Массивные мосты

мост

Для железнодорожных мостов в настоящее время применяется четыре типа массивных мостов: арочные, рамные, балочные и плитные. Материалом новых массивных мостов служат только бетон и железобетон, хотя и сейчас в эксплуатации находится много больших каменных арочных мостов.

Арочные мосты.

Каменные арочные мосты давно нашли применение на железных дорогах. В настоящее время на многих главных линиях эксплуатируются однопролетные и многопролетные мосты из камня и бетона, прослужившие более 100 лет.
Кружала бетонных арок не только служат для поддержания веса сооружения во время строительства, но одновременно выполняют функцию опалубки. Во время работ необходимо соблюдать специальные меры для обеспечения равномерного и симметричного давления на кружала и на поддерживающие их подмости.
При малых пролетах, когда арку можно забетонировать за один прием, укладку бетона необходимо производить одновременно от устоев к замку.

Бетонирование арок больших пролетов за один прием невозможно. Указанный выше прием в этом случае нежелателен, имея в виду напряжения, вызываемые процессами схватывания, твердения, усадки и др. Подобные сооружения разбивают на продольные или поперечные секции с последовательным их бетонированием.
Недостатком разбивки на продольные секции является то, что кружала могут подвергнуться несимметричной нагрузке. Укладку бетона регулируют таким образом, чтобы уменьшить возможность возникновения напряжений в свежем бетоне, в самом кольце кружал, в опорах подмостей и не допустить повреждения кружал. В первую очередь укладывают секции, примыкающие к пятам, а затем промежуточные секции.
В некоторых случаях железобетонные арочные мосты сооружались с помощью легких подмостей или совершенно без них. Это достигалось применением жесткой арматуры в виде легких стальных элементов, укладываемых на опоры и обладающих достаточной несущей способностью. К ним подвешивалась опалубка, на которую укладывался бетон, причем стальная конструкция оказывалась арматурой.

Рамные мосты.

 Рамные мосты представляют собой конструкции, в которых горизонтальные элементы объединены с опорами в одну систему; под воздействием вертикальной нагрузки в них, помимо вертикальных опорных реакций, возникают и горизонтальные.
Мосты этого типа сооружаются однопролетными и многопролетными; они могут иметь шарнирно опертые или заделанные в фундамент стойки. Обычно предпочтение отдается шарнирному опиранию.
Материалом для таких мостов служит дерево, железобетон и сталь. Ригелям придают или плоское, или криволинейное очертание.
Железобетонные рамные мосты осуществляются с ригелями плитной или ребристой конструкции. Стальные рамные мосты представляют собой металлические рамы, несущие железобетонную плиту проезжей части. Расстояние между рамами назначают с учетом удобства расположения связей между ними.
Внешние рамы заключают в бетон, который образует общий монолит с плитой.
Рамные мосты, как и арочные, требуют для сооружения основание, не дающее осадок.
Строительная высота рамных конструкций сравнительно невелика и при достаточно больших пролетах. По этой причине их часто применяют для путепроводов при пересечении путей в разных уровнях. Конструкции рамного моста легко приспособить к местным условиям; эти мосты в ряде случаев оказываются более экономичными, чем балочные.

Плитные пролетные строения.

Эти конструкции представляют собой простые балки, покоящиеся на опорах. В некоторых случаях, при ограниченной строительной высоте, путевые рельсы непосредственно прикрепляются к плите с помощью специальных подкладок и скреплений. Длина пролета плитного пролетного строения ограничена требуемой строительной высотой и выбирается путем экономического сравнения вариантов.
Плитные пролетные строения можно разделить на следующие три группы: железобетонные с гибкой арматурой, плиты из забетонированных двутавров и из забетонированных рельсов.
Несущая способность плит 1-й группы зависит от сопротивления бетона сжатию, а арматуры — растяжению и срезу.
Грузоподъемность плит с жесткой арматурой зависит от прочности последней; бетон в данном случае служит лишь как заполнитель и защитное покрытие.
В зависимости от величины пролета для армирования плит применяют двутавры высотой от 30,5 до 91,4 см.
Плиты с забетонированными рельсами применяют только для очень малых пролетов, соответствующих отверстиям 1,8—3 м. Рельсы располагают у нижней поверхности плиты. Под их подошвами прокладывают проволочную сетку. Такой же сеткой армируют и борта балластного корыта.
Для плитных конструкций надо употреблять плотный бетон. Поверхности балластного корыта придают соответствующие уклоны и покрывают ее гидроизоляцией.
При большой длине пролетов и в многопролетных мостах необходимо обеспечить отвод воды из балластного корыта. Во избежание просачивания воды в тело бетонной кладки расположение трубок должно способствовать быстрому удалению воды.

Сборный железобетонный мост
Рис 1. Сборный железобетонный мост с забетонированными на месте насадками опор

Железобетонные балки.

 Эти конструкции применяют для пролетных строений, перекрывающих отверстия от 7,5 до 18 м (рис. 1). Встречаются пролетные строения с ездой понизу, посредине и поверху; последнему типу обычно отдается предпочтение.

Предварительно напряженные железобетонные плиты.

Термин «предварительно напряженный железобетон» относится к железобетонной конструкции, обычно плите или балке, в нижней зоне которых напряжения растяжения бетона заменены сжимающими. Для этого до загружения сооружения временной нагрузкой создают дополнительное натяжение в растянутой арматуре, которая обычно представляет собой стальной трос.
Существует два принципа осуществления натяжения;
а)  до бетонирования и б) после бетонирования и достижения бетоном достаточной прочности. В последнем случае проволочные пучки протягивают в трубки, забетонированные в тело сооружения.
Натяжение арматуры создают домкратами (рис. 2). При этом кабель несколько сжимается в поперечном направлении. После затвердения бетона домкраты снимают, причем кабели стремятся вернуться в прежнее положение. Однако вследствие сопротивления бетона кабель не способен восстановить свое прежнее поперечное сечение, так что остающееся в нем растяжение создает сжатие бетона.

Гидравлический домкрат с отверстием в поршне
Рис. 2. Гидравлический домкрат с отверстием в поршне для натяжения арматуры (после твердения бетона)
В Европе имеется ограниченное количество преднапряженных железобетонных пролетных строений под железнодорожную нагрузку. Единственное пролетное строение этого типа в США установлено в опытном порядке на железной дороге CB&Q. Оно запрсектировано под наблюдением исследовательского штаба Ассоциации американских железных дорог в соответствии с временными техническими условиями, разработанными Комитетом по предварительно напряженному железобетону Американской ассоциации инженеров-строителей и Американским бетонным институтом.
Плитное пролетное строение, рассчитанное на нагрузку Е72 с полной динамикой по TyAREA, состоит из двух уложенных рядом блоков. Размеры его: толщина — 46 см, расчетный пролет — 5,72 м, полная длина — 6,08 м.
Основная арматура состоит из 61 семипроволочной пряди диаметром по 12,7 мм, сечением 0,96 см2, с пределом прочности 170 кг/мм2. Расчетная величина предварительного натяжения арматуры была 101,25 кг/мм2, что должно было создать в бетоне нижней части плит сжимающие напряжения примерно 140 кг/см2.
Предполагается провести испытания пролетного строения. При этом намечено с помощью датчиков, устанавливаемых по нижней и верхней поверхностям плиты, определить статическое и динамическое воздействие обращающихся нагрузок при различных скоростях их движения.

 
« Маневровый район   Материалы для балластировки пути »
железные дороги