Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 027798 из ИССО

Раздел 1 - Общие сведения об искусственных сооружениях

* Общие сведения

* Виды Искусственных сооружений:

o Искусственные сооружения мостового типа

o Искусственные сооружения тоннельного типа

o Прочие искусственные сооружения

* Классификация Искусственных сооружений

Раздел 2 - Мосты

* Основные понятия о мостах:

o Элементы моста

o Габариты моста

o Водный поток в мостах

* Деревянные мосты

o Конструкция деревянных мостов и пролётов

* Металлические мосты

o Конструкция

o Основные системы металлических мостов

* Балочная система

* Пролётное строение со сквозными балочными фермами

* Арочные, рамные, вантовые и висячие системы мостов

o Опорные части

o Дефекты металлических мостов

* Железобетонные мосты

o Виды пролётных строений

o Дефекты железобетонных мостов

o Устройство водоотвода и гидроизоляции

* Каменные мосты

* Опоры мостов

Раздел 3 - Тоннели

* Область применения и классификация

* Конструкция тоннельных обделок

* Метрополитены

Раздел 4 - Водопропускные трубы

* Виды и назначение

* Водный поток в трубах

* Конструкция

Раздел 5 - Подпорные стены

* Виды и назначение

* Конструкция

Раздел 6 - Эксплуатация ИССО

* Особенности эксплуатации

* Ремонт и усиление

Общие сведения об искусственных сооружениях

Общие сведения

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.

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.

Тема - Виды и назначения ИССО, основные части и размеры моста, классификация мостов.

Все искусственные сооружения делятся на три типа:

* мосты;

* тоннели;

* прочие.

Ниже представлены искусственные сооружения мостового типа:

мост - сооружение, обеспечивающее пропуск транспортной магистрали через препятствие.

По виду преодоления препятствия искусственные сооружения делятся на:

мосты - сооружение, обеспечивающее пропуск магистрали через реку.

виадуки - это высокий мост, возводимый для преодоления глубоких препятствий, таких как ущелья или овраги. Применяется как альтернатива высокой насыпи.

путепроводы - пересечение двух дорог в разных уровнях. Путепровод может быть железнодорожным или автодорожным, в зависимости от того, какая дорога располагается на самом путепроводе.

эстакады - мост, возводимый в городах взамен больших насыпей. Она меньше, чем насыпь, стесняет улицу, не препятствует проходу и проезду под ней.

акведуки - мост с лотком под водоток, например под оросительный канал или водопровод.

Искусственные сооружения тоннельного типа:

тоннели - искусственные сооружения, устраиваемые в горах, как экономически выгодное сооружение по сравнению с устройством глубоких выемок для преодоления препятствия.

Прочие искусственные сооружения:

дюкер - аналог обычной трубы, устраивается для пропуска малого водотока, например оросительного канала, но по концам имеет колодцы, играющие роль сообщающихся сосудов

труба в насыпи - устраивается для пропуска малых водотоков (ручьи, маленькие реки). Раньше для этих целей строили малые мосты, но трубы намного дешевле и проще в эксплуатации.

полумост - проезжая часть частично в полувыемке частично на пролетном строении.

балкон - вид искусственных сооружений, применяющихся для уменьшения врезки полувыемки в грунт.

подпорные стены - устраиваются для предотвращения сползания грунта с крутого косогора на путь.

галерея - вид горных сооружений, напоминающих тоннели, но открытые от грунта сверху и сбоку. Галереи защищают дорогу на косогорах в местах, угрожающих обвалами горных пород, снежных лавин.

селеспуск - искусственные сооружения, служащие для отвода грязе-каменных потоков от пути, предотвращая повреждение.

