Искусственные сооружения на автомобильных дорогах

метки: Сооружение, Водопропускной, Искусственный, Трещина, Труба, Конструкция, Тоннель, Строение

Искусственные сооружения — наиболее сложная часть желез­ных и автомобильных дорог. Их выполняют двух видов: возводи­мые над поверхностью земли мосты различного типа и водопропус­кные трубы, устраиваемые через водотоки и другие препятствия; тоннели, сооружаемые под поверхностью земли на пересечении дорогой гор, высоких холмов и при проложении в больших городах линий метрополитенов.

Мосты строили с древнейших времен. Первоначально они име­ли простую конструкцию. Их возводили из дерева и камня вруч­ную для пешеходного и гужевого движения. Широкие и глубокие реки оказывались трудными для постройки мостов, которые заме­няли паромными переправами или наплавными мостами из плотов или судов.

Деревянные мосты вначале сооружали простыми балочными, затем перешли к более сложным конструкциям.

Каменные мосты выполняли из сводов на массивных опорах. Размер опор по фасаду моста достигал одной трети, а в отдельных случаях даже половины пролета. Кладку осуществляли на извест­ковых растворах или тщательной пригонкой отдельных блоков с укладкой их насухо. Много каменных мостов было построено в XV—XIX вв., и они существуют до сих пор в странах Западной Европы — Франции, Италии, Испании и др. Пролеты мостов дости­гали 90 м, мосты поражали красотой и совершенством своих форм. В нашей стране каменные мосты строили преимущественно в Закавказье. Некоторые из них сохранились до наших дней.

С началом строительства железных дорог в XIX в. стали соо­ружать капитальные металлические мосты. Необходимость движе­ния поездов потребовала постройки достаточно прочных и надеж­ных каменных опор. Появились новые конструкции и способы воз­ведения таких мостов, стали применять стальные конструкции и бетон. Развивались и совершенствовались методы проектирования мостов, что особенно характерно для второй половины XIX в.

Известны русские ученые, разработавшие новые конструкции и методы строительства первых крупнейших металлических город­ских и железнодорожных мостов в этот период — инж. С. В. Кербедз, построивший в 1842—1850 гг. мосты через р. Неву с про­летами 45 и 47 м (рис. 1) и в 1853—1857 гг. мост через р. Лугу с пролетом 55 м, и др.

Рис. 1. Городской мост через р. Неву с чугунными пролетными строениями(1850 г.)

Проектирование мостов

... мостов обычно приходится строить через многочисленные малые реки, которые пересекают трассу дороги. водопропускными трубами Постройка мостов ... конструкции для моста - 42 метра. Разновидность балочных мостов - рамные мосты. Если пролеты балочных мостов закреплены ... поверхности которой ниже уровня воды в канале. В специальную группу могут быть выделены разводные мосты различных систем. Разводные мосты ...

На гужевых дорогах с 1820 г. стали применять многорешетча­тые фермы из досок системы архитектора Тауна. Примерно в тот же период американским инж. Гау были предложены деревянные фермы из бревен или брусьев. Выдающийся русский инженер Д. И. Журавский (1821 —1891 гг.) внес в систему ферм Гау изме­нения, разработал на основе исследований метод их расчета. Все это позволило применять такие фермы не только на гужевых, но и на железных дорогах. На двухпуткой железной дороге Петер­бург — Москва (ныне Октябрьской) в 1847—1851 гг. было постро­ено несколько больших мостов через реки Волхов, Мету, Волгу и другие реки с применением ферм Гау — Журавского с пролетами до 61 м. В дальнейшем такие конструкции широко применяли при строительстве и особенно при восстановлении автодорожных и же­лезнодорожных мостов вплоть до середины XX в.

Сочетание теории и практики стало характерной особенностью русской школы мостостроения с 50-х годов прошлого столетия. Иначе происходило развитие мостостроения в зарубежных стра­нах, особенно в Англии и США. В этих странах наблюдался эмпи­рический подход к проектированию мостов, вследствие чего неред­ко происходило обрушение мостов.

Русская школа мостостроения с самых первых шагов по пути строительства больших мостов ведущим положением считала обес­печение безопасной эксплуатации моста, развивая для этого экс­периментально-теоретический метод, заложенный Д. И. Журавским, и сочетая его с изучением практики постройки мостов. Имен­но поэтому количество аварий мостов вследствие недостаточной их прочности у нас за всю историю мостостроения было незначитель­ным.

Металлические пролетные строения мостов до 80-х годов XIX в. изготавливали из так называемого сварочного железа, которое пла­вили в пудлинговых печах. С 1885 г. появилось более качествен­ное литое железо, В разработке металлических пролетных строе­ний больших мостов в конце XIX в. необходимо отметить деятель­ность известного русского ученого — проф. Н. А. Белелюбского (1845—1922 гг.).

Под его руководством были разработаны типовые пролетные строения с пролетами до 109 м, использованные в же­лезнодорожных мостах через реки Волга, Днепр и др. Эти мосты имели многорешетчатые и двухрешетчатые системы ферм. По ини­циативе проф. Л. Д. Проскурякова в конце XIX в. появились кле­паные металлические пролетные строения треугольной системы. Известен ряд крупных мостов через реки Енисей, Обь, Москву, Сулу и др., построенных по его проектам. В начале XX в. по инициативе проф. Н. А. Белелюбского и Г. П. Передерия в пролет­ных строениях небольшого размера и трубах стал применяться железобетон. В системе НКПС в 1926 г. была организована первая государственная проектная организация Мостовое бюро, а в 1930 г. мостостроительный трест — Мостотрест. На эти организа­ции было возложено проектирование и строительство мостов на железных дорогах страны, разработка норм и правил проектиро­вания искусственных сооружений, составление типовых проектов конструкций и технологических правил производства работ. По их проектам в первой и второй пятилетках были построены крупней­шие металлические мосты на реках Волге, Днепре, Енисее, Оби, Дону и др.

Рис. 2. Железнодорожный железобетонный мост через

Совмещенные мосты. Метрополитен Москвы

... реку Днепр стоит мост, предназначенный для двух путей метрополитена, двух автомобильных проездов шириной по 7м и для пешеходного движения. Длина этого моста 700м. в его русловой части применены сборные ... по наклонным криволинейным железобетонным эстакадам, которые, отклонившись ... представляет собой сборную преднапряженную конструкцию в виде нарезной ... большой скорости") в Москве. Автор проекта - инженер ...

р. Днепр (1932 г.)

Рис. 3. Двухъярусный совмещенный железобетонный мост через

р. Старый Днепр (1953 г.)

В начале XX столетия железобетон в России применялся пре­имущественно в малых мостах с пролетами до 6 м. Начало разви­тия железобетонных конструкций в больших мостах было положено успешной постройкой Мостотрестом в 1932 г. арочного железнодо­рожного моста через р. Днепр длиной свыше 1600 м (рис. 2).

До Великой Отечественной войны из монолитного железобетона пос­троили крупнейшие железнодорожные и городские мосты через реки Волгу, Неву, Москву, Оку, Ангару и др. После окончания войны из монолитного железобетона было сооружено несколько крупных мостов, из них на р. Днепр — два уникальных совмещен­ных под железную и автомобильную дороги двухъярусных моста с пролетами 140 и 228 м (рис. 3).

Во время Великой Отечествен­ной войны было разрушено особенно много железнодорожных мос­тов. Только благодаря самоотверженному труду специалистов восстановили более 16000 сооружений.

Для современного отечественного и зарубежного мостострое­ния характерно применение сборных предварительно напряженных железобетонных конструкций в автодорожных мостах (рис. 4).

При этом решающее значение имело историческое решение партии и правительства в 1954 г. о широком переходе в капитальном стро­ительстве на индустриальные способы с использованием сборных железобетонных и бетонных конструкций.

Впервые в мире, начиная с 1958 г., мостостроители нашей стра­ны освоили применение сборных железобетонных конструкций для железнодорожных и городских мостов через реки Волгу, Москву, Дон, Днепр, Оку. Были разработаны и получили успешное приме­нение прогрессивные конструкции и методы производства опор на железобетонных сваях, оболочках и столбах. В настоящее время искусственные сооружения выполняют преимущественно сборной конструкции из элементов заводского и полигонного производства. Освоен эффективный навесной способ монтажа сборных конструк­ций с соединением элементов при помощи полимерного клея. В крупных городских мостах успешно применены новые системы про­летных строений из сборного железобетона, рамно-консольные, арочно-консольные, балочно-неразрезные, вантовые. Массовое строительство искусственных сооружений в виде малых и средних мостов, путепроводов, эстакад, водопропускных труб в настоящее время осуществляют преимущественно по типовым проектам с использованием унифицированных сборных конструкций заводско­го и полигонного изготовления. После 1965 г. при строительстве новых железных и автомобильных дорог широкое применение полу­чили весьма эффективные трубы из гофрированного коррозиестойкого металла.

Рис. 4. Основные системы современных предварительно напряженных железо­бетонных мостов:

• а — в СССР;
• б — в Японии;
• в — в Ливии;
• г — во Франции;
• д — в Италии;
• е — в Австра­лии (по каждой схеме показан наибольший из перекрытых пролетов данной статической системы моста)

При строительстве железнодорожных мостов с пролетами до 27 м применяют типовые предварительно напряженные пролетные строения заводского изготовлений». Для больших пролетов приме­няют металлические конструкции в виде сплошностенчатых систем или решетчатых ферм. Получили распространение прогрессивные конструкции с соединением элементов на электросварке и высоко­прочных болтах. Применяют новые виды высокопрочных сталей, коробчатые сечения, цельноперевозимые конструкции. Все это поз­волило построить крупнейшие мосты через реки Волгу, Северную Двину. С применением вантовых конструкций построены городские мосты через р. Днепр в Киеве и через р. Даугаву в Риге с проле­том до 320 м.

