10. Мосты и трубы

Мост (рис. 82) состоит из пролетных строений 4, перекрывающих требуемое пространство и служащих основанием для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения в нужном положении. Участки земляного полотна, примыкающие с обеих сторон к мосту, называют подходами. Концевые части подходов оформляют в виде конусов 1. Концевые опоры 2 моста называют устоями. Одной своей стороной они поддерживают конец пролетного строения, а другой - примыкающую к мосту насыпь, выполняя роль подпорной стены. В пределах устоев располагают обычно конусы подходов. Промежу­точные опоры - быки 3 – поддерживают концы двух смежных пролетных строений. Пролетные строения опираются на опоры через опорные части (рис. 83), которые, передавая давление на опору, позволяют пролетному строению несколько поворачиваться, удлиняться или укорачиваться при изгибе под нагрузкой, а также изменять длину в зависимости от температуры. Под одним концом пролетного строения помещают неподвижные опорные части, которые допускают только его поворот. Они состоят из верхнего 4 и нижнего 2 балансиров и цилиндрического шарнира 3 между ними (рис. 83, а). Нижний балансир прикреплен к подферменнику 1 опоры, а верхний — к поясу фермы. Под другим концом пролетного строения помещают подвижные опорные части (рис. 83, б), которые позволяют ему перемещаться вдоль пролета по специальным каткам 5. Расстояние между центрами опор­ных частей называется расчетным пролетом (на рис. 82 Lp). Длиной про­летного строения L называют расстояние между его торцами. Полная длина моста - расстояние между крайними гранями его устоев, соприкасающимися с земляным полотном.

По длине мосты подразделяют на малые (полная длина до 25 м), средние (от 25 до 100 м), большие (от 100 до 500 м) и внеклассные (более 500 м). Путь на мосту может быть расположен (рис. 84) на верху пролетного строе­ния (езда поверху), внизу (езда понизу), а иногда и посередине пролетного строения, имеющего форму арки. По роду материала различают деревянные, каменные, металлические и железобетонные мосты. Определяет эту классифи­кацию материал пролетного строения. У металлических мостов, например, опоры могут быть каменные, бетонные и железобетонные.

Деревянные мосты сооружали в первый период строительства железных дорог, а также для временного восстановления разрушенных сооружений во время гражданской и Великой Отечественной войн. Простота конструкций и возможность использования местных материалов позволяют строить их быстро и дешево. Но они недолговечны, опасны в пожарном отношении, трудоемки в содержании. Поэтому в виде исключения деревянные мосты можно сооружать лишь на малодеятельных ветвях и подъездных путях III и IV категорий.

Важное преимущество каменных мостов — их долговечность, измеряе­мая иногда столетиями. Так как камень очень хорошо сопротивляется сжи­мающим усилиям и плохо работает на растяжение и изгиб, то таким мостам придавали сводчатую форму. Из-за большой собственной массы каменные мосты мало чувствительны к увеличению веса поездов и за многие десятиле­тия существования не исчерпали своей несущей способности. Однако большая трудоемкость строительства и ограниченность длины пролетов (не более 60 м) послужили причиной того, что каменные мосты сейчас не строят.

Металлические мосты составляют около 70% суммарной длины всех мостов на железных дорогах. Их достоинства: небольшая масса, высокая прочность, однотипные детали и элементы. Срок службы 50—60 лет, а при усилении в процессе эксплуатации — 70—80 лет. Металлические мосты осо­бенно экономичны при расчетных пролетах более 33 м.

В последнее время все более широкое распространение получают желе­зобетонные мосты. Железобетон, особенно с предварительным (до бетониро­вания) напряжением арматуры, хорошо сопротивляется не только сжатию, но и растяжению. Железобетонные мосты — основной тип малых мостов. Длина типовых железобетонных пролетных строений от 2,55 до 15,8 м. При большой длине нагрузка от собственного веса пролетного строения

оказывается значительной, что осложняет строительно-монтажные работы и устрой­ство фундаментов опор.

Для защиты моста и подходов от размыва паводком и повреждения ле­доходом в необходимых случаях устраивают регуляционные соору­жения (рис. 85), состоящие из водонаправляющих шпоровидных и груше­видных дамб и траверс и укрепленные каменной отмосткой или бетонными плитами. Мост, подходы, регуляционные сооружения и укрепления вместе с подмостовым руслом реки называют мостовым переходом.

Трубы бывают каменные, металлические, бетонные и железобетонные. Каменные трубы строили из бутовой кладки или прочного кирпича, в ряде случаев с гранитной облицовкой. Многие старые трубы эксплуатируются 100 лет и более. Менее продолжительное время (50—70 лет) служат стальные трубы. В настоящее время сооружают преимущественно сборные железо­бетонные трубы как наиболее дешевые и требующие минимальных затрат труда на содержание.

Проектируют трубы одно-, двух- и в отдельных случаях трехочковыми. Железобетонные трубы бывают круглые и прямоугольные. Первые предпоч­тительнее при малом расходе воды (до 4 м³/с) и небольшой высоте насыпи

(до 3 м), вторые,— если высота насыпи недостаточна для сооружения круг­лой трубы, а также при замене временного моста, когда в его небольшой про­лет надо уложить трубу с максимальной водопропускной способностью. Водопропускная способность типовых круглых труб диаметром от 1 до 2 м — 1,4 до 8,0 м³/с; типовых прямоугольных отверстием от 1 до 4 м — от 4,6 до 25,2 м³/с. Чтобы уменьшить сопротивление потоку воды, на входах и выходах труб устраивают оголовки (рис. 86).

Чтобы не стеснять водопропускных отверстий, низ пролетных строений, подферменные площадки, внутренние поверхности труб должны возвышать­ся над расчетным уровнем воды и наивысшим уровнем ледохода от 0,25 до 0,75 м. Рекомендуемые типы лотков — сборные железобетонные замкнутого или П-образного сечения, укладываемые на блочных бетонных фундаментах. Очертание звеньев, несущих временную вертикальную нагрузку,— прямо­угольное. Звенья, не несущие этой нагрузки (в оголовках, широких между­путьях), открыты сверху.

При увеличении пропускной способности линий нередко необходимо усилить искусственные сооружения, устранить их конструктивные дефекты и негабаритность, а также увеличить водопропускные отверстия.