Основные части моста

Основные размеры моста

Классификация Искусственных сооружений

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО МАТЕРИАЛУ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО СТАТИЧЕСКОЙ СХЕМЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО УРОВНЮ ЕЗДЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО ДЛИНЕ МОСТА

КЛАССИФИКАЦИЯ ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ ПО СРОКУ СЛУЖБЫ

ТЕМА - водный поток, характер его изменения под ИССО

Водный поток таит большую разрушительную силу и не раз приводил к серьезным повреждениям мостов, труб и насыпей из-за просчетов при их возведении и упущении при эксплуатации. Пересекая реку, мосты изменяют естественные условия водного потока. Особенно наглядно это в период половодья, когда реки выходят из берегов, затопляя прилегающие к руслу поймы. Уровень воды намного повышается против обычного меженного, резко возрастает скорость течения, а с ней и разрушительная сила потока. Поток на поймах в мостовых переходах преграждают насыпи подходов Поэтому вода с пойм устремляется вдоль насыпей к отверстию моста (в ролике траектории движения обозначены линией). Чтобы поток более равномерно и прямоструйно (в ролике такие траектории обозначены сплошной черной линией и стрелкой), без завихрений и косины протекал по всей ширине отверстия, т. е. для наибольшей водопропускной способности моста, при значительном поступлении воды с пойм устраивают регуляционные сооружения. Количество воды, протекающей через сечение реки в единицу времени - расход водотока. Его определяют по формуле Q = wu (Q-расход воды, м/с; w-площадь живого сечения, м; u-средняя скорость потока, м/с). Более распространены верховые и низовые струенаправляющие дамбы. Их отсыпают в виде насыпей из грунта на высоту, превышающую уровень самых высоких вод. От размыва и повреждения льдом речные откосы дамб укрепляют мощением (см. "разрез низовой дамбы"), но чаще бетонными или железобетонными плитами, а со стороны пойм - одерновкой. Для плавного огибания дамб пойменным потоком им придают криволинейное очертание в плане. Помимо русловых дамб, при широких поймах и сильном течении воды вдоль насыпи отсыпают несколько коротких дамб - траверсов, которые отжимают пойменный поток от насыпи.

ГАБАРИТЫ МОСТОВ

Поперечные размеры конструкций пролетных строений зависят от вида и размеров пропускаемых по мосту транспортных средств. Ширина пролетных строений определяется габаритом проезда, установленным для определенного вида транспорта. Габарит определяет контур, в пределах которого обеспечивается беспрепятственный и безопасный пропуск транспортных средств (поездов, автобусов, автомобилей) и пешеходов. На железнодорожном транспорте конструкция всех вновь строящихся или переустраиваемых сооружений, в том числе и мостов, должна удовлетворять габариту С приближения строений.

Подмостовые габариты судоходных пролётов мостов на внутренних водных путях устанавливают минимальные очертания подмостового пространства, предназначенного для пропуска судов, плотовых и судовых составов.

Тема - Деревянные мосты. Классификация, особенности применения деревянных конструкций ИССО.

Применение деревянных мостов, достоинства и недостатки

Деревянные мосты под железные дороги в качестве постоянных сооружений допускаются только при выполнении двух условий:

* система моста должна быть балочно-эстакадной;

* должны использоваться элементы заводского изготовления с обязательной антисептической обработкой.

Во всех остальных случаях под железные дороги строятся только временные деревянные мосты. Применение на автодорогах деревянных мостов (как временных, так и постоянных) не ограничивается никакими условиями. Как правило, деревянные мосты имеют небольшие пролеты (железнодорожные от 2 до 9 метров, автодорожные от 25 до 40 метров).

достоинства:

* сравнительная простота изготовления элементов;

* невысокая стоимость по сравнению с мостами из других материалов;

* распространенность древесины как строительного материала.

недостатки:

* неоднородность материала (сучки и т. п.), пороки древесины;

* набухание, растрескивание при избыточной влажности;

* возгораемость;

* гниение:

Сроки службы деревянных мостов без антисептирования - 5-10 лет, при хорошем содержании 12-15 лет. Мосты из антисептированной древесины служат 30-40 лет.

* высокие эксплуатационные расходы по замене поврежденных элементов.

