоннели городского хозяйства — водо- и газопроводные, канализационные, теплофикационные, для укладки осветительных сетей и др.;
г) тоннели и шахты горнорудной промышленности.
По местоположению различают тоннели: горные - под горными массивами; подводные — под реками, каналами, проливами; городские — под городскими проездами и застроенными кварталами.
По способу сооружения различают тоннели, возводимые горным способом, щитовым и открытым.
Способы устройства тоннелей зависят от глубины их заложения от поверхности земли, а также от геологических и гидрогеологических условий.
Форма и размеры поперечного сечения тоннеля, его длина, продольный профиль и положение в плане зависят от назначения тоннеля и условий местности.
При сооружении горного тоннеля породу удаляют по всему его поперечному сечению. Пространство, образующееся при подземной выемке грунта, называют в ы р а б о т к о й. Внутри выработки возводят конструкцию тоннеля (обделку).
Работы начинаются с проходки штолен (/ и //), т. е. выработок неболь-шого сечения; далее выработку расширяют до проектных размеров (рис. 31 !.<;).
При разработке тоннеля горным способом обычно устанавливают временные крепи, заменяемые потом постоянной конструкцией - о б д е л к о й.
Обделка состоит из верхнего свода, боковых стен и обратного свода (рис. 311, б). Наиболее распространенным видом является обделка бел обратного свода, применяемая для пород без бокового и подошвенного горного давления. При наличии значительного бокового и подошвенного давления применяют обделку с обра тным сводом. Для отвода воды в подошве тоннеля устраивают л ото к. Крайние кольца тоннельной обделки, обычно несколько выдвину • тые вперед и архитектурно оформленные, называются п о р т а л о м.
При разработке тоннеля щитовым способом поперечное сечение тоннелей имеет круглую форму (рис. 315,о), а при открытом способе прямоугольную (рис. 315, б).
Рис. 313. Тоннель (продольный разрез)
Рис. 314. Горный способ разработки тоннеля:
а) схема разработки; б) обделка: / — нижняя и // — верхняя штольни;
///—малые калотты; IV — большая калотта; V и V/ — штросса;
/—свод; 2 — опоры (стены); 3 — лоток (обратный свод)
Рис. 315. Поперечное сечение тоннелей при способах разработки: а) щитовом; б) открытом
Рис. 316. Положение тоннеля в плане: а) спирального; б) петлевого
Тоннель может иметь в плане прямолинейные и криволинейные участки. Тоннели, расположенные на кривой, увеличивают воздушное сопротивление движению локомотива, а также ухудшают условия вентиляции, что затрудняет эксплуатацию тоннеля. Однако геологические условия прорезаемого массива и стремление обеспечить лучшие подходные участки иногда вынуждают располагать тоннели на кривой. При этом во избежание излишнего увеличения объема выработки и уменьшения сопротивления движению назначаются обычно пологие кривые (радиусом не менее 600 л/).
Для преодоления высоты подъема на коротком горном участке, когда линию приходится развивать внутри горного массива, применяются петлевые и спиральные тоннели. Тоннели, трасса которых делает полный оборот или больший 360°, носят название спирал ь и ы х. Трасса одного и того же спирального тоннеля пересекается в некоторой точке (рис. 316, о) в разных уровнях. 11 ст л е в ы м и называются тоннели, у которых трасса имеет поворот на 180° и более (рис. 316, б).
По виду продольного профиля бывают тоннели горизонтальные, двускатные и односкатные. Короткие горизонтальные участки длиной от 200 до 400 м допускаются в тоннелях как разделительные площадки между двумя уклонами, направленными в противоположные стороны.
Большинство наиболее длинных тоннелей имеет двускатный профиль с подъемом от входных точек к середине. В односкатных тоннелях скат может иметь однообразный или ломаный профиль. Все петлевые и спиральные тоннели являются односкатными. При значительной разности отметок входных точек в односкатных тоннелях существенно улучшается естественное проветривание; кроме того, воздушное сопротивление движению в таких тоннелях меньше, чем в двускатных.
ВИДЫ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЕЙ
Обделки тоннелей бывают монолитные и сборные. Монолитная обделка используется преимущественно при горном способе сооружения тоннелей. Сборная обделка применяется при щитовом способе проходки тоннеля, а также в выработках кругового очертания, разрабатываемых горным способом.
М о н о л и т н а я обделка устраивается из камня или бетона. Большинство тоннелей старой постройки имеет обделку из каменной кладки, причем встречается обыкновенная бутовая кладка или с облицовкой из отборного бута, из штучных камней грубой или чистой тески. В тоннелях старой постройки применялась также кирпичная обделка. Бетонная обделка по сравнению с каменной обладает большей плотностью и водонепроницаемостью. Работы по возведению бетонной обделки могут быть механизированы. Однако для возведения бетонной обделки требуется наличие свободного пространства в выработке, что возможно обеспечить лишь в устойчивых породах, не требующих сильного крепления. Необходимость немедленного воспринятия обделкой горного давления требует применения быстротвердеющих цементов.
Монолитная обделка (каменная или бетонная/ по длине тоннеля разделяется сквозными швами на отдельные звенья (кольца). Длина колец принимается от 2 до 10 м, чаще всего 6 8 м. Каждое кольцо имеет свой номер, под которым оно значится во время постройки и в эксплуатации.
Для однопутных железнодорожных тоннелей ранее применялись обделки, очерченные по коробовой кривой из пяти центров. Такие обделки устраивали применительно к различным видам горных пород и давлений. Так, например, для слабых пород при наличии только вертикального давления применялся тип обделки без обратного свода (рис. 317, а), а при наличии бокового давления с обрат ним сводом (рис. 317, б). Внутреннее очертание обделок прежних типов имеет большие размеры но ширине и меньшие по высоте, чем в современных тинах. Поэтому при переходе па электротягу в старых тЗпиелях приходится увеличивать высоту профиля за счет понижения подошвы тоннеля.
В настоящее время советскими строительными организациями разрабо-таны новые типы тоннельных обделок: для прямых участков тоннелей при отсутствии бокового давления — без обратного свода (рис. J1S, а); на кривых участках и при наличии бокового давления с обратным сводом (рис. 318, б). Для двухпутных железнодорожных тоннелей на прямых и кривых участках пути разработаны обделки подковообразного типа (рис. 31У).
Рис. 317. Виды монолитной обделки старых типов: а) без обратного свода: б) с обратным сводом
Сборная обделка устраивается из металлических, железобетонных или бетонных блоков.
Металлическая (обычно чугунная) обделка состоит из отдельных тюбингов. Каждый тюбинг (рис. 320, а) представляет собой четырехугольную плиту, изогнутую в соответствии с кривизной обделки, с фланцами (бортами) по
Рис. 318. Современные типы обделок: а) без обратного свода; б) с обратным сводом
периметру плиты; в бортах имеются отверстия для болтов. Сболчивание отдельных тюбингов осуществляется специальными гайковертами. Из тюбингов образуется замкнутое кольцо, а соединением ряда колец — цилиндрическая конструкция обделки. Борта тюбингов обрабатывают строжкой, чтобы обеспечить плотность швов. Для нагнетания раствора за обделку в тюбингах нмеют-СЯ ?1веРстия> закрываемые пробками с резьбой.
. .ШиР",на тюбингов определяется шириной кольца обделки и колеблется от и.я до 1,0 длина тюбинга не превышает 2 .и. На криволинейных участках тоннеля при сооружении обделок применяют специальные тюбинги клиновид-
"анизаиияЧи :-'отков то». Р’эрг 'не. 318.
''«ОДОМ р"а «РиЧ ~'!Х и Крнву С. 319)? Ых Участ^
типов:
ллическвд,
из отдельных тху\-’Ь1ре.\угольнуюо.!г -анцами (бортами) х
273
•о Зак. 1398
ной формы или в кольцевые швы между обычными тюбингами закладывают металлические прокладки переменной толщины.
Обделка из железобетонных тюбингов (рис. 320, б) имеет такую же форму, как и металлическая. Тюбинги изготовляют из жесткой бетонной смеси марки 600 с рабочей арматурой диаметром 10—20 мм. Ширина тюбингов 0,75—1,0 м, толщина 20—30 см и длина 1,5—2,0 м. Толщина бортов 10 см. Вес блока 0,5—0,6 tn. Между собой тюбинги соединяются болтами. Гидроизоляция швов и уплотнение отверстий для болтов в железобетонных тюбингах производятся так же, как в чугунных, посредством зачеканки расширяющимся цементом кромок тюбинга и постановки асбобитумных шайб в болтах. Для нагнетания за обделку цементного раствора в плите тюбингов имеются отверстия.
При значительном гидростатическом давлении, например, в подводных тоннелях полная сухость тоннеля обеспечивается специальными водозащитными зонтами, представляющими собой тонкие оболочки. Между обделкой и зонтом оставляется зазор 2—8 см, что позволяет воде, проникшей через уплотнения в обделке, стекать в дренажную сеть.
Железобетонные сборные блоки (рис. 321, а) представляют собой криволинейные элементы прямоугольного сечения в виде плит весом 1,0—1,3 tn. Блоки изготовляют из бетона высоких марок. Кольца из блоков укладывают с перевязкой швов, заполняемых цементным раствором. Для нагнетания за обделку цементного раствора в блоках имеются отверстия диаметром 4—Ьсм. Водонепроницаемость обделки обеспечивается уплотнением бетона во время изготовления железобетонных блоков и зачеканкой расширяющимся цементом канавок, расположенных по краям швов. Для центровки блоков и их закрепления применяют металлические штыри или монтажные болты.
Бетонные сборные блоки (рис. 321, б) имеют такую же форму, как и железобетонные, но большую толщину, причем для уменьшения веса длина блоков делается соответственно меньше.
Для связи в поперечном направлении каждый блок снабжен с одной стороны углублениями, а с другой — выступами эллиптической формы, входящими в углубления соседних блоков. Для нагнетания раствора за обделку и в зазоры между швами в блоках предусмотрены соответствующие трубки. При сборке колец обделки в швах между блоками ставят металлические прокладки, а образующиеся при этом зазоры заполняют раствором.
ПОРТАЛЫ, НИШИ И ВОДООТВОДНЫЕ УСТРОЙСТВА В ТОННЕЛЯХ
Порталы обеспечивают устойчивость лобового и боковых откосов подходных выемок, предохраняют путь от осыпания грунта и камней, служат для отвода воды, стекающей с лобового откоса, и для архитектурного оформления входа в тоннель (рис. 322).
Порталы тоннелей сооружают из камня, бетона и железобетона. Лицевые грани портала обычно облицовывают камнем твердых и морозоустойчивых пород. В том случае, когда лобовые и боковые откосы входной выемки достаточно устойчивы и не требуют закрепления, торцовую часть входного звена тоннельной обделки оформляют в виде оголовка, облицованного камнем различной обработки.
Ниши (рис. 323, а) в боковых стенах тоннеля служат для укрытия людей, работающих в тоннеле во время прохода поезда, а камеры (рис. 323, б) — для хранения инструмента и материалов.
В железнодорожных тоннелях ниши устраивают в шахматном порядке через каждые 50 камеры располагают с одной стороны тоннеля через каждые 300 м. В тоннелях круглого сечения вместо ниш устраивают тротуар шириной не менее 0,7 м.
Водоотводные устройства. В тоннелях старой постройки подземным водам предоставлялся свободный доступ в сооружение и уже отсюда 274
,ми закла^акл
-’О .«Л, Щ^ХОЙ 1 одЩИнл
”ЮТСЯ Г><>7ТаР?“
;kw"o6cTOI;*“’
''Л^еканк,, "’"’Умных ' "ЛИТе ^б^
' ""-’ЙОДНЫХ Той "".юзащщцц
•(е',кий " -Wo, Ч’ез уплотнения
их выводили наружу. Для этого на уровне пят свода и у подошвы обделки тон-
неля делали дренажные отверстия, располагаемые на определенных расстояниях друг от друга. Тело обделки в остальной части тоннеля по возможности сооружали водонепроницаемым. Для выпуска воды из тоннеля устраивают лоток. Водоотводные лотки делают
°) представ-11 я в «иде плит рок. Кольца из ны.м раствором, еются отверстия кается уплотне к и запеканкой 1ЯМ швов. Для .кие штыри или
имеют такую же для уменьшении
к ен с одной стоформы. входя-ра за обделку » дне трубки. При скис прокладки.
ЧНЕЛЯХ
ОКОВЫХ откосов камней, служ” \ рного офо|»*лс’
„-.она. JW* , л <i ойчивы*11 .мкидосг^ О звена тони мнем разли
J (рис. 3"’ матИОМ ''“Йс ля через и |Ой ротуар “«?“
",ой
• и- “ У'к
при длине тоннеля более 300 м; в коротких тоннелях лотки устраивают лишь при наличии значительной сырости. Водоотводные лотки располагают сбоку тоннеля или по его оси.
Свободный доступ подземных вод через дренажные отверстия в обделке тоннеля меняет гидрологические условия горного массива: усиливается приток воды, происходит интенсивное смачивание и размыв пород, окружающих тоннель, вследствие чего за обделкой могут образоваться пустоты. В настоящее время обделка тоннелей возводится водонепроницаемой, что достигается устройством гидроизоляции или другими способами.
Г идроизоляция служит для предупреждения проникания в тоннель подземных вод. За обделку тоннеля обычно нагнетают цементный или другой раствор, чем достигается заполнение
пустот между тоннельной кон-
Рис. 322. Портал тоннеля
струкцией и породой, а также химическое закрепление п уплотнение окружающей породы. Нагнетание (цементация) производится через специальные скважины, заранее предусмотренные в обделке. Для нагнетания за каменную и бетонную обделки применяют цементно-песчаные растворы, состав которых на-
значается в зависимости от притока грунтовых вод.
Г*
ч
Рис. <323. Укрытия: а) niniin; б) камера
Кроме нагнетания за обделку, применяется также оклеенная гидроизоляция по внутренней поверхности тоннеля.
Для понижения уровня грунтовых вод в скальных породах применяют различные дренажные устройства, как-то: горизонтальные штольни. выработки в виде колодцев и др. Дренажи размещаются как с одной стороны обделки тоннеля, так и с обеих сторон.
ВЕНТИЛЯЦИЯ И ОСВЕЩЕНИЕ ТОННЕЛЕЙ
Вентиляция. Оценку доброкачественности воздуха в тоннеле принято производить по содержанию в нем углекислоты СО2. Если содержание СО2 не превышает 0,4%, воздух признается хорошим, а при 1,1% и выше — неудовлетворительным.
Естественная вентиляция в тоннелях длиной до 1 км обычно происходит вследствие разницы температур тоннельного и наружного воздуха. На естественную вентиляцию тоннеля оказывают влияние:
а) рельеф окружающей местности — в гористой местности тоннель проветривается быстрее, чем в холмистой;
б) расположение тоннеля относительно направления господствующих ветров — совпадение преобладающих ветров с направлением тоннеля благоприятствует естественной вентиляции;
в) продольный профиль тоннеля — односкатные тоннели при значительной разности отметок порталов проветриваются лучше, чем двускатные, в средней части которых задерживается загрязненный воздух.
Недостатком естественной вентиляции является ее неуправляемость и невозможность постоянного нормального воздухообмена в тоннеле.
Искусственная вентиляция может быть приточной, вытяжной и смешанной. Приточная вентиляция осуществляется при помощи специальных вентиляционных ходов (в виде канала, галерей или трубопровода), устраиваемых за обделкой. Вентиляционные каналы для подачи свежего воздуха располагают в нижней или в верхней части тоннеля. Вентиляционные галереи пробивают в массиве горы параллельно тоннелю. Через определенные расстояния вентиляционный ход имеет выпуски в тоннель.
Свежий воздух, нагнетаемый в тоннель вентиляторами, размещенными у портала, вытесняет загрязненный воздух, который поднимается кверху и выходит наружу через порталы. В некоторых вентиляционных системах свежий воздух нагнетают с одного из концов тоннеля. С этой целью в портальном звене устраивают кольцеобразную камеру по периметру обделки. Воздух из этой камеры нагнетается по всему поперечному сечению тоннеля, образуя сплошной поток. Портальная система вентиляции не требует каналов вдоль тоннеля и какого-либо оборудования, стесняющего его сечение.
При вытяжной вентиляции загрязненный воздух отсасывается из тоннеля вентиляторами. Благодаря образовавшемуся вакууму создается естественный поток свежего воздуха от порталов. Отсасывание загрязненного воздуха из тоннеля чаще всего производится через шахты.
Смешанная или приточно-вытяжная вентиляция состоит в попеременном нагнетании свежего воздуха и в отсасывании загрязненного.
Освещение. В железнодорожных тоннелях длиной более 300 м, расположенных на прямой, и в тоннелях длиной свыше 150 м с кривыми малого радиуса устраивают постоянное электрическое освещение, обеспечивающее на уровне подошвы рельса достаточную освещенность.
Во время производства внутритоннельных работ для освещения тоннеля на его стене через каждые 50 м устанавливают штепсельные розетки для включения переносных ламп, создающих необходимую освещенность на уровне подошвы рельса. Штепсельные розетки помещают в специальные углубления в обделке и снабжают предохранителями на оба полюса. Для постоянной сети допускается напряжение до 250 в, а для переносных ламп — 24 в. Для быстрой ориентировки рабочих во время прохода поезда все ниши и камеры окрашивают в белый цвет.
В автодорожных тоннелях вместо ламп накаливания в последнее время для освещения применяют газосветные лампы, обеспечивающие лучшие условия видимости. Светильники обычно размещают на расстояниях, равных трехкратной высоте подвески. При интенсивном движении используют рассеянный свет, причем светильники располагают в нишах, закрытых матовыми стеклами. Стены и потолок тоннелей окрашивают в светлые тона для лучшего отражения света. 276
ха 15 тоннеле „ '--ти С0ДеРЖани"Р».
и выше___и еС0.
н^УДов.
10 1 Обычно „ «РУЖНОГО В^
"’СТИ тоннель про.
’СПОДСтвуЮЩих ййт ^ннеля благопри£
-’1И. ПРИ значитель-двускатные, веред.
СВЕДЕНИЯ О ГОРНОМ ДАВЛЕНИИ
Горные массивы, находящиеся в естественном состоянии, считаются уравновешенными, однако проходка тоннеля нарушает это равновесие и внутри горного массива развиваются деформации, вызывающие горное давление на тоннельную обделку. Горное давление создается весом части породы, которая обрушилась, если бы ее не поддерживала обделка. Величина горного давления и его направление зависят от разных причин. В случае когда тоннель прорезает рыхлые породы, давление оказывается весьма значительным. В скальных породах давление может быть ничтожным.I Горное давление в массиве чаще всего направлено вертикально вниз, однако оно может быть боковым и даже направленным снизу вверх. Боковое горное давление развивается при проходке сыпучих и пластичных грунтов или при наклонном напластовании разрушенных скальных пород.
правд я ем ость и не--теле.
[точной, вытяжной помощи специальной ровода), устраняете воздуха рас-зяционные галереи определенные рас-
б)
°) гпннни/j О
ли, размещенными шмается кверху и 1ных системах све-елью в портальном Сделки. Воздух из тоннеля, образуя сет каналов вдоль е.
[вается из тоннеля 1ется естественный энного воздуха из
it в попеременном
'О.
более 300 м, РаС’ с кривыми малого юеспечивающве на
свешения тоннеля розетки для нность на УР°® льные
постоянной _М в. Для быстр" меры окранИ*®” , последнее оР"]" пелтчшиеусЛ»"’ равных тре**?, г рассеянный^ ;и стеклами, .отражения с
Рис. 324. Схема давления горных пород на тоннель: а) при отсутствии бокового давления; б) при наличии бокового давления
Существует ряд теорий и методов определения величины горного давления и расчета тоннельной обделки.
Согласно наиболее распространенной теории проф. М. М. Протодьяко-нова, при определении вертикального горного давления исходят из предположения об образовании над выработкой естественного свода равновесия. В крепких породах при коэффициентах крепости f > 5 (гранит, песчаник, крепкий известняк и др.) за расчетный пролет свода равновесия (рис. 324, а) принимается пролет выработки в свету.
Высота свода равновесия составляет
где hr—высота свода равновесия;
а — полупролет выработки;
/ — коэффициент крепости (по Протодьяконову).
В породах с коэффициентом крепости /<5 (мергель, глина, галька, песок и др.) над выработкой также образуется свод равновесия (рис. 324, б), в этом случае пролет свода больше пролета выработки и высота свода равновесия /ij равняется
- а Ао tg f 45°—
где Oj — полупролет свода равновесия;
а — пол у пролет выработки;
Лд —высота выработки;
m—угол внутреннего трения грунта.
Вертикальное давление на выработку q (см. рис. о24) принимается равномерно распределенным и равным произведению стрелы подъема свода равновесия Л. на объемный вес грунта у, т. е. ? = М-
Горизонтальное давление, действующее на стены крепи выработки определяется по формуле
/г = (Л, + 2)Ytg’^5°--|J, где i __интенсивность горизонтального давления в любой точке, располо-
2 женной на расстоянии г от кровли выработки;
<р —условный «угол внутреннего трения», равный arctg f.
При коэффициенте крепости породы горизонтальное давление в боках выработки незначительно и не учитывается.
2. ПОСТРОЙКА ТОННЕЛЕЙ
„ РАЗБИВКА ОСИ ТОННЕЛЯ
Разбивка трассы тоннеля может производиться:
а) непосредственно над тоннелем;
б) в обход горного массива методом полигона;
в) при помощи триангуляции.
Трассирование непосредственно над сооружением является наиболее простым и применяется при спокойном рельефе местности. При этом могут быть случаи трассирования прямолинейной оси тоннеля и криволинейной. В случае расположения тоннеля на кривой для трассирования его оси применяется способ многоугольника касательных или способ последовательных хорд.
Длина тоннеля определяется промером горизонтальных проекций разбитой оси на поверхности земли. Полученное при трассировании направление тоннельной оси закрепляют у входов в выработку постановкой створов, по которым в дальнейшем ориентируют направляющие шгольни. Створы закрепляют визирными знаками, хорошо видимыми с места стоянки инструмента.
Положение оси тоннеля внутри выработки закрепляется знаками, устанавливаемыми на расстоянии не более 100 м один от другого и забиваемыми в подошву выработки. При расширении выработки на полное сечение во избежание переборов и недоборов ведется разбивка поперечных профилей тоннеля по расстояниям, взятым через определенные промежутки. Эти расстояния вычисляются заранее аналитически или графически.
После трассирования производится разработка породы внутри тоннеля горным или щитовым способами и устройство обделки.