Коррозия и антикоррозионная защита железобетонных мостовых конструкций

... постоянного электрического тока), железобетонные конструкции подвергаются интенсивной коррозии и преждевременному разрушению, что ... в атмосфере. В зависимости от типа атмосферы (промышленная, морская, ... коррозии. Коррозия бетона и железобетона в жидких средах На мостовые конструкции и транспортные сооружения воздействуют различные жидкие агрессивные среды. Это пресные речные воды (опоры мостов), ...

За рубежом с появлением железных дорог начался процесс ин­тенсивного развития мостостроения. Наряду со строительством крупных каменных, а позднее железобетонных мостов в конце XIX — начале XX в. широко применяли металлические конструк­ции.

В 1860 г. в Англии был сдан в эксплуатацию Фортский метал­лический мост с пролетом 521 м, а в 1917 г. — Квебекский мост в Канаде с пролетом 549 м. Построены крупнейшие металлические арочные мосты, в том числе с пролетом 503 м в Сиднее (Австра­лия).

Американское мостостроение отличается большим развитием конструкций висячих систем городских мостов. Начало их приме­нения было положено постройкой в 1883 г. в Нью-Йорке Бруклин­ского моста с центральным пролетом 486 м. К настоящему време­ни в США, Европе и Японии построены десятки висячих мостов с пролетами до 1500 м (рис. 5).

Характерным для современного мостостроения как в отечест­венной, так и в зарубежной практике является совершенствование конструкций и способов сооружения фундаментов опор. Вместо широко применявшегося более 100 лет дорогого и весьма трудоем­кого кессонного способа заложения фундаментов, требующего выполнения работ под сжатым воздухом, освоены прогрессивные способы постройки фундаментов на длинномерных железобетонных сваях, сборных железобетонных оболочках, погружаемых в грунт мощными молотами и электровибропогружателями. В последнее время, используя опыт строительства БАМа, применяют фундамен ты из железобетонных столбов, опускаемых в предварительно раз­буренные скважины диаметром 80—300 см. Такие столбы могут проходить вверх до пролетного строения, исключая необходимость устройства ростверка.

Рис. 5. Висячий стальной мост через морской пролив (США)

В последнее время получен большой опыт строительства искус­ственных сооружений Байкало-Амурской железной дороги. На всей ее протяженности в 3110 км от станции Усть-Кут на западе до станции Комсомольск-на-Амуре в течение десятой и одиннадца­той пятилеток было построено 126 больших и 815 средних металли­ческих мостов. С применением сборного железобетона построено 1046 малых мостов и 920 водопропускных труб под насыпями. Часть труб выполнена из гофрированного металла. При сооруже­нии мостов впервые в отечественной практике опоры малых и сред­них мостов, расположенных на вечномерзлых грунтах, сооружали на железобетонных столбах, опущенных в предварительно пробу­ренные скважины. На дороге было построено значительное коли­чество подпорных стен, галерей, селеспусков.

Искусственные сооружения на железных дорогах

... протяжению составляют менее 1,5% общей длины пути, но доля их в общей стоимости железной дороги равна почти 10%; стоимость одного погонного метра моста и тоннеля ... сооружают пешеходные тоннели или мосты. Минимальная ширина этих тоннелей 3 м, а мостов - 2,25 м. Для пропуска поверхностных вод под станционными путями сооружают лотки или трубы. Искусственные сооружения по ...

Другой распространенный вид искусственных сооружений — тоннели — начали строить в глубокой древности, преимуществен­но для подачи воды и для военных целей.

Первый горный железнодорожный тоннель длиной 1190 м был построен в 1826—1830 гг. в Англии. В это же время началось строительство таких тоннелей в Швейцарии, Франции, Бельгии, Герма­нии, Италии, США и других странах. Крупнейший в мире однопут­ный железнодорожный Симплонский тоннель длиной 19,78 км, соединивший Италию со Швейцарией, был построен в 1898— 1906 гг.

Железнодорожные тоннели в России начали строить с 1859 г. За три года были построены двухпутные тоннели длиной 427 и 1280 м на Петербург-Варшавской железной дороге. До конца прошлого столетия сооружено большое количество тоннелей на железных дорогах Кавказа, Сибири, Урала. Самым крупным был Сурамский тоннель в Закавказье длиной 4 км, построенный в 1886—1890 гг. До Великой Октябрьской социалистической рево­люции в нашей стране было сооружено несколько десятков круп­ных горных однопутных и двухпутных тоннелей на железных до­рогах Дальнего Востока.

После Великой Октябрьской социалистической революции пос­троены крупные тоннели на линиях Казань — Свердловск, Мерефа — Херсон, на Черноморской железной дороге и ряд тоннелей на востоке страны. Большое число железнодорожных тоннелей пос­троено на БАМе.

Железнодорожные тоннели строили различными способами с обделками, защищающими движущиеся поезда от обвалов горных пород, из каменной кладки на известковых растворах, а позднее из бетона.

Первая линия метрополитена была построена в Англии в 1863г. в Лондоне. С этого времени сеть метрополитенов быстро росла. В 1892—1894 гг. были построены линии метрополитенов в Чикаго и Нью-Йорке (США).

В СССР строительство метрополитенов, начатое в 1930 г., ведет­ся непрерывно. На 1 января 1988 г. протяженность Московского метрополитена составляет 224 км. Построены метрополитены в Ле­нинграде, Киеве, Тбилиси, Харькове, Баку, Ташкенте, Горьком, Минске, Новосибирске, Куйбышеве. Строятся метрополитены в Днепропетровске и других городах.

Искусственные сооружения — технически сложная часть строя­щихся дорог. В зависимости от условий рельефа местности расхо­ды на постройку обычно составляют до 10 % общей стоимости до­роги, а иногда, например в горной местности, до 25%. В период эксплуатации искусственные сооружения требуют особо тщатель­ного надзора и ухода.

Наиболее часто встречающиеся на дорогах искусственные соо­ружения — это мосты и водопропускные трубы, реже — подпор­ные стены, тоннели, селеспуски, галереи, лотки и т. п.

Мосты состоят из опор и пролетных строений (рис. 1.1).

К обоим концам моста примыкает земляное полотно подходов. На многих реках, особенно больших, применяют регуляционные соо­ружения и укрепления для защиты опор мостов и подходов от раз­мыва высоким паводком воды и ледоходом.

По назначению дорог и роду пропускаемых подвижных нагру­зок мосты могут быть: железнодорожныедля пропуска же­лезнодорожных нагрузок (см. рис. 1.1);автодорожныедля пропуска транспортных средств по автомобильным дорогам; го­родскиедля метрополитена, автомобильного, трамвайно-троллейбусного и пешеходного движения; совмещенныедля одновре­менного пропуска железнодорожного и автомобильного транспор­та;пешеходныедля пешеходов; специальногоназначения для пропуска водопроводов, газо- и нефтепроводов и каналов.

Оценка технического состояния сталежелезобетонных пролетных строений ...

... сооружений. Вторым фактором, определяющим целесообразность ее внедрения, является снижение трудозатрат на проведение диагностики состояния эксплуатируемых сталежелезобетонных пролетных строений железнодорожных мостов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ... метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей» и связано с разработкой и внедрением в процесс эксплуатации транспортных сооружений современных методов ...

По условиям расположения на местности различают следующие виды искусственных сооружений:

• путепроводы— на пересечении дорог в разных уровнях рис. 1.2, а);
• разводныемосты,когда для пропуска судов устраивают разводное пролетное строение, поднимаемое вверх (рис.

1.2, б) или раскрываемое;

• виадукипри пересечении дорогой глубоких и сухих логов, оврагов, горных ущелий, сооружаемые взамен высоких (более 15— 20 м) насыпей (рис. 1.2, в);

эстакадыдля пропуска железной или автомобильной доро­ги в городах над магистральными улицами (рис. 1.2, г), а также’ при строительстве дорог в сильно заболоченных местах, когда эко­номически невыгодной оказывается насыпь (наслабых грунтах в основании);

— наплавныемостыс плавучими опорами из понтонов или барж, устраиваемые на широких и глубоких реках, когда построй­ка постоянных опор не оправдывается размерами движения, а также в случае временной необходимости, например на период пос­тройки капитального моста. Для пропуска по реке судов в нап­лавных мостах применяют выводные секции, а на период ледохода и ледостава такие мосты разбирают (рис. 1.2, д).

Водопропускныетрубы (рис. 1.3) — сравнительно прос­тые по конструкции и постройке искусственные сооружения. При насыпи небольшой высоты (до 1 —1,5 м) и незначительном коли­честве протекающей воды иногда устраивают лоток.

Рис. 1.1. Железнодорожный мост:1 — пролетное строение; 2 — опора

Рис. 1.2. Виды мостов: а — путепровод; б — разводной;

• в — виадук;

Рис. 1.2. г — эстакада; д — наплавной

Рис. 1.3. Двухочковая

водопропуск­ная труба

Рис. 1.4. Подпорные стены

Подпорные стены служат для поддержания откосов на­ сыпей на крутых косогорах, при устройстве дорог в пре­делах населенных пунктов, для

ограждения построек и предо­хранения от подмыва конусов насыпей и откосов дамб (воз­ле мостов (рис. 1.4).

В горных районах, кроме того, для ограждения полотна дорог от возможных обвалов крупных камней, каменных осыпей, снежных лавин устраивают осо­бые защитные искусственные сооружения — галереи,подпорныеи улавливающие стены, а для отвода грязи и каменных потоков (селей), стекающих со склонов гор во время сильных ливней,применяют специальные сооружения — селеспуски (рис.1.5).

Особенности строительства мостов

... пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния. 2. Строительство мостов Первым (и самым дорогим -- до 50 % расходов от общей стоимости строительства) этапом в построении моста является ... строений) или же навесная сборка с изготовлением отдельных элементов на заводе и последующей транспортировкой их к объекту (для железобетонных). Иначе происходит строительство навесных мостов: ...