Для деревянных мостов применяют хвойный лес. Наилучшими породами являются сосна, лиственница, ель, пихта удовлетворяющие требованиям ГОСТов. Для изготовления мелких деталей и соединений применяют древесину твердых лиственных пород, таких как бук, граб, дуб, ясень. Для клееных элементов можно использовать лесоматериалы худшего качества при условии удаления недопустимых пороков (гниль, сучки, трещины).

Для элементов деревянных мостов применяют круглый материал с влажностью древесины не более 25% (полусухой), пиленый с влажностью не более 20%, пиломатериал для клееных конструкций и мелких деталей соединений -- не более 12% (воздушно-сухой). Элементы настила, поперечин и колесоотбойных брусьев малых автодорожных и городских мостов выполняют из древесины с влажностью до 40%. Влажность древесины свай и других элементов, постоянно находящихся во влажной среде, не ограничивают.

Для клееных конструкций пролетных строений применяют доски толщиной до 4-5 см, а для клеефанерных - облагороженную древесину в виде бакелизированной фанеры, которая представляет собой водо- и биостойкий материал, склееный под давлением с нагревом из березового лущеного шпона синтетическими смолами (бакелитовым клеем). Металлические элементы деревянных мостов делают из углеродистой стали классов А-I и A-II марок ВСт3сп2, ВСт3сп3, ВСт5сп2.

Виды деревянных мостов

Деревянные мосты бывают систем:

* балочные;

* подкосные.

по конструктивным особенностям:

* пакетные пролётные строения;

* со сквозными фермами.

Тема - Балочные мосты, работа опор и их элементов (стоек-свай, подкосов, связей) конструкция пролетных строений с ездой на поперечинах и на балласте.

Балочные мосты по конструкции являются наиболее простыми. Опоры моста состоят из стоек (свай), забитых в грунт, причем две из них - наклонные, под углом 6 : 1 для увеличения устойчивости пролета моста. Сваи погружают в грунт на глубину 3-4 метра. На верхние концы (голова) свай укладывают насадки, которые соединяют стойки (сваи) посредством стальных штырей, металлических планок или болтов с проушиной.

Особое внимание уделяют сопряжению моста с насыпью во избежание перемещений грунта конуса насыпи и появления просадок насыпи перед мостом. Кроме этого, необходимо предотвратить соприкосновение грунта с торцами пролетов. Осуществляют это путем устройства закладного щита, состоящего из 3-х свай длиной 4 метра, обшитых в верхней части досками или бревнами.

Устройство железнодорожного пути при езде на поперечинах

Устройство железнодорожного пути при езде на балласте

Устройство пути на балласте целесообразно в районах с сухим, жарким климатом, где высока опасность возгорания конструкций. При устройстве мостового полотна с ездой на балласте необходимо уделять особое внимание защите деревянных элементов, особенно настила, от гниения. Глубокая пропитка этих элементов антисептиками обязательна.

Тема - Опоры, их классификация.

Плоские опоры моста имеют только поперечные связи. Для увеличения жесткости моста две соседние плоские опоры объединяют продольными связями. Опоры, расположенные в теле насыпи, называются устоями. Горизонтальное давление насыпи на устой воспринимается подкосами. Все узлы деревянного моста, расположенные выше земли, должны быть расположены от неё на расстоянии не менее 0,5 метра. При высоте деревянного моста 5-6 метров и более применяются рамно-свайные и рамно-лежневые опоры. Главной частью конструкций этих опор является рама, состоящая из вертикальных и наклонных стоек, объединенных поверху и внизу насадками и горизонтальными и диагональными схватками. В рамно-свайных опорах рамы устанавливаются на свайное основание.

При устройстве мостов в сухих местах и при наличии грунтов, не допускающих забивку свай - применяют рамно-лежневые опоры. Рамы нижними насадками устанавливают на лежни (брус, бревна) длиной 1,0-1,5 метров и соединяют с ними штырями и скобами. Лежни укладывают в котлованах или траншеях, глубина которых не менее чем на 25 см ниже глубины промерзания.