СПОСОБЫ ПРОХОДКИ ТОННЕЛЕЙ
Проходка тоннеля горным способом производится с установкой временных креплений, под защитой которых возводится обделка. Проходка тоннелей обычно начинается с устройства направляющей штольни, которая служит для геодезических работ и дальнейшего расширения профиля тоннеля. При разработке штольни уточняются свойства горных пород и в соответствии с этим конструкция обделки. В поперечном сечении штольня (рис. 325, а) имеет вид трапеции. Крепление штольни состоит из верхнего бруса (верхняка) двух стоек и лежня, соединенных врубками и скобами. Такая крепь, называемая дверным окладом, устанавливается вдоль штольни через 1—1 5 м Промежут-
i:c 324) n
,\TrWb'
:;J креп»
* Иь,р«^,
ки между дверными окладами крепятся досками толщиной 5—7 см и длиной на 30—40 см больше расстояния между рамами.
Размеры штольни (обычно шириной 2—3 м и высотой 2—2,5 м) достаточны для укладки узкоколейных рельсовых путей, трубопроводов и кабелей, а также для безопасного перемещения людей.
Для крепления штолен могут применяться сборно-разборные конструкции — металлические (рис. 325, б), деревянные и железобетонные.
кобой точке, ра_
srctg /.
зонтальиое
Рис. 325. Крепления штольни: а) деревянное; б) металлическое
является иаивыа ти. При этой ног: I я и криволинейной I -алия его оси пране- I
последоватыыш I
га:.-. .проекций раэй- I оиаиии направлен»; I jSKOI! створов, по и» I . Створы закрепляет I 1.'н.тру.меита.
:• т .я знаками, уяа- I : ого и забиваемое I . чое сечение во о- | .oil:?. профилей”®' I тки. Эти расстояния I
При устройстве штольни в мягких породах применяется так называемая забивная крепь. Сначала забивают доски под некоторым углом к плоскости потолка и стен. Под защитой этих досок разрабатывают породу и устанавливают следующую раму (рис. 326). Над верхняками и ногами рам укладывают поперечины и прижимают их к [забивной крепи временными клиньями. Затем забивают новый ряд досок и т. д. Лобовую стенку штольни (забой) также крепят досками.
>ды внутри Tl
Рис. 326. Способ крепления штольни:
1 — забивные доски; 2—поперечины; J —клинья; 4 — всрхняк; 5 — стойки; б —распорки
тановкой вр01^^
Проходи» которая сиу* , ТОННЕЛЯ- ‘‘Р"^ клветстяии
!25' а> '
1,5 ж- “г*
При проходке тоннелей с помощью нижней и верхней штолен (рис. 327) для связи между ними устраивают вертикальные шахты (фурнели) и наклонные или ступенчатые (рис. 328) выработки (бремсберги), служащие для спуска породы, подачи крепежных материалов и прохода людей.
В тоннелях большой длины при проходке применяют вертикальные выработки (шахты), служащие для развития фронта работ и для вентиляции. Внутренний диаметр шахт обычно составляет 5 ж.
Проходка горных тоннелей с применением крепи выполняется различными способами. Наиболее распространенные из них приведены ниже.
279
Способ опертого свода. При проходке тоннеля по способу опертого свода сначала разрабатывают верхнюю часть профиля и производят кладку свода, опирая его временно на естественную породу (рис. 329). Затем под защитой готовой кровли разрабатывают нижнюю часть профиля и постепенно отдельными участками подводят боковые стены под пяты свода. При этом существуют два приема разработки: одно*
Рис. 327. Вертикальный ход
сообщения:
/—верхняя штольня; 2 — фурнсль; нижняя штольня
Рис. 328. Уступчатый ход сообщения: /—верхняя штольня; 2 —бремсберг; 2 —нижняя штольня
штольневая, когда пробивают только верхнюю штольню, и двухштольневая, когда проходят верхнюю и нижнюю штольни.
Способ опорных стен. При этом способе сначала в два приема сооружают стены, затем разрабатывают верхнюю штольню и возводят свод на
Рис. 329, Проходка тоннеля то способу опертого Рис. 330. Проходка тоннеля по спада способу опорных стен
сооружают лт 33 ' п затвердения кладки свода разрабатывают ядпо и сооружают лоток иод защитой конструкции обделки котовая вп™,.,,.. ' вертикальное и горизонтальное горное давление ₽ воспринимает
280
Рис. 331. Проходка тоннеля по способу раскрытого профиля
Способ раскрытого профиля (рис. 331). При разработке тоннеля по способу раскрытого профиля сначала закладывают нижнюю направляющую штольню по оси тоннеля, а затем пробивают верхнюю штольню, причем обе штольни соединяют между собой короткими вертикальными шахтами. устраиваемыми для уборки грунта из верхней штольни. После этого расширяют выработку и выполняют кладку обделки тоннеля, начиная от подошвы.
Все перечисленные операции следуют одна за другой, занимая сплошной фронт работ в несколько колец.
Разработка породы при горных способах проходки производится механизированным инструментом, специальными машинами или взрывным способом.
Для транспортирования породы от места погрузки до отвала, а также для подачи строительных материалов используют вагонетки, двигающиеся по узкоколейным путям. Вагонетки перемешаются электровозами или лебедками (канатная тяга).
Кружала для обделки выполняют из дерева или металла. Деревянные кружала делают из стоек и косяков по очертанию свода. Кружала, поддерживающие опалубку из досок (толщиной 5 — 7 см), располагают через 1—1,2 ж. В выработках, не требующих креплений, могут применяться передвижные металлические кружала, установленные на тележках и снабженные домкратами для раскружаливания.
Обделка может бетонироваться на длине отдельных секций тоннеля (во время проходки головной части) или на всей его длине (после окончания выемки породы). Бетонный завод размешается вне тоннеля; при этом бетон подают в тоннель по трубам с помощью бетононасосов или вагонетками с укладкой вручную и уплотнением вибраторами.
Рис. 332. Ликерная крепь:
1— —^джружалъяые прогоям; ! — мкер 4 —раевор»? 5 —<и*лж<игже*
•*ежЛТ П'/рсдов я к>у«адам«), tf — болт. 7 — младым-Оабмшжа
Дтя заполнения пустот, остающихся за обделкой при ее возведении, в них нагнетают цементный раствор через трубки, заделанные в обделке.
В последнее время при проходке тоннелей применяется анкерная крепь (рис. 332), представляющая собой систему арочных кружал, под-'№1 J81
вешенную на подкружальных прогонах и укрепленную анкерами в кровле выработки. Анкеры изготовляют из стали диаметром 24 с клиновым замком. После устройства в породе шпуров в них вставляют анкерные стержни и шпуры заполняют раствором.
Кружала изготовляют из досок толщиной 4 см в три слоя в виде отдельных сегментов длиной 1,25-1,75 м, соединенных гвоздями. Кривизна кружал соответствует очертанию свода. Расстояние между анкерами вдоль тоннеля принимается равным 1,5 м, а между кружалами — около 1 м.
Бетонирование обделки сводов производится при помощи бетононасосов. Концы анкеров, выпускаемые из бетона, используются для устройства подвесных полков при нагнетании цементно-песчаного раствора за обделку. По окончании работ концы анкеров срезают автогеном.
Бесшовная бетонная обделка стен тоннеля выполняется с использованием передвижной металлической опалубки.
ПОСТРОЙКА ТОННЕЛЕЙ ЩИТОВЫМ СПОСОБОМ
Разработка породы щитовым способом и возведение обделки—единый производственный процесс, выполняемый при помощи специального агрегата (щита).
Щит представляет собой подвижную металлическую конструкцию цилиндрической формы, снабженную механизмами для разработки, крепления
Bud па по:'
Рис. 333. Схема щита:
/—ножевое кольцо; 2 — опорное кольцо; 3 — опорный домкрат; -/—оболочка 5 —забойный домкрат; 6 —выдвижная платформа; 7 —перегородка
и уборки породы, а также для возведения обделки по мере проходки. Конструкция щита (рис. 333) состоит из ножевого и опорного колец, хвостовой части (оболочки), перегородок, выдвижных платформ и системы домкратов. Ножевое кольцо подрезает выработку и защищает внутренние части щита от завала породой, так как верхняя режущая часть ножа выступает вперед, образуя козырек. В опорном кольце, жестко присоединенном к ножевому кольцу, размещают домкраты. Хвостовая часть щита представляет собой оболочку из листовой стали, под защитой которой возводится обделка.
Перегородки обеспечивают жесткость контура щита, причем к вертикальным перегородкам крепят забойные домкраты, воспринимающие давление породы со стороны забоя. К горизонтальным перегородкам крепят выдвижные платформы, а также домкраты для их перемещения.
Для передвижения щита применяют домкраты, упирающиеся в готовую часть обделки. Ход домкратов 1 -1,2 м при мощности 75—100 гп.
282

В последнее время при сооружении тоннелей входят в практику полностью механизированные щиты, в которых порода разрабатывается при помощи вращающихся фрез, укрепленных в передней части щита; при этом разработанная порода непрерывным потоком передается по системе транспортеров в бункер и далее в вагонетки. Механизированные щиты применяют главным образом в мягких породах. ,
Тоннельный щит монтируют в специальной камере, сооружаемой горных! способом у начала тоннеля или в промежуточном его сечении, связанном с поверхностью шахтой.
Разработка твердых пород ведется взрывным способом в сочетании с механизированной погрузкой породы. В мягких породах для проходки тоннелей могут применяться механизированные щиты. При обычных щитах разработка мягких грунтов (например, глины) ведется пневматическими лопатами. В неустойчивых породах (пески, суглинки, плывуны и т. п.) особое внимание следует обращать на тщательное крепление забоя при помощи вертикальных щитов, поддерживаемых забойными домкратами; в нижней части щита для выпуска породы устраивают специальные отверстия.
Тоннельную обделку из тюбингов или блоков собирают под защитой хвостовой части щита. Для установки тюбингов и блоков тоннельной обделки широко применяется специальный механизм—эжектор (тюбинго- и блокоукладчик) рычажного типа. Рычаг эжектора имеет на одном конце захватывающее тюбинг приспособление, а на другом — противовес. Рычаг может перемещать тюбинги по всей окружности поперечного сечения, а также вдоль оси щита. Благодаря этому тюбинг может быть взят непосредственно с транспортной тележки и установлен на свое место.
При сборке тюбинги и блоки укладывают на деревянные клинья. Правильность формы колец обделки регулируется металлическими тягами с натяжными муфтами.
После продвижения щита между обделкой и породой остаются пустоты, в которые нагнетают сухой гравий и цементный раствор под давлением 3—о ат. После заполнения пустот гравием и раствором за обделку нагнетают цементное молоко под давлением 10 ат. Устройство обделки заканчивается зачекан-кой швов и укладкой гидроизаляции.
Проходка тоннелей щитовым способом широко применяется при сооружении метрополитенов.
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОСТРОЙКЕ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
Метрополитеном называют городскую электрическую железную дорогу, проводимую, как правило, под землей в тоннелях. Метрополитен служит для быстрой перевозки больших масс пассажиров и строится в крупных городах с интенсивным движением наземного транспорта. Основными частями метрополитена являются: тоннели с обычным железнодорожным путем; станции с наземными и подземными вестибюлями, лестницами или эскалаторами для подъема и опускания пассажиров; вентиляционные установки; отопительные устройства, насосные станции; тяговые и понизительные подстанции; депо и мастерские для стоянки и ремонта вагонов и др.
Тоннели .метропалитенов возводятся преимущественно круглого в сводчатого профиля из металла, железобетона и бетона. Тоннели мелкого заложения имеют прямоугольное сечение и плоское перекрытие.
При постройке метропалитена в месте сооружения каждой станции и каждого перегона сначала устраивают шахтные ствалы, используемые впоследствии для вентиляции. Шахты распалагают в стороне от трассы и соединяют с тоннелями подходными выработками; последние в период строительства служат для транспортных целей, а затем для размещения вентиляционного оборудования. В местах примыкания подходных выработок коси будущих тоннелей возводят камеры, в которых монтируют проходческие щиты с эжекторами и другое оборудование для разработки породы и устройства обделки щитовым способом.
10В— 2 зац. I3S8 283
В трудных гидрогеологических условиях (плывуны и водоносные грунты) применяют специальные методы возведения тоннелей: горизонтальная проходка под сжатым воздухом (кессонные работы), предварительное искусственное закрепление грунтов (силикатизация, замораживание) и др.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Какие существуют виды тоннелей?
2. Из каких основных элементов состоит тоннель?
3. Как располагаются тоннели в профиле и плане?
4. Каких видов существуют монолитные обделки и как они устраиваются?
5- Какую конструкцию имеют сборные обделки?
6. Для чего устраиваются в тоннелях порталы, ниши, камеры и как они располагаются?
7. Как устраивается отвод воды и гидроизоляция в тоннелях?
8. Какая и как устраивается вентиляция в тоннелях?
9. Как и чем освещаются тоннели?
10- Что такое горное давление и как оно определяется?
11. Как производится разбивка осн тоннеля?
12. Какие существуют способы проходки горных тоннелей?
13. Как ведется кладка по способам опертого свода, опорных стен, раскрытого профиля?
14. Что представляет собой щит и как им производится проходка тоннеля?
15. Какие основные части метрополитена?
Глава X
ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ ПОДПОРНЫХ СТЕН
ВИДЫ ПОДПОРНЫХ СТЕН
Подпорные стены 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 нормальные откосы. Подпорные стены (рис. 334) обычно сооружают в случаях, когда путь
приходится проводить на косогорных и прибрежных участках вдоль обрывистых берегов рек, озер, морей, а также на подходах к тоннелям.
Кроме того, подпорные стены устраивают у откосов конусов насыпей или дамб для ограждения их от подмыва водой, в пределах заселенного места или в черте города для ограждения построек и территорий, по берегу моря для ограждения откосов насыпи от штормового действия морских волн или прибоя.
В горной местности для ограждения и защиты пути от обвалов камней, лавин снега, селей и т. п. возводятся галереи, противообвальные и улавливающие стены, селеспуски, барражи и др.
На дорогах, проходящих по косогорам, для уменьшения объема земляных работ применяют низовые и верховые подпорные стены. В первом случае ОС-
Рис. 334. Подпорная стена
нование стены находится на уровне проезжей части дороги, во втором случае — ее верхняя площадка.
Форму, размеры, материал и способ постройки подпорных стен выбирают в зависимости от геологического строения местности, крутизны поддерживаемого откоса'ил и конфигурации косогора, по которому проходит дорога. В настоящее время сооружают подпорные стены монолитной или сборной конструкции из железобетона, бетона или бутобетонной кладки, а также из каменной кладки — сухой или на растворе.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
Железобетонные подпорные стены, сборные и монолитные, предназначены поддерживать насыпи или ограждать выемки. По конструктивным особенностям сборные и сборно-монолитные подпорные стены разделяются на следующие
10В—2* 285
Рис. 335. Железобетонная ряжевая подпорная стена
типы: ряжевые, плитные, углового профиля, из пустотелых ящиков и комбинированные.
Ряжевые подпорные стены (рис. 335) монтируют из сборных железобетонных брусьев сечением от 15 X 15 до 25 X 25 см. Продольные брусья обычно имеют длину 5 м; длина анкерных брусьев определяется шириной стены и принимается равной 2,5 — 3 м. Брусья укладывают в виде ряда прямоугольных клеток, которые заполняют грунтом.В таком земляном массиве, укрепленном ряжевой основой, наружные продольные брусья работают на изгиб от горизонтального давления грунта в клетках ряжа, а поперечные брусья, имеющие по концам заплечики, воспринимают растягивающие усилия.
Ряжевые стены большей высоты делают с уступом. Преимущества ряжевых подпорых стен заключаются в том, что они не боятся осадки грунта и не требуют специальных дренирующих
устройств. Кроме того, для их устройства не требуется высококвалифицированных рабочих и сложных механизмов.
Плитные подпорные стены состоят из железобетонных столбов и досок (рис. 336) или плит. Столбы сечением 25 X 25 см устанавливают на расстоянии 1,5 м друг от друга. Железобетонные доски сечением 20 X 10 см и длиной 3 м изготовляют гладкими или ребристыми и укладывают за столбами. Воспринимая давление грунта, они передают его опорам.
Рис. 336. Железобетонная плитная подпорная стена
Рис. 337. Железобетонная уголковая подпорная стена
Уголковые подпорные стены (рис. 337) состоят из горизонтальной (фундаментной) и вертикальной или наклонной железобетонных плит. В отдельных случаях для увеличения жесткости конструкции устраивают поперечные ребра (контрфорсы); такие стены называют контрфорсными.
Стены сооружают из отдельных звеньев необходимой высоты длиной 1 — 2,5 м. Взаимное сопряжение блоков стены обеспечивается арматурными петлями, приваренными к рабочей арматуре (в специальных пазах). После сборки стыки блоков омоноличивают. Для устойчивости стенки против скольжения под ее подошвой устраивают железобетонные шпоры.
286
Глубина заложения фундамента подпорной стены принимается равной глубине промерзания грунта. Для отвода воды из-за стены служит дренаж и выпуски чугунных труб диаметром 10 см, располагаемых вдоль стены.
Многие элементы сборных подпорных стен (брусья ряжей, лицевые плиты, части уголкового профиля и т. п.) могут выполняться предварительно напряженными, чем достигается сокращение расхода материалов и уменьшение веса монтажных элементов.
КАМЕННЫЕ И БЕТОННЫЕ ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ
На дорогах широкое распространение имеют каменные и бетонные массивные подпорные стены разнообразной формы. В зависимости от местных условий для укрепления откосов насыпей и выемок применяют каменные стены на растворе, стены из бетона и бутобетона. В случае пологих откосов засыпки (не круче 1:2) и при грунте с углом внутреннего трения не более 15° устраивают стены, конструкция которых приведена на рис. 338, а. При откосах средней крутизны (до 1:1,5) и при грунтах с углами внутреннего трения 15—20° возво-
Рис. 338. Каменные подпорные степы
дят стены, изображенные на рис. 338, б. Поперечное сечение стен назначается по расчету в зависимости от их высоты и характера грунта, поддерживаемого стеной. В некоторых случаях учитывается также действие временной вертикальной нагрузки.
Иногда массивные подпорные стены устраивают с вертикальными лицевыми гранями и ступенчатой задней стеной (рис. 338, в).
В случае сооружения подпорных стен из каменной сухой кладки применяется прочный камень больших размеров. Кладка ведется с обязательным чередованием ложковых и тычковых камней с перевязкой швов, тщательной расщебенкой; и подсыпкой песка, чтобы улучшить передачу давления от одного камня другому. Для большей устойчивости поперечные размеры стен из’камен-ной сухой кладки увеличивают по сравнению с кладкой на растворе, а высоту стен принимают не более 6 м.
Фундаменты каменных и бетонных подпорных стен закладывают, как правило, на надежном естественном грунте ниже глубины промерзания; при необходимости устраивают свайный фундамент.
Грунтовые воды, скапливающиеся за подпорной стеной, ухудшают условия работы грунта и увеличивают его давление на стену. Поэтому для обеспечения нормального стока воды в стенах устраивают выпускные отверстия размером не менее 15 X 15 см, а также застенные дренажи из щебня или гравия. Задние поверхности стен покрывают обмазочной гидроизоляцией.
Во избежание неравномерной осадки и появления трещин подпорные стены разделяют на отдельные звенья, длина которых в среднем может быть принята от 3 до 4 м.
Для защиты земляного полотна, расположенного на берегу моря, от действия морских волн устраивают специальные типы каменных или бетонных
287
плпрпунпсть со стороны моря имеет криво-подпорных стен, у которых лицевая поверхность
--- / QQQ1
"'X".=s= Si
условиям местности. из габионов
JphcSX^^^^
3 мм с ячейками от 5 X 7 до 8 X X Ю см. Против сдвига стены габионов нижнего ряда закрепляют сваям v небольшой длины и диаметра.
Рис. 340. Подпорная стена из габионов
Рис. 339. Морская подпорная стена
При заполнении габионов с наружной стороны укладывают камни, размеры которых больше, чем размер ячейки, затем засыпают гравий или песок. Исключение составляют габионы нижнего ряда, которые для обеспечения дренирования заполняют только камнем.
2. ПРОТИВООБВАЛЬНЫЕ И СЕЛЕЗАЩИТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Противообвальные сооружения устраивают для укрепления обвальных косогоров и выемок, для защиты пути от оползней, сплывов, падения камней, осыпей, снежных лавин и др. По способу ограждения пути противообвальные сооружения подразделяются на следующие:
а) галереи, перекрывающие путь и защищающие его как сверху, так и сбоку;
б) улавливающие сооружения и устройства, ограждающие путь только сбоку — со стороны нагорного склона.
Селями называют грязе-каменные потоки, стекающие по оврагам с горных склонов. Так как сели загромождают путь и создают угрозу безопасности движения, в местах наиболее мощных грязе-каменных выносов устраивают селеспуски, барражи и другие устройства.
Галереи имеют различную конструкцию и выполняются из камня, бетона и железобетона. Каменные галереи делают арочного типа (рис. 341). Подобные галереи состоят из внутренних степ, расположенных со стороны склона, и из внешних стен; пролет между стенами перекрыт каменным сводом.
Железобетонная галерея (рис. 342) состоит из двух стен — внутренней (со стороны косогора) и внешней, перекрытых сборными железобетонными балками, обычно таврового сечения. Для'освещения галереи и уменьшения объема кладки во внешней стене устраивают’окна (проемы). Сборные железобетонные балки перекрытия поддерживают амортизирующую отсыпку толщиной 3 .ч из местного грунта. Стены делают из бутовой кладки; проемы перекрывают железобетонной перемычкой. Сверху перекрытия укладывают гидроизоляцию с отверстием в бортике (см. рис. 342) для выпуска воды. За внутренней стенкой 288
устраивают дренаж с выпуском воды в путевой лоток. За последнее время в галереях вместо внешних стен с окнами устраивают отдельные столбы, служащие опорами перекрытия.
У л а в л и в а ю щ и е сооружения для задержания обвалившихся частей горной породы устраивают в виде полок-террас, рвов, обвалований, подпорных
Рис. 341. Каменно-арочная галерея: внешняя стена; 2 — внутренняя стена; 3 — свод;
4 — засыпка
Рис. 342."Железобетонная галерея:
1 —внутренняя стена; 2 — внешняя стена с проемом; 3 —железобетонное перекрытие; 4 — бортик; 5 —гидроизоляция; 6 — амортизирующая отсыпка
стен и др. Улавливающие сооружения обычно располагают у полотна дороги в основании нагорного склона или откоса выемки при крутизне склонов до 40°. Каменные подпорные стены (рис. 343) возводят из каменной кладки на це
Рис. 343. Каменная улавливающая стена
ментном растворе. За стеной (со стороны падения камней) устраивают амортизирующую отсыпку из грунта, предохраняющую стены от ударов камней; толщина отсыпки поверху принимается не менее 1 м. Непосредственно за стеной устраивают дренаж с выпуском воды через отверстие в кладке стены.
' Для возведения улавливающих подпорных стен на Закавказской дороге применяют сборные конструкции из пустотелых железобетонных блоков (рис. 344). Блоки изготовляют на полигоне из бетона марки 150. Стены блоков
Рис. Сборная
железобетонная стена
толщиной 15—20C.W армируют металлической сеткой. Два блока составляют одну секцию длиной 7 .и. .Между собой блоки соединяются посредством сварки выпущенной арматуры и омоноличивания стыков. Установка блоков на место производится краном.