По общим размерам, сложности проектирования и способам ор­ганизации строительства искусственные сооружения принято клас­сифицировать на четыре группы: малые, к которым относятся мосты общей длиной до 25 м, а также водопропускные трубы под насыпями и лотки, средние, полная длина которых до 100 м, а отдельные пролеты не превышают 42 м, большие— длиной свыше 100 м с пролетами более 60 м, оченьбольшие,часто на­зываемые внеклассными или уникальными мостами, возводимыми через большие водные пространства. По количеству возводимых на строящейся дороге сооружений, а также по суммарному объему ра­бот, потребному для строительства, наибольшее распространение имеют малые и средние искусственные сооружения.

Рис. 1.5. Селеспуски

Рис. 1.6. Железнодорожный тоннель

По сроку службы мосты бывают постоянныеи вре­менные. Постоянные мосты проектиру­ют с расчетом непрерывной и круглогодичной их эксплуатации в течение многих десятилетий. Соответственно с этим строят их из долговечных материалов — бетона, железобетона, металла, антисептированного дерева, кам­ня. Конструкции их рассчитыва­ют на наибольшие временные на­грузки, которые возможны не

только в настоящий, но и в перспективный период эксплуатации._ Временные мосты устраивают облегченными, на небольшой срок эксплуатации, из менее долговечных и менее прочных мате­риалов, например из не пропитанного антисептиками лесоматериа­ла, местного камня и т. п.

Рис. 1.7. Поперечное сечение тоннель­ных обделок:

а и в — из монолитного бетона: б из сборного железобетона для тоннеля, соо­ружаемого закрытым способом: 1 — свод; 2 — стены; 3 — обратный свод; 4 — перекрытие; 5 — плоский ло­ток

Комплекс сооружений, устраиваемых на пересечении дорогой постоянно действующего водотока, называют мостовымпере­ходом.В его состав входят мост, земляное полотно, примыкаю­щее к устоям, регуляционные сооружения, направляющие водный поток, подпорные и ограждающие стены, сооружения берегоукрепительные ограждающие и другие.

Тоннель(рис. 1.6) пред­ставляет собой искусственное со­оружение, расположенное в тол­ще горных пород..

По назначению тоннели под­разделяются на транспортные (железнодорожные и автодорож­ные, городские тоннели метропо­литенов, пешеходные и судоход­ные) , гидротехнические, город­ского хозяйства и горнопромыш­ленные. Наибольшее распростра­нение получили транспортные тоннели, которые по местополо­жению разделяют на находящие­ся в горных массивах, подвод­ные — под реками, каналами, проливами и городские — под городскими проездами и квар­талами.

По характеру строительства тоннели могут различаться по спо­собу производства работ: закрытого — строящиеся без вскрытия земной поверхности над ними, и открытого.

Размеры и очертания внутреннего свободного пространства транспортных тоннелей зависят от размеров и формы подвижного состава и размещаемого в них оборудования. Поперечное сечение тоннелей метрополитенов и железнодорожных (рис. 1.7) определя­ется требованиями габарита и может быть рассчитано на один путь или два (тоннели для трех путей встречаются крайне редко).

Поперечное сечение автодорожного тоннеля определяется катего­рией дороги и количеством полос движения, а также другими тре­бованиями.

Горные железнодорожные и автодорожные тоннели проектиру­ют по СНиП 11-44-78; тоннели для метрополитенов — по СНиП — II-40-80.

Основные элементы моста — опорыи пролетныестрое­ния(рис. 1.8).

Опоры различают: береговые (устои)и проме­жуточные (быки).Каждая опора воспринимает нагрузку от веса пролетных строений, подвижной нагрузки, проходящей по ним, дав­ления ветра, льда, навала судов. На устои, кроме того, действует вес насыпи подходов к мосту.

Опоры имеют фундаментс надфундаментной частью. Фун­даменты возводят с опиранием непосредственно на грунт или, если грунт ненадежен, на специальное искусственноеоснование. Материалом для опор служат бетонная, железобетонная и камен­ная кладки, а в редких случаях для верхней части применяют ме­таллические конструкции. Форма и размеры опор зависят от зна­чения и характера нагрузок, передающихся от пролетных строе­ний, собственного веса и веса насыпи, а также определяются условиями прохода под мостом водного потока, ледохода и мест­ными инженерно-геологическими условиями.

Рис. 1.8. Мост длиной L :

1 — береговые опоры (устои); 2 — пролетное строение со сплошными главными балками;3 — перильные ограждения; 4 — конус насыпи; 5 — свайный фундамент; УВВ — уровень высоких вод; РУВ — рабочий уровень воды: УМВ — уровень меженных вод

Пролетные строения имеют (см. рис. 1.8) главные несущие элементы в виде балок сплошного сечения, сквозных ферм или ком­бинированных конструкций. На основных несущих элементах рас­полагается конструкция проезжей части моста автодорожного (городского) или мостовое полотно железнодорожного моста. Главные несущие элементы объединяют связями, обеспечивающи­ми устойчивость и поперечную жесткость пролетного строения.

Основные размеры моста и его элементов следующие: полная длинаL ; (см. рис. 1.8) между задними гранями устоев или кон­цами пролетного строения, непосредственно соприкасающимися с насыпью подходов; отверстие моста, обеспечивающее пропуск вы­сокой воды (завычетом толщины опор), высотаН моста,ис­числяемая от верха проезжей части или подошвы рельсов до уров­ня меженных вод; строительнаявысотаН_с — от верха про­езжей части до низа конструкции пролетного строения; расчет­ныйпролет,равный при балочном пролетном строении расстоя­нию между центрами опорных частей, на которые устанавливают балки (фермы); расчетнаяширинапролетного строения — расстояние между осями несущих конструкций (ферм или край­них балок); высотателаопор— от верхней площадки до верха (обреза) фундамента; глубинафундаментаи др.

Все эти размеры моста и его элементов устанавливают в про­цессе проектирования с учетом местных инженерно-гидрологичес­ких, геологических и судоходных условий, выявленных в процессе изысканий, а также на основе требований по интенсивности дви­жения не только в момент проектирования, но и в более далекой перспективе, соответствующей сроку службы моста. По характеру работы пролетных строений и опор, т. е. в за­висимости от статическойсхемы,различают балочные, рам­ные, арочные, висячие и комбинированные системы мостов.

Наибольшее распространение имеют балочныесистемы мос­тов (балочные мосты).

В них пролетные строения в виде сплош­ных балок или сквозных решетчатых ферм свободно установлены на опорные части, через которые передаются все вертикальные нагрузки на опоры моста. Пролетные строения могут быть балочно-разрезными (рис. 1.9, а), балочно-консольными (рис. 1.9, б) и балочно-неразрезными (рис. 1.9, в). /В балочно-разрезной системе изгиб от собственного веса и подвижной нагрузки одного пролет­ного строения не отражается на изгибе смежных с ним пролетов. Такие системы применяют преимущественно в малых и средних железобетонных и металлических мостах с пролетами до 33 м. В железнодорожных мостах металлические балочно-разрезные ре­шетчатые конструкции пролетных строений распространены для пролетов от 33 до 158 м. Другие разновидности балочных систем (балочно-консольные и балочно-неразрезные) отличаются от балочно-разрезных тем, что нагрузка, расположенная на одном про летном строении, влияет и на соседние. Это обстоятельство приводит к некоторому облегчению сечений балок или элементов ферм за едет совместной работы конструкции нескольких пролетов.

Рис. 1.9. Балочные пролетные строения:

/ — разрезное полной длиной l _п ; 2 — консольно-балочное длиной l_п ; 3 — неразрезное полной длиной l _п ; — расчетные пролеты; R₁ ,—R₄ , — вертикальные опорные реакции

Рис. 1.10. Рамные пролетные строения:

• / — подвесное пролетное строение;
• 2 — консоль Т-образной раны;
• 3 — шарниры;
• /_р , — расчетные пролеты;
• /_к — длина консоли;
• 1_Л — длина подвесного пролетного строения;
• К, Н, М — вертикальная и горизонтальная опорные реакции, изгибающий момент

Рис. 1.11. Арочные пролетные строения:

1 — надарочные рамы или стойки; 2 — шарниры; 3 — арки; 4 — подвески

В рамныхмостах (рис. 1.10) пролетные строения жестко свя­заны с опорами. Изгиб от нагрузок с пролетного строения вызы­вает изгиб опор,

т. е. на опоры, кроме вертикальных опорных на­грузок, передается изгибающий момент и горизонтальный распор.

В мостостроении известен ряд конструктивных решений рам­ных систем: Т-образные рамы с опиранием на их консоли (рис. 1.10, а) подвесных балочных конструкций (рамно-подвесные сис­темы); рамы с соединением смежных консолей (рис. 1.10, б) шар­нирами, расположенными в пролете (рамно-консольной системы); неразрезные рамные системы (рис. 1.10, в).

Все эти системы приме­няют, при строительстве путепроводов и больших мостов.

в арочныхмостах (рис. 1.11) от собственного веса и подвиж­ной нагрузки, расположенной на пролетном строении, возникают опорные реакции, которые можно рассматривать как равнодей­ствующие вертикальных и горизонтальных составляющих Н и V . Горизонтальную силу Н называют распором. Арочные пролетные строения могут быть трехшарнирными (рис. 1.11, а),двухшарнирными (рис. 1.11, б) и бесшарнирными (рис. 1.11, в). Бесшарнирные применяют обычно в средних и больших мостах.

В висячихи вантовыхмостах пролетные строения (рис. 1.12) устраивают в виде продольной балки (балки жесткости) с расположенной на ней конструкцией проезжей части, поддержи­ваемой кабелем (стальным канатом или стальной цепью).

