Все сооружения, которые возводятся в местах пересечения железнодорожными или трамвайными линиями естественных рубежей (гор, рек, оврагов, территорий с пониженными отметками и др.), или преград искусственного происхождения (выемок железных или городских дорог, других железнодорожных или трамвайных линий или автомобильных дорог в разных уровнях и др.), называются искусственными сооружениями. Искусственные сооружения проектируются и строятся также для пропуска движения ниже планировочных отметок городской или заводской территории (под землей), для обеспечения устойчивости откосов, регулирования водоотвода, безопасного перехода людей через рельсовые пути. К искусственным сооружениям относятся мосты, тоннели, трубы, подпорные стенки и ряд других реже встречающихся конструкций.
Мосты бывают деревянные, каменные, металлические и железобетонные. В последнее время строят преимущественно мосты из железобетона и металла. Собственно мосты в отличие от других сооружений мостового типа прокладываются через водные преграды и в зависимости от условий их работы делятся на мосты обычного типа, разводные и наплавные. Каждому из этих трех типов мостов соответствуют свои конструкции рельсовых путей и режимы движения рельсового транспорта. Наиболее часто мосты в городах строятся под совмещенное трамвайное, автомобильное и пешеходное движение. Однако в отдельных случаях на трамвайных линиях, размещенных на самостоятельном полотне, сооружаются мостовые переходы, предназначенные только для трамвая. Иногда они дополняются деревянным или железобетонным настилом для пешеходов. Это так называемые малые мосты. Малые мосты — наиболее часто встречающийся вид мостов и на внутризаводских путях.
Для пропуска пешеходов, а иногда и безрельсового транспорта через идущие вдоль пути открытые водоотводы могут применяться небольшие переходные и переездные мостики.
К классу мостов относятся также сооружения мостового типа: путепроводы и эстакады*.
* Сюда же относятся виадуки — переходы через глубокие горные ущелья и акведуки — эстакады с открытыми водопроводами, которые не встречаются ни на внутризаводских, ни на трамвайных путях.
Путепроводы предназначаются для пропуска одного или нескольких видов транспортных потоков над другими потоками транспорта в месте их взаимного пересечения. Это может быть пересечение двух железнодорожных линий, железнодорожный путь, проходящий над улицей, и т. д. Эстакада может быть предназначена для размещения дороги или пути на некоторой высоте над землей: над улицей, площадью, заводской территорией. Как правило, эстакады отличаются от путепроводов большой протяженностью. Над внутризаводскими путями часто сооружаются эстакады специально для пропуска промышленных коммуникаций: газопроводов, паропроводов, кабельных линий и т. п. Кроме того, при пересечении внутризаводских железнодорожных путей линиями непрерывного транспорта (транспортеры, трубопроводы и др.) также устраиваются эстакады или закрытые галереи.
Для перехода людей через станционные или деповские пути, группу межцеховых путей на заводской площадке или через пути трамвая в условиях сильно пересеченного рельефа (овраг, глубокая выемка и т. п.) сооружаются пешеходные мосты.
При пересечении небольших водотоков, чаще всего на внутризаводских соединительных линиях и путях трамвая, расположенных на самостоятельном и обособленном полотне, укладываются трубы. Трубы применяются также при необходимости перепустить воду с одной стороны пути (или дороги, если пути укладываются параллельно проездам для безрельсового транспорта) на другую. В случаях, когда открытый путевой водосток — кювет или лоток — пересекает остановочную площадку или переезд, также закладываются трубы. Наиболее употребительны железобетонные трубы круглого сечения диаметром 0,5 м, реже 1,0 м.
Железобетонная труба состоит из фундамента, тела трубы и оголовка. Конструкция трубы достаточно проста. Несложна труба и в эксплуатации. Сверху труба должна быть засыпана грунтом, и толщина этой засыпки должна быть не менее 0,5 м. Если насыпь низкая, а иногда и просто отсутствует — трубу уложить нельзя. В этом случае для пропуска воды сооружают лотки, как правило, бетонные или железобетонные. Лотки могут размещаться непосредственно в теле балластной призмы и даже в шпальных ящиках.