С е л е с п у с к и сооружают в виде широкого арочного или рамного перекрытия (рис. 345) над железнодорожным путем. Для перепуска селей из оврага на поверхности перекрытия делают лоток. В большинстве селеспусков лотки имеют трапецеидальное очертание высотой 3 .« и шириной понизу 4—6Стены и днища лотков выкладывают гранитом. На селеспусках балочной конструкции делают консольный вылет лотка. В арочных селеспусках сброс селей осуществляется в виде вертикальных стен, ограниченных с боков направляющими крыльями. Подводящие к лотку стены располагают применительно к очертанию бортов лога. Продольный уклон селеспусков составляет 8—15°.
Барражи представляют собой подпорные стены, из сухой кладки. Барражи располагают на горных
обычно возводимые
склонах поперек логов или оврагов, перекрывая овраги в нескольких ме-
Рис. 345. Селеспуск
При * gsS гдля умея
1. К«,1
2- Ка
я“Е Тд#
•” ГЯ
5. В
стах. Для пропуска стекающей по логу воды в барражных стенах устраивают водоотводные отверстия. По мере'загружения селями барраж' наращивают или строят новый в другом месте.
3. ВОЗВЕДЕНИЕ ПОДПОРНЫХ СТЕН
Элементы железобетонных подпорных стен можно изготовлять непосредственно на месте строительства пли на полигонах. Для изготовления элементов сборных подпорных стен применяют специальные формы из дерева или металла, а иногда из железобетона (матрицы). Чтобы укладываемый бетон несхватывался со стенками бетонных матриц, их поверхность тщательно смазывают отходами масел или глиняными растворами. Стальные формы ио сравнению с деревянными отличаются значительным сроком службы и допускают большую оборачиваемость.
290
-VKo"<erkO?'*<* ' Меж?®" Л в’,"1'Щен?^ JI"'BKa блокэд'Р-п'
и“;Г очс₽^
I темы к , ’"'"уеках бад» ’ ,,bui«- лотка fi шляется в вщр "К°в направляв, и'ны располагав ога- Продольны»!
'Опорные стены н а ют на Гирод в нескольких ме>
При монтаже железобетонных сборных подпорных стен наиболее применимы самоходные стреловые краны на гусеничном или автомобильном ходу, вантовые стреловые краны и др.
При сооружении каменных подпорных стен пользуются шаблонами, которые устанавливают по концам секций; между шаблонами натягивают причалки, по которым ведут кладку. Бетонные подпорные стены бетонируют в опалубке. Горизонтальные доски опалубки наращивают по мере бетонирования стены. Для уменьшения расхода цемента в бетон отапливают бутовый камень.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Какие существуют виды подпорных стен?
2. Какой конструкции сооружаются железобетонные, каменные и бетонные подпорные стены?
3. Для чего служат и какой конструкции устраиваются противообвальные сооружения, галереи?
4. Для чего устраиваются и что собой представляют улавливающие стены?
5. В каких случаях и какой конструкции сооружаются селеспуски, барражи?
стенах устра*' барраж нар*'
... цемент*
1 И-1Н “ст ...ч .ncxwnijjg
I JKTT r
J ЮТ
Глава XI
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
В шкафной 41 „вве плохого сос ЛьСОВ С большим слабости оснс 'Р раняются от Л двухпутной О) „ройку под втор< В каменных опор;
1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАССИВНЫХ ОПОР МОСТОВ
НАБЛЮДЕНИЯ ЗА КЛАДКОЙ ОПОР
Рис. 346. Выветривание облицовки опор
В каменных и бетонных опорах мостов в процессе эксплуатации ведут наблюдения за состоянием кладки опор с тем, чтобы своевременно обнаружить появившиеся дефекты: выветривание, трещины, нерасшитые швы, выщелачивание, застой воды на подферменных площадках, растрескивание сливов, сколы подферменников и др.
Выветривание бетонной кладки и камней облицовки (рис. 346) происходит под влиянием атмосферных воздействий — ветра, дождя, резких изменений температуры. В бетонных опорах, не облицованных камнем, повреждения начинаются с разрушения поверхностного слоя кладки, при этом цементный раствор теряет свою прочность, крошится и в виде тонких лещадок (пластинок) отделяется от тела опоры. Облицовка из слабых и недостаточно морозоустойчивых камней легко разрушается, причем наружный слой камней делается рыхлым и расслаивается.
Наиболее интенсивное выветривание и разрушение поверхности опоры могут происходить в зоне переменного уровня воды и ледохода.
Трещины в каменной облицовке или в бетонной кладке опор могут появиться от различных причин. Так, например, трещины под подферменными площадками (рис. 347, а) могут возникнуть вследствие неудовлетворительной работы опорных частей, когда на опору передаются значительные тормозные и тяговые горизонтальные силы. При наличии на промежуточной опоре двух неподвижных опорных частей или большого трения в подвижных опорных частях могут образоваться трещины, проходящие от подферменников сверху вниз, как бы раскалывающие опору. Трещины в верхней части опор под подфермен-никами могут быть также вызваны отсутствием прокладного ряда или перегрузкой ферм. 292

по целому камню, вызвавших их nos
В бетонных оп ные трещины в бе (рис. 348), бывают чества тепла при стремится расшир имеющие более ни растягивающие yci
Рис. 348. Уса доч нс треип
Дочных трещин npi ' здочную армату •'’ического характер Нии- применением । Кам‘1. хорошим ух<
Горизонтальны икают вследстви ет°нирования.
В опорах из же 1 ежДУ блоками (pi
В шкафном части устоя возможно появление трещин (рис. 347. б) вследствие плохого состояния кладки или наличия расположенных над ней стыков рельсов с большими зазорами, вызывающими удары колес подвижного состава. При слабости основания или фундамента появляющиеся в кладке трещины распространяются от низа к верху опоры. В случае неравномерной осадки основания двухпутной опоры, эксплуатирующейся под один путь или имеющей пристройку под второй путь, могут появиться трещины, раскалывающие опоры. В каменных опорах трещины могут проходить по швам облицовки и иногда
Рис. 347. Виды трещин в опорах:
а) под подферменниками: б) в шкафной части устоя
по целому камню. Характер распространения трещин зависит от причин, вызвавших их появление.
В бетонных опорах (без облицовки) иногда возникают усадочно-температурные трещины в бетоне. Эти трещины, обычно вертикальные шириной до 2 льи (рис. 348). бывают вызваны экзотермиен, т.е. выделением значительного количества тепла при твердении бетона. Под действием этого тепла ядро опоры стремится расшириться, чему, однако, мешают поверхностные слои бетона, имеющие более низкую температуру. В результате этого в бетоне возникают растягивающие усилия, которые приводят к образованию трещин. Против уса-
Рпс, 349. Трещины по швам между железобетонными блоками
Рис. 318. Усадочно-температурные трещины
дочных трещин при проектировании иногда применяют специальную протнво-усадочную арматуру. Возможность появления трещин усадочного и экзотермического характера можно уменьшить правильной организацией бетонировании, применением бетона жесткой консистенции, пластифицирующими добавками, хорошим уходом по окончании бетонирования.
Горизонтальные трещины, иногда наблюдаемые в бетонных опорах, возникают вследствие неудовлетворительного сцепления бетона в швах бетонирования.
В опорах из железобетонных блоков трещины обычно появляются по швам между блоками (рис. 349).
Трещины в кладке при отрицательной температуре увеличиваются по ширине, а при положительной — уменьшаются. Так как подобные изменения ширины трещин крайне незначительны, их считают стабильными. Подвижная нагрузка может также вызывать раскрытие и закрытие трещин по ширине. Такие трещины как бы «дышат» под нагрузкой и могут расти подлине и ширине.
Простейшие наблюдения за трещинами могут вестись посредство?.! цементных «маяков» (рис. 350, а), при этом надо учитывать появление трещин в "маяках», вызванных колебаниями температуры, а также усадкой цемента самих «маяков». Более точные наблюдения за изменениями ширины трещин ведутся при помощи лупы со шкалой, микроскопа с делениями, тензометра, индикатора, трещиномера (рис. 350, б), штангенциркуля (рис. 350, в), пластинок с делениями (рис. 350, г) и т. п. Все обнаруженные трещины зарисовываются на эскиз
Рис. 35о. Приспособления для наблюдения за трещинами в кладке:
/—трещина; 2 — марка; 3 — маяк; -/ — индикатор; Л—штангенциркуль; б —пластинки
Рис. 351. Выкрашивание расшивки швов между бетонными блоками
ных чертежах конструкции, при этом указывается время появления трещин, дата и температура воздуха, при которой измерялась величина раскрытия трещины. На самом сооружении отмечают масляной краской границы распространения трещины.
В опорах иногда наблюдается выкрашивание расшивки швов между камнями облицовки или между бетонными блоками кладки опор (рис. 351). Наибольшему разрушению подвержена расшивка швов кладки в пределах колебания горизонта вод. Через образовавшиеся пустые швы внутрь кладки попадает вода, которая при замерзании может вызвать трещины, выпучивание облицовки и т. п.
При наличии выкрошившихся швов или трещин паводковые воды и дождевые (при косом дожде) проникают в кладку, отчего происходит выщелачивание раствора, что ослабляет прочность кладки опоры.
Все трещины во избежание попадания в них воды и размораживания кладки заделывают полимерцементным или другим раствором.
Подфермеиные площадки должны содержаться в чистоте и полной исправности, так как на загрязненных подферменных площадках может задерживаться влага, способствующая разрушению поверхности сливов и появлению в них трещин, через которые вода проникает в кладку опор.
При отсутствии стока воды с подферменных площадок сливы переделывают с приданием им уклона не менее 0,2, а трещины в сливах своевременно заделывают цементным раствором.
Одним из признаков неисправности подферменных площадок являются следы выщелачивания раствора кладки опор в виде белых потеков и влажных пятен на опорах ниже карниза. В устоях выщелачивание раствора может быть 294
'?е > всличиваюл. s подобные ивь "ильными, ПодЛ,Не’1";
ие трещин по
- ’’Средством леннетрещнн^'еят-/еадкон цемента Л!”’ прнны трещин ВЛ
систра, иидин^1*» пластинок с де1ХРа' исовываются на
вызвано отсутствием или неисправностью изоляции балластного корыта, соприкасающихся с насыпью поверхностей опор, а также неудовлетворительным состоянием дренажа.
Подферменники при недостаточной прочности или неправильной укладке работают на изгиб; поэтому в них могут появиться трещины. Трещины в под-ферменниках могут появляться также вследствие ударов (при проходе поездов) неплотно опирающихся опорных частей.
За дефектными подферменниками устанавливаются соответствующие наблюдения. В необходимых случаях на них ставят хомуты или устраивают железобетонные обоймы.
НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ ОПОР
В дефектных опорах иногда может наблюдаться осадка наклон (крен) или смещение (скольжение). Подобные деформации могут быть вызваны различными причинами, например недостаточным заложением фундамента, подмывом
иванне расшивки швов ными блоками
Рис. 352. Деформации опор: а) наклон устоя; б) наклон быка
Условные оОозиачеиин: ------------до деформации ------------ после деформации.
гя появления трещин, величина раскрытия ской границы распро-
вки швов между кам-опор (рис. 351). Нан-<и в пределах колеба-\трь кладки попадает выпучивание облицов-
дновые воды и до*’ ^исходит выщелачива-
замораживания КЛаД-
JM.
р жаться в чистоте < н ы х пл ошадкаХ 1,0 поверхности ел"808
... i в кладку 0П°РлЫ.
.К сливы перед ел сливах своевремея
. .юшадок яВЛЯК^
I,отеков и влаЛ,'ть раствора может
Рис. 353. Приспособление для подводного осмотра опор: / — ящик 2 —стекло; 3 — смотровое окно
опор. Смещение устоя может явиться следствием неудовлетворительного отвода воды из насыпи за устоем и увеличения давления на него от переувлажненного грунта.
Деформацию опоры легко заметить по положению рельсового пути над опорой: в случае осадки опоры наблюдаются просадки пути. Крен (наклон) опоры вызывает искривление рельсовых нитей в плане. Смещение или наклон опоры (рис. 352) можно обнаружить по изменению расстояний между смежными пролетными строениями или между концом пролетного строения и шкафной стенкой, а также по изменению взаимного положения осей балансира и опорной плиты подвижных опорных частей.
Признаком осадки, смещения или крена опор может служить осадка и сползание насыпи за устоем, наличие трещин в опорах, отклонение граней опоры от вертикали и т. п. При наличии явлений, указывающих на деформацию, за опорами устанавливают тщательное наблюдение и в нужном случае принимают необходимые меры. За опорами, имеющими осадку или крен, наблюдения обычно ве
дут посредством периодической нивелировки подферменников и сравнением полученных данных с отметками надежного репера или с подферменниками других опор, не имеющими осадки.
Наблюдения за креном опоры можно также вести: при помощи теодолита; отвеса “тепленного на верху опоры и опущенного до обреза фундамента, посредством двух взаимно перпендикулярных уровнен, расположенных на вололазноо&.1е; довательской станцией. К распространенным повреждениям опор под водой относятся: вывал облицовочных камней, особенно в ледорезах, нарушение об-лицовочных швов; разрушение бетонной поверхности с оголением защитной ар-матурной сетки; щели между кладкой в уровне обреза фундамента; разрывы надкессонной обшивки с вывалами бутовой или бетонной кладки.
Повреждения опор чаще всего встречаются в уровне переменного горизонта воды и ледостава. Так как обрезы фундамента многих опор заложены на глубине 0,5—1,5 .и от меженного горизонта, то для их осмотра пользуются ящиком со стеклянным дном (рис. 353). Во время осмотра ящик кладут стеклом на воду, чем снимают рябь и блики с воды, причем видимость резко улучшается. В необходимых случаях через стекло ящика производят фотографирование дефектов опоры.
РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ ОПОР
Ремонт кладки опор обычно состоит из расшивки выкрошившихся швов, заделки трещин, смазки сливов, штукатурки выветрившейся поверхности, частичной перекладки и т. п. В случае необходимости производится постановка тяжей, каркасов, хомутов, устройство железобетонных поясов, оболочек, прокладчиков, цементация кладки, торкретирование и др.
Расшивка (зачеканка) выкрошившихся швов облицовки производится обычно цементным раствором состава 1:2. Все выветрившиеся и растрескавшиеся швы облицовки тщательно расчищают на глубину 5—6 см от слабого раствора, крошек, пыли и промывают струей воды под напором. Затем раствор набрасывают в шов и разделывают специальным расшивником. Швы делают вогнутыми глубиной 6—10 мм. В зависимости от местных условий расшивка швов производится с легких подмостей или при помощи подвесных люлек.
Заделка стабильных трещин, не увеличивающихся по ширине, может производиться с помощью полимерцементных растворов, красок. При этом предварительно поверхность с трещинами шириной менее 1 мм тщательно очищают от грязи, пыли и масел механическими щетками, скребками и продувают воздухом. Затем на сухую поверхность кладки наносят полимерцементное покрытие при помощи краскораспылителей или кистями. Стабильные трещины с шириной раскрытия более 1 мм сначала разделывают в ширину’ и глубину (на клин) по 10 леи, а затем заполняют жестким полимерцементным раствором посредством «чеканки».
Ремонт (смазка) с л и в о в на подферменных площадках делают обычно цементным раствором состава 1:2. При этом с поверхности сливов удаляют потрескавшуюся и отставшую смазку, а все неровности и углубления выравнивают раствором. Если поверхности сливов имеют недостаточный уклон» то последний исправляется увеличением толщины смазки, а в необходимых случаях укладкой слоя бетона.
Ремонт облицовки при местном ее расстройстве заключается в замене отдельных негодных камней; при этом новые облицовочные камни естественных пород или из бетона укладывают на место с расщебенкой пустот и заливкой их цементным раствором. Замена поврежденной облицовки в уровне горизонта меженных вод может выполняться зимой при наинизшем горизонте воды с вымораживанием ледяного слоя и прогревом укладываемых камней.
Выветрившаяся облицовка ремонтируется посредством штукатурки по металлической сетке, для чего после удаления отслаивающихся частиц поверхность облицовки насекают и в швы облицовки забивают костыли, к которым прикрепляют сетку из проволоки диаметром 2—4 леи с ячейками о—юсм. После промывки на подготовленную поверхность наносят штукатурку из цементного раствора обычно состава 1:2 слоем в 2_3 си. ' ’ к
при Помору - обреза ф *ей. распадов
няется еодада пениям опор । порезах; нар« -злением аащ
Местные повреждения на поверхности бетонной кладки опор устраняют посредством удаления поврежденного слоя, скалывания его зубилами с последующей насечкой поверхности и очисткой ее стальными щетками. На подготовленную таким образом шероховатую поверхность набрасывают первый слой цементного раствора состава 1:1 толщиной 5—7 мм без затирки; после этого сильными бросками наносят раствор и затирают его до получения гладкой поверхности.
Перекладка опор мостов производится при иеудоалетворитель-ном их состоянии: большом количестве глубоких трещин, наклоне шкафной стенки, развале обратных стенок, отколе передней стенки и т. п. Работы по
езко \
переменного
' -*сяы в» ** '1 " -’ьзуются ЛХУ-
-еися позер хности, ^
-- —..._"*
Рис. 254. Усзлееяе опор;
j) же^вег.;4ете*гжт соэсотк б) жиезс4етсево£ руйвяжсв
- i z~.ным ; аств'р л
г.ерекладке опор обычно выполняются с устройством разгрузочного моста, на который переводят движение Старую кладку с негодным раствором полностью разбирают, а новую производят с правильной перевязкой швов и расщебенкой пустот на растворе. Для лучшей связи с раствором камни новой кладки очищают от грязи, пыли и промывают, а перед укладкой смачивают водой. Гк окончании работ кладку поддерживают во влажном состоянии.
Железобетонные пояса для усиления кладки опор мостов обычно делают высотой около 1,0—1,5 м я толщиной 25—К) см (рис. 354, а). Арматур пояса прикрепляют к кладке опоры металлическими штырями диа-метрсм 20—25 мм. Пояса выполняют из бетона марки не ниже 200. В верная твердения бетона поясов должен поддерживаться влажный режим. В случае необходимости поверхность опоры между поясами штукатурят по металлической сетке.
Железобетонные рубашки (о б о л о ч к и) применяют для усиления кладки опор обычно на всю их высоту (рис. 354, б/. По условиям бетонирования в опалубке толщина оболочки делается не менее 12— 15 см. Оболочки армируются металлической сеткой, прикрепленной к штырям, заделанным 3 кладку. Штыри диаметром 12—20 мм закрепляют в шпурах, проб} рейны х в к-тадке на длину не менее 8—10 диаметров штыря. Сетку" с размерами ячеек 1Г>—20 см яылгаляхл из проволоки-катанки диаметром 5—10 мм я привязывают к штырям вязальной проеатокой. На устоях оболсякн устраивают по
открытым поверхностям с заведением в грунт на 40—50 си. Нижняя часть оболочки опирается на обрез фундамента, а верхнюю доводят до карнизных или кордонных камней, при этом верхнюю грань оболочки делают наклонной для стока воды и тщательно затирают цементным раствором.
Усиление подфер менниковв случае появления в них трещин выполняют посредством постановки металлических хомутов или устройством железобетонных обойм.
Замена подферменных камней производится в случае невозможности их усиления. При замене подферменников пролетное строение поднимают домкратами, установка которых осуществляется так же, как и при выправлении опорных частей.
Цементация (инъекцирование) производится для укрепления кладки опор мостов и заключается в нагнетании под давлением цементного раствора в трещины кладки через пробуренные в ней отверстия (скважины). Цементный раствор, заполняя поры и пустоты, связывает части массивной кладки в одно целое, увеличивает прочность, плотность и водонепроницаемость кладки. Цементация производится при температуре не ниже + 5° С.
Скважины обычно размещаются в шахматном порядке на расстоянии от 0,9 до 1,5 .и друг от друга в зависимости от местных условий. Направление скважин для нагнетания наклонное — под углом 10° к горизонту; глубина скважины назначается в зависимости от размеров сооружения.
Скважины для цементации кладки бурят перфораторами. Диаметр скважин принимается от 36 до 65 мм в зависимости от их глубины и типа применяемого инъектора — прибора, присоединяемого к шлангу для ввода цементного раствора в кладку.
После окончания бурения все скважины промывают водой под давлением 2—4 ат при помощи длинных трубок, свободно вставляемых в скважины почти на всю их длину. Промывку скважин ведут сверху вниз и продолжают до тех пор, пока вытекающая из скважины вода не станет чистой. После промывки скважины продувают сжатым воздухом под давлением 2 ст и закрывают деревянными пробками, обвернутыми паклей. Пробку вынимают лишь перед началом цементации каждой скважины. До начала работ имеющиеся трещины и пустые швы, через которые возможно вытекание нагнетаемого раствора, тщательно законопачивают паклей.
Для цементации применяется, как правило, чистый цементный раствор без примеси песка из цемента марки не ниже 300. Консистенция раствора для цементации от 1:10 до 1:1 (от 10 до 100 частей цемента на 100 частей воды по весу).
Для улучшения качества нагнетаемого в кладку цементного раствора, кроме цемента и воды, применяют пластифицирующие добавки (0,2—0,25% сульфитно-спиртовой барды или 0,075—0,1% мылонафта). При необходимости увеличения прочности растворов в начальный период твердения и в качестве ускорителя твердения добавляют хлористый кальций в количестве не более 5% веса сухого цемента.
Давление раствора в начале нагнетания составляет 0,5—1 ат, затем постепенно повышается до 5—6 ат. При наличии сильно трещиноватой кладки и необходимости применять высокие давления, которые могут нарушить прочность кладки, сначала устраивают железобетонные рубашки, а затем производят цементацию.
Для нагнетания цементного раствора в кладку применяют специальные нагнетатели, работающие от компрессорной установки, а при небольшом объеме работ — ручные поршневые (плунжерные) насосы (рис. 355). Раствор подается в скважины при помощи инъекторов с циркуляционной трубкой или более простого типа — в виде отрезков газовых труб диаметром до 25 мм, снабженных приспособлениями для закрепления трубок в скважинах.
Подача цементного раствора от насоса к инъекторам производится по гибким шлангам. Внутренний диаметр шлангов принимается от 18 до 25 мм, а дли-298
на __ от 6 до 10 м. Для предохранения от повреждения и истирания шланги заключают в проволочную обмотку.
В последнее время за рубежом для ремонта кладки широко применяют аэроне ментные растворы. Особенностью аэрированного раствора является наличие в нем пенообразующего состава, придающего раствору повышенную водонепроницаемость, быстроту схватывания и устойчивость против усадочных трещин. Аэроцементный раствор приготовляют в специальных растворомешалках и наносят на кладку пистолетами или применяют инъ-екторы.