На опорах устанавливают высокие стойки, называемые пилонами, к

По месту расположения проезжей части моста относительно его главных несущих конструкций различают мостыcездойпо­низу(см. рис. 1.12, а— в), поверху(рис. 1.12,г) и посере­дине(см. рис. 1.11,в, средний пролет).

При проектировании новых и реконструкции существующих ис­кусственных сооружений следует выполнять основные требования СНиП. по обеспечению надежности, долговечности и бесперебойной эксплуатации сооружений, соблюдению безопасности и плавности движения транспортных средств, безопасности для пешеходов, по охране труда рабочих в период строительства и эксплуатации.

Мосты и трубы должны обеспечивать пропуск паводков и ледо­хода, большие сооружения должны удовлетворять требования су­доходства.

В намечаемых решениях следует предусматривать применение прогрессивных конструкций и передовых методов производства работ, направленных на экономное расходование материалов, и особенно металла, цемента, леса, на снижение стоимости и трудо­емкости строительства и эксплуатации. Должны быть обеспечены простота, удобство и высокие темпы монтажа конструкций с широ­кой индустриализацией строительства на базе современных средств комплексной механизации и автоматизации производства.

В разрабатываемых проектах должны широко использоваться типовые решения, применяться сборные конструкции, детали и ма­териалы, отвечающие действующим стандартам и техническим ус­ловиям. В проектах следует учитывать перспективы развития тран­спорта и дорожной сети.

Искусственные сооружения строят на основе технической доку­ментации (чертежей, расчетов, пояснительной записки, сметы), имеющей общее название — проект сооружения. Главная задача проекта — выбор правильного места расположения, назначение таких форм и размеров конструкции, которые обеспечили бы до­статочный запас прочности и устойчивости сооружения. При этом исходят из того, чтобы металлические и железобетонные мосты можно было нормально эксплуатировать не менее 70—80 лет, а деревянные, за исключением временных сооружений, — не ме­нее 25—30 лет, т. е. учитывают перспективы развития транс­порта.

Малые и средние сооружения проектируют в одну стадию — рабочий проект со сводным сметным расчетом стоимости, приме­няемым для сооружений, строить которые будут по типовым и пов­торно применяемым проектам, а также для технически несложных объектов.

Для сооружений крупных и сложных существует две стадии — проект со сводным сметным расчетом стоимости и рабочая доку­ментация, составляемая позднее с подробными сметами.

Цель проекта — выявить оптимальные конструктивные формы и материал намечаемого сооружения, установить его местоположе­ние, определить основные размеры, объемы работ, стоимость и срок строительства. В проектах больших сооружений обычно раз­рабатывают несколько вариантов как по месту расположения сооружения, его общим размерам, так и по конструктивным про­изводственно-техническим решениям. В особо крупных с боль­шой стоимостью сооружениях, преимущественно в городских мос­тах, проектам предшествует технико-экономическое обоснование строительства (ТЭО).

В этом случае на основе использования ана­логов и предшествующих разработок подобных сооружений выяв­ляются общие очертания моста, примерная стоимость.

В состав ТЭО входят материалы, обосновывающие строитель­ство моста.

Наряду с обоснованием принимаемых конструктивных форм и в состав проекта входит проект организации строительства (ПОС).

В нем приводятся общие данные по объемам работ и потребным материалам и оборудованию, принципам организации строитель­ства и методам возведения опор и монтажа пролетных строений, механизации производства работ, а также прилагаются ведомости заказа сборных конструкций и других материалов, оборудования и выявляются сроки строительства.

По разработанным конструктивным формам, выявленным объе­мам работ определяют стоимость сооружения, составляют сметно-финансовый расчет, который разрабатывают с использованием сметных материалов, учетом местных условий и расценок, учетом дальности доставки материалов, применения сборных конструк­ций и т. п.

При двухстадийном проектировании после составления и ут­верждения проекта выполняют разработку рабочей технической документации в виде подробных чертежей с детальным решением конструктивных и технологических вопросов, а также смет по всем элементам мостового перехода.

Принятые конструкции обосновывают необходимыми расчетами и дополнительными материалами по технологии изготовления и монтажа. Кроме того, составляют расчеты и рабочие чертежи, входящие в состав проекта производства работ (ППР), по всем необходимым вспомогательным обустройствам: подмостям, пир­сам, причалам, сооружениям строительной площадки и т. п.

При составлении рабочих чертежей не разрешается отступать от принципиальных решений, утвержденного проекта. Утвержден­ная вместе с проектом сметная стоимость моста является лимитом на весь период строительства.

Задачи индустриализации и ускорения строительства искусст­венных сооружений требуют широкого распространения типовых проектов конструкций и технологических правил производства работ. С этой целью основные размеры пролетных строений и опор мостов, а также водопропускных труб рекомендуется назначать, как правило, соблюдая принципы модульности и унификации, при­держиваясь стандартных размеров.

При разработке типовых проектов железнодорожных мостов и труб предусматривается возможность их использования при стро­ительстве вторых путей и простой замены пролетных строений на эксплуатируемой сети дорог. Генеральным размером железобе­тонных пролетных строений является расчетный пролет.

Для автодорожных и городских мостов, расположенных на пря­мых участках дорог, при вертикальном и перпендикулярном распо­ложении опор генеральным размером рекомендуется назначать полные длины пролетных строений, которые принимаются равны­ми 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 33 и 42 м, т. е. с модулем 3 м. При больших размерах пролеты назначают кратными 21 м, т. е. 63, 84, 105, 126 м.

Приведенные размеры в виде полных длин принимают для раз­резных конструкций пролетных строений длиной до 42 м, выпол­няемых, как правило, из железобетона.

Для неразрезных пролетных строений, а также конструкций со сквозными главными фермами автодорожных городских мостов приведенные размеры должны отвечать расчетным пролетам. Отс­тупление от приведенных размеров допускается при достаточном технико-экономическом обосновании, особенно при проектировании мостов, возводимых вблизи существующих сооружений, с другими размерами пролетов, а также для многопролетных путепроводов через железнодорожные станционные пути, для отдельных проле­тов больших мостов сложных систем, например для неразрезных рамно-консольных, вантовых и других систем мостов.

В железнодорожных стальных мостах со сквозными главными фермами, как правило, применяют типовые проекты балочных про­летных строений, разработанные для пролетов 44, 55, 66, 77, 88, 110, 132 м. Здесь модуль — стандартная панель проезжей части 5,5 и И м.

Конструктивные формы и размеры опор и их фундаменты уста­навливают по расчету с учетом местных гидрогеологических и ин­женерно-геологических условий, требований судоходства, а также с учетом способа установки пролетных строений на опоры. На боль­ших реках в условиях судоходства и сильного ледохода опоры сле­дует выполнять массивными — из каменной или бетонной кладки в пределах колебания уровня воды, обтекаемой в плане формы се­чения. Глубину фундаментов опор устанавливают в процессе про­ектирования на основе инженерно-геологических данных с учетом возможного максимального размыва дна реки, определяемого при расчете отверстия моста.

При проектировании путепроводов через автомобильные доро­ги и улицы городов промежуточные опоры возможно устанавли­вать на разделительной полосе движения. При ширине ее 6 м и ме­нее должны быть устроены специальные ограждения безопаснос­ти конструкции опор.

Несущие конструкции и основания мостов и труб необходимо рассчитывать на действие постоянных нагрузок и неблагоприятное сочетание воздействий временных нагрузок с обеспечением необ­ходимых запасов прочности и надежности.

До 1963 г. искусственные сооружения в СССР рассчитывали, сравнивая напряжения и деформации (определяемые расчетом в отдельных элементах сооружения) от силовых воздействий соглас­но действующим нормам с допускаемыми напряжениями и дефор­мациями, установленными для выбранного материала конструк­ций или вида грунта в основании сооружения. Коэффициент запа­са по прочности элемента принимали один и его определяли отно­шением возникающих напряжений при разрушении материала кон­струкций к допускаемым напряжениям от расчетной нагрузки. Для металлических мостов этот коэффициент запаса, например, принимали равным 2,2—3,0.

В настоящее время применяют более прогрессивный способ расчета мостов и труб — по методу предельных состояний. Этот метод установлен с 1976 г. для социалистических стран Советом Экономической Взаимопомощи в виде стандарта СЭВ 384-76. Стандарт устанавливает основные положения по расчету конструк­ций из разных материалов и оснований сооружений по предель­ным состояниям.

Предельными называют такие состояния, при которых конст­рукция искусственного сооружения или его основание перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или тре­бованиям безопасного производства работ.

Предельные состояния подразделяют на две группы. К предель­ным состояниям первой группы относят следующие показатели: потеря устойчивости положения конструкции, разрушение любого характера, переход конструкции в изменяемую систему, когда воз­никает необходимость прекращения эксплуатации сооружения в результате текучести материала, сдвига в соединениях, ползучес­ти или чрезмерного раскрытия трещин, наблюдаются сдвиг или выпирание грунта в основании сооружения, большие просадки опор.

Предельному состоянию второй группы соответствуют возник­новение чрезмерно больших деформаций, затрудняющих нормаль­ную эксплуатацию сооружения из-за значительных упругих или остаточных прогибов, осадок, смещений, углов поворота, появле­ние трещин, по своим размерам опасных для эксплуатации и сни­жающих срок службы сооружения.

Методы расчета искусственных сооружений по предельным сос­тояниям имеют целью не допускать с определенной обеспечен­ностью наступления предельного состояния при эксплуатации в течение всего срока службы сооружения, а также при производ­стве работ по его строительству.

Расчет сооружений заключается в сравнении нагрузок в эле­ментах сооружения и основаниях и возникающих усилий и напря­жений, а также деформаций, перемещений, раскрытия трещин и т. п. Эти значения не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования конструкций и оснований.

