Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 135
Скачиваний: 1
Верхнее строение пути (рис. 121) составляют рельсы (У), опи рающиеся на. шпалы (2), которые в свою очередь опираются на балластный слой (3), лежащий на земляном полотне (4). Рельсы служат для поддержания и направления колес подвижного соста ва, непосредственно воспринимают от него давление и передают
его шпалам. Балласт служит подушкой, передающей давление шпал на земляное полотно.
Рельсы, имеющие верхнюю головку, по которой катится ко лесо, снабжены уширенной опорной подошвой, опирающейся на
шпалы. Они изготовляются из |
|
|
стали и бывают нескольких типов |
|
|
(по величине сечения, а следова |
|
|
тельно, и по несущей способно |
|
|
сти). Шпалы изготавливаются из |
|
|
дерева, бетона и металла. |
Рис. 122. Мелкие поперечные бал |
|
Балластный слой уклады |
||
ластные корыта |
||
вается из гравия или щебня и |
|
|
должен быть хорошо водопрони |
|
|
цаемым. |
|
Земляное полотно железнодорожного пути, так же как и ав томобильной дороги, служит для выравнивания неровностей днев ной поверхности, поэтому оно местами располагается в насыпи или выемке. При наличии поперечных уклонов местности земляное полотно может быть проведено в полувыемке-полунасыпи, по пол ке и т. и.
Вопросы водоотвода поверхностных и грунтовых вод от зем
ляного |
полотна железнодорожного пути решаются так же, как |
и при |
строительстве автомобильных дорог, и кратко изложены |
выше.
Большая часть трудностей, возникающих при железнодорож ном строительстве, является общей с другими видами дорожного строительства, однако среди них имеются и специфические. К их
числу относятся |
деформации (углубления) основной площадки |
||
земляного полотна в результате |
образования |
так называемых |
|
б а л л а с т н ы х |
к о р ы т (лож, |
гнезд, карманов, |
мешков и т. п.), |
возникающих при малой толщине балластного слоя и недостаточ ной несущей способности грунтов земляного полотна. Они пред ставляют собой углубления, образующиеся под каждой шпалой (рис. 122). По мере эксплуатации дороги эти углубления постепен но расширяются, захватывая участки нескольких соседних шпал. Образуется местное понижение, в котором может скапливаться вода, разжижающая грунт. Зимой в этих местах происходит скоп ление льда, который при таянии создает еще более тяжелые ус ловия увлажнения. Такие местные понижения в процессе текущего ремонта пути засыпаются балластом, который в дальнейшем по гружается в тело земляного полотна, образуя крупные карманы, мешки и т. п. Балластные корыта по мощности обычно не превы шают 1 м, тогда как глубокие карманы и мешки иногда дости
203
гают мощности 3 м и более. В качестве мер, предупреждающих образование этого вида деформаций, служит обеспечение надле жащей плотности грунта земляного полотна и недопущение увлаж нения его поверхностными и грунтовыми водами. Если же бал ластные корыта (и особенно мешки и карманы) все же образова лись, то борьба с ними может вестись либо путем сплошной срез ки, либо осушением (например, закладкой водоотводящих сква жин, рис. 123).
Рис. 123. Осушение балластного корыта:
1 — балластное корыто; 2 — дренажные скважины
Образование балластных корыт в очень большой степени за висит от геологических и гидрогеологических условий. Обычно они образуются в песчано-глинистых грунтах с невысокой водопро ницаемостью (супеси и легкие суглинки) и малой плотностью. В песчаных грунтах, так же как и в плотных водонепроницаемых глинистых грунтах, эти деформации обычно не развиваются. Близкое залегание грунтовых вод также способствует развитию балластных корыт.
§ 6. ВОДОПРОПУСКНЫЕ ИСКУССТВЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Как отмечалось выше, при рассмотрении вопросов устойчиво сти земляного полотна автомобильных дорог, вода, поступающая к дорожным сооружениям, должна быть отведена от них, либо пропущена под ними. Отвод вод от дорожных сооружений осу ществляется с помощью специальных водоотводящих систем, а пропуск — с помощью водопропускных, так называемых «искус ственных сооружений». В число последних входят мосты, трубы, лотки и фильтрующие насыпи, а в некоторых случаях эстакады, акведуки, дюкеры и т. п.