Усиление подводной кладки опор может производиться посредством устройства вокруг опор водонепроницаемых перемычек, забивки
Рис. 355. Оборудование для цементации кладки:
а) плунжерный насос; б) ннъектор: /—бак с раствором; 2 — поршень; 3 — обойма крепления; 4 — к ннъектору; 5 —шаровой
клапан; б —манометр; 7 — уплотнитель
Рис. 356. Усиление подводной кладки: /—шпунтовая перемычка: 2 — распорка; 3 —железобетонная рубашка
металлического или деревянного шпунта, опускания ряжевых или металлических оболочек. Перед опусканием ряжевых или металлических оболочек дно вокруг опоры тщательно планируют каменной и щебеночной отсыпкой. После устройства перемычки производят укладку подводным способом тампонажного слоя бетона толщиной от 50 см до 1,5 м в зависимости от глубины воды. После окончания твердения бетона откачивают воду. По мере откачки устанавливают распорки между перемычкой и телом опоры и заделывают появившиеся течи. Затем на опоре устраивают железобетонную рубашку (рис. 356) и производят в случае необходимости инъекцирование кладки. По окончании работ разбирают перемычки.
Ремонт подводной части опор может быть выполнен и без устройства водонепроницаемой перемычки путем опускания железобетонной или металлической оболочки и бетонирования пространства между оболочкой и опорой подводным способом. Оболочки монтируют на плавучих или подвесных подмостях и опускают на место краном.
2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ КАМЕННЫХ И БЕТОННЫХ МОСТОВ
НАДЗОР ЗА СОСТОЯНИЕМ КЛАДКИ
При надзоре за каменными и бетонными мостами особое внимание обращается на возможность появления в них разного рода трещин. В арочных массивных мостах иногда возникают поперечные трещины в замке или в пятах свода (рис. 357). Эти трещины могут появиться вследствие неравномерной осадки
опор, резкого колебания температуры, неправильного раскружаливания и дефектов кладки. Трещины в своде иногда сопровождаются трещинами в щековых стенках. Вследствие деформации свода от колебания температуры иногда вдоль
Рис. 357. Характер трещин в сводах каменного моста:
/ — в замке: 2 — в пяте; 3 — в сопряжении облицовки с кладкой; 4 — в щековой стенке; 5— в сопряжении свода с щековой стенкой
Недостаточи ;йпиор'и^Т|а“.
•iartnPH плохом «оешин или знг 7оркРеТИРоваНИ'
криволинейного очертания свода возникают трещины, указывающие на отделение свода от щековых стенок.
Порядок надзора за всеми трещинами в каменных и бетонных мостах такой же, как за трещинами в кладке массивных опор.
Кроме трещин, в массивных мостах иногда наблюдается выветривание облицовки и выкрошивание цементного раствора из швов. Расшивка швов
производится так же, как и в
массивной кладке опор.
При содержании массивных мостов особое внимание следует обращать на состояние изоляции и нормальный отвод воды. Обычно на плохой отвод воды указывают мокрые пятна и потеки выщелачивающегося раствора по поверхности свода. На неудовлетворительную работу водоотводных приспособлений могут указывать также потеки воды, просачивающейся мимо водоотводных трубок вследствие плохой укладки изоляции около трубок.
Рис. 358. Потеки выщелачивания раствора ренней стороны свода, могут указывать на
Потеки выщелачивающегося раствора (рис. 358), наблюдаемые обычно с внут- - процесс вымывания раствора
кладки водой и на неудовлетворительное состояние изоляции или ее отсутствие Если изоляция отсутствует, при выщелачивании раствора на поверхности свода образуется белый кристаллический наплыв, иногда в виде сталактитов 300
ТоркретиР0 увлажненной см шение частей це “ ется быстрой зерен не более S ‘ Количество к Весу цемента, рактеризуется При недостатке сухие пятна, а г. крет оплывает.
При под пт для торкретиро отставшие части ют трещины и делают на эти: них насечки, п> ют от грязи, ш и т. п. Очистка! верхности и рои: ными щетками песком из цем очистки поверх! сжатым воздухе
При ремонт толщиной 20—4 которая придаем Сетку у стр айва! 10 СМ. Для при 30—80 см один ( кой на расстоян
Торкретиро Дования (рис. 3 ного бака, шлан Диться на высот] тРи слоя, так ка 0Плывать. Нане Схватывання пре НаРУжного возд
В последнее т ш п Р и "Рнц-бетон (и Планового i
ФРакЦий
,я- Добавка Шг|Р‘|ц-бетона ч<
Недостаточно плотный бетон мостовых конструкций при отсутствии изоляции теряет свою прочность и разрушается под действием воды, превращаясь в пористую массу. Поэтому в эксплуатируемых массивных мостах при появлении потеков и других признаков выщелачивания раствора нужно вскрыть балластный слон и произвести'замену изоляции.
При плохом состоянии кладки, при наличии в массивных мостах глубоких трещин или значительного выветривания производится цементация кладки, торкретирование поверхности свода или его усиление.
РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ СВОДОВ
Рис. 359. Схема торкретной установки: /-цемент-пушка; 2 —сопло; 3 — шланги, ^—водяной бак; 5 — воздухоочиститель; 6 — компрессор
Торкретирование состоит в нанесении на ремонтируемую поверхность увлажненной смеси цемента с песком под действием сжатого воздуха. Соотношение частей цемента и песка колеблется в пределах от 1 : 2 до 1 : 6. Применяется быстросхватывающийся цемент высоких марок и песок — с крупностью зерен не более 5 лм< и влажностью до 3—5%.
Количество воды в торкрете обычно составляет 10—15% по отношению к весу цемента. При правильном увлажнении смеси поверхность торкрета характеризуется жирным блеском. При недостатке воды 'появляются сухие пятна, а при избытке — торкрет оплывает.
При подготовке поверхности для торкретирования удаляют все отставшие части кладки, расчищают трещины и дефектные места, делают на этих местах и вокруг них насечки, поверхность очищают от грязи, пыли, пятен мазута ит. п. Очистка торкретируемой поверхности производится проволочными щетками или чистым сухим песком из цемент-пушки. После очистки поверхности ее продувают
сжатым воздухом и затем промывают струей напорной воды.
При ремонте массивных сооружений торкретное покрытие обычно делают толщиной 20—10 льи и при необходимости армируют металлической сеткой, которая придает ему большую прочность и предохраняет от усадочных трещин. Сетку устраивают из проволоки диаметром 2—4 зш со стороной квадрата 5— 10 с.*.'. Для прикрепления сетки в кладку заделывают штыри на расстоянии 30—80 с.м один от другого. Сетку присоединяют к штырям вязальной проволокой на расстоянии не менее 10 .ч.и от поверхности.
Торкретирование выполняют при помощи следующего основного оборудования (рис. 359) : цемент-пушки, компрессора, воздухоочистителя, водяного бака, шлангов и сопла. Подача материала цемент-пушкой может производиться на высоту до 80 .« и по горизонтали до 200 .и. Торкрет укладывают в два-три слоя, так как слой более 20 лм< при нормальном количестве воды начинает оплывать. Нанесение следующего слоя торкрета производится лишь после схватывания предыдущего. Торкретные работы производятся при температуре наружного воздуха не ниже 4- 5° С.
В последнее время для ремонта и усиления поверхности кладки применяют ш п р и ц-б ет о н. обладающий высокой водонепроницаемостью. Шприц-бетон (или крупнофракционный торкрет) представляет собой смесь пуццоланового портланд-цемента марки 400, промытого песка, гравия крупностью фракций до 25 лез», воды и добавки — ускорителя схватывания и твердения. Добавка в количестве 2 4% веса цемента обеспечивает схватывание шприц-бетона через 2—3 мин. Шприц-бетон наносят специальной машиной
под давлением 8—10 ат; расстояние сопла от поверхности 1—1,2 м; толщица покрытия 10—15 см. „пг.пп ,
Усиление свода производится в тех случаях, когда кладка его сильно выветрилась и разрушилась. В этих случаях, если позволяют местные условия, сверху или снизу свода устраивают железобетонную оболочку.
Для устройства оболочки сверху свода применяют разгружающие пакеты. При этом уровень рельсового пути, уложенного на пакетах, делают несколько выше свода, чтобы иметь достаточную высоту для производства работ. Опорами пакетов служат брусчатые клетки, уложенные в забутке над быками. Под прикрытием разгружающих пакетов производят установку арматуры и бетонирование оболочки усиления, а также устройство забутки и изоляции свода.
Устройство оболочки снизу свода начинают с установки под сводом продольной и поперечной арматуры диаметром 10—16 мм, которую навешивают на крючьях, закрепленных в кладке свода. После этого производят торкретирование поверхности свода слоем 3—5 см. Если одновременно с устройством оболочки производится цементация кладки, то на внутренней поверхности свода устраивают скважины, в которые заделывают инъекционные трубки. После установки арматуры на поверхность свода наносят первый слой торкретного покрытия, затем через инъекционные трубки нагнетают цементный раствор в кладку свода и уже после цементации производят дальнейшее нанесение слоев торкретного покрытия до требуемой толщины.
3. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ
Надзор за конструкциями железобетонных мостов, а также их содержание почти аналогичны надзору и содержанию массивных опор мостов (см. гл. 111), а также каменным и бетонным мостам (см. гл. IV). В железобетонных балочных и арочных мостах иногда наблюдаются следующие неисправности: трещины, отколы защитного слоя, раковины и каверны в бетоне, обнажение и
Рис. 360. Дефекты железобетонных балок:
/—усадочные трещины; 2 — эона слабого бетона; Л-силопы» лення щебня: 5-аыколы бетона тРс“1«иы; 7-скоп-
ржавление арматуры, выщелачивание раствора, неудовлетворительное состояние изоляции и водоотводных приспособлений, неплотное опирание балок на опоры и другие дефекты. опирание оалок на
Трещины в пролетных строениях из обычного жрим/Л»™.
на vcanouHWP и силовые. Усадочные трещины mopvt НЭ можно раЗД 0 « могут появиться вследствие
опоры и другие дефекты.
лить на усадочные и 302
неправильной технологии производства работ, от чрезмерного пропаривания и неравномерного изменения объема бетона при твердении. Усадочные трещины (рис. 360) на поверхности бетона могут иметь вертикальное и горизонтальное направление, различную длину и ширину. Усадочными называют также оеспорядочно направленные трещины в виде тонкой паутины, возникающие на поверхности бетона от несоблюдения режима увлажнения.
Рис. 361. Характер трещин в арочном пролетном строении
Силовые трещины появляются от растягивающих усилий в бетоне под воздействием временной нагрузки. Эти трещины располагаются обычно в нижней части железобетонных балок, причем у середины пролета силовые трещины имеют почти вертикальное направление (см. рис. 360), апо мере приближения к опорам — наклонное.
Иногда трещины возникают около опор и имеют наклонное направление. Причиной образования таких трещин может являться недостаточная подвижность опорных частей из-за значительных сил трения, препятствующих свободному перемещению подвижного конца пролетного строения при колебаниях температуры. В случае если подобные трещины продолжают развиваться, следует заменить опорные части более совершенными.
В балочных железобетонных мостах наиболее серьезными являются трещины, пересекающие одновременно растянутую и сжатую зоны балок. При раскрытии более 0,15—0,20 мм трещины открывают доступ влаги к арматуре, вызывая ее коррозию, а в зимнее время способствуют разрушению бетона при замерзании в них воды. В балках, плохо бетонированных, наблюдаются местные скопления щебня, отколы защитного слоя, обнажение арматуры (рис. 360, в).
В арочных железобетонных мостах вследствие недостатков проектирования или низкого качества строительных работ трещины могут возникнуть в различных элементах конструкций (рис. 361): в арках, сводах, подвесках, надарочных стойках, затяжках, поперечных и продольных балках, бортах балластного корыта, углах прямоугольных отверстий, диафрагмах и других местах. В пролетных строениях, бетонировавшихся с перерывами, при неправильной укладке бетона появляются трещины по швам бетонирования.
Все трещины и другие дефекты в бетоне железобетонных мостов должны тщательно заделываться цементным раствором. Последнее время для заделки отколов, раковин, пустот и крупных трещин (раскрытие более 1 мм) применяют полимерцементные растворы, состоящие из цемента, песка и водной поливинилацетатной эмульсии. Для заделки трещин с шириной раскрытия менее 1 мм и придания хорошего внешнего вида бетонной поверхности применяют полимерцементные краски (латексы). Поверхность, имеющую повреждения, расчищают щетками или скарпелем (зубилом) до плотного бетона. Трещины шириной
И клин глубиной ДО 1 .ч.ч. Полимерцемент-раскрытия более 1.4.4 разделывают помощи мастерков, так и механиче-ные покрытия наносят как вручну! Р ским способом — цемент-пушкои. состоящих из отдельных элементов В сборных железобетонных мо .’ ого) строения, особое внимание арок, проезжей части, надарочпого in м бетона в стыках омонолн-
обращают не только на трещины, но и на со
Рис. 363. Сколы в диафрагмах между балками
чивания. Появление в этих местах трещин, сколов, раздавливания бетона может указывать на неудовлетворительность конструкции, монтажа арматуры или омоноличивания.
Ниже приводятся наиболее существенные дефекты, наблюдаемые в эксплуатируемых железобетонных мостах.
Рис. 364. Характер трещин в стенке и поясах предка пряжен ной арматуры
Вследствие густого расположения арматуры и низкого качества бетонирования внутри балок с многорядной и пучковой арматурой могут остаться пустоты (рис. 362, а и б). Пустоты обнаруживаются по глухому звуку при простукивании молотком поверхности бетона. В диафрагмах пролетных строений иногда наблюдаются трещины и сколы бетона (рис. 363).
В пролетных строениях с откидными консолями основным дефектом может являться низкое качество откидных консолей, которые иногда отваливаются и 304
:,',еРЦ«,ент
' э1ементов с ®"и*авпе ач °'I0HQ4g.
Рис. 365. Отсутствие защитного слоя:
/—трубки предварительно напряженной арматуры; 2—хомуты
-< между бал-
я бетона моха арматуры
габлюдаемые
Рис. 366. Сколы бетона в месте опирания балки
аг;. ры
тва бстони-ут остаться ку при про-jx Строеве»
Рис. 367. Потеки выщелачивания раствора на балке:
1 — выщелачивание; 2 —скол бетона
ктом може*’ ливаются*
их приходится прикреплять различными кустарными способами. Кроме того, через продольный шарнир, на котором держатся консоли, при неудовлетворительной укладке изоляции просачивается вода.
В свайно-эстакадных мостах в местах опирания пролетных строении на подферменный ростверк бывают неплотности и щели, которые трудно заделать.
Серьезным недостатком крупноблочных мостов системы ЦНИИСа является неудовлетворительная связь блоков между собой: блоки приходится стягивать металлическими хомутами. Между фундаментом и нижней плитой блоков образуются щели, через которые протекает вода.
В предварительно напряженных пролетных строениях, изготовленных как по стендовой технологии, так и с натяжением арматуры на бетон, наблю-
даются: вертикальные трещины в
,ыПУТИсПОДХ0 РеХ°Ятгя плавным:
0,5--3
Д«*и толщ рельсового 1 ^строений; пр •1^“ „поверяют р; «^Мостовые брусь „ на балки (ферж Ра гьЯ к балкам (ф и быть подтя
Рис. 368, Обнажение арматуры балок
стенке балок у опор, горизонтальные трещины в месте сопряжения пояса балки со стенкой, в консолях балластного корыта и в других местах (рис. 364). Трещины в бетоне предварительно напряженных конструкций могут возникнуть вследствие конструктивных недостатков или неправильной технологии изготовления.
В пролетных строениях, напрягаемых после бетонирования, иногда отсутствует защитный слой, наблюдаются обнаженные трубки с 'пучковой арматурой (рис. 365), 'глубокие каверны и другие дефекты.
В эксплуатируемых железобетонных балочных и цельноперевозимых
пролетных строениях проверяют плотность опирания каждой из балок, т. е. выясняют, нет ли трещин и сколов бетона в надопорной части балки (рис. 366) вследствие неравномерного опирания или неудовлетворительного армирования. Также проверяют места примыкания диафрагм к балкам и самые диафрагмы. Трещины в них могут быть вызваны неравномерным опиранием пролетного строения на опоры, слабым армированием и неудовлетворительным омоно-личиванием диафрагм. Неравномерное опирание пролетных строений на опоры может быть устранено подъемкой балок на домкратах и подкладкой металлических листов, подливкой цементного раствора или подсыпкой влажного цемента.
Вследствие повреждения изоляции или неправильной ее укладки местами наблюдаются белые потеки выщелачивания раствора по ребру балки (рис. 367) или просачивание воды, помимо водоотводной трубки, сопровождаемое выщелачиванием и сталактитами.
При наличии в кладке железобетонных мостов раковин, каверн, отставшего защитного слоя, обнажения арматуры (рис. 368) и т. п. производится штукатурка или торкретирование, применяются добавки к цементному раствору для улучшения сцепления, а при необходимости добавляется арматура.
4. ЭКСПЛУАТАЦИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОСТОВ
СОДЕРЖАНИЕ МОСТОВОГО ПОЛОТНА
Мостовое полотно, непосредственно влияющее на безопасность движения, должно содержаться в безукоризненном состоянии. При осмотре рельсового пути на мосту проверяют состояние рельсов и скреплений и выверяют путь по шаблону и уровню.
Рельсовый путь на мосту должен иметь плавное очертание; при этом стрела подъема рельсов в каждом пролете не должна превышать 1/i 000 пролета. Пе-306
НА
Надзор за балкг своевременно обнар Д, металле (рис. 3 “,я элементов, корр
а)
Рис. 36£ / — пробой
. r Р е щ и н ы. В Ж’яние прикреплен
?'• В Уголках "Р
Vr Вдоль выкруж:
МОГУТ быть cj
1 ться ПО стенке ш
рсходы пути с подходов на мост и в сопряжениях смежных пролетов над быками делаются плавными, для чего допускается прирубка мостовых брусьев на величину 0,5—3 см. Если этого недостаточно, то под мостовые брусья подкладывают доски толщиной нс менее 4 см.
Ось рельсового пути на мосту, как правило, должна совпадать с осью пролетных строений; при несовпадении осей более чем па 5 см влияние эксцентричности проверяют расчетом.
Мостовые брусья па мосту располагают без перекоса и угона, плотно опирая на балки (фермы). Лапчатые болты должны плотно прижимать мостовые брусья к балкам (фермам). Для ЭТОГО они должны занимать правильное положение и быть подтянутыми.
НАДЗОР ЗА ЭЛЕМЕНТАМИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИИ
Надзор за балками проезжей части, элементами ферм и связей имеет целью своевременно обнаружить появление неисправностей, как-то: трещин в основном металле (рис. 369) или в сварных швах, ослабления заклепок, искривления элементов, коррозии металла и других дефектов,
Рис. 309. Виды повреждений и балках проезжей части: / - НробоННЫ. 7 flOUpf/KflCIIIIU, псрокрытоо НЛКЛПДКОЙ 1111 СП11|)1<«; .7 трещины; •/ —iii.iiiy'iiiiiiiiinc стоики
I р е in. и н ы. В балках проезжей части особое внимание обращается на состояние прикреплений продольных балок к поперечным, па верхние поясные уголки. В уголках прикрепления балок иногда наблюдаются трещины, проходящие вдоль выкружки уголка или через заклепочные отверстия. В этих же уголках могут быть слабые заклепки, а сами уголки под поездами могут перемещаться по стенке поперечной балки.
При недостаточной толщине верхних; „^“(ohV™^
„его горизонтального листа. трещины у?Олка под L
вдоль выкружки уголка или по е ,,,,„ МОЖет способствовать ослабле-
стовыми брусьями. Образованию х сопряжеНии балок проезжей
^ИСмо?;\Уо=я7Р^ины-в нижних поясных уголках непосредственно
в местах их опирания.
Образование трещин возможно также в п особенно широкополочных, поэтому в прокатных внимание на местные повреждения (погнутости, где наиболее вероятно появление трещин.
, пефе^ы в n ^/погнутосте 4е<*о или в пЛаЛ >1t’rt на безо паст 1ЙСвзРнь,е “Т, возникать и
I А н1.м околошо. I Ji К „ РТНПСС
АДин в СТЫКС 1>е А усиления, Агентов - об а.и
рокатных двутавровых балках, балках необходимо обращать пробоины, насечки и т. п.),
Помимо трещин в верхних поясных уголках продольных балок, иногда
возникает расстройство прикрепляющих эти уголки заклепок, причем в таких случаях под поездами наблю
Рис. 370. Виды усталостных трещин:
с) в раскосе; б) в подвеске: /—трещина; 2 —раскосы; 3 — подвеска
Пла.ь
/ — трещины; 2-
дается перемещение поясного уголка по вертикальному листу балки; на кромке вертикальной полки такого уголка иногда наблюдается красная полоса ржавчины.
В пролетных строениях старой проектировки трещины в металле возникают главным образом в элементах, работающих на знакопеременные усилия. Подобные усталостные трещины (рис. 370) наблюдаются обычно в местах прикрепления растянуто-сжатых раскосов к фасонке или к поясу фермы. В неко-
торых случаях трещины появляются в уголках подвесок в местах прикрепления их к верхнему поясу фермы.
Трещины могут появиться также в элементах, подвергавшихся холодной правке, пострадавших от удара негабаритными грузами, от аварии на мосту и т. п. Образующиеся при этом вмятины, надрывы кромок металла и пр. вызывают концентрацию напряжений и тем самым способствуют появлению трещин Трещины могут возникать также вследствие неправильной сборки пролетных строений, когда элементы подвергаются сильным ударам. От повышенного содержания фосфора увеличивается хрупкость металла при ударных воздействиях, особенно в морозное время.
Трещины в металле обнаруживаются визуальным осмотром, а в необходимых случаях с применением лупы. Признаками, указывающими на наличие трещин в элементах, могут быть характерные полосы ржавчины красно-бурого цвета, выступающие на поверхности металла по краю трещины а также наличие ржавых потеков. Окраска в месте образования трещины трескается
лрннСнТп ’ энмительные п0 дли"е и опасные по расположению (направленные поперек действия сил в элементе), перекрывают накладками на высокопрочных болтах, заклепках или па точеных болтах с предварительной засвеп-ловкой трещин по концам. h пчельной засвер
308
i рещины в сва ; мытые и попе[ видимые п] Целины, которые гния или уль
Причинами обр ч’лание углеро;
Ч'ытч.оке; больша. ‘ЗМИ и др.
Перед осмотрог ’:Р\ность от грязи, Ржавчины, следует наличия труд.
“Л.ЛОМ снимают ст |)оме трещин,
выРВарь1’ несплавл. (р«с.Вз?2“ЧеНИЯ> ПС к.,, р',и обнаружен Л“) тре
I "Я10Г 'билом С ИС Че1алл3еЧ"СТК0Й все ц придают nj .308
' 11 ',гс'тетвии » ‘ мог>т возник^-угадка по,
к .хктвовать осляк °' енпн балок проЛ*1* лках непосред,,”*^ двутавровых балка, необходимо обращу кы. насечки и т п ‘
ин в верхних поясны, ьны.х балок.