Основное отличие расчета сооружений по методу предельных состояний от ранее действующего по допускаемым напряжениям состоит в том, что создаваемые в конструкции запасы принимают различными, дифференцированными в зависимости от расчетных нагрузок, возможного сопротивления материала элемента или грунта основания и других условий.

Расчет искусственных сооружений по предельным состояниям позволяет проектировать их более экономично и надежно, чем по старому методу.

При расчете конструкций искусственного сооружения в первую очередь устанавливают согласно данным СНиП расчетные значе­ния внешних нагрузок (поезда, колонны автомобилей, толпы пе­шеходов и Др.),а также расчетные сопротивления материала, ко­торые применяются в данной конструкции. Эти величины получа­ют умножением нормативных данных на соответствующие коэф­фициенты: у; — коэффициент надежности по отношению к нор­мативным постоянным и временным нагрузкам или создаваемым ими условиями; т — коэффициент условия работы, учитывающий точность расчета и условия строительства и эксплуатации соору­жения; и — коэффициент надежности или безопасности, относи­мый к нормативным сопротивлениям материалов или оснований по грунту; ц — коэффициент сочетания одновременно действую­щих различных нагрузок. При одновременном действии на соору­жение двух или более временных нагрузок следует умножать ра­счетные нагрузки на коэффициент, меньший единицы.

Водопропускные трубы — наиболее распространенный вид искусственных сооружений. Число их на железных дорогах в рай­онах с различным рельефом местности составляет 0,3—0,9 трубы, а на автомобильных—1,0—1,4 трубы на 1 км трассы. В целом трубы составляют 75% общего количества искусственных сооружений на дорогах и 40—45 % стоимости общих затрат на постройку искус­ственных сооружений.

Прежде при постройке дорог были распространены каменные и бетонные трубы, но в начале XX в. стали применяться и железо­бетонные трубы. В 1936 г. были разработаны первые типовые круглые железобетонные трубы диаметром 1—2 м звеньями дли­ной 1 м для железных дорог.

С 1962 г. получили распространение типовые унифицирован­ные сборные железобетонные трубы, разработанные Ленгипротрансмостом.

Первые металлические трубы были чугунными, в дальнейшем их вытеснили стальные гофрированные (гибкие) трубы. В России первые гофрированные металлические трубы появились в 1875 г. диаметром 0,53 и 1,07 м. Металлические трубы подвержены вред­ному воздействию агрессивных вод, блуждающих токов, атмосфер­ной и грунтовой коррозии. Однако специальными мероприятиями по защите металла от коррозии удается увеличить срок службы их до 40—50 лет и более.

Железобетонные трубы долговечнее металлических, так как они менее подвержены вредному воздействию агрессивных вод, особенно в случаях, когда отсутствуют металлические элементы в стыковых соединениях. На заводах освоена технология изготовления круглых железобетонных звеньев труб диаметром до 1,5 м на вибростанках.

Рис. 16.1. Конструктивные элементы труб: / — входной оголовок; 2 — средние сек­ции трубы; 3 — выходной оголовок

Водопропускная труба — это искусственное сооружение, пред­назначенное для пропуска под насыпями дорог небольших по­стоянно или периодически дейст­вующих водотоков. В отдельных случаях трубы могут использо­ваться в качестве путепроводов, для прогона скота и т. п.

Расход воды в трубе не должен превышать, как правило, 80— 100 м ³ /с. При проектировании дороги, особенно при малых высо­тах насыпи, часто приходится решать вопрос выбора одного из двух возможных сооружений — малого моста или трубы. Если тех­нико-экономические показатели этих сооружений примерно одина­ковы, предпочтение отдается трубе, так как наличие трубы в на­сыпи не нарушает непрерывности земляного полотна и верхнего строения пути; эксплуатационные расходы на содержание трубы меньше, чем малого моста.

Влияние подвижного состава при высоте засыпки над трубой более 2 м на нее резко снижается, а затем по мере увеличения высоты насыпи практически теряет свое значение. — Основные элементы водопропускных труб (рис. 16.1): средняя часть (собственно труба), состоящая из секций, оголовки входной и выходной и фундаментые секции воспринимают давление от веса грунта насыпи и расположенной на ней временной нагрузки. Это давление, неодинаково по длине трубы — оно увеличивается к се­редине и уменьшается к оголовкам. Поэтому осадки трубы тоже неравномерны и, чтобы предупредить образование трещин и дру­гие повреждения, секции жестких труб (железобетонных, бетонных и каменных) вместе с фундаментами разделяют деформационными швами, расположенными друг от друга на расстоянии до 5 м. — При возведении трубе придают строительный подъем в про­дольном направлении по круговой кривой со стрелой подъема 1/40-1/80 от высоты насыпи с тем, чтобы предотвратить при эксплу­атации образование впадины в середине трубы и застоя воды.

1В зависимости от материала звеньев трубы могут быть камен­ные, бетонные, железобетонные, металлические (чугунные, сталь­ные гофрированные), деревянные.

Деревянные трубы строят только в качестве временных соору­жений на обходах, временных путях и т. п. Не применяют в нас­тоящее время и каменные трубы, так как они не отвечают совре­менным требованиям индустриализации строительства.

По очертанию отверстия трубы могут быть круглые, прямоу­гольные, овоидальные, эллиптические, арочные, а также треугольные и трапецеидальные (только деревянные); по числу отвер­стий — одно- двух-, и многоочковые.

По характеру протекания воды в трубах могут быть следующие гидравлические режимы: напорный, полунапорный и безнапорный. Напорные трубы, работающие на всем протяжении полным сечени­ем, в ряде случаев оказываются экономичнее безнапорных, но сложность обеспечения водонепроницаемости между звеньями тела трубы и неблагоприятные условия работы насыпи как плотины ог­раничивают их применение.

Возвышение высшей точки внутренней поверхности трубы над поверхностью воды в ней при расчетном расходе и безнапорном режиме должно быть: в круглых и сводчатых трубах высотой до 3 м не меньше 1/4 высоты трубы в свету; высотой больше Зм — не менее 0,75 м; в прямоугольных трубах высотой до 3 м — не ме­нее1/6 высоты трубы в свету; высотой больше 3 м — не меньше 0,5 м. Эти возвышения определяют на входе в трубу и в трубе, а для труб с ‘повышенными звеньями — также на входе в нормаль­ное звено.

В гофрированных трубах возможен частично напорный режим, при котором труба на участке, примыкающем к входу, работает полным сечением и на остальной части имеет свободную поверх­ность.

Оголовки труб предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока. Увеличивая этим водопропускную спо­собность труб, они поддерживают откосы насыпи и предотвра­щают продольные деформации трубы от воздействия горизонталь­ного давления грунта насыпи. Известны следующие типы оголов­ков: портальные, состоящие из вертикальной стенки, перпендику­лярной к оси трубы (рис. 16.2, а); коридорные с параллельными стенками постоянной высоты и развернутыми в начале оголовка (рис. 16.2, б); раструбные с откосными крыльями переменной вы-/ соты, расходящиеся от оси трубы (рис. 16.2, в); воротниковые со срезанным параллельно откосу насыпи концевым звеном трубы (рис. 16.2, г); обтекаемые в виде выступающего из насыпи усечен­ного конуса с плоской пятой, называемые коническими оголовка­ми (рис. 16.2, д). Наилучшие условия протекания воды обеспечивают раструбные оголовки в сочетании с коническим или повышен­ным входным звеном (рис. 16.3).

Металлические трубы часто строят без оголовков с наклонной срезкой конца трубы параллельно откосу насыпи или с удлинени­ем трубы до основания откосов насыпи.

Рис. 16.2. Типы оголовков труб

Рис. 16.3. Железобетонные трубы:

а — с коническим входным звеном; б — с повышенным входным звеном;

1— оклеечная гидроизоляция; 2 — обмазочная гидроизоляция

Фундаменты труб, обеспечивающие равномерное распределение давления на грунт и объединение звеньев трубы в продольном на­правлении, делают сборными из бетонных блоков или монолитны­ми бетонными.

Звенья железобетонных и бетонных дорожных труб отверстием

до 1,5 м, а также металлические трубы укладывают на щебеночно — песчаную или гравийно-песчаную подушку, а при благоприятных инженерно-геологических условиях — на спрофилированное естестевенное основание; такие трубы называют бесфундаментными.

Оголовки труб устанавливают на бетонные или железобетонные фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания. Наружные поверхности железобетонных и бетонных труб покрывают обмазоч­ной или оклеечной гидроизоляцией (см. рис. 16.3).

Основная характеристика трубы — ее отверстие, определяющее водопропускную способность. Очертание и форму отверстия трубы принимают по конструктивным соображениям, а водопропускную способность определяют гидравлическим расчетом. Полученные расчетом гидравлические характеристики должны обеспечивать нормальное протекание воды, чтобы в трубе и у оголовков не воз­никало таких скоростей воды, которые могли бы привести к пов­реждению трубы и размывам грунта насыпи, подводящего и от­водящего русел.

По строительным и эксплуатационным качествам трубы пред­почтительнее малых мостов, но в суровых климатических условиях, в частности на Байкало-Амурской магистрали, применение труб часто ограничивалось в связи с наличием наледей или пучинистых грунтов в основании труб. В этих районах целесообразно примене­ние труб только на сухих логах и постоянных водотоках, на кото­рых исключена возможность появления наледей, а также под вы­сокими насыпями, когда постройка моста нецелесообразна.

В настоящее время наибольшее распространение получили сборные железобетонные и бетонные типовые унифицированные трубы. Железобетонные круглые трубы имеют отверстие от 0,5 до 2,0 м и прямоугольные — от 1,5 до 6,0 м.

Отверстие и высоту в свету труб назначают, как правило, при длине их до 20 м не менее 1,0 м, а при длине трубы больше 20 м — 1,25 м.