При устройстве мостов, когда дно реки имеет скальный или каменистый грунт, не позволяющий забивать сваи, а глубина значительна, применяют ряжевые опоры. Ряж представляет собой деревянный сруб из брёвен или брусьев, имеющий стенки, днище и перегородки.

Тема -Область применения металлических мостов, их виды и части.

Область применения

Металл - наиболее совершенный из материалов, применяемых для постройки современных мостов. Металл обладает хорошими механическими качествами при различных условиях работы под нагрузкой. Вместе с тем он хорошо поддается обработке и позволяет обрабатывать элементы различной формы для конструкций разнообразных систем. Эти качества способствовали широкому использованию металла для постройки мостов. При этом в мостах металлическими делают только пролетные строения. Опоры чаще массивные (из камня, бетона, железобетона) и редко металлические, причем признаком капитального металлического моста являются металлические пролетные строения, поставленные на капитальные опоры. В особо высоких мостах, виадуках, а также в путепроводах и эстакадах иногда делают металлические надземные или надводные части опор.

В балочном пролетном строении основной несущей конструкцией служат главные балки или фермы. Пролеты до 33 и даже 55 метров позволяют применять более простые в изготовлении и эксплуатации балки со сплошной стенкой.

В ферме вместо сплошной стенки поставлены раскосы, иногда со стойками и подвесками, причем относительное (к балкам) облегчение ферм резко возрастает с увеличением пролета.

Уменьшение массы достигается также применением неразрезных и консольных балок и ферм, перекрывающих не один, а более пролетов.

В настоящее время для металлических конструкций мостов применяют строительные углеродистые или низколегированные стали. Ведутся исследования по применению для мостов и более высокопрочных сталей, в частности термообработанных. Имеются также отдельные случаи применения в мостах легких дюралюминевых сплавов.

Металлические пролетные строения могут значительно превосходить по длине пролеты из других материалов.

Существенное преимущество металлических мостов заключается в индустриальности их изготовления и сборки. Все элементы металлических мостов изготавливают на хорошо оборудованных заводах и доставляют на место постройки, где производят сборку. Сборка металлических мостов может быть полностью механизирована, что позволяет вести монтажные работы быстрыми темпами.

Многие системы металлических пролетных строений могут быть легко собраны навесным способом, установлены на место надвижкой или доставлены на плаву. Это облегчает постройку мостов через глубокие горные лощины, многоводные реки и реки с интенсивным судоходством.

АРОЧНЫЕ, РАМНЫЕ, ВАНТОВЫЕ И ВИСЯЧИЕ СИСТЕМЫ МОСТОВ

Арочная система

Металлические арочные мосты, являясь распорной системой, требуют меньшей затраты металла на пролетные строения, чем мосты балочных систем. Но из-за передачи распора, опоры приходится делать более мощными. При хороших грунтах арочная система часто бывает весьма целесообразной. По своей конструкции арочные мосты имеют арки сплошного сечения или же решетчатые арочные фермы.

Распор арочного пролетного строения может быть воспринят затяжкой. В этом случае пролетное строение превращается в безраспорное балочное.

По условиям своей работы эта система относится к комбинированным

Рамная система

Представляет интерес система, состоящая из консольной или неразрезной балки, имеющей промежуточные опоры в виде металлических стоек и подкосов. Эта система получила название балочно-рамной.

Встречаются также металлические пролётные строения рамных систем с вертикальными или наклонными опорами-ногами. Их применяют главным образом

для путепроводов. Сложные в изготовлении и при монтаже металлические рамные мосты редко применяются в отечественном мостостроении.

Вантовые и висячие системы

Главными несущими элементами служат кабели или ванты, работающие на растяжение, выполняемые из высококачественной стали большой прочности. В случае закрепления этих элементов с помощью оттяжек в грунте или устоях висячие мосты называют распорными. Для увеличения вертикальной жесткости мосты снабжают балками жесткости. В этом случае система превращается уже в комбинированную.