оиство прнкрелдЛ заклепок, причеи,» од поездами наблю
Все дефекты в металлических частях в виде трещин, расслоений металла, местных погнутостей, вмятин, надрывов и т. п. должны быть исправлены немедленно млн в плановом порядке в зависимости от серьезности дефекта и влияния его на безопасность движения. *
Сварные соединения элементов подлежат тщательному осмотру. Трещины могут возникать и развиваться не только в сварных швах, но и в примыкающей к ним околошовной зоне основного металла. Наиболее вероятно образование трещин в стыковых швах и в швах, направленных поперек усилия; в накладках усиления, обваренных по контуру; в местах резкого изменения сечений элементов — обрывы листа, неплавное изменение его толщины и ширины.
асная полоса ржав-
Плсьн
Рис. 371. Виды трещин в сварных швах: /—трещины; 2 — шлаковые включения; 3 — поры; -/ — прожог; 5— невыведенный кратер
1ы в металле возни-переменные усилия. Зычно в местах приусу фермы. В неко-естах прикрепления 'гавшихся холодной от аварии на мосту металла и пр. вызы-появлению трещин.
1 сборки пролетных От повышенного со->и ударных воздей* погром, а в необхо-ающими на наличке кзвчины красно-бу* j трещины, а такж€ рещины трескает»
. л лкению (направ* щдкзми на высоко* зарительной засвер-
Трещины в сварных швах (рис. 371) могут быть внутренние и наружные, продольные и поперечные. По своей величине трещины бывают макроскопические, — видимые простым глазом или в лупу, или микроскопические, а также трещины, которые обнаруживаются только при помощи рентгена, гаммагра-фирования или ультразвука.
Причинами образования трещин в сварных швах могут быть: повышенное содержание углерода, серы и фосфора в основном металле или в электродной проволоке; большая сила тока; значительный зазор между стыкуемыми кромками и др.
Перед осмотром сварных швов и околошовной зоны нужно очистить поверхность от грязи, причем те места, где имеются трещины в окраске и потеки ржавчины, следует очистить до металла и рассмотреть через лупу. Для уточнения наличия трудноразличимой наружной трещины вдоль нее острым узким зубилом снимают стружку, по раздвоению которой судят о наличии трещины.
Кроме трещин, к технологическим дефектам сварных швов относятся: непровары, несплавления по кромкам, подрезы кромок шва, наплывы, шлаковые включения, поры, прожоги, незаделанные или невыведенные кратеры (рис. 372).
При обнаружении на концах сварных швов и на кромках элементов мелких (до 10 мм) трещин металл с трещиной удаляют наждачным кругом или острым зубилом с последующей зачисткой круглым напильником. Также устраняют зачисткой все надрывы в местах повреждения металла. Зачищенному металлу придают плавное очертание без каких-либо углов и надрезов.
Н Зак. 1398 309
Трещины длиной более 10 льи, переходящие на основной металл, во избежание дальнейшего их развития засверливают по концам на всю толщину поврежденного металла и перекрывают накладками на болтах или заклепках. Применение сварки для устранения дефектов в сварных конструкциях допускается в исключительных случаях.
Рис. 372. Дефекты сварных соединений:
/—непровары; 2 — подрезы; 3 — наплывы
Заклепочные соединения в элементах пролетных строений проверяют систематически. В эксплуатации чаще подвергаются расшатыванию заклепки в прикреплениях элементов, работающих на знакопеременную нагрузку; в прикреплениях продольных и поперечных балок; в верхних поясных уголках при опирании поперечин непосредственно на пояса ферм; в местах, подвергающихся ударным воздействиям.
Рис. 373. Дефекты заклепочных головок:
I и 5 — неплотно поджатые; 2— сбитая с осн; 3 — маломерная; 4, 6 и 10 — неоформленные; 7— венчик; в—рябины; 9 — трещиноватая; // и / 2 — зарубание
Слабыми считаются те заклепки, которые при обстукивании по головкам легким (0,2 кг) молотком обнаруживают дрожание по звуку, по ощущению пальца или бойка. Слабые заклепки иногда можно обнаружить по трещинам в окраске, по потекам ржавчины.
Дефектными заклепками (рис. 373) считаются и те, которые имеют неплотно прижатые головки, сбитые с риски, маломерные, пережженные, а также 310
поставленные в неправильных дырах «овальных. с восьмерками, чернотой1
Для освидетельствования состояние заклепок н заклепочных отверстий в иеосходимых случаях производят пробную срубку отдельных заклепок. В ответственных местах все слабые заклепки подлежат замене. а дефектные — в за-hcbm.vtk от характера нх дефектности н количества.
Слабые и дефектные заклепки обычно заменяют заклепками, а з тесных для клеши местах — точеными болтами; рекомендуется замену слабых закле-п<*< производить точеными болтами. При замене не допускается срубка закле-0ск зубилом, гак как зтнм портится основной металл и расшатываются соседние заклепки. Удаление заклепок должно производиться газовой резкой, высверливанием али спиливанием.
В случае неправильностей (косина. овальность заклепочных отверстий вроязводится их рассверловка на больший диаметр.
При псстзнювке высокопрочных болтов поверхность металла под шайбами тдгтелько очищается от старой краски до блеска металла.
Все элементы пролетных строений должны быть п р я : о л и н е й н ы. Пт . наличии искривления, выпучивания ”. изогнутости элементов за ними уста-?а=с вастся наблюдения.
Прямолинейность а жесткость злементсз ферм обеспечиваются путем со-держання их в исправности, а при необходимости — усиления соединительной редеткн ^планок между ветвями элементов.
Проверка прямолинейности (стрелы изгиба- элементов производится при всмссни проволоки. натягиваемой вдодь кромок элемента между его концами. Есе последуюпше измерения искривлении элемента делаются з одних а тех же местах.
Если стрел- искривления сжатых элементов превышает 1 - радиуса инер-сечения ,длч двухстенчзтых элементов примерно 1 высоты сечения элемента в ддоскости фермы или 1 ,5 — из плоскости фермы*, а растянутых элементен более 1 : высоты сечения, то необходимость их выправления или усиления определяется на основании расчета. При внезапном выпучивании сжатых элементов принимает немедленные меры по усилению или замене деформированных
При осмотре продольных и поперечных связей между главными фермами гтстер.ч-ст их прямолинейность, натянутость и прикрепление. При зиачзтеаь-н:й изоенхтжти ^стрела искривления более 1 длины хорды связи выправляет и ~грекет -wtl --лт Если связи недостаточно жестки, провисают и сильно кгаеблгс-ся при проходе лоезлов. надлежит произвести их усиление или замену.
Ксррюван металлических конструкций является результатом электрохимических процессов, возникакчднх под действием из металл жидкостей, проводят а злекттический ток. Продуктом коррозии металла является ржаавчива. предггазлязгхзя собой водные окнелы железа. Коррозия бывает равномер-£2= — г: всей псеерхностн металла—или местная. Б местной коррозии разлм-г: коррозию пятнами, кегда тяг.метр поражения болыде глубины, язвенвую хеше, когда диаметр поражения примерно равен гяубане проникно&еиис: чвая коррозия, когда диаметр норажевия меаьке глхюаны проник-
В мет2л.тнческих пролетных строениях коррозия происходит в тех местах решетных строений. где задерживается влага, скопляется сор и нет дсстзгсч-восо прэветриаанмя. Такими местами являются: коробкп нижних поясов ферм. «м<»хд2с сплоошые горизонтальные листы, верхние пояса ферм на мостах с ёзс гэдерху. а также верхние пояса продольных и поперечных балок под * ст дыми бр\Сэями; фасонки связей: всякого рода конструктивные смеджи» l j экие щели. Поэтому все эти места нужно гщзтелыю очищать от грязи, сора в -._д: :д- . плавать. В необходимых случаях конструктивные недостатки быть устранены постановкой металлических прокладок, устройством ыд отверстий для стока воды, шпаклевкой узких щелей и друтимм
Коррозия разрушает металл, уменьшает площадь сечения элементов (рис 374) и понижает их грузоподъемность. Увеличиваясь в объеме в 5—7 раз. ржавчина вызывает расиучпвание листов или уголков элемента. В случае значительного разрушения элементов коррозией производится соответствующее их усиление или замена.
' Вода застаиваясь подолгу в элементах пролетного строения, способствует разрушению окраски и быстрому развитию коррозии. Поэтому в местах застоя воды должно быть достаточное чн-
ело отверстий для стока воды диаметром не менее 23 мм с раззенкованными сверху краями. При устройстве дренажных отверстий необходимо следить за тем. чтобы не ослабить рабочего сечения и не снизить грузоподъемности элементов пролетного строения.
В конструкциях с шагом связующих заклепок большим 200 мм между склепанными частями могут возникнуть неплотности, в которых развивается коррозия, вызывая пучение элементов и иногда отрыв головок связующих заклепок. Поэтому все места с узкими щелями после очистки их от ржавчины должны тщательно зашпаклевываться и закрашиваться. В случае необходимости для уменьшения шага заклепок ставят дополнительные связующие заклепки. Элементы, значительно распученные и ослабленные ржавчиной, заменяют новыми.
Рис. 374. Виды повреждений металла коррозией:
а) поясных уголков; б) фасонки связей; в) листов раскосов
Очистка. Все элементы металлических пролетных строений следует периодически очищать от загрязнения сором, балластом и пр. Наиболее подвержены засорению: проезжая часть, коробки нижних поясов ферм, фасонки связей, опорные части и др. Трудоемкая операция по очистке элементов в последнее время механизируется и производится сжатым воздухом. Для этого на больших мостах устраивают компрессорные станции и вдаль моста прокладывают трубопровод. Очистка средних и малых мостов может производиться передвижными компрессорными установками.
СОДЕРЖАНИЕ ОПОРНЫХ ЧАСТЕЙ
Опорные части всегда должны находиться в исправном состоянии, содержаться в чистоте, иметь плотное опирание и правильно работать. Подвижные опорные части защищают от засорения футлярами, а катки и плоскости катания для предотвращения их ржавления натирают графитом.
В исправных опорных частях при перемещении катков противоугонные планки (зубья) должны свободно скользить по стенкам вырезов (гнезд), сделанных в нижнем балансире и в опорной плите. Если концы противоугонных зубьев плотно зажаты в гнездах и препятствуют перемещению катков.'то необходимо выправить опорные части, т. е. установить катки и противоугонные зубья в нормальное положение в соответствии с температурой. В опорных частях с цилиндрическими катками без противоугонных планок иногда наблюдаются явления угона и перекоса катков. Причиной этого может явнтьсянего-ризонталыюсть, а также большая загрязненность или коррозия плоскостей 312
сечения Э1.,
в объеме в 5 т1'» элемента, в елу^/Ч
ОЯ соотвегсгяЭ'ч
“ГОЩц. строения, способов,, I Л.ЛП В местах/ •” оыть достаточное для стока воды ?" свое 23 ли, с раз *"* краями. Пр,, , ч.1жны.х отверстий С~ едить за тел,, чтов* лето сечения „
темности элемЛ' ого строения. н' рукциях с шагом свя телок большим 200 Д ванными частями мост ь неплотности, в kq. кается коррозия, вы. io элементов и иногда ок связующих закле-у все места с узкими с очистки их от ржав-1Ы тщательно зашпа-1! закрашиваться, В •ли мости для умень-заклепок ставят до-е связующие заклей-I. значительно распу-абленные ржавчиной, 5ЫМИ.
ных строений следует 1 и пр. Наиболее под-in-ясов ферм, фасонки / тки элементов в по-воздухом. Для этого I вдоль моста прокла-может производиться
н-л: состоянии, содер-работать. ПодвИЖИ*е гни и плоскости кагатом.
•г. мВ 11|">ТИВО\ТОНН1* • -Ч--В (гнезд», сделав* • пы противоугон®*®
>• катков. ТО
И противоугону poll В опорных „иок иногда на^._.
- может явиться Н*
• , [ > р оз и я пл осКО^Н
катания, вследствие чего при продольных перемещениях концов ферм катки не возвращаются на свое место.
Угон и перекос катков можно устранить посредством подъемки ферм на домкратах с установкой катков па свое место и устройства в случае необходимости противоугонных планок.
Если подвижные концы ферм или консолей продольных балок упираются в шкафную стенку устоя или в смежное пролетное строение, то свободное перемещение пролетного строения можно обеспечить соответствующей вырубкой в кладке шкафной стенки или укорочением концов ферм или консолей продольных балок. После выполнения указанных работ устанавливают тщательное наблюдение за положением опорных частей и состоянием опор, так как отклонение оси балансира относительно оси опорной плиты может указывать на смещение опоры.
При неравномерном опирании пролетного строения на опорные части происходит перегрузка ферм, опорных частей и опор. Неравномерное опирание пролетного строения возможно вследствие неправильной его установки при монтаже, в результате разрушения свинцовых листов или расстройства цементной подливки под опорными частями. Неравномерность опирания пролетного строения может быть устранена установкой свинцовых листов толщиной до 6 мм, металлических листов плиты толщиной до 8—10 см.
При неплотном опирании на подферменник под опорные части делается подливка цементного раствора под давлением или подсыпка влажного цемента.
Пролетные строения больших мостов при неравномерном нагреве (одна ферма нагревается солнцем и удлиняется больше другой) изгибаются в горизонтальной плоскости. Это может явиться причиной сдвига и перекоса опорных частей, препятствующих повороту концов ферм в плане, а также причиной возникновения трещин в подферменниках или в кладке опор. Сдвиги пролетного строения устраняют его передвижкой, причем после передвижки, если позволяет конструкция, неподвижные опорные части закрепляют анкерными болтами на опорах.
ОКРАСКА ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Для защиты пролетных строений от коррозии их окрашивают. Сроки повторной окраски устанавливают в зависимости от состояния старой окраски. Элементы, плохо проветриваемые и наиболее подверженные ржавлению, например верхние пояса балок проезжей части, нижние пояса ферм, фасонки связей и т. п., окрашивают чаще других. Для окраски мостов применяют масляные краски на натуральной олифе, как-то: свинцовые белила, сурик, цинковые белила, железный сурик и др. На грузонапряженных линиях элементы проезжей части и связей, сильно подвергающиеся ржавчине, рекомендуется защищать от коррозии посредством металлизации (покрытия металлической пленкой) с последующей окраской.
Перед окраской поверхность металла тщательно очищают от пыли, грязи, ржавчины и старой, пришедшей в негодность краски — отслаивающейся, потрескавшейся, покрытой пузырями и т. п.
При большом объеме работ очистка элементов производится механизированным способом с помощью пескоструйных аппаратов, механических щеток, а также огневым способом. При малом объеме работ очистку выполняют вручную (скребками, проволочными щетками и т. п.). Все щели в элементах перед окраской очищают от грязи, ржавчины и зашпаклевывают.
Грунтовка наносится на протертую насухо поверхность сразу же после очистки. Хорошо сохранившаяся старая окраска не грунтуется, а окрашивается одновременно с окраской загрунтованной поверхности. Пролетные строения, как правило, окрашиваются за два раза. Верхние пояса продольных балок (ферм) окрашиваются за три раза с перестановкой мостовых брусьев, но так, чтобы расстояние между осями брусьев не превышало 55 см. При этом для уско-
рения высыхания краски к ней добавляют сиккативы (ускорители) — не более 5% по весу.
Не допускается окраска по сырым и влажным поверхностям или при температуре ниже 4- 5° С. Повышение температуры до 30—40° С в жаркий период дня не ухудшает качества окраски.
Окраска производится механизированным способом с помощью краскораспылителей, образующих воздушную завесу вокруг окрасочного факела. Окраска небольших поверхностей выполняется обычно вручную кистями.
При приемке окраски обращается внимание на ее качество. Признаками недоброкачественной окраски являются: изменение цвета после высыхания, недостаточный глянец поверхности, образование трещин, сетки и пузырей, сорность н сморщивание пленки, появление тусклых пятен, неровность поверхности и потеки.
Пролетные строения окрашивают с подвесных подмостей, люлек и других приспособлений, обеспечивающих безопасность работ. Подмости для очистки и окраски мостов должны быть прочны, надежно подвешены и ограждены перилами. При работе без подмостей маляры должны пользоваться предохранительными поясами.
РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ
Ремонт металлических конструкций заключается в постановке накладок, правке погнутых элементов, выправлении опорных частей и др.
Постановка накладок производится в случае наличия в элементах пролетных строений каких-либо местных повреждений (трещины, пробоины и т. п.). Поврежденные участки вертикальных листов сплошных балок перекрывают с обеих сторон накладками таких размеров, чтобы с каждой стороны около места повреждения можно было поставить не менее двух рядов заклепок.
При повреждении уголков и листов поясов сплошных балок или элементов сквозных ферм применяют уголковые и плоские двусторонние или односторонние накладки. Длина накладок определяется числом заклепок, которые по расчету требуется поставить в каждой пол у накладке. Перед постановкой накладок сильно поврежденную часть стенки удаляют, небольшие погнутости выправляют. В случае необходимости ставят прокладки. Трещины в элементах перед перекрытием их накладками засверливают.
Сортовой и листовой металл для ремонта пролетных строений режут ножницами и газовыми резаками. Резка электрической дугой запрещается. Кромки металла, имеющие дефекты после проката или резки, подлежат дополнительной обработке зубилом на необходимую глубину.
После газовой резки кромки металла основных элементов подлежат строжке или зачистке на глубину не менее 2 .и.ч.
Применение сварки для устранения дефектов допускается по специальным проектам, согласованным с МПС.
Правка погнутых элементов пролетного строения производится как на месте, так и с временным изъятием элемента из конструкции. В последнем случае при необходимости предусматривается усиление ремонтируемых эле-MPMTAR * J
Правка может выполняться холодным способом при помощи правя чьных скоб, струбцин, тяжей, талей, домкратов и других простейших прнспособче-нии; правка кувалдой допускается лишь для мелких частей при темпрпятспр не ниже минус 5° С. к ««cyaijfrc
Во избежание образования вмятин в местах сосредоточенных давлении 1нГсты',КРаТ0В ”Л" ДРУГНХ пР|"-’пособлсн“>') Должны применяться прокладные
Лучшие результаты дает горячая правка, применяемая при наличии чиа чительных местных перегибов или резких изменений сечения. При местной 314
правке элемент нагревают до красного каления на площади, в 1,5—2 раза большей. чем зона правки; вне зоны красного каления правка не допускается.
При правке (особенно холодной) в металле выпрямляемого элемента могут образоваться трещины и надрывы. Поэтому после правки необходимо при помощи лупы удостовериться в отсутствии трещин. Особо тщательно следует осматривать места изломов, надрывов, вмятин, пробоин и других повреждений.
Выправление подвижных опорных частей производится с подъемкой соответствующих концов ферм домкратами, чтобы разгрузить опорные части. Число и мощность домкратов, необходимых для подъемки пролетного строения, подбирают по весу пролетного строения.
На опорах домкраты устанавливают таким образом, чтобы они не мешали работам по выправлению опорных частей. Под домкратами выкладывают
деревянные клетки для распределения давления на большую площадь подферменной площадки, и для достижения необходимой высоты установки домкратов. Домкраты устанавливают под опорной поперечной балкой или под поясами ферм у опорных узлов. При этом необходимо убедиться в прочности и устойчивости тех элементов, в которые упираются домкраты.
При подъемке пролетного строения необходимо следить за тем, чтобы все домкраты были равномерно нагружены. Рядом с домкратами выкладывают страховочные деревянные клет-
б R Р
Условные обозначения
---------- основной неталз п неталл усиления
В - верхний пояс
Н - нижний »
Р - раскос
С- стойка.
ки, которые при подъемке под-
клинивают. После закрепления Рис. 375. Усиление сечения элементов ферм
на клетках поднятых концов
пролетного строения производят соответствующее выправление опорных частей и устанавливают их в нормальное для данной температуры положение.
Усиление. Когда грузоподъемность пролетных строений оказывается ниже обращающейся или предполагаемой к обращению подвижной нагрузки, производят их усиление. В зависимости от конструкции и местных условий усиление пролетных строений может выполняться за счет увеличения площади поперечного сечения элементов; устройства дополнительных ферм, балок или раскосов, чтобы передать на них часть нагрузки; изменения системы ферм посредством превращения разрезных ферм в неразрезные; устройства дополнительных опор, временных или постоянных, уменьшающих расчетный пролет ферм и др.
Увеличение площади сечения верхних и нижних поясов сквозных ферм обычно достигается добавлением листов или уголков к основному сечению пояса (рис. 375). При этом металл усиления размещается в зависимости от конструкции поясов ферм, но с обязательным его закреплением в узлах ферм.
При тавровом сечении пояса усиление производится добавлением узких листов или уголков на свесах горизонтальных листов. При коробчатом сечении поясов также может применяться усиление узкими листами или уголками, наклепываемыми на горизонтальные листы на участке между поясными уголками. с постановкой в необходимых случаях прокладок.
Усиление прикрепления в стыках вертикальных и горизонтальных листов может производиться: заменой заклепок высокопрочными болтами; добавлением новых заклепок, если имеется возможность разместить их в накладке;
увеличением диаметра заклепок в стыковой накладке; развитием размеров стыковой накладки.
При увеличении диаметра заклепок в стыковой накладке заклепки после-довательно (по одной) срубают, а отверстия их рассверливают на требуемый диаметр и заполняют точеными болтами, после чего прикрепление целиком пере-клепывают.
Площадь сечения раскосов, имеющих уголковое сечение, может усиливаться за счет добавления новых уголков, располагаемых рядом со старыми. Усиление прикрепления раскосов производится увеличением числа диаметров заклепок, а также превращением односрезных заклепок в двусрезные.
Усиление соединительной решетки обычно производят посредством планок или уголков, приклепываемых к элементам ферм. При этом старую соединительную решетку полностью удаляют и на ее место ставят новую.
Усиление продольных балок большей частью производят добавлением горизонтальных листов или заменой верхних поясных уголков уголками большего калибра. При замене верхних поясных уголков продольных балок сначала срубают по одной все заклепки в верхних поясных уголках и последовательно заменяют точеными болтами и пробками.
Затем центры заклепочных отверстий со старых уголков переносят на новые и в последних сверлят отверстия на полный диаметр. После этого старые уголки снимают и на их место также на болтах и пробках устанавливают новые.
Поперечные балки обычно усиливают наклепкой горизонтальных листов на пояса балок. Иногда вместо одного широкого горизонтального листа ставят рядом два узких листа. После усиления шов между узкими листами верхнего пояса зашпаклевывают.
Продольные и поперечные связи между фермами могут усиливаться различными способами в зависимости от конструкции связей. Для усиления связей, состоящих из одиночных уголков, иногда бывает достаточно добавить по одному уголку. При усилении вместо старых уголков иногда бывает выгоднее поставить новые большего калибра.