Трубы на автомобильных дорогах II категории допускается устраивать отверстием не менее 0,75 м при длине трубы до 15 м, а при длине до 30 м — не менее 1,0 м.

Отверстия труб на железных и автомобильных дорогах в райо­нах со средней температурой наружного воздуха наиболее холод­ной пятидневки ниже минус 40 °С назначают не менее 1,5 м неза­висимо от длины трубы с работой их по безнапорному режиму.

В местах образования наледей применяют прямоугольные трубы отверстием не менее 3,0 м и высотой не менее 2,0 м с сооружени­ем противоналедных устройств. При наличии ледохода или карчехода трубы не применяют.

В северной строительно-климатической зоне нецелесообразно строить напорные и полунапорные трубы, потому что при значи­тельных расходах воды возникает опасность проникания ее че­рез стыки звеньев, что в большие морозы может вызвать разруше­ния.

Одноочковые и многоочковые металлические гофрированные трубы применяют отверстием 1; 1,5; 2 и 3 м, наибольшее распрос­транение получают безоголовочные трубы диаметром 1,5 м. Осо­бенностью металлических гофрированных труб является малая по­перечная жесткость. Однако деформации от внешних нагрузок ог­раничены воздействием на трубу отпора грунта, который обеспечи­вают правильной засыпкой ее грунтом с трамбованием.

Высокая гибкость сплошной по длине гофрированной конструк­ции позволяет ей воспринимать деформации грунтового основа­ния и укладывать ее на грунтовую подушку без фунда­мента (рис. 16.4).

Это создает уменьшение стоимости строитель­ства на 30—40 % по сравнению с железобетонными трубами и по­вышает производительность труда в 2—2,5 раза.

Минимальную высоту насыпи в месте расположения трубы оп­ределяют исходя из следующих условий: отметка бровки насыпи в месте расположения трубы должна обеспечивать минимальную толщину засыпки над трубой, которая на железных дорогах составляет не менее 1 м, считая от подошвы рельса до верха конструк­ции звена, а на автомобильных дорогах — 0,5 м от верха проезжей части по оси дороги до верха конструкции звена.

Бровка земляного полотна у трубы должна возвышаться над уровнем подпертых вод с учетом аккумуляции, соответствующей наибольшему расходу для железных дорог и расчетному расходу для автомобильных дорог не менее чем на 0,5 м, а для труб от­верстием 2 м и более при напорном и полунапорном режимах — не менее чем на 1 м.

Рис. 16.4. Основание под металлической гофрированной трубой:

а — при грунтовой подушке; б — при устройстве подбивки; 1 — грунт основания; 2 — подушка; 3 — подбивка

¹ /е

Обязательным и важнейшим конструктивным элементом при сооружении трубы является укрепление подводящего и отводящего русел. Вместе с проводимой унификацией конструкций водопропу­скных труб, кроме старых видов укреплений (каменные отсыпки и мощение), были рекомендованы следующие виды укреплений, кроме районов вечной мерзлоты:

1 — бетонными квадратными плитами размером 49х49Х10см со срезанными углами, укладываемыми на щебеночное основание толщиной 10 см;

2 — бетонными призматическими плитами (блоками П-2);

3 — монолитным бетоном классом по прочности на сжатие не ниже В20 толщиной не менее 8 см;

4 — одиночным мощением и каменной наброской. Тип крепле­ния выбирают с учетом скорости протекания воды, а также в ре­зультате технико-экономического обоснования.

На небольших водотоках с расходом воды до 4 м ³ /с при высоте насыпи до 1—1,5 м, если невозможно построить трубу или отвести воду в соседнее сооружение, устраивают лотки, отличающиеся от труб отсутствием засыпки сверху. Железобетонные лотки (рис. 16.17) прямоугольного замкнутого или открытого сверху попереч­ного сечения обычно имеют отверстие 0,75—1,25 м. Звенья их ук­ладывают на бетонный фундамент, а при благоприятных геологи­ческих условиях — на грунтовое основание. Открытые железо­бетонные или деревянные лотки глубиной 1,5—1,8 м пригодны для отвода верховой и грунтовой вод из выемок и оснований насыпей, а также вместо кюветов в выемках, когда необходимо осушить земляное полотно на глубину большую, чем это возможно с по­мощью кюветов. В таких случаях железобетонные сборные лотки делают в виде рам с заборными стенками из железобетонных до­сок с отверстиями диаметром 3 см или прорезями для собирания воды.

Рис. 16.17. Лотки

К косогорным сооружениям относятся сооружения, располо­женные на участках автомобильных дорог и железных дорог при поперечных к оси дороги уклонах местности 0,02 и круче, а также подводящие и отводящие русла и обустройства ко всем этим со­оружениям.

В косогорных сооружениях формируется бурный поток. Их строят обычно по типовому проекту (рис. 16.18).

Косогорными бы­вают трубы, мосты, быстротоки, гасители энергии водного потока, водобойные колодцы и стенки, перепады. Основной тип косогор­ных сооружений — это прямоугольные и трапецеидальные быс­тротоки, которые можно сооружать с очень крутыми уклонами. Укрепления подводящих и отводящих русел, где развиваются на­ибольшие скорости воды, должны обеспечивать сохранность соору­жений и, следовательно, безопасность движения по дороге.

Рис. 16.18. Конструкция трубы на косогоре:

• / -водобойный колодец;
• 2 — наклонная часть трубы;
• 3 — бетонный упор;
• 4 — нормаль­ный участок трубы;
• 5 — выходной оголовок

Русло потока у входа и выхода из трубы, конусы и прилегаю­щие к трубе откосы насыпи защищают от размыва различными типами укреплений. Наиболее распространенные из них — оди­ночное и двойное мощение, монолитные или сборные бетонные плиты.

Косогорные трубы сооружают из тех же типовых элементов, что и равнинные. Звенья или секции трубы располагают ступенями или наклонно в соответствии с уклоном местности. Расположение труб на косогорах строго по уклону местности вызывает увеличе­ние длины трубы, большой объем земляных работ, наличие боль­ших скоростей течения воды и необходимость устройства сложных и дорогостоящих гасителей энергии потока.

Особенности эксплуатации искусственных сооружений

Эксплуатация деревянных мостов предусматривает вы­явление таких дефектов, как неплотности во врубках соединений, трещины, гниение древесины и своевременное их устранение. На­личие сколов, щелей, значительных смятий не допускается. Не­плотности врубок устраняют путем установки металлических и деревянных прокладок, а также подтяжкой болтов. Болты и хому­ты подтягивают ежегодно, а в мостах, построенных из сырого ле­соматериала, в течение первых двух лет эксплуатации не реже 2 раз в год.

После подтяжки резьбу болтов смазывают автолом или соли­долом.

В автодорожных мостах изнашиваются доски верхнего настила, образуются щели между ними и выдергиваются гвозди, скрепляющие доски с нижележащим элементом. Кроме того, может ослаб­ляться крепление перильных стоек с наклоном в сторону реки. Изношенные доски заменяют полностью.

При загнивании конструкцию проезжей части вскрывают, а по­раженные элементы в зависимости от степени ослабления заменя­ют или антисептируют. Продольные трещины в древесине от попа­дания в них влаги и развития гниения зашпаклевывают антисепти­ческой пастой. Элементы, имеющие глубокие трещины, стягивают хомутами на болтах, а при обнаружении крупных трещин или сколов заменяют новыми. Большое значение в борьбе с загнива­нием имеет своевременная очистка сооружения от мусора и грязи, удерживающих влагу.

Деревянные элементы антисептируют масляными и водораство­римыми антисептиками, подогретыми до температуры 60—80 °С, путем нанесения их кистями или опрыскиванием из гидропульта 2 раза с перерывом в 2—4 ч. Деревянные сваи опор и ледорезов в уровне грунта защищают от загнивания антисептическими бан­дажами. Для этого освобожденную от грунта сваю стесывают на глубину 1—2 см от загнивающей древесины и покрывают антисеп­тической пастой, затем весь участок сваи обертывают мешковиной или брезентом, прошивают толевыми гвоздями, края обматыва­ют проволокой и снаружи обмазывают горячим битумом.

Наблюдая за опорами, следят за их наклоном и осадками. Наи­более подвержены деформациям рамно-лежневые и ряжевые опо­ры. Если наклон превышает 1/100 высоты опоры, то при закрытом движении по мосту ее выправляют с помощью полиспастов, дом­кратов или переустраивают.

Вследствие размыва основания возможны осадки и наклон опор. Обычно размыв у опор предотвращают каменной наброской или фашинами. При текущем ремонте деревянных мостов заменя­ют отдельные элементы — сваи, насадки, прогоны, схватки и др. В зависимости от длины пораженного участка сваю заменяют це­ликом от насадки до нижней точки загнивания или только частич­но. Длина новой вставки должна быть не меньше 2,5 м при стыко­вании вполдерева и 1,5 м при стыковании в торец.

Насадки заменяют одновременно с заменой свай или отдельно. В последнем случае все скрепления снимают и прогоны поддомкрачивают, затем снимают насадку и заводят новую, а прогоны опускают на место и крепят болтами. Прогоны заменяют по всей длине между стыками. Возможна замена прогонов вместе с мос­товым полотном путем поперечной сдвижки предварительно соб­ранных конструкций или их установки при помощи кранов. При эксплуатации железобетонных пролетных

строений могут возникать неисправности в виде трещин, отко­лов защитного слоя, раковин и каверн в бетоне, обнажения и

ржавления арматуры, выщелачивания раствора, плохого состояния

Рис. 18.1. Характерные силовые трещины в железобетонных пролетных строениях

гидроизоляции и водоотводных приспособлений, неплотного опира-ния балок на опоры и т. п. Трещины в пролетных строениях могут быть технологическими, возникшими при изготовлении конструк­ций, температурно-усадочными и силовыми от внешних нагрузок. Подавляющее большинство технологических и температурно-уса-дочных трещин имеют небольшую глубину (1—3 см).