Наиболее распространенными водопропускными сооружения ми являются мосты, трубы и несколько меньше фильтрующие на
сыпи. |
по их длине: большие |
(свыше 60 |
м), |
Мо с т ы различают |
|||
средние (от 60 до 20 м) |
и малые (менее 20 м). |
В настоящем |
па |
раграфе кратко рассматриваются лишь малые мосты, которые представляют собой обычно простую конструкцию балочного мо ста, изготовленного в виде железобетонного пролетного строения,
204
опирающегося на бетонные или каменные устои. Большие мосты рассмотрены в главе VII «Мосты».
В случаях, когда расход воды, который необходимо пропу стить под земляным полотном, невелик и может ограничиться от верстием менее 20 м, сооружают трубы и лотки.
Т р у б ы укладываются в тело насыпи в пониженной части долины водотока, обычно в направлении, перпендикулярном оси насыпи (чтобы иметь наименьшую длину), хотя иногда по гид равлическим условиям их располагают по направлению потока.
По очертанию отверстия трубы бывают круглыми, прямо угольными, треугольными, овоидальными и параболическими (ко робовыми), а по материалу-— бетонными, железобетонными, ка менными, металлическими и деревянными. В настоящее время большинство труб сооружается путем сборки их из железобетон ных секций, изготовленных на заводах. Такие секции выпускают ся нескольких типоразмеров, что позволяет выбрать нужный раз мер для каждого конкретного случая пропуска того или иного расхода воды. По числу отверстий трубы бывают одно- и многооч ковые.
Трубы работают с переменной нагрузкой. В период половодья труба может не только работать своим полным сечением, но и быть полностью затопленной. В это время выше трубы и насыпи со здается временный подпор воды; очевидно, что величина такого подпора должна быть не велика и не должна вредно отражаться на устойчивости насыпи. В обычное время труба пропускает сте кающую воду не полным сечением и не должна создавать ника кого подпора вод в долине.
Л о т к и представляют собой открытые русла обычно прямо угольного сечения. Сооружают их преимущественно в насыпях ма
лой высоты (2—3 м) |
при необходимой ширине отверстия до 1 |
м, |
т. е. в случаях, когда сооружение труб нецелесообразно. |
на |
|
Ф и л ь т р у ю щ и е |
н а с ы п и выкладываются из камня |
участке пересечения водотока дорогой. Пропуск воды происходит через отверстия между камнями, поэтому фильтрующие насыпи можно устраивать в случаях, когда расход сбрасываемой воды очень невелик и когда эта вода достаточно чистая и не несет взвешенных наносов, могущих засорить фильтрующий слой.
Выбор того или иного типа водопропускного сооружения про изводится на основании сравнения различных вариантов, исходя из экономической целесообразности, а также конкретных природ ных условий (топографических, геологических, гидрологических), класса и назначения дороги.
Г л а в а |
VII |
МОСТЫ
§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Для проложения дороги через такие препятствия, как реки, овра ги, лощины и суходолы, а также через другие дороги строят мо
сты.
Мост представляет собой искусственное сооружение, состоя
щее из |
п р о л е т н ы х строений, поддерживающих ездовое по |
лотно, и |
опор, передающих опорные давления пролетных строе |
ний на грунт.
Если у моста только две опоры, то его называют о д н о п р о
л е т н ым , |
при наличии же промежуточных опор — м н о г о п р о |
л е т н ым , |
(рис. 124). Крайние опоры, расположенные в местах |
Рис. 124. Схема многопролетного моста
сопряжения моста с берегами, называют у с т о я м и , а проме жуточные опоры — б ык а ми . Расстояние между центрами опор ных точек пролетного строения носит название расчетного про лета.
Свободную ширину зеркаяа воды под мостом по горизонту высоких вод называют о т в е р с т и е м мос т а . Расстояние от поверхности проезда по мосту до горизонта меженных вод назы вают высотой моста. Расстояние от низа пролетного строения до горизонта высоких вод или наивысшего судоходного горизонта носит название с в о б о д н о й в ы с о т ы под мостом.
В зависимости от расположения уровня проезда по мосту раз личают:
1)мосты с ездой поверху, когда проезжая часть расположе на по верху пролетных строений (рис. 124);
2)мосты с ездой понизу (рис. 125, а);
3)мосты с ездой посередине, у которых ездовое полотно рас положено в пределах пролетного строения (рис. 125, б).
По материалу пролетных строений мосты могут быть деревян ные, каменные, бетонные, железобетонные и металлические.