5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
НАДЗОР ЗА МОСТАМИ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ
Плотность врубок. Наблюдая за сопряжениями элементов — прогонов, насадок, укосин, стоек, схваток, подкосов, затяжек и пр., — особое внимание следует обратить на плотность врубок. При осмотре врубок выясняют, нет ли в них сколов, щелей, значительных смятий и других повреждений, ослабляющих прочность соединений. Неплотности врубок исправляют путем установки металлических или деревянных прокладок, а также подтяжкой болтов.
Трещины обычно появляются в конструкциях, изготовленных из сы-ф рого леса, вследствие усушки древесины. В результате усушки появляются также неплотности в соединениях.
Кроме трещин, вызываемых пороками древесины, в элементах моста иногда возникают силовые трещины вследствие перенапряжения от действующей нагрузки. Эти трещины могут появиться в прогонах от скалывающих усилий, в стыках брусьев нижних растянутых поясов ферм, в узлах (во врубках подушек), при продольном изгибе подкосов и т. п. Все трещины в древесине во избежание попадания в них влаги и развития гнили зашпаклевывают антисептической пастой.
Элементы, имеющие глубокие трещины, стягивают хомутами на болтах
Гниению древесины способствует загрязненность элементов Мостар теплый и влажный климат, переменная влажность, большая пористость и водопроницаемость грунта. г
Поверхностная гниль древесины легко обнаруживается по внешним признакам: при начавшемся гниении древесина темнеет, покрывается мелкими тре-316 Н
твитнем Da„ Разл,ер0й
<е заклепки П0|., •1ЮТ на треби?-"’ ен»е Целиком
-ие- может усни >ядом со стар^ ' 41<сла диа^ ‘Усрезные. ров посредством Пля том старую сОедн новую.
)ДЯТ добавлением >в уголками боль-тьных балок сна-'ках и последова-
переносят на но->сле этого старые доливают новые, нтальных листов юго листа ставят нотами верхнего
снливаться раз-1я усиления свя-•чно добавить по бывает выгоднее
ш элементов — и пр., — особое 2 врубок выяс-угих поврежде-юк исправляют также подтяж-
вленных из сы-ки появляются
1х моста иногда .•йствуютвй налощи х усилий.
врубках поду* эевесине во из* а ют антисепти-
1ми на болтах--ментов моста, и ст ость И ВОДО'
внешним при я мелкими тРе’
шинками, а позднее становится темно-бурой, дряблой, легко расслаивается, истирается в труху. Глубина распространения поверхностного гниения древесины устанавливается металлическим щупом (шилом) или стеской гнили до свежей древесины.
Иногда здоровая по внешнему виду древесина имеет внутреннюю гниль, выявить которую можно остукиванием (древесина издает глухой звук) или сверлением пустотелым буром.
В деревянных мостах наиболее подвержены загниванию плоскости сопряжений в узлах и врубках, торцы прогонов, закладные щиты, а также элементы, находящиеся в конусах насыпи, в зоне переменной влажности. Гниль обычно возникает в местах, где скапливается атмосферная влага, нет проветривания и быстрого просыхания. В конусах насыпи загнивание деревянных элементов опор распространяется примерно на 20 см выше уровня земли. Глубина поражения гнилью древесины, находящейся в земле, составляет 0,5—0,7 м и зависит от уровня грунтовых вод. В глинистой почве древесина лучше сохраняется, чем в песчаной.
Деревянные элементы мостов необходимо периодически осматривать с обнажением на глубину около 1 м всех элементов, находящихся в грунте. После осмотра очаги гнили стесывают, а обнаженную здоровую древесину покрывают антисептиком. При наличии гнили более 1—2 см и более 15% площади поперечного сечения элемента возможность оставления последнего в конструкции проверяется расчетом. После стески гнили свежую древесину следует покрыть антисептической пастой.
Помимо надзора за сопряжениями элементов и состоянием древесины, ведутся наблюдения за положением опор. Так как наклон или осадка опоры отражается на рельсовом пути, то указанные деформации опор могут быть обнаружены по смещениям или просадкам рельсовых нитей.
Наклон опоры в продольном по оси моста направлении может быть легко замечен невооруженным глазом, а величина наклона измерена теодолитом или отвесом. Возникшее вследствие поперечного наклона опоры смещение рельсового пути устраняется соответствующей передвижкой пути. Осадкам и наклонам наиболее подвержены рамно-лежневые и ряжевые опоры.
При наличии наклона рамной или свайной опоры за ней устанавливается тщательное наблюдение. Если наклон превышает 1/100 высоты опоры, производится подкрепление или выправление последней. Наклон опоры выправляется тросами, закрепленными за верх опоры, и лебедками (тяговой и тормозной).
Выправление ряжевых опор в ряде случаев может быть выполнено разгрузкой осевшей и дополнительной пригрузкой приподнявшейся части ряжа.
Различают остаточные осадки деревянных опор, происшедшие вследствие обмятия или усушки древесины, и упругие, возникающие под проходящими поездами. Рельсовый путь над просевшими опорами (остаточная осадка) выправляется подкладками, укладываемыми под прогоны (фермы) или под поперечины (мостовые брусья).
Осадка и наклон опор могут происходить также из-за размыва грунта, вследствие недостаточного укрепления или малой глубины заложения опор. За такими опорами ведутся наблюдения и принимаются меры к укреплению их основания.
При глубине воды более 4 м в свайных опорах устойчивость их обеспечивается подводными связями, которые должны быть натянуты.
Во избежание пучения рамно-лежневые опоры в глинистых грунтах заглубляют в котлованах ниже уровня промерзания с засыпкой этих котлованов непучинистым грунтом (камень, щебень).
РЕМОНТ ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ
Основным видом ремонта деревянных мостов является замена поврежденных гнилью элементов (свай, насадок, прогонов, схваток и др.). Обработка дре-весины при ремонте деревянных мостов выполняется механизированным спо-1 'В Зак. 1398 317
собом с помощью ручного переносного электроинструмента. Все вновь устанавливаемые деревянные элементы на мосту подвергают антисептированию.
Замена свай в зависимости от распространения гнили производится целиком от верхней насадки до самого низкого уровня загнивания древесины или только на части длины сваи. При этом длина новой вставки, а также остающихся старых частей между сопряжениями должна быть не менее 2,5 -и при стыке вполдерева и 1,5 м при стыке в торец.
Пораженную гнилью сваю (стойку) освобождают от грунта до здоровой древесины, намечают место срезки сваи и определяют размеры нового наростка (вставки). Одновременно рядом со старой сваей устраивают клетку из шпал или подмости для домкрата, поддерживающего прогон. После этого ремонтируемую сваю разгружают при помощи домкрата, выпиливают подлежащую замене часть сваи, на концах оставшихся частей устраивают замки (при стыке вполдерева) или гнезда для штырей. После этого вставку устанавливают на место и закрепляют, прогон опускают на место домкратом и крепят болтами.
В тех случаях, когда трудно отремонтировать загнившие свайные или рамные опоры без перерыва движения, производят полную разгрузку дефектных опор установкой рядом с ними разгружающих рам на лежнях. При большой глубине распространения гнили элементы опор для их ремонта вскрывают с устройством шурфов, прорезей или ограждающих стенок.
Замена насадок может производиться вместе с заменой свай или отдельно. В последнем случае рядом с насадкой, требующей замены, устраивают шпальную клетку, на которую устанавливают домкраты и стойки, подпирающие прогоны. Затем, сняв все болты и другие скрепления как в насадке, подлежащей замене, так и в соседних, производят подъемку прогонов на такую высоту, чтобы, приподняв насадку, можно было снять ее со штырей. После этого на место старой насадки заводят новую с заранее заготовленными в ней гнездами для штырей. Прогоны опускают на место и крепят болтами.
Замена прогонов производится полностью от одного их стыка до другого. Предварительно тщательно промеряют длины заменяемых прогонов, расстояния между насадками, болтовыми отверстиями и т. п., а затем по данным этой съемки изготовляют новые прогоны.
Одиночную замену прогонов, если позволяют условия, производят с разборкой мостового полотна над прогоном. При этом новый прогон устанавливают на место продольной надвижкой по верху моста.
При невозможности удаления мостового полотна заменяемый прогон освобождают от болтов, мостовое полотно над ним приподнимают домкратом на 3—5 см, старый прогон удаляют и на его место сбоку устанавливают новый.
Если позволяют местные условия, сборку изготовленных для замены прогонов вместе с мостовым полотном производят на специально устроенных около моста подмостях в виде шпальных клеток или козел. Такие же подмости устраивают с другой стороны моста для старых прогонов. На подмостях перпендикулярно оси моста укладывают рельсы или лаги из бревен для поперечной надвижки. Затем старые прогоны вместе с мостовым полотном слегка поднимают домкратами и лебедками сдвигают в сторону на расположенные рядом подмости. Одновременно с этим на место старых прогонов лебедками надвигают новые прогоны.
Возможна также замена прогонов вместе с мостовым полотном при помощи кранов.
6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРУБ
НАДЗОР ЗА ТРУБАМИ И ИХ СОДЕРЖАНИЕ
В сборных и монолитных трубах особое внимание обращают на кладку трубы и оголовков, на положение звеньев (нет ли в них просадок), состояние-укрепления русла на подходе и выходе из трубы (рис. 376), достаточность отверстия.
Рис. 376, Подмыв трубы на выходе
Рис. 377. Размыв насыпи и оголовка трубы
При появлении в кладке труб трещин выясняют причины их образования. Трещины в трубах могут появиться от давления грунта насыпи, неравномерной осадки фундамента или от динамических воздействий временной нагрузки при малой толщине насыпи над трубой. Порядок наблюдений за трещинами в трубах тот же, что и в массивных опорах мостов (см. гл. ill).
При обнаружении в трубах трещин, выветривания и выкро-шивания расшивки швов, выщелачивания раствора, откола защитного слоя, обнажения арматуры и т. п. делают соответствующий ремонт трубы, а при необходимости—цементацию кладки или торкретирование поврежденной поверхности.
В случае появления значительных трещин и опасности разрушения кладки и свода производят временное укрепление трубы подпорками, рамами, кружалами и т. п. Подобное укрепление, стесняя отверстие и за
трудняя проход воды, создает j грозу закупорки трубы. Поэтому трубы, усиленные деревянными подпорками, рамами и кружалами, ремонтируют в первую очередь.
При наличии раскрытых швов между звеньями трубы вода, проникая через швы, может вызвать намокание и размыв насыпи, особенно в напорных трубах. Просадка звеньев, обычно наблюдаемая в середине трубы, вызывает застой воды, что также способствует намоканию насыпи, поэтому все раскрывшиеся швы звеньев трубы следует своевременно заделать просмоленной паклей или жестким цементным раствором. Лоток в просевшей части трубы выравнивают цементным раствором. За осадкой звеньев трубы можно следить по относительному смещению двух смежных звеньев, а также при помощи нивелировки, каждый раз по одним и тем же точкам. Сравнивая данныепроизведен-ных в различное время нивелировок, можно судить о величине осадки звеньев трубы.
Иногда наблюдаются наклоны и отрывы оголовков от звеньев труб. Эти явления могут происходить вследствие подмыва оголовков, действия значительного горизонтального давления грунта насыпи или наличия пучинистого грунта за оголовками. В случае наклона или отрыва оголовков производится полная или частичная их перекладка, при этом устраняют причины, вызывающие повреждения оголовков.
При недостаточном укреплении основания трубы, особенно входного оголовка, вода может найти себе ход под трубой или сбоку от нее и разрушить как трубу, так и насыпь (рис. 377). Для предотвращения размыва откоса насыпи последний со стороны входа надежно укрепляют мощением. Русло водотока
у трубы должно быть хорошо расчищено и спрямлено, в противном случае возможно подтопление насыпи у входного оголовка, увеличение скорости воды в трубе и размыв русла у выходного оголовка. У труб, работающих с напором, русло со стороны выхода укрепляется рисбермами или широким лотком.
Если русло водопотока состоит из легко размываемых грунтов, на подходах к трубе его следует укрепить каменным мощением или бетонными плитами, а склоны оврагов, с которых возможны наносы, — плетнями, посадкой кустарника и т. п.
Трубы малых отверстий во избежание заполнения их снегом и обмерзания закрывают на зиму деревянными щитами или плетнями. Перед наступлением весны щиты убирают, а русло очищают от снега настолько, чтобы можно было беспрепятственно подойти к трубе и выйти из нее.
За лотками, дюкерами и водобойными колодцами также устанавливают наблюдения, цель которых своевременно выявить неисправности этих сооружений, следить за правильным пропуском воды, своевременной очисткой от наносов самих сооружений и подходного русла. Эти наблюдения и ремонт осуществляют так же, как в массивных трубах.
Для защиты деревянных труб от гниения их элементы покрывают антисептиком. При наблюдении за элементами трубы в случае необходимости принимаются меры по подкреплению их постановкой сжимов, схваток и подкосов.
ПЕРЕУСТРОЙСТВО ТРУБ
Перекладка труб может производиться:
а) при плохом состоянии трубы и нецелесообразности ее ремонта;
б) при малой прочности трубы и невозможности ее усиления;
в) при недостаточной водопропускной способности трубы.
Перекладка трубы или замена ее новой при высоте насыпи до 5—6 м выполняется открытым способом с устройством прорези. При большей высоте насыпи применяется закрытый способ с устройством штольни.
При открытом способе работ над трубой устраивают прорезь, перекрываемую металлическим пакетом. После укладки пакета производят разработку прорези с креплением ее досками уложенными за вертикальные стойки, и распорками, устанавливаемыми поперек прорези между противоположными стойками. Разработка прорези ведется постепенно с выборкой грунта, постановкой крепежных досок и распорок между ними. После готовности прорези на глубину, равную проектной длине стойки, временные крепления (распорки и стойки) заменяют постоянными. Расстояние между стойками назначается от 1 до 2 м в зависимости от высоты прорези и толщины крепежных досок. Распорки устанавливают по высоте на расстоянии 0,7— 1,5 м в зависимости от диаметра стоек и давления на грунт.
В полученной таким образом прорези производят работы по перекладке всей трубы или ее части. По окончании работ прорезь постепенно засыпают с тщательной утрамбовкой земли, при этом по мере засыпки разбирают крепления, а затем снимают пакет.
При закрытом способе работ устраивают штольню трапецеидального или прямоугольного очертания по типу тоннельных разработок. После устройства штольни производят необходимые работы по перекладке трубы, а затем засыпают штольню с постепенным удалением креплений.
Наиболее удобно вести переустройство труб с применением разгрузочных мостов, так как в этом случае работы независимо от высоты насыпи ведут открытым способом.
Одним из удобных способов переустройства трубы, если позволяют местные условия, является продавливание трубы сквозь насыпь. Для этого рядом со старой трубой сквозь насыпь при помощи домкратов продавливают новую (металлическую или железобетонную) трубу и в нее отводят русло водотока. Направляющее звено трубы для облегчения продвижения в насыпь делают в виде ножа. Диаметр продавливаемой трубы для удобства выемки из него грунта должен быть не менее 1,5 м.
Удлинение труб производят при постройке вторых путей, смягчении уклонов, развитии станций.
При удлинении каменной трубы в связи со смягчением профиля пути новые части трубы пристраивают вплотную к старой кладке. При этом между старой и вновь пристраиваемой кладкой для возможности независимой осадки оставляют зазор.
При незначительном удлинении трубы и затруднительности устройства фундамента, а также при большом водоотливе вместо наращивания трубы в длину устраивают защитные козырьки.
При строительстве вторых путей в связи с уширением земляного полотна соответствующее удлинение трубы может производиться увеличением длины раскрылков существующих входных (коридорных) оголовков и перекрытием их железобетонной плитой. В выходных (раструбных) оголовках наклонные стенки наращивают до уровня верха оголовка, а затем также перекрывают железобетонной плитой.
При удлинении трубы и наличии непересыхающего потока в трубе для отвода воды устраивают временный деревянный лоток, по которому пропускают воду над котлованом, при этом выше сооружения русло перегораживают небольшой плотинкой, поднимающей уровень воды в потоке. После отвода воды роют котлован, возводят фундамент и удлиняют трубу. .
7. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТОННЕЛЕЙ
СОДЕРЖАНИЕ ПУТИ
Путь в тоннеле. В тоннелях наиболее распространенным типом верхнего строения является путь на балласте. При такой конструкции пути водоотводный лоток располагается на середине тоннеля под рельсовой решет-
кой или вдоль стены.
В последнее время в тоннелях стали применять путь на жестком бетонном основании, удобном в эксплуатации. Наиболее ответственной частью пути в тоннеле являются рельсы, состояние которых должно тщательно проверяться, так как в тоннелях рельсы быстрее подвергаются коррозии.
Для контроля за положением^ оси пути в тоннеле через каждые 20 л устанавливают постоянные реперы в виде штырей, заделанных в обделку (рис. 378).
Проверочные промеры положения
Рис. 378. Проверка положения пути в тоннеле: /—штырь с заершепной частью: 2 — обделка: 3— специальный шаблон; 4 — лоток
оси выполняют специальным шаб-
лоном,
укладываемым на головку
рельса и штырь репера.
НАДЗОР ЗА ОБДЕЛКОЙ
Стены и своды тоннельной обделки необходимо регулярно осматривать, а в подозрительных местах выборочно остукивать молотком. Состояние кладки проверяют с передвижных подмостей, оборудованных площадками, а также электроосветительной аппаратурой для освещения обделки.
При обнаружении в обделке разрушенной расшивки швов последнюю нужно возобновить с предварительной расчисткой и промывкой пустых швов. Все отслаивающиеся камни обделки окалывают, а слабодержащиеся — удаляют; образовавшиеся отверстия заделывают бетоном. При значительном вы-
ветривании обделки последнюю торкретируют предпочтительно по металлической сетке.
При появлении в обделке трещин, а также при деформации колец обделки или ее выпучивании прежде всего следует выяснить причины этих дефектов, после чего принять необходимые меры: произвести цементацию кладки, перекладку обделки и др. При этом впредь до капитального ремонта в целях обеспечения безопасности движения дефектную обделку подкрепляют опалубкой (рис. 379, а) и временными кружалами (рис. 379, б). Наблюдения за трещинами могут вестись при помощи маяков, парных пластинок с риской и делениями, штырей, марок ит. п. Установившиеся трещины разделывают на клин, промывают водой и заделывают жестким цементным раствором с тщательной забивкой его в глубь трещины. При наличии пустот за обделкой тоннеля,
Рис. 379. Подкрепление кладки:
1 — вывал камней; 2 — доска; 3 — опалубка; -/—болт
а также продолжающихся увеличиваться трещин или при значительном числе трещин производится нагнетание песчано-цементного раствора за обделку и цементного раствора в кладку.
Проверка габарита. Для съемки внутреннего очертания тоннельной обделки могут применяться различные приспособления, как-то: оптический габаритомер, габаритная рама, транспортир и др.
Оптический габаритомер размещается в специальном вагоне тоннельнообследовательской станции. При измерении габарита электрическая лампа, помещенная в специальном фонаре, дает световую плоскость, расположенную нормально к оси пути. Пересечение световой плоскости с тоннельной обделкой создает на последней четкий световой контур, который точно воспроизводит поперечное очертание тоннеля в данном сечении. Световой контур одновременно с поверхностью обделки фотографируют киноаппаратом. Кинопленку просматривают на проекционном столе и сравнивают с очертанием габарита.
Габаритная рама, соответствующая наружному очертанию габарита подвижного состава, монтируется на специальной платформе. Габаритная рама по своему контуру имеет отгибающиеся (на петлях) части, которые при продвижении рамы цепляются за негабаритные места.
Транспортир, применяемый для съемок поперечного очертания тоннельной обделки, может быть изготовлен из фанеры, листовой стали или целлулоида. Съемку очертания обделки производят при помощи шеста со шнуром и осуществляют замерами расстояний от центра транспортира до определяемой точки на обделке и угла наклона натянутого шнура.
Водоотводные устройства. На состояние кладки тоннеля оказывает влияние вода, которая, проникая через обделку тоннеля, выщелачивает раствор кладки и нарушает прочность обделки. Поэтому за поступающей внутрь тоннеля водой устанавливают наблюдения, выясняют причины появления воды, определяют ее дебит и кислотность (лабораторным путем).
В случае поступления атмосферной воды через кладку тоннеля принимают
предупредительные меры на поверхности над тоннелем. Для этого все заболоченные места надтоннельной поверхности осушают путем устройства дренажей, канав и других водоотводных приспособлений, перехватывающих воду на поверхности горного массива. Для лучшего стока воды всем водоотводным и нагорным канавам придается продольный уклон (не менее 0,02) и достаточное сечение. Дно водоотводных канав бетонируют или покрывают мощением и содержат в чистоте.
В случае если через кладку продолжают просачиваться грунтовые воды, производят осушение массива непосредственно за тоннельной обделкой посредством нагнетания цементно-коллоидных растворов, битумных мастик, устройства дренажных скважин, фу риелей, штолен и т. п.
В обводненных тоннелях воду отводят полоткам. Водоотводные лотки прикрывают железобетонными плитами от засорения балластом; для предотвращения промерзания лотки утепляют мхом, шлаком и т. п. Лотки и другие водоотводные приспособления следует периодически очищать от ила и выносов породы. Для сокращения работ по очистке устраивают смотровые колодцы с отстойниками, которые нужно своевременно очищать.
При эксплуатации подпорных стен особое внимание обращают на исправную работу дренажей и правильный отвод воды. Скапливающаяся за подпорной стеной вода увеличивает давление грунта на стену, которая от этого деформируется и приходит в расстройство. Во избежание этого надо регулярно очищать водоотводные отверстия, следить за появлением мокрых пятен на поверхности стены и принимать меры к своевременному отводу воды. Кроме того, необходимо следить, чтобы не было каких-либо смещений и отвалов стены, а также трещин в кладке, наблюдение за которыми ведется так же, как и в массивных опорах.
РЕМОНТ И ПЕРЕУСТРОЙСТВО ТОННЕЛЕЙ
Основными работами по ремонту тоннелей являются: ремонт и перекладка обделки тоннелей, порталов; нагнетание раствора за обделку тоннелей; торкретирование, ремонт и переустройство водоотводных лотков; устройство дренажей. Перекладка обделки может быть вызвана негабаритностью (при введении электротяги), выветриванием обделки, необходимостью ее усиления.
Во время выполнения работ по переустройству обделки давление горной породы, окружающей тоннель, воспринимается металлическими кружалами, устанавливаемыми внутри тоннеля и незначительно стесняющими габарит. Расстояния между кружалами по длине тоннеля принимаются от 0,5 до 1,0 .и. Кружала весом до 1,5 т устанавливают и убирают при помощи кружалоустанов-щика, смонтированного на платформе.
В слабых горных породах при перекладке обделки сначала разбирают старую кладку фундаментов и стен и взамен нее возводят новую. После затвердения новой кладки разбирают старую обделку свода от замка к пятам и возведя? новую одновременно с обеих сторон — от пят к замку. В крепких породах разборку старой обделки ведут с обеих сторон от замка к фундаменту; новую обделку возводят до верха обычно без перерыва бетонирования.