Они возника­ют и обнаруживаются часто не сразу после изготовления конструк­ций, а через 1—3 года. Спустя 3—5 лет развитие большей части таких трещин, как правило, прекращается; подвижная нагрузка не влияет на раскрытие этих трещин. После покраски поверхности бетона цементным раствором они обычно не возобновляются.

Другая группа трещин, наблюдаемая реже, силового происхож­дения и возникает, например, при изготовлении предварительно напряженных конструкций из-за чрезмерного обжатия молодого бетона напрягаемой арматурой или появляется в процессе эксплу­атации от тяжелых подвижных нагрузок.

Под влиянием проходящей нагрузки трещины могут раскры­ваться; за ними устанавливают тщательное наблюдение. Для это­го трещины обозначают чертой темной краски, проводимой парал­лельно, ставят гипсовые маяки, а также делают эскизы с обозна­чением длины, раскрытия и даты обнаружения. В зависимости от этих данных и результатов наблюдения в течение 1—2 лет прини­мают меры по заделке трещин или проводят более серьезные ме­роприятия.

В пролетных строениях из железобетона обычного (рис. 18.1, а) и преднапряженного (рис. 18.1, б) вертикальные и наклонные силовые трещины / часто обнаруживают в зоне опорных частей; их раскрытие — примерно 0,05—0,20 мм, длина 20—50 см. Они возникают от вертикальных и горизонтальных сил и подаются ре­монту путем инъектирования полимерным клеем.

В нижних поясах часто наблюдаются вертикальные сквозные трещины 2 в средней части пролетных строений из обычного же­лезобетона. Толщина трещин колеблется от 0,05 до 0,30 мм, а ино­гда и больше. Они возникают вследствие неучета при проектирова­нии конструкций пониженного сопротивления бетона растяжению. Чем больше обращающаяся нагрузка приближается к расчетной, тем чаще могут обнаруживаться подобные трещины. Трещины толщиной меньше 0,15—0,20 мм не вызывают опасности развития коррозии арматуры. При большом раскрытии должны быть при­няты меры предохранения от попадания влаги в трещины. Для этого можно применят полимерные клеи.

Наклонные трещины 3 в стенках балок (см. рис. 18.1) возника­ют чаще всего в результате совместного воздействия на бетон главных растягивающих и температурно-усадочных напряжений. Раскрытие трещин наблюдается от 0,02 до 0,20 мм. Трещины могут быть неглубокие, а иногда и сквозные через всю толщину стенки. В этих случаях полезны их герметизация.

Горизонтальные продольные трещины 4 в нижней части стенки и нижних поясах балок, наблюдаемые в преднапряженных про­летных строениях, возникают из-за чрезмерного обжатия и усадки бетона. Подобные трещины появляются не сразу, а спустя несколь­ко лет после начала эксплуатации. Если такие трещины имеют рас­крытие не больше 0,15—0,2 мм, то влага сквозь них не проникает. При большом размере раскрытия их нужно заделывать.

Места с обнаруженными отколами защитного слоя, раковина­ми и кавернами в бетоне, с обнажением и ржавлением арматуры, выявленные при эксплуатации, исправляют путем заделки цемент­ными составами.

Часто в железобетонных пролетных строениях обнаруживают недостатки в водоотводе и протекание гидроизоляции балластного корыта. Подобные дефекты могут привести к излишнему насыще­нию бетона водой и размораживанию зимой, а также к коррозии арматуры.

Наблюдающееся выщелачивание раствора происходит чаще все­го из-за нарушений работы водоотводных устройств и повреждения изоляции. Эти дефекты ликвидируют после вскрытия баллас­та путем восстановления поврежденного гидроизоляционного слоя и очистки водоотводных трубок. Работы ведут в «окно» или под прикрытием разгрузочных пакетов.

В автодорожных мостах выщелачивание раствора является следствием повреждения дорожного покрытия — трещины и сдви­ги в асфальтобетонном слое, закупорка водоотводных трубок.

Для ремонта изоляции вскрывают покрытие и защитный слой, очищают покрытие, защитный слой, трубки и восстанавливают ги­дроизоляционные слои. Неплотности между бетоном и трубкой за­делывают цементным раствором. Раковины, каверны, отставший защитный слой оштукатуривают и наносят торкрет-бетон.

Сущность эксплуатации водопропускных труб состоит в наблюдении за состоянием кладки тела трубы и оголовков, поло­жением звеньев, состоянием укрепления русла на подходе и выходе из трубы, выявлением достаточности отверстия.

Трещины в трубах могут возникать от большого давления грунта, неравномерной осадки фундамента или от динамических воздействий временной нагрузки при малой толщине засыпки над трубой. Порядок наблюдений за трещинами в трубах тот же, что и в пролетных строениях и опорах мостов.

Лоток в просевшей части трубы выравнивают бетоном или цементным раствором. На зиму во избежание заполнения снегом и обмерзания трубы малых отверстий закрывают деревянными щи­тами или плетнями.

Перед паводком щиты убирают, а русло очищают от снега для беспрепятственного входа и выхода паводковой воды.

Эксплуатация подпорных стен предусматривает обеспече­ние нормальной работы дренажей и/правильный отвод воды. Со­бирающаяся за стенкой вода сильно увеличивает давление грунта на стену, вызывая деформации — смещения, наклоны, трещины. Для предотвращения этого необходимо регулярно очищать водо­отводные отверстия.

О плохой работе дренажа свидетельствует наличие мокрых пятен на наружной поверхности стены. Наблюдение за трещинами, осадками, выколами в кладке и ликвидацию этих дефектов в под­порных стенах выполняют так же, как в массивных опорах.

Наблюдение за элементами металлических пролетных строений предусматривает своевременное обнаружение трещин в основном металле или сварных швах, ослабления заклепок, ис­кривления элементов, коррозии металла и других дефектов. Тре­щины обнаруживают визуально, а в отдельных случаях — при по­мощи лупы.

Внешними признаками, указывающими на наличие трещин, яв­ляются полосы ржавчины красно-бурого цвета, проходящие вдоль трещины, и ржавые потеки. Окраска в этих местах трескается, ше­лушится. Образовавшуюся трещину следует засверлить по концам, а затем перекрыть накладками на высокопрочных или точечных болтах.

Заклепочные соединения систематически проверяют, чтобы выявить расшатаны ли заклепки. Слабыми считают заклепки, ко­торые имеют дрожание по звуку, по ощущению пальца или бойка при простукивании их молотком массой 0,2—0,3 кг. Для выяснения качества слабых заклепок рекомендуется выборочно срубать от­дельные заклепки. Удалять их лучше всего газовой срезкой голов­ки, высверливанием или спиливанием. Взамен удаленных заклепок в ответственных местах конструкций ставят высокопрочные болты.

Наблюдения за прямолинейностью элементов металлических мостов заключаются в выявлении искривлений. Прямолинейность элементов проверяют с помощью тонкой проволоки, натягиваемой вдоль элемента.

Для предотвращения коррозии элементов металлических про­летных строений необходимо своевременно очищать их от грязи, сора и систематически окрашивать. В отдельных случаях эффективным может быть устройство дренажных отверстий для спуска воды, а также шпаклевка узких щелей. Дренажные отверстия диа­метром не меньше 23 мм устраивают в местах застоя воды, но при условии, чтр они не будут ослаблять рабочего сечения элемента. Значительно ослабленные коррозией элементы нужно заменять.

Опорные части должны содержаться в чистоте, иметь плотное опирание и правильно работать. Подвижные опорные части предо­храняют от засорения, закрывая футлярами, а катки и плоскости их качения от ржавления натирают графитом.

Содержание мостового полотна предусматривает наблюдение за состоянием рельсового пути (с проверкой по шаблону и уровню), которое должно удовлетворять требованиям, предъявляемым к пути на перегонах. Профиль пути должен быть плавным, без пере­ломов и впадин.

На металлических мостах рельсовый путь в профиле имеет подъем в середине не больше 1/2000 пролета на участках скорост­ного движения поездов, и не больше 1/1000 пролета на прочих.

На железобетонных пролетных строениях подъем рельсового пути не устраивают. Ось рельсового пути должна совпадать с осью пролетных строений с отклонением не более 5 см.

Для уменьшения динамического воздействия подвижного сос­тава на мосты следует устраивать возможно меньшее количество стыков рельсов, а лучше применять бесстыковый путь и длинно­мерные рельсы.

При устройстве мостового полотна на балласте его толщина дол­жна быть не больше 25 см. Содержание мостов в суровых клима­тических условиях, т. е. при низких отрицательных температурах воздуха в течение продолжительного зимнего периода, при наличии вечномерзлых грунтов и наледных явлений, имеет свои особен­ности. Сооружения, построенные в этих районах, эксплуатируют с сохранением грунтов в мерзлом состоянии или с предварительным (или же последующим) их оттаиванием. Так как водопропускные сооружения чаще всего возводят главным образом с сохранением в основании мерзлого состояния, то в этих случаях не рекоменду­ются планировки грунта, которые могут вызвать нарушение торфяно-мохового покрова. Сохранению вечной мерзлоты способствует покрытие откосов насыпи береговых опор моста слоем теплоизоля­ции или применением специальных охлаждающих устройств. Очень часто деформации сооружений происходят из-за пучения грунтов. Для предотвращения этих деформаций вокруг фундаментов ус­траивают теплоизоляционные подушки, заменяют пучинистый грунт на непучинистый. Большие трудности при эксплуатации мостов вы­зывают наледи, которые могут заполнять отверстия мостов и труб, а иногда оказывать непосредственное воздействие на конструкцию опор или пролетного строения.