Если закрепить концы оттяжек к концам балки жесткости и передать ей горизонтальные слагающие усилия в оттяжках, то система становится внешне безраспорной. Другую разновидность внешне безраспорных мостов представляют системы с балкой жесткости, поддерживаемой системой вантов, симметрично или несимметрично расположенных по обе стороны пилонов. Безраспорные системы в отношении опорных реакций аналогичны балочной системе. Так как висячие мосты по сравнению с мостами других систем имеют меньшую жесткость, то их устраивают, как правило, на автомобильных дорогах и в городах. Кроме рассмотренных выше систем, в металлических мостах применяют также комбинированные системы, образованные из балок (или ферм), усиленных нижним дополнительным поясом в виде шпренгеля или гибкой арки.

Тема - Метал применяемый на мостах и способы соединения (заклепочные, сварные)

Современные стальные конструкции изготавливают из прокатной стали, содержащей от 0,1 до 0,25% углерода. При таком количестве углерода сталь хорошо поддается механической обработке, обладает вязкостью, пластичностью и способностью свариваться. Увеличение содержание углерода повышает прочность и предел текучести стали, но делает её хрупкой, ухудшает свариваемость и увеличивает трудоемкость механической обработки.

Сталь, содержащую повышенное количество примесей, благоприятно влияющих на ее механические качества, называют легированной. При этом для мостов используют, в основном, так называемые низколегированные стали, содержащие сравнительно небольшой процент полезных примесей. Спокойной называют сталь, в которой при остывании обеспечено твердение без выделения пузырьков газа. Такая сталь имеет высокую плотность и однородная.

Заклепочные и сварные соединения

Элементы пролетных строений и отдельных их частей из прокатного метала соединяются между собой:

* Заклепками

* Сварными швами

* Болтами (применяются в разборных промежуточных скреплениях).

Соединения включают требуемое сечение определенных размеров заклепок, болтов или сварных швов расположенных в соответствующем порядке. А)

Сечения элементов

Форма поперечного сечения зависит от:

* вида усилия (сжатия, растяжение);

* отсутствие конструкции элементов;

* удобство изготовления и эксплуатации.

Сечения бывают:

Элементы ферм соединяют с помощью плоских и угловых накладок и фасонок. Поездная нагрузка воспринимается продольными балками, передаётся на поперечные, которые в свою очередь передают её на элементы ферм в узлах.

Пояса соединяются системой продольных и поперечных связей. Назначение их аналогично назначению связей в проезжей части. Все эти виды связей вместе с элементами ферм к которым они прикреплены, образуют надёжные рамы, удерживая ферму в вертикальной плоскости, рамы не допускают перекоса, а по концам ферм передают боковую нагрузку от ветра с верхних связей на опорные части.

Поперечная балка одновременно служит распоркой нижних продольных связей и нижней распоркой поперечной рамы.

Концевые рамы (порталы) более мощные, чем в пролёте, они дополнительно передают ветровую нагрузку в опорные узлы. Для обеспечения их жёсткости устраивают в верхней части мощные распорки.

При больших пролётах требуются специальные тормозные связи, сила торможения поезда воспринимается путевыми рельсами и передаётся балкам. Под действием торможения продольные балки вызывают горизонтальный изгиб поперечных балок. В опорных сечениях изгиб максимальный, поэтому сечения опорных поперечных балок устраивается мощнее чем у остальных. Тормозные рамы устраиваются в мостах с большими пролётами. Служат для передачи и восприятия тормозных усилий, разгружая при этом поперечные балки, не допуская изгиба.

Заклепочные и сварные соединения

Элементы пролетных строений и определенные их части из прокатного металла соединяются между собой:

* Заклепками

* Сварными швами

* Болтами (применяются в разборных пролетных строениях)

Соединения включают требуемое количество определенных размеров заклепок, болтов, или сварных швов, расположенных в соответствующем порядке.

В заклепочном и болтовом соединении усилия передают стержни, вставленные в отверстия элементов и снабженные по концам головками, которые препятствуют размыканию единых элементов.

Болты изготавливают из низколегированной стали 40Х.