Разборку старой кладки и возведение новой выполняют с передвижных подмостей, смонтированных на платформе. Бетономешалка и строительные материалы размещают на другой платформе. Эти платформы доставляют мотовозом в тоннель для работ в «окно» между поездами.
8. ОБЩИЕ УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИИ
ПОРЯДОК НАДЗОРА, СОДЕРЖАНИЯ И РЕМОНТА
Все искусственные сооружения эксплуатируются на железнодорожной 1*ти согласно Правилам технической эксплуатации железных дорог Союза ССР и Инструкции по содержанию искусственных сооружении.
Для обеспечения нормального движения поездов, своевременного обнаружения и устранения неисправностей ведется постоянный надзор за искусственными сооружениями. производятся текущие и периодические осмотры, обследования и испытания сооружений, текущее содержание и капитальный ремонт.
Постоянный надзор за’искусственными сооружениями ведется обходчиками (путевыми, мостовыми, тоннельными), которые следят за исправным содержанием пути, состоянием сооружении и их чистотой, отводом воды и пожарной безопасностью.
Текущие осмотры искусственных сооружении производятся бригадирами пути, дорожными и старшими дорожными мастерами. В пределах дистанции пути текущий осмотр искусственных сооружений выполняется мостовым (тоннельным) мастером или под его руководством бригадиром по искусственным сооружениям. Текущий осмотр заключается в наблюдении за общим состоянием сооружения, выявлении дефектов, выяснении объема необходимых ремонтных работ, а также в контроле и инструктировании работников, ведущих постоянный надзор.
Периодические осмотры искусственных сооружений производятся начальником дистанции пути (или его заместителем) при участии мостового (тоннельного) мастера, старшего дорожного и дорожного мастеров — не реже двух раз в год (весной и осенью). При периодическом осмотре выявляют дефекты сооружений, устанавливают причины их возникновения и намечают способы устранения.
Обследование. Все наиболее сложные и ответственные сооружения или имеющие серьезные дефекты в необходимых случаях подвергаются обследованию или испытанию мостонспытательнымн станциями, которые на основании данных обследования, испытания и расчетов прочности (классификации) дают заключения о проведении необходимых ремонтных работ и условий
Исе техннчеси .^“ования. дан ^„сооружения.
эксплуатации.
Текущее содержание имеет целью предупредить появление неисправностей в сооружениях и устранение появившихся дефектов в самом начале их развития. К работам текущего содержания относятся: одиночная
замена элементов мостового полотна, подкраска отдельных мест металлических конструкций, замена отдельных слабых заклепок, засверливание и перекрытие трещин в металле, расшивка швов и заделка трещин в кладке, ремонт сливов, исправление конусов и т. п.
Дефекты, препятствующие нормальной эксплуатации сооружений, т. е. вызывающие ограничение скорости движения поездов или перенапряжение какой-либо части сооружения, устраняют немедленно.
Капитальный ремонт сооружения включает полное возобновление окраски и гидроизоляции, сплошную замену мостовых брусьев, усиление слабых элементов, устранение негабаритности, устройство смотровых н других приспособлений, замену дефектных пролетных строений, перекладку обделки тоннеля и т. п.
В случае возникновения серьезных дефектов и невозможности быстрого их устранения впредь до производства ремонта, усиления или переустройства искусственных сооружений немедленно принимаются меры к обеспечению безопасного движения поездов: постановка временных деревянных опор вспомогательных рам. шпальных клеток, устройство разгрузочных пакетов уситеине элементов пролетных строений деревом, постановка на опорах хомутов и’стяжек. устройство кружал в трубах и т. п.
Работы по ремонт)', усилению и переустройству искусственных сооружений Должны производиться без перерыва движения' поездов и бст огмшщен я скорости. Режим эксплуатации сооружений во время производства работ onпе деляется соответствующими расчетами и указывается в прге^Г Р °"рС ст^Тны" с«ружеен,п-,СОСТОЯН"" ВСе" '«Рвений заносив в7ХТнск£
Пропуск т, движущимся J 5 До начала ле: ,-алываютлед вок случаях л«
-Для предотвр: ,м околку его i!03 „р11 наличии
5... вокруг опор.
бКОВ.ТЯЮТСЯ. 1
...евают проре:
-яжением окат льда не замерзала.
На больших ре опор выше и ниже 1 -рэпх-ска льда. Маи дмьшую ширины р
У малых моего) з при необходимое!
Различные стр. кллыть и закрыть
В необходимых
7 ЛЯЦИОННЫХ соо кельда.
Пропуск паве
? скорость тече1 ет подготовить к г
: ем. трубы, pai
подмыва; неукрел
На мостах с нет.
; случае значнтельн рнзонты высоких в< дически нзмеря
-. ющего промера ‘rse возле конусов -’Дмыва.
. При обнаружена
-, -Л г’ п- При бальи "г крупный ка;
7 ^ .габионах). Е.
-.я г,РедваРчтел ' ученной наброс
' *чнп'МаЛЫх мост°в ' г-в“ л₽"
с паводки от. "г®ет1п-; Чаев об,,-'1не’ : т, ^быта‘1ЫА соор поел» "справле Рч.таП₽0Хода вл'е
1 надЭор за . f>HaPv.
1 капитальЖ0^. "''Р-'Гениями „ м°1') Tw следят u ,“**1»»
аыпатня^-^ <-'Р’"-аДир0.мПонск?'-' -’олюдении за „г -с’ объема необхо^’1 "" Работников, bj^J
вооружений пр01,3 '° при участии мост, иного мастеров -
осмотре выямюот новения и намечают
твенные сооружения 1х подвергаются оС-ми, которые на оснс-сти (классификации) х работ и условий дить появление не-? дефектов в самом носятся: одиночная мест металлических ванне и перекрытие дке, ремонт сливов, сооружений, т. е. in перенапряжение
полное возобновле-< брусьев, усиление метровых и других перекладку обдел-
кности быстрого их переустройства пс-обеспечению безо-
ых опор, вспомогала кетов. усиление
ах хомутов и стя-
енных сооружении и без ограничения • -яства работ опре-
•с к те.
сственные соорУ* -актеристикИ с0^ Я В КНИГИ ИСКУ6'
Все технические материалы по сооружениям — чертежи, расчеты, отчеты обследования, данные наблюдений и т. п. —хранятся в «Деле искусственного сооружения» на дистанции или в службе пути.
ПРОПУСК ЛЕДОХОДА И ПАВОДКА
Пропуск ледохода связан с опасностью повреждения опор моста движущимся льдом, образования заторов льда и размывом русла реки.
До начала ледохода заготовляют необходимый инструмент и материалы, окалывают лед вокруг опор, устраивают прорези в ледяном поле. В необходимых случаях ледяные поля взрывают зарядами ВВ (взрывчатые вещества).
Для предотвращения повреждения кладки массивных опор примерзшим льдом околку его производят не только перед ледоходом, но и в зимний период при наличии колебания уровня воды в реке. Лед окалывают на ширину 0,5 яг вокруг опоры; при толщине льда более 15—20 см проруби во льду возобновляются. Перед деревянными опорами, кроме околки до ледохода, устраивают прорези во льду шириной на 0,5 м больше ширины опоры и протяжением около 25 м вверх и вниз по течению. Чтобы околотая полоса льда не замерзала, ее закрывают хворостом и сверху засыпают снегом.
На больших реках со значительным ледоходом и при частом расположении опор выше и ниже моста по течению устраивают большие проруби (майны) для пропуска льда. Майны делают за 10—15 дней до вскрытия реки на длину, вдвое большую ширины реки, в каждую сторону от оси моста.
У малых мостов и труб убирают щиты, очищают русла от снега и наледей, а при необходимости по руслу в снегу делают широкие канавы.
Различные строительные материалы, которые могут при подъеме воды всплыть и закрыть отверстие моста или трубы, нужно своевременно убрать.
В необходимых случаях окалывают лед также около откосов конусов и регуляционных сооружений во избежание повреждения их при подвижке льда.
Пропуск паводка производится с учетом опыта прошлых лет (уровень воды, скорость течения, возможные размывы и др.). Особенно тщательно следует подготовить к пропуску высоких вод: мосты и трубы с недостаточным отверстием; трубы, работающие с подпором; мосты с опорами, не защищенными от подмыва; неукрепленные откосы подходных насыпей и т. п.
На мостах с неглубоким заложением опор и при легко размываемом русле в случае значительного подъема воды, превышающего средние наблюденные горизонты высоких вод, а также при наличии больших скоростей и завихрений периодически измеряют глубину русла вокруг опор. Результаты каждого последующего промера сравнивают с предыдущим. Промеры русла производят также возле конусов и регуляционных сооружений в случае опасности их подмыва.
При обнаружении подмыва промоины загружают камнем, мешками с глиной и т. п. При большой скорости течения для засыпки промоин в русле употребляют крупный камень; мелкий камень сбрасывают в воду в проволочных мешках (габионах). Если дно промоины состоит из грунтов, засасывающих камень, то предварительно опускают фашинные тюфяки, служащие подстилкой для каменной наброски.
Для малых мостов и труб большую опасность представляют летние паводки, особенно при наличии крутых склонов местности вблизи этих сооружений. Ливневые паводки отличаются внезапностью, большой скоростью течения и в ряде случаев обилием наносов, вследствие чего возможны заторы и закупорки отверстий малых сооружений. Поэтому до наступления ливневых паводков Должны быть исправлены все повреждения, возникшие в малых мостах и трубах после прохода весенних вод, а также очищены от наносов лотки и подходные русла.
ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ СРЕДСТВА
Для предотвращения возможного пожара деревянные мосты, а также металлические и железобетонные с ездой на деревянных поперечинах (брусьях) обеспечивают противопожарными средствами: кадками с водой емкостью по 2Л» л. ящиками с песком емкостью по 0,25 At3, огнетушителями, гидропультами и другими специальными противопожарными приспособлениями. На металлических и железобетонных мостах длиной от 10 до 25 .и устанавливается одна кадка на конце моста; при длине более 25 .и - по одной кадке на концах моста и по одной кадке на каждые 50 м длины моста. На мостах с деревянными пролетными строениями или деревянными опорами при длине моста от о до 15 м устанавливается одна кадка на конце моста; при длине моста более 1о м по одной кадке на концах моста и по одной кадке на каждые 25 м длины моста. Кадки устанавливаются в убежищах, а при их отсутствии на специальных помостах. .
Кроме кадок с водой, на всех деревянных мостах длиной более 15 At, а на железобетонных и металлических длиной более 25 м между кадками в убежищах или на помостах ставят ящики с песком.
Возле каждой кадки с водой должно быть ведро или швабра, а возле ящика с песком — лопата или совок. Кадки должны быть всегда наполнены водой, но до наступлении морозов их следует освободить от воды. Песок в ящиках должен быть сухим.
Кроме указанных выше средств, охраняемые мосты обеспечиваются также химическими огнетушителями, устанавливаемыми через каждые 100 м длины моста, и гидропультами — по одному на каждые 200 л/. На стенде около моста размещаются ломы, топоры, багры, ведра и т. п.
Во избежание пожара местность под мостом и на протяжении 30 м выше и ниже моста очищают от сухого кустарника, валежника, горючего мусора и пр.
На подходах к металлическим мостам с деревянным настилом длиной более 100 м и к деревянным мостам длиной более 10 м ставят сигнальные знаки «Закрой поддувало» по обе стороны от моста на расстоянии 30 м.
СМОТРОВЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для обеспечения свободного доступа ко всем частям сооружений, которые необходимо осматривать на близком расстоянии, а также регулярно очищать, устраивают смотровые приспособления. Части мостов, расположенные над землей на высоте до 5 я, осматривают и очищают при помощи переносных лестниц, удовлетворяющих правилам безопасности.
Для осмотра частей моста, возвышающихся над землей более 5 .и, а также в пролетах, расположенных над водой, применяют люльки, подмости и другие приспособления. При этом для осмотра проезжей части мостов снизу применяют подвижные тележки, откидные платформы, подвесные подмости, а'при отсутствии последних — настил из досок, уложенный по связям и нижним 'поясам ферм.
На мостах с ездой понизу для прохода, осмотра и очистки верхних поясов ферм и связей между ними устраивают перила по верхним поясам ферм и лест-ницы по портальным рамам.
Для содержания и осмотра опорных частей и подферменных площадок мостов при высоте опор (над землей или над водой) более 5 .и устраивают пеоита мот-а Г ПОАфермснных плоЩадок, а также лестницы для спуска с проезжей части ,...„т0СМт₽ вь,соких арочных мостов производят при помощи специальных ,»2У,₽- пХ пРис"°соблении. подвесных люлек, подмостей и других приспособлении. Для осмотра и доступа к трубам, устоям и конусам по откосам насыпи устраивают соответствующие спуски или лестницы с перилами 326
ОБСЛЕДОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ МОСТОВ
Наиболее сложные и ответственные мосты периодически подвергают специальному обследованию. При лих обследованиях выясняют состояние сооружений, определяют условия их эксплуатации и намечают необходимые мероприятия по устранению выявленных недостатков.
Псп ы т а и и я м о с т о в выполняются мостоиспытатсл иными станциями для изучения работы мостов под нагрузкой. Испытания проводятся:
а) при приемке в эксплуатацию новых или переустроенных мостов,
б) при наличии на эксплуатируемом мосту дефектов или повреждений, влияние которых па работу под нагрузкой трудно учесть расчетом;
в) при строительстве опытных конструкций мостов;
г) на мостах, подвергавшихся усилению, с целью выяснения совместной работы металла усиления с основным.
Испытание может производиться при действии неподвижной нагрузки (поезда) на мосту - статическое испытание или же при пропуске поезда по мосту с различными скоростями динамическое испытание.
Целью статического испытания является выяснение распределения усилий и напряжений, а также определение величин общих и местных деформаций, возникающих в элементах моста при различном положении и действии нагрузки. При статическом испытании обычно измеряются напряжения в элементах, прогибы, перемещения, осадка, углы наклона и т. п.
/Динамическое испытание имеет целью:
а) выяснить обстоятельства, при которых динамическая нагрузка оказывает наибольшее воздействие на сооружение;
б) установить влияние скорости движения па конструкцию моста;
в) выявить под динамической нагрузкой те стороны работы сооружения, которые не проявляются при испытаниях статической нагрузкой. При динамической нагрузке обычно измеряют вертикальные и горизонтальные колебания пролетных строений, прогибы и напряжения в элементах.
При статическом испытании моста наиболее тяжелую из обращающихся на линии нагрузку устанавливают в самом невыгодном положении, при котором исследуемые деформации получаются наибольшими. При динамическом пены-гаи...ыгрузку пропускают по мосту в несколько заездов с возрастающими ско-
ростями. Всякому испытанию моста предшествует обязательное его обследование, которое обычно состоит в изучении имеющейся технической документации, нчалыюм осмотре всех частей сооружения, проверке размеров моста и соответствия их проекту и т. п.
Про г и б о м е р ы. Различают упругий прогиб сооружения и остаточный Упругий прогиб появляется только под нагрузкой и при удалении ее исчезает; упругий прогиб характеризует общую жесткость сооружения. Оста-Hi'iiiuii прогиб появляется от обжатия стыков и соединений элементов и остается после удаления нагрузки
При определении прогиба обычно измеряют перемещение какой-либо пики сооружения относительно другой, неподвижной точки. Чаще всего за подвижную точку принимают землю и при измерении прогиба определяют I" мещенпе сооружения относительно земли. Для измерения прогибов суще-1 1вуют различные виды прогибомеров, которые можно разделить на простейшие, ( проволочной связью и самопишущие.
Простейшие измерения прогиба какого-либо сооружения можно произво-111 "• нивелиром, который располагается па одной п.з опор; рейку при этом уста-" Hi.iiniaioT в середине пролета пли по узлам ферм.
Прогнбомср с проволочной связью представляет собой диск с делениями *1"" 380), из которых большие соответствуют 1 лм/ перемещения, а малые -
1 Я.ч. Для измерения прогиба диск прикрепляют струбцинами к ферме, '•'рез шкив диска перекидывают проволоку толщиной 0,8 1.0 лги, один конец 1 "юрой закрепляют неподвижное грузовым весом 25— 30 кГ, к другому концу "1"июлокн подвешивают груз весом около 5 кГ. Тогда при прогибе фермы про
волока споим трением заставляет врз стрелки, указывающие на циферблате
С а м о и и in у щ и й п р о г и б । всевозможн ых л и ней и ых 11 еремоще! 111 й. сальным регистрирующим аппаратом с
^перечный гвлре»
---1
цаться ШКив, на котором закреплены диска величину прогиба.
)мер (рис. 381) служит для записи
Запись диаграмм производится универ-часовым механизмом, приводящим ио
виО tOriuy
t
.герЖенек. к<>тс ““"^„ивается всвс та ог . стрелка пе ^.щения стерж. 11'1’с стоуст 1 Ж-« п< "11‘ .стен. Полньи '”:Х-няя стерж 1'41 ’ величина п ^яетот5«> ‘ т сизом ет! ,оКя тензометры. I
Рис. 380. Прогнбомср системы И. 11. Максимова:
/ — диск С долсинпып; 1’ —стрелки; J —шкпф; -/--втулка; J —мзлыО диск
вращение барабан с намотанной на него лентой. Прибор состоит из корпуса, в котором помещается механизм для движения ленты, коленчатого рычага, прикрепляемого к прибору и к проволоке с неподвижной точкой, н пера для записи диаграмм.
При испытании прибор устанавливают па сооружении и прикрепляют к нему винтами и струбцинами. Прибором измеряют прогибы от статической и
О Ч
Рис. 381. Самопишущий прогпбомер:
/ — корпус; - столик дли зописн диаграмм, 3 -rtap.iftii-I4J ДЛ« буМЛГИ; t - ручки ДЛЯ ЗППОДКН МСЧОПН >М.|
Рис. 382. Индикатор:
I -стрелка; иодеижноП стерженек; J -диске дсленнчмн
Динамической нагрузок. Конструкция прибора позволяет прп помощи сменных рычагов навить увеличение измеренных величин в пределах от 1.5 то 14 Диаграмма прогиба вычерчивается чернилами па бумажной ленте шириной 5 ель Регистрирующий аппарат снабжен электромагнитным приспособлением цро-п.тводшцпм на диаграммах отметки времени, положения нагрузки на мосту
1! II д и к а т о р ы. При измерениях небольших прогибов пспемешений сдвигов и других деформаций, требующих большой точности употпеГч пото» индикаторы (меесуры). Из корпуса этого прибора (рис. 381’1 выступает подпиж-
Рис. 383. Темзом -корпус прибор*'. 2 > кн.is ножка: 3 — ПС лн । 4- призм*: S-
кх'ромыедо; 7—г S-стрелка; 9 — ар| линптелей можно ся на исследуемы можно делать ото чо деления npi
Тензометры о "‘меряемые дефо " ‘меренных фибр. ,к|зывается осевы: т'ччески по нзме( датчик и. ‘"ироко применяв ’'"менты пролети ‘‘ч из константан бумагу. К аппаратуре.
JHIUIU от контр.
ной стерженек, который при помощи пружинки, находящейся в корпусе, всегда оттягивается в свое крайнее положение. При вдавливании стерженька внутрь корпуса стрелка перемещается по шкале большого циферблата и указывает перемещения стерженька с увеличением до 200 раз. Один оборот стрелки соответствует I мм перемещения стерженька. Большой циферблат разделен на 100 частей. Полные обороты стрелки, соответствующие целым миллиметрам .перемещения стерженька, указываются стрелкой па малом циферблате. Предельная величина перемещения стерженька в различных моделях индикатора составляет от 5 до 10 мм.
Т с н з о м е т р ы. Для измерения разного рода деформаций употребляются тензометры. По принципу действия различают тензометры с механической передачей, звуковые, оптические и электрические. Наиболее распространенным видом тензометров для измерения напряжений в мостах под статической нагрузкой являются механические тензометры рычажного типа. Этот прибор (рис. 383) состоит из станины, подвижного рычага, шкалы с делениями и стрелки. При растяжении стрелка перемещается по шкале влево, а при сжатии—вправо. Нижняя неподвижная часть станины выполнена в виде ножа и является опорой прибора, другая часть сделана в виде призмы. Расстояние между точками опирания ножом и призмой, равное 2 см, называется базой прибора. Посредством особых уд-
Рис. 384. Электрический тензометр:
а) датчик; б) равновесный мост сопротивлении; I— петли дотчнкл: 2 — вы иод и а и проволока; 5 —активный датчик; / — компенсационный датчик; 5 —гальванометр; б—реостат; 7 —источник тока; /—бла датчика
Рис. 383. Тензометр: /—корпус прибора; 2 — неподвижная ножка; .7 — подвижная /ложка -/ — призма; Л —шкала; й — коромысло; 7 — пружина;
в—стрелка; 9 — арретир
линителей можно увеличивать базу до 10; 20с,и и более. Прибор устанавливается на исследуемый элемент и прикрепляется к ному струбциной. По прибору можно делать отсчет деформации до Vjooo -«ле. При базе 10 с.ч цена большого деления прибора составляет 200 кГ/см* и диапазон шкалы 800 кГ/см-.
Тензометры обычно устанавливают по кромкам (фибрам) элемента, поэтому измеряемые деформации (напряжения) называются фибровыми. Среднее из измеренных фибровых напряжений, соответствующее центру тяжести сечения, называется осевым. Осевые напряжения определяются аналитически пли графически по измеренным фибровым.
Датчик и. Для измерения деформаций (напряжений) в последнее время широко применяются датчики, которые специальным клеем наклеиваются на элементы пролетного строения. Проволочные датчики (рис. 384, //) изготовляют из константановой проволоки диаметром 0,02—0,06 мм и наклеивают на тонкую бумагу. К концам датчика припаивают провода, идущие к измерительной аппаратуре, которая может находиться на значительном (50- 80 л/) расстоянии от контролируемого элемента. Деформации, измеряемые датчиками от 329
статической нагрузки, регистрируются мостиком Уитсона, а от динамической — ““ 'мжтик'Титсона (рис. 384. б) до приложения нагрузки уравновешивается реостатом, что соответствует нулевому положению стрелки гальванометра. Под нагрузкой, вследствие изменения длины наклеенного на элемент датчика, это равновесие в мостике нарушается и стрелка гальванометра займет новое положение, что в определенном масштабе позволяет зафиксировать возникшее на-
Рис, 385. Виброграф:
/—блрабаи: 2 —пружина: J —маятник: 4 — добаиочиыП груз; 5—бумажная лента;
б—пусковой механизм
пряжение в элементе. .
Основной частью осциллографа является вибратор (шлейф, гальванометр), состоящий из постоянного магнита, в узком зазоре которого натянута петля из тонкой металлической ленты. В центре петли наклеено маленькое зеркало. При прохождении электрического тока петля благодаря воздействию магнитного поля отклоняется. Пучок лучей, идущий от сильного источника света, отражается зеркалом на светочувствительной ленте, приводимой в движение электродвигателем. Осциллограф снабжается несколькими вибраторами и одновременно производит запись их диаграмм на кинопленке или на фотобумаге.