Область применения и классификация тоннелей

Тоннели — сложный для осуществления и дорогой вид искусст­венных сооружений, достаточно широко применяемый при строи­тельстве железных и автомобильных дорог. По своим конструк­тивным формам, размерам и условиям строительства тоннели в транспортном строительстве отличаются от других видов подоб­ных сооружений — гидротехнических, коммунальных, промышлен­ных, горно-разведочных и специального назначения.

Горные тоннели могут быть перевальными, сооружаемыми че­рез высокие водоразделы; косогорными, прокладываемыми вдоль склонов гор; петлевыми и спиральными (рис. 20.1), сооружаемы­ми для развития трассы дорог в горных условиях.

В крупных городах в нашей стране с населением более 1 млн. жителей, сооружают метрополитены. Как наиболее удобный вид городского пассажирского транспорта тоннели метрополите­нов прокладывают в городах по направлениям наибольших пасса­жиропотоков.

При устройстве метрополитенов в пределах застроенных уча­стков городов они прокладываются под поверхностью земли, иног­да по геологическим и топорельефным условиям на большой глу­бине. На окраинах городов устраиваются наземные участки на так называемых «вылетных» линиях, предназначенных для связи метрополитенов с пригородными электрифицированными железны­ми дорогами.

Городские пешеходные тоннели сооружают в мес­тах интенсивного уличного движения для обеспечения движения потоков городского транспорта и пешеходов в разных уровнях и для повышения безопасности движения.

Рис. 20.1. Горные железнодорожные тоннели

Элементы тоннелей. Тоннель любого назначения размещается в горной выработке — искусственно созданной полости в толще земной коры. Грунты, слагающие земную кору, принято называть в тоннелестроении горными породами. Горные выработки могут быть горизонтальными, наклонными и вертикальными. При строи­тельстве горных тоннелей и метрополитенов горизонтальные или с небольшим уклоном выработки делаются для основных подзем­ных сооружений. Горизонтальные выработки небольшой длины называют камерами. Наклонные выработки необходимы для эска­латорных тоннелей, вертикальные — для стволов шахт (рис. 20.2).

Горизонтальная или наклонная горная выработка, как правило, небольшого сечения, предназначенная для производства строительных работ, называется штольней и сооружается в пер­вую очередь. Вертикальная горная выработка, имеющая выход на поверхность земли, носит название ствола шахты 2. В большин­стве случаев стволы оставляют в качестве постоянных сооружений для вентиляции тоннелей и других эксплуатационных целей. На­чало и конец тоннеля ограничиваются порталами /.

Торцовая поверхность горной выработки, где ведется разра­ботка породы, называется забоем 3. Верхняя (сводчатая) часть горизонтальной или наклонной выработки носит название колотты 5, остальная часть — штроссы 4. Выработка 8 ограничивается внизу подошвой 7, вверху — кровлей 6, с боков — стенами 9.

Очертание и обделка тоннелей. По характеру строительства тоннели могут быть закрытого способа работ, строящиеся без вскрытия земной поверхности над ним, и открытого — в создавае­мых котлованах.

Размеры и очертания внутреннего свободного пространства — горной выработки транспортных тоннелей — зависят от размеров и формы подвижного состава и размещаемого в них оборудования. Поперечное сечение железнодорожных тоннелей и тоннелей мет­рополитенов определятся требованиями габарита и может быть рассчитано на один или два пути (тоннели для трех путей встре­чаются крайне редко).

Поперечное сечение автодорожного тоннеля определяется классом дороги и числом полос движения, а также другими требова­ниями — подвеска контактного провода, устройство освещения,

сигнализации.

При сооружении тоннеля породу удаляют по всему его попе­речному сечению. Пространство, образованное после удаления по­роды, называют тоннельной выработкой. Тоннельные выработки, как правило, закрепляют по всему контуру или частично как на время производства работ, так и для постоянной эксплуатации.

Конструкцию, служащую для постоянного закрепления тон­нельной выработки, называют обделкой. Входные звенья об­делки горных тоннелей, называемые порталами, несколько выдви­нуты вперед. Очертание обделки внутри тоннеля может быть подковообразным (см. рис. 1.7, а) для горных тоннелей, круговым (см. рис. 1.7, б) для глубоких тоннелей метрополитенов закрыто­го способа работ, прямоугольным (см. рис. 1.7, в) для тоннелей

мелкого заложения открытого способа работ и др. Обделка обыч но состоит из свода или плоского перекрытия, стен и обратного свода или плоского лотка. При благоприятных гидрогеологических условиях обделку горных тоннелей делают неполной, т. е. без об­ратного свода (лотка) или только с верхним сводом.

Рис. 20.2. Основные горные выработки

Обделки в настоящее время возводят из монолитного или сбор­ного железобетона и чугуна. Монолитную обделку применяют пре­имущественно для горных тоннелей, имеющих сложное очертание поперечного сечения.

Сборную железобетонную обделку в виде блоков или тюбин­гов широко применяют при закрытом способе сооружения метрололитенов и в отдельных случаях в горных тоннелях, а при откры­том — в виде блоков отдельных сборных элементов (например, стены и блоки перекрытия) или цельносекционных блоков. Чугун­ную, а иногда и стальную обделку применяют с щитовым способом лроходки в слабых породах, при значительном горном давлении, большом притоке грунтовых вод и наличии на поверхности зданий и сооружений, осадка оснований которых недопустима.

Комплекс сооружений тоннеля. Нормальная эксплуатация тон­неля обеспечивается комплексом согласованно работающих под­земных и наземных сооружений и устройств, состав которых за­висит от назначения, протяженности и места расположения тон­неля.

Железнодорожные и автодорожные тоннели, равно как и мет­рополитены, кроме железнодорожного пути или полотна проезжей части, должны иметь водоотводные, вентиляционные, оградитель­ные и защитные сооружения и устройства, обеспечивающие безо­пасность движения и обслуживающего персонала.

Водоотводные устройства необходимы для удаления из тонне­ля воды, проникающей через обделку или поступающей из водо­провода при уборочных работах. Выполняются они в виде про­дольных лотков или труб, прокладываемых посередине или сбоку тоннеля.

Вентиляционные сооружения предназначены для очистки воз­духа в тоннелях. Конструкция и состав этих сооружений зависят от системы вентиляции и длины тоннеля. При искусственной вен­тиляции могут сооружаться вентиляционные стволы, подземные камеры или наземные здания для вентиляторов.

К оградительным и защитным сооружениям относятся порта­лы, облицовочные и поддерживающие стены вдоль откосов предпортальных выемок, улавливающие стены и надолбы с загради­тельными валами и траншеями на пологих склонах, галереи в припортальных полувыемках на крутых косогорах, где имеется опасность обвалов, осыпей и лавин.

К водозащитным сооружениям относятся водосборные и водо­отводные канавы на склонах гор, прорезаемых тоннелем, поверхно­стные и подземные дренажи.

К устройствам, обеспечивающим безопасность движения, отно­сятся электрическое освещение тоннелей, оповестительная и за­градительная сигнализации, телефонная связь, противопожарные установки и т. п.

Метрополитены из всех типов тоннелей отличаются наиболее сложным комплексом сооружений и устройств. Основными соору­жениями метрополитена являются перегонные тоннели, станции, вестибюли, тяговые и понизительные электроподстанции, вагонные депо.

Для нормальной эксплуатации перегонных тоннелей необходи­мы вспомогательные сооружения: камеры для водоотливных уста­новок, вентиляционные камеры и тоннели, вертикальные стволы вентиляционных шахт. В местах выхода перегонных тоннелей на поверхность устраиваются рампы — открытые выемки с подпор­ными стенами.

Станции метрополитена предназначены для посадки в поезда и высадки пассажиров и осуществления эксплуатационным пер­соналом функций, связанных с движением поездов. Станционные тоннели делаются большего поперечного сечения, чем перегонные. В них размещается одна или несколько пассажирских платформ, к которым примыкают лестничные спуски, наклонные тоннели с эскалаторами. Под платформами и в специальных камерах обо­рудуются служебные помещения. Вестибюли могут быть наземны­ми с расположением пола пассажирского зала примерно на уров­не тротуара улицы и подземные. В подвальной части вестибюля при наличии эскалаторов устраивают машинное помещение.

К подземным вестибюлям примыкают подходные коридоры, часто совмещаемые с пешеходными переходами под улицами и площадями.

Тяговые и понизительные электроподстанции предназначены для питания электроэнергией тяговых двигателей электропоездов, двигателей экскалаторов, вентиляционных, водоотливных и других установок, устройств освещения, связи и СЦБ.

Вагонные депо размещаются на поверхности и соединяются с тоннелями метрополитена вытяжной веткой. Депо имеет необхо­димое путевое развитие и здание для составов электропоездов. При депо строят производственные мастерские службы пути, со­оружения СЦБ и связи, электроснабжения эскалаторов, склады и служебно-бытовые помещения.

Повышение эффективности мостостроения и тоннелестроения в нашей стране в соответствии с решениями- XXVII съезда КПСС требует дальнейшего совершенствования и широкого внедрения прогрессивных конструкций и технологий, осуществления комп­лексной механизации работ на основе научно-технического прог­ресса, повышения производительности труда, снижения стоимости и материалоемкости сооружений.

Для успешного решения этой задачи научные и проектные ор­ганизации ведут разработку новых типовых проектов сооруже­ний, а строители внедряют гибкую технологию массового строи­тельства на основе применения унифицированных конструкций преимущественно заводского изготовления, используют инвентарную технологическую оснастку для строительства скоростными ме­тодами.

Создается номенклатура эффективного оборудования достаточ­но универсального вида для применения в различных условиях.

Большая творческая работа советских ученых, проектировщи­ков и строителей направлена на дальнейшее развитие и совершен­ствование индустриальных методов мостостроения и тоннелестрое­ния.

1. Колокова Н.М., Копац Л.Н., Файнштейн И.С. «Искусственные сооружения». М.: Транспорт 1988