Тоннели используются на заводских площадках для прокладки под железнодорожными путями различных коммуникаций и линий непрерывного транспорта, а также для безопасного движения пешеходов. В городах тоннели служат для развязки в разных уровнях пересекающихся магистралей, для устройства пешеходных переходов и для пропуска линий метрополитена и скоростного трамвая. Тоннели — сложные инженерные сооружения. Они должны быть оборудованы надежными системами вентиляции, освещения и водоотвода. Сооружаются тоннели, как правило, из сборных железобетонных конструкций. При значительной (более 5 м) глубине заложения пешеходного тоннеля целесообразно применение эскалаторов.
На крутых косогорах, в выемках и насыпях с неустойчивыми откосами, например в оползневых зонах, пути защищаются специальными подпорными стенками. Невысокие подпорные стенки могут при необходимости сооружаться вдоль обособленного трамвайного пути, приподнятого над отметками проезжей части улицы. Эта мера позволяет уменьшить ширину трамвайного полотна и предохранить балластную призму от растекания. Подпорные стенки могут быть бетонные, железобетонные, бутобетонные, каменные или кирпичные.
Неотъемлемым элементом промышленной площадки и любого современного города являются подземные коммуникации: сети, по которым осуществляется обеспечение цехов и населения водой, теплом, газом, электрической энергией, услугами связи, а также отвод фекальных, поверхностных и промышленных стоков. Размещение этих коммуникаций должно быть увязано с положением рельсовых путей. Это важно, во-первых, для надежной работы как самих сетей, так и железнодорожных или трамвайных путей; во- вторых, для того, чтобы свести к минимуму возможные потери при ремонтах коммуникаций, обычно связанных с нарушением движения.
По мере возможности коммуникации и, во всяком случае, трубопроводы, коллекторы (каналы) и кабельные линии должны размещаться вне проезжей части улицы. Однако стесненные планировочные условия не всегда предоставляют такую возможность. Кроме этого, подземные сети должны, как правило, располагаться вне пределов земляного полотна трамвайного пути. При этом расстояние ближайшей коммуникации от бровки откоса выемки или подошвы насыпи на самостоятельном полотне не должно быть менее 2 м. Если путь при любом виде полотна уложен в нулевых отметках, то горизонтальные расстояния от оси пути до ближайшей к пути точки подземной сети должны быть не менее 2,8 м (для водоотвода, напорной и самотечной канализации, тепловых сетей, силовых кабелей, кабелей связи, коллекторов (каналов), газопроводов с давлением до 0,3 МПа). Для газопроводов с давлением от 0,3 до 1,2 МПа это расстояние должно быть не менее 3,8 м. Если кабельные линии проложены в изолирующих трубах, в порядке исключения расстояние от них до оси пути может быть уменьшено до 2 м.
В случае пересечения путями трамвая подземных сетей эти сети должны находиться на глубине не менее 1 м от подошвы рельса. Угол этого пересечения должен быть не менее 75°. Меньшие углы допускаются лишь при специальном обосновании.
Расстояние от рельсовых путей до воздушных инженерных сетей определяется прежде всего габаритом приближения строений. Наименьшее вертикальное расстояние до проводов воздушных линий электропередачи напряжением до 1000 В в местах пересечения с путями трамвая должно быть не менее 8 м. При напряжении от 1 до 110 кВ минимальное расстояние увеличивается до 9,5 м, при напряжении до 220 кВ — до 10,5, при большем напряжении — до 11,5 м. Угол пересечения при этом должен быть не менее 60°.
В границах узловых соединений путей вообще не следует допускать пересечение пути кабельными линиями.
При пересечении стальных трубопроводов с трамвайными путями расстояние от подошвы рельса до трубопровода (по условиям защиты от коррозии) должно быть не менее 1,5 м.
Контрольные вопросы
- Какие общие требования предъявляются к земляному полотну?
- Назовите основные элементы насыпи (выемки).
- Какие задачи решает система путевого водоотвода?
- Как понижают уровень грунтовых вод?
- Как осуществляется регулирование поверхностного стока?
- Назовите основные виды деформаций земляного полотна и причины их возникновения.
- Перечислите основные виды искусственных сооружений.
- Как увязывается размещение подземных и надземных коммуникаций с рельсовыми путями?