Вибрографы. Горизонтальные и вертикальные колебания пролетных строений от динамической нагрузки измеряются самопишущими вибрографами (рис. 385). Виброграф, как и самопишущий прогибомер, имеет регистрирующий аппарат. Важной частью ви
брографа является тяжелый груз—маятник, подвешенный на оси вращения. При испытании виброграф устанавливается на исследуемый элемент моста. Когда этот элемент вместе с прибором приходит в колебательное движение, маятник вследствие инерции остается в покое. Колебания прибора по отношению к маятнику передаются перу, которое записывает на бумажной ленте диаграмму колебаний сооружения. Виброграф может регистрировать колебания с частотой от 5 до 300 в 1 сек.
Вертикальные колебания пролетных строений обычно измеряются самопишущими прогибомерами, для которых необходимо иметь проволоку, закрепленную к неподвижной точке, чего не требуется при вибрографе. Горизонтальные колебания могут измеряться также теодолитом с помощью горизонтально закрепленных (к сооружению) реек.
ПРИЕМКА СООРУЖЕНИИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
После окончания постройки, реконструкции, переустройства, усиления или капитального ремонта все сооружения принимаются в эксплуатацию приемочной комиссией. При этом проверяют объем и качество выполненных работ, соответствие принимаемых сооружений утвержденным проектам.
В зависимости от стоимости вновь построенные пли реконструированные сооружения принимаются правительственными комиссиями, комиссиями Министерства путей сообщения или же дорожными комиссиями.
Приемка сооружения в эксплуатацию оформляется актом, в котором содержатся все необходимые сведения о конструкции и грузоподъемности сооружения. объеме, стоимости и качестве произведенных строительных работ качестве примененных материалов, допущенных отступлениях от проект! результатах осмотра и испытания, а также описание условий эксплуатации со-ycrp'iHeHii ।'СЛ'' "МеюТСЯ "едолс-’|к"' то "х отражают в акте с указанием сроков 330
Приемочные акты утверждаются инстанцией, назначившей комиссию, после чего сооружение считается принятым в эксплуатацию.
При приемке сооружения в эксплуатацию строительная организация передает службе пути дороги всю техническую документацию, включающую: исполнительные чертежи, акты на скрытые работы, журналы производства отдельных работ, способов и последовательности монтажа пролетных строений, устройства опор и отсыпки подходов, акты осмотра и испытания кладки, сертификаты на металл и паспорта конструкций заводского изготовления, а также съемки профилей и планов ферм, замеры положения опорных частей, исполнительные геологические разрезы и др. Указанная техническая документация хранится в «Деле искусственного сооружениях
СТРУКТУРА МОСТОВЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ
Составление проектов и постройка новых мостов, труб, тоннелей и других искусственных сооружений железнодорожного, автомобильного и городского транспорта выполняются организациями Государственного производственного комитета по транспортному строительству СССР.
Проектирование мостов, труб и других искусственных сооружений выполняется государственными институтами проектирования (Гнпротрансамп». Крупные мосты проектируются Гипротрансмостом. Типовое проектирование сооружений осуществляется Ленгнпротрансмостом. Проектирование всех транспортных сооружений возглавляется Главтранспроектом.
Конструкции мостов и других сооружений изготовляют на мостостро и тельных заводах и полигонах.
Постройка опор мостов и монтаж конструкций производятся мостопоезда-ми и мостоотрядами, подчиняющимися мостостроительным трестам; крупные мосты сооружаются Мостотрестом. Все мостовые заводы и мостостроительные организации возглавляются Главмостостроем.
Тоннели и метрополитены проектируются Метрогипротрансом и сооружаются Главтоннельметростроем.
На железных дорогах все мосты, тоннели и другие искусственныесооруже-- находятся в ведении дистанции пути, отделений дорог и служб пути дорог. Руководство службами пути осуществляется Главным управлением пути и сооружений Министерства путей сообщения.
Крупные работы по ремонту и усилению мостов и тоннелей выполняются строительными организациями дорог — мостопоездами и дорстроями.
Обследование и испытание крупных мостов и тоннелей, а также контроль их состоянием производят мостоиспытательные, водолазная и тоннельная станции Главного управления пути и сооружении. Обследование всех осталь-:\ искусственных сооружений осуществляется мостоиспытательными стан-. ями служб пути дорог.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
I. Какие неисправности возникают в кладке опор? Какие и как ведутся наблюде-я за трещинами?
2. Какие бывают деформации опор п как они выявляются
А Какие бывают дефекты в подводной кладке опор и как они обнархжнвэютсч .
з К.м е существуют в> ды ремонта и усиления кладки опор и как они выполняю, к. я
‘ Как производится цементация кладки и какое для этого применяется обору до-
6 Отчего могут возникать трещины в кладке каменных Я бетонных мостов и какие ними ведутся наблюдения? __ ««.г,-» ппиимамкя
7. Как производится торкретирование поверхности и какое для этого применяется ' г>\ дование?
b Какие существуют способы усиления сводов. и как
'• Отчего возникают трещины в железобетонных балочных и дрочи
тся за ними наблюдения?
ю Какие бывают пиы дефектов в кладке коаст.уи1..«.’
11 к а кИе существуют спосовы устранения дефектов в Ж,Л‘Д'* „сытвЛ
12 В каких местах и отчего образуются трещины в метмлическчх мост»
11. Какие бывают дефекты в клепаных и • парных соединениях, накопи устрлняюцл I I Отчего потикает коррозия металла в мостах и какие меры борьбы с ней?
15. Какие могут быть неисправности и опорных частях и как они устраняются?
|Г>. Как производят окраску пролетных строений?
17. Как производят ремонт и усиление мостов?
IK. Какие дефекты бывают в деревянных мостах и как они устраняются?
1'|. Какие существуют способы замены отдельных негодных элементов мостов?
20. Как ведется надзор за трубами, какие и них могут быть дефекты и как они устра аяютснJ
21. Какими способами переустраиваются трубы?
22. Какие дефекты возникают в обделке тоннеля и как их устраняют?
23. Каким образом ведутся наблюдения за деформациями колец тоннеля?
21. Какие существуют способы ремонта и переустройства тоннелей и кик они выпол-к я юте я?
25. Какие противопожарные средства применяются на мостах?
26. Какие смотровые приспособления'устраиваются на мостах?
27. Как производится приемка сооружений в эксплуатацию и какая при этом предъявляется документация?
28. В каких случаях производятся испытания мостов и какие для этого применяются приборы?
1. Андреев Н. П. и др. Справочник по постройке искусственных сооружений. Трансжелдориздат, 1962.
2. Береза нцев В. Г. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. Трансжелдориздат, 1962.
3. Богданов Т. М. Соединения металлических конструкций на высокопрочных болтах. Трансжелдориздат, 1963.
4. Г и б ш м а н Е. Е. и др. Мосты и сооружения на дорогах. Автотрансиздат, 1961.
5. Е в г р а ф о в Г. К , Л я л и н Н. Б. Расчеты мостов по предельным состояниям. Трансжелдориздат, 1962.
6. Е в г р а ф о в Г. К. и др. Предварительно напряженные балочные пролетные строения. Трансжелдориздат, 1962.
7. Д а н д у р о в М. И., Корольков Н. М. Содержание и ремонт тоннелей. Трансжелдориздат, 1962.
8. Н и к о н о в И. Н. Искусственные сооружения железнодорожного транспорта, 2-е издание. Трансжелдориздат, 1954.
9. Протасов К. Г. и др. Металлические мосты. Трансжелдориздат, 1957.
10. Р о й н и ш в и л и Н. М. Противообвальные сооружения на железных дорогах. Трансжелдориздат, 1960.
И. Фролов А. М., Подвязки н К. А. Укрепление речных берегов и земляных откосов. Трансжелдориздат, 1957.
12. Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб (СН 200-62). Трансжелдориздат, 1962. Госстрой.
13. Технические условия на производство и приемку работ по постройке мостов и труб (ТУСМ-58). Оргтрансстрой, 1959. Минтрансстрой. _
14. Инструкция по содержанию искусственных сооружении. Трансжелдориздат, 1963. МПС. _ мпг
15. Защита железных дорог от селевых потоков. Трансжелдориздат, 196-.. МНС.
16. Борьба с оползнями, обвалами и размывами на железных дорогах Кавказа. Трансжелдориздат, 1961. Минтрансстрой. . _
17. Указания по защите от коррозии и по заделке повреждении железобетонных пролетных строений. Москва, 1963. МПС.
П РИЛОЖЕНИЕ
МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ
18 сентября 1961 г. в СССР утверждена как Государственный стандарт (ГОСТ 9867—61) и с 1 января 1963 г. должна применяться как предпочтительная во всех областях науки, техники и народного хозяйства, а также при преподавании Международная система единиц, обозначаемая символом SI или в русском написании СИ (система интернациональная).
Эта система состоит из шести основных единиц, двух дополнительных и 27 важнейших производных (табл. 1).
Таблица 1
МЕЖДУНАРОДНАЯ СИСТЕМА ЕДИНИЦ (СИ)
Наименования величин Единицы измерения Сокращенные обозначения единиц измерения Размер единиц измерения
Основные единицы
Длина .Масса Время Сила электрического тока . . . Термодинамическая температура Сила света . метр килограмм секунда ампер градус Кельвина свеча .4 кг сек а °К св 1 1 1 1 1 1
Дополнительные единицы
Плоский угол Телесный угол радиан стерадиан рад стер
Производные единицы
Площадь Объем Частота Плотность (объемная масса) . . Скорость Угловая скорость Ускорение Угловое ускорение квадратный метр кубический метр герц килограмм на кубический метр метр в секунду радиан в секунду метр на секунду в квадрате радиан на секунду в квадрате м3 м3 *4 кг/м3 м/сек рад, сек м/сек3 рад/сек2 (1.«)’ (1 .«О’ 1 : (1 сек) {1 кг) :(!*)’ (1 м) : (1 сек) (1р<а<9):(1сек) (1 -«): :(1 сек)3 (1 рад) : :(1 сек)3
334
в дименО!
, „змнческая . КВве»аТИЧеСЖ*, рзботз. энергш ТЫ • бедность
Количество эле веский заряд
Q-ектричегкое S:o«b элестр! -лектродвижу Напряженность
ля • ’ Я э.-.ектрическое i электрическая Поток магнит»
. кти вноси» у. „-'нити а я ннД! Напряженность М.гнитодвижуи Сеетовон поток
Яркость - -смещенность I
В связи с| вание других С гий. В табл. 2 ских величин в
COOT
Наименования
Сила - ... И Масса . . . .1 Давление . 4| Работа и энерго Мощность . . |
(>кч ичиние
1 UlllMeilOUlHIIIO величин Единицы нзморенми С0КрП1ЦО|111ЫС обознпчеицк единиц измерения I'eiMep единиц измерении
Сила ньютон Н <1 «)(! «I
Давление (механическое нипряже- :(1 сек)«
нпс) НЬЮТОН па квадратный н/м1 (1 «> : (1 .«)•
Динамическая вязкость метр
ньютон-секунда на "•сек/м* (i Н)•(! сек):
Кинематическая вязкость квадратный метр квадратный метр на М2,'ССК ;(1 я)« (1 «)•:(! сек)
Работа, энергия, количество тепло- секунду

ты джоуль <)ж (1 «)•(! х)
Мощность ватт пт (1 <)ж):(1сск)
Количество электричества, электрический заряд Электрическое напряжение, раз- кулон к (1 «)•(! сек)
кость электрических потенциалов, электродвижущая сила вольт в (1 em):(l а)
Напряженность электрического по-
ля . . . вольт на метр в/м (1 «): <1 «)
Электрическое сопротивление . . . ОМ ом (1 а) : (1 а)
Электрическая емкость фарада ф (1 о): (1 «)
Поток магнитной индукции .... вебер вб (1 к): (1 О.М)
Индуктивность генри гн (1 ов): (1 а)
Магнитная индукция тесла тл (1 Htl) ( 1 Д|)»
Напряженность магнитного поля ампер на метр а/м (1 и) ( 1 -И)
Магнитодвижущая сила ампер а (1 и)
Световой поток люмен лм (1 св) X Х(1 стер)
Яркость свеча на квадратный са/м2 или (1 Я)1
метр или пит нт (1 сп)
Освещенность люкс лк (1
В связи с тем, что некоторое время наряду с системой СИ допускается нспользо-।'.'ииг ipynix систем единиц в расчетах, потребуется переход от одной системы к дру-II. В табл. 2 приведено соотношение между основными единицами (физики-технических величии в разных системах).
Табл и ца 2
СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ СИСТЕМ МКГСС, СИ И ВНЕСИСТЕМНЫМИ ЕДИНИЦАМИ
1 Iniimcuouuiiни величии Системы МКГСС Внесистемные единицы Сне томи СИ
Сила 1 кГ 0,001 7’ 9,81 н
Масса 1 кГ • се к2/м 0. СЮ1 т 9,81 W
Давление 1 кГ/м2 98,1-КГ® вор 9,81 и/л’
Работа и энергия . . . . 1 кГм 2,724.10“° ram-'l 9.81 0ж
Мощность 1 к Г м/сек 13,33. И) 3 .<• с. 9,81 пт
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
От автора ................................................................. 3
Глава I. Общие сведения
1. Основные понятия об искусственных сооружениях........................... 4
Назначение искусственных сооружений................................... 4
Основные элементы моста ............................................... 7
Виды мостов ........................................................... 8
2. Краткий исторический обзор. Задачи мостостроения ...................... 12
История развития строительства мостов ................................ 12
Мостостроение в СССР.................................................13
Мостостроение за рубежом.............................................17
Задачи и перспективы мостостроения...................................17
3. Основные нормативные данные для проектирования сооружений ...........18
Общие положения проектирования.......................................18
Основные сведения о расчете сооружений...............................20
Расчетные нагрузки .................................................. 21
Габариты...........................................................28
Г л а в а II. Мостовые переходы
1. Элементы мостового перехода..........................................3!
Элементы водного потока ............................................. 31
Отверстие мостов и труб . ........................................33
Наблюдения за режимом водного потока.................................35
2. Регуляционные и укрепительные сооружения.............................37
Регуляционные сооружения ............................................37
Укрепительные сооружения ............................................39
Г лава III. Массивные опоры мостов
1. Конструкции и материалы опор.........................................46
Типы опор балочных мостов............................................46
Материал кладки опор.................................................46
Фундаменты мелкого заложения.........................................48
Свайные фундаменты ..................................................50
Фундаменты глубокого заложения.......................................53
Конструкция опор железнодорожных мостов..............................55
Монолитные опоры 55
Сборные опоры ....................................................58
Конструктивные детали опор........................................60
Опоры автодорожных мостов............................................62
.2. Расчеты опор мостов.................................................. 64
Основные сведения ..................... .............................64
Пример расчета быка прямоугольного очертания.........................65
Пример расчета быка закругленного очертания..........................71
Пример расчета устоя.................................................73
3. Постройка опор мостов ................................................77
Разбивка осей опор...................................................77
Устройство котлованов ............................................... 78
Погружение свай .....................................................79
Сооружение фундаментов из оболочек...................................81
Сооружение бетонных опор.......................
Устройство облицовки ........................
Переустройство опор мостов ......................
Устройство опор в условиях вечной мерзлоты ........
Глава IV. Каменные и бетонные мосты
|. Типы и конструкции каменных и бетонных мостов.................
Область применения и материалы..................................... gg
Конструкция и детали каменных (бетонных) мостов ... 90
Водоотводные приспособления ....................................... .92
Опоры арочных мостов................................................ 93
Бетонные мосты и виадуки............................................ 93
2. Сооружение каменных и бетонных мостов............................. .94
Кружала и подмости .............................................. ' 94
Кладка сводов ...................................................... 95
Раскружаливанне сводов ..............................................96
Глава V. Железобетонные мосты
]. Основные сведения .......................................................
Область применения ..................................................98
Материалы железобетонных мостов................................ ... 99
2. Конструкции железобетонных мостов....................................
Мосты с монолитными пролетными строениями...................
Мосты со сборными и цельиоперевозимымп пролетными строениями . . .
Эстакадные и крупноблочные мосты.............................. . . .
Предварительно напряженные пролетные строения.......................
Арочные железобетонные мосты........................................
Железобетонные рамные мосты, путепроводы, пешеходные мосты..........
Автодорожные железобетонные мосты...................................
Устройство гидроизоляции и водоотвода...............................
Опорные части ......................................................
100
100
104
105
107
112
115
1
120
121
3. Расчеты железобетонных мостов........................................ 122
Основные данные .....................................................122
Расчет конструкций из обычного железобетона......................... 125
Пример расчета плиты проезжей части железнодорожного моста.......... 129
Пример расчета главных балок железнодорожного моста................. 132
Примеры расчета плиты и балки автодорожного моста................... 135
Примеры расчета предварительно напряженного железобетонного пролетного строения под железную дорогу....................................... 139
4. Постройка железобетонных мостов....................................... 149
Изготовление пролетных строений с обычной арматурой.................. 149
Изготовление предварительно напряженных пролетных строений........... 153
Натяжение арматуры до бетонирования...................................153
Натяжение арматуры после бетонирования............................... 156
Монтаж пролетных строений............................................ 158
Глава VI. Металлические мосты
I. Основные сведения ...........................................
Область применения .........................................
Материалы пролетных строений ..............................
Сортамент прокатной стали .................................
Соединения элементов ......................................
Конструкция металлических мостов.............................
Мосты со сплошными балками.................................
Пролетные строения с ездой на балласте......................
Мостовое полотно ..........................................
Проезжая часть .............................................
Мосты со сквозными фермами.................................
Сварные и клепано-сварные пролетные строения...............
Пролетные строения на высокопрочных болтах .................
Металлические автодорожные мосты...........................
Понятия о специальных видах мостов ........................
Металлические путепроводы .................................
Опорные части .............. • • » •* • • • • ».<$• *
3. Расчеты металлических мостов............................ ‘ ’
Основные сведения .........................................
161
161
162
163
164
166
166
168
169
173
176
182
184
185
187
190
191
193
193
Примеры расчета сплошных балок......................
Примеры расчета сквозных ферм.......................
Классификация пролетных строений по грузоподъемности Примеры классификации балок проезжей части..........
Примеры классификации элементов сквозных ферм .
4. Постройка металлических мостов.......................
Изготовление пролетных строений на заводе ..........
Монтаж пролетных строений...........................
Краны для монтажных работ...........................
Стр. 194 199 202 204 209
218 218 221 226
Глава VII. Деревянные мосты
1. Основные сведения ..................................................
Материалы деревянных мостов.........................................
Сортимент лесоматериалов ...........................................
Защита древесины от гниения.........................................
2. Конструкция . деревянных мостов.....................................
Балочные мосты .....................................................
Эстакадные мосты ...................................................
Деревянные пакеты ..................................................
Мостовое полотно ...................................................
Деревянные опоры мостов ............................................
Деревянные автодорожные мосты.......................................
3. Расчеты деревянных мостов...........................................
Основные сведения ..................................................
Примеры расчета деревянных мостов...................................
4. Постройка деревянных мостов.........................................
Свайные мосты ......................................................
СРамные и ряжевые опоры..............................................
Механизированное изготовление элементов деревянных мостов ..........
Глава VIII. Трубы под насыпями
1. Основные сведения о трубах................
Область применения .......................
Виды труб и их элементы...................
Водопропускная способность труб ..........
2. Конструкция труб .........................
Каменные и бетонные трубы ................
Железобетонные трубы .....................
Трубы под автомобильные дороги............
Прочие водопропускные сооружения ....
3- Постройка труб ...........................
Разбивка осей трубы ......................
Сооружение каменных и бетонных труб .... Изготовление элементов железобетонных труб Постройка сборных труб....................
231
231
232
232
233
233
234
236
237
238
241
244
244
245
250
250
251
252
254 254
255 256
257 257
259
261
263
265 265
265
266 268
Глава IX. Тоннели
1. Виды и конструкции тоннелей...........................................269
Основные сведения .................................................. 269-
Виды обделки тоннелей.................................................271
Порталы, ниши и водоотводные устройства в тоннелях....................274
Вентиляция и освещение тоннелей.......................................276
Сведения о горном давлении .......................................... 277
2. Постройка тоннелей ...................................................278
Разбивка оси тоннеля .................................................278
Способы проходки тоннелей ......................................... 278
Постройка тоннелей щитовым способом...................................282
Краткие сведения о постройке метрополитенов ......................... 283
Глава X. Подпорные стены
I. Назначение и конструкция подпорных стен...............................285
Виды подпорных степ...................................................285
Железобетонные подпорные стены........................................285
Каменные и бетонные подпорные стены...................................287
2. Противообвальные и селезащитные сооружения.......................... 288
338
Стр.
3. Возведение подпорных стен......................................... 290
Г .л а в а XI. Эксплуатация искусственных сооружений
1. Эксплуатация массивных опор мостов..................................
Наблюдения за кладкой опор ................ ........................
Наблюдения за положением опор............... . .
Ремонт и усиление опор ................ ............................
2. Эксплуатация каменных и бетонных мостов ... .
Надзор за состоянием кладки................ .
Ремонт н усиление сводов ...............................
3. Эксплуатация железобетонных мостов.......................... . ..
4. Эксплуатация металлических мостов..........
Содержание мостового полотна............... ........................
Надзор за элементами пролетных строений............
Содержание опорных частей....................................
Окраска пролетных строений..........................................
Ремонт и усиление пролетных строений ...............................
5. Эксплуатация деревянных мостов......................................
Надзор за мостами и их содержание............................
Ремонт деревянных мостов.....................................
6. Эксплуатация труб ..................................................
Надзор за трубами и их содержание...................................
Переустройство труб ...................................................
7. Эксплуатация тоннелей ..............................................
Содержание пути ....................................................
Надзор за обделкой..................................................
Ремонт и переустройство тоннелей ...................................
8. Общие условия эксплуатации сооружений...............................
Порядок надзора, содержания и ремонта...............................
Пропуск ледохода и паводка .........................................
Противопожарные средства ....................................
Смотровые приспособления ...........................................
Обследование и испытание мостов.....................................
Приемка сооружений в эксплуатацию...................................
Структура мостовых организаций .....................................
Использованная литература ..........................................
Приложение .........................................................

Обложка художника А. С. Завьялова
Технический редактор Л. А. Усенко Корректор В. С Черная
Сдано в набор 15/VI 1963 г. Подп. к печати 30/VII J 1963 г.
Формат бумаги 70Х108’/ч- Печатных листов 21 */« , (условных 24.8625), бум. л. 10.625. учетно-изд. л. 29,44
Тираж 12 000 TII053. ЖДИЗ 32296. Зак. 1398
Цена 1 р. 03 к. Переплет 10 коп.
ТРАНСЖЕЛДОРИЗДАТ, Москва, Басманный туп., 6а
1-я типография Трансжелдориэднта МПС.
Москва. Б. Переяславская, 4 6