2 0 6
В зависимости |
от срока |
службы мосты могут быть |
в р е |
|||
м е н н ы е (на |
срок |
не более 4—5 лет или не обеспечивающие |
||||
круглогодичной |
работы — наплавные или разборные) |
и |
посто- |
|||
я н н ы е. |
|
|
|
|
|
|
По роду обращающейся |
нагрузки среди мостов |
различают: |
||||
а в т о д о р о ж н ы е |
(для всех видов движения, осуществляемого |
|||||
по автомобильным |
дорогам), |
|
п е ш е х о д н ы е , ж е л е з н о д о |
|||
р о ж н ы е , с о в м е щ е н н ы е |
(для одновременного пропуска |
|||||
а |
|
б |
|
|
|
|
Рис. 125. Схемы мостов:
|
а — с ездой понизу; 6 — с |
ездой |
посередине |
автомобильного и железнодорожного |
транспорта), с п е ц и а л ь |
||
но г о |
н а з н а ч е н и я (для прокладки |
трубопроводов, кабелей |
и др.).
Для пропуска водных путей строят мосты-каналы, а для це лей водоснабжения — акведуки.
В зависимости от своих особенностей и условий службы мо
сты могут быть разделены на следующие основные виды: |
м о с т ы |
|||||||
о б ы ч н о г о |
типа , |
р а з в о д н ы е |
мосты, т р а н с б о р д е - |
|||||
р ы, |
или м о с т о в ы е |
п а р о м ы , н а п л а в н ы е мосты. |
||||||
Кроме этих основных видов мостов применяются и другие |
||||||||
виды сооружений, |
аналогичные мостам и называемые |
п у т е п р о |
||||||
в о д а м и , |
э с т а к а д а м и и в и а д у к а м и . |
|
в ы с о |
|||||
М о с т а м и |
о б ы ч н о г о типа , |
или |
м о с т а м и |
|||||
к о г о |
у р о в н я |
( в ы с о к о в о д н ы м и ) , |
называют |
мосты, рас |
положенные на такой высоте над рекой, при которой они не пре пятствуют пропуску высоких вод, а также судоходству или спла ву. В этих мостах величина возвышения низа пролетных строений над горизонтом высоких вод или над расчетным судоходным го ризонтом не должна быть меньше величины судоходного габари та для данной реки (см. рис. 124). При отсутствии на реке судо ходства или сплава леса величина возвышения низа пролетных строений определяется безопасностью пропуска под мостом вод
весеннего паводка.
В некоторых случаях строят мосты, имеющие лишь небольшое
возвышение над горизонтом меженных вод — это |
н и з к о в о д |
||
ные мосты. Они не способны пропускать |
высокие |
воды |
и при |
паводках либо затопляются (затопляемые |
мосты), |
либо |
подвер |
гаются разборке (разборные мосты). |
|
|
|
2 0 7
д
Рис. 126. Виды мостовых сооружений:
а — разводной мост; б — мостовой паром (трансбордер); в — наплавной мост: г — путепровод; д — эстакада; е — виадук
Р а з в о д н ы м и |
называются мосты на постоянных опорах, |
имеющие подвижные |
пролетные строения, которые открываются |
(разводятся) для пропуска судов (рис. 126,а). Недостатком раз водных мостов является неизбежность перерывов движения по
мосту |
при разведенном |
пролете или по |
реке — при закрытии |
|
разводного пролета. |
|
|
|
|
Т р а н с б о р д е р ы , |
или м о с т о в ы е |
п а р о м ы |
(рис. |
126,6), устраивают для пересечения широкого водного простран ства при слабом движении между берегами. Трансбордер пред ставляет собой легкую конструкцию, перекрывающую водное пре-
а
1ТТПТГГГГ7Т-гт-г^^ |
tUiw,— |
|
1 |
Рис. 127. Фермы пролетного строения моста: |
|
а — балочная; б — арочная; |
в — висячая |
пятствие и поддерживающую пути, по которым движется тележка с подвешенной к ней платформой, предназначенной для перевозки пассажиров и грузов.
Н а п л а в н ы м и (рис. 126,в) называют мосты на плавучих опорах. Они применяются при пересечении широких и многовод ных рек в тех случаях, когда устройство моста на постоянных опо рах не оправдывается интенсивностью движения по мосту. Более примитивным способом связи между берегами многоводных рек или заливов и проливов является п а р о м н а я п е р е п р а в а .
П у т е п р о в о д ы — это мостовые сооружения, предназначен ные для пропуска одной дороги над другой (пересечение в разных уровнях) (рис. 126, а).
2 0 9