Отлична от болтов и заклепок сварка. Она не механически соединяет элементы, а структурно (физически) соединяет элементы. По линиям стыков и сопряжений в металл элементов вплавляют новый металл.

Серьезный недостаток заклепочных и болтовых соединений сотоит в ослаблении или сечении элементов.

Таких ослаблений нет в сварных соединениях.

Сварныек швы делят на две группы:

1. Стыковы (свареваемые листы примыкают торцами друг к другу)

2. Угловые когда листы расположенны один на другом в нахлест.

Заклепочные и болтовые размещаются рядами. В направлении дли элементов ряды называются рисками, расстояние между заклепками шагомзаклепок.

Тема - Основные элементы пролетного строения, проезжая часть, её элементы виды сопряжения.

Основные части пролетных строений

Стальные пролетные строения мостов состоят из следующих частей:

* проезжей части (мостового полотна, продольных и поперечных балок);

* главных несущих элементов (балок, арок, ферм и др.);

* продольных и поперечных связей между главными несущими элементами;

* смотровых приспособлений.

мостовое полотно предназначено для движения транспортных средств и пешеходов. Железнодорожное мостовое полотно бывает безбалластным и с балластом.

безбалластное полотно состоит из путевых рельсов и контруголков или контррельсов, прикрепленных к деревянным или металлическим поперечинам, к железобетонным или стальным плитам. Тротуары с перилами устраивают обычно на металлических кронштейнах.

мостовое полотно с ездой на балласте состоит из рельсов, контруголков, шпал и балласта, уложенного в железобетонное или стальное корыто с тротуарами и перилами. Мостовое полотно располагают на главных несущих элементах или на продольных балках проезжей части.

продольные и поперечные балки проезжей части устраивают в пролетных строениях с ездой понизу, а также с ездой поверху при значительных (более 2,5 м) расстояниях между осями главных несущих элементов поперек пути. Продольные балки прикрепляют к поперечным, а поперечные балки - к главным несущим элементам пролетных строений. Таким образом балки проезжей части воспринимают временную подвижную нагрузку от мостового полотна и передают ее главным несущим элементам.

главные несущие элементы пролетных строений представляют собой балки, фермы, рамы, арки и другие конструкции различных статических систем. Они перекрывают пространство между опорами моста, воспринимают временную подвижную и постоянную нагрузки от проезжей части и передают их опорам.

продольные и поперечные связи устраивают между главными несущими элементами. Продольные связи располагают обычно в плоскостях верхнего и нижнего поясов главных элементов. Связи обеспечивают пролетным строениям пространственную неизменяемость, жесткость и устойчивость.

смотровые приспособления представляют собой лестницы, трапы с перилами, катучие тележки, подъемные люльки и другие устройства для осмотра, очистки, окраски и ремонта любой части стального пролетного строения.

Тема - Основные системы металлических мостов

Высокие качества строительных сталей, хорошо работающих на все виды силовых воздействий, дают возможность изготовлять из них металлические мосты различных систем и конструкций. Поэтому применяемые в настоящее время системы металлических мостов разнообразны и многочисленны.

Стальные пролетные строения мостов имеют различные статические системы и конструкции, способы соединения элементов, виды мостового полотна и другие особенности.

По статическим свойствам главных несущих элементов стальные пролетные строения делятся на:

* балочные (разрезные, консольные, неразрезные),

* рамные (неразрезные, с наклонными стойками и др.),

* арочные (трех-, двухшарнирные и бесшарнирные),

* комбинированные (балка с аркой, балка с кабелем, вантовые и др.).

По типу конструкции пролетные строения бывают:

* со сплошной стенкой,

* со сквозной балкой- из линейных стержней.

По виду металла пролетные строения бывают из:

* углеродистой,

* низколегированной стали.

По значению минимальных эксплуатационных температур:

* обычного,

* северного исполнения и др.

По способу соединения элементов стальные пролетные строения делятся на:

* клепаные,

* сварные,

* болтовые,

* с высокопрочными болтами.

По уровню езды пролетные строения бывают:

* поверху,

* понизу,

* середине,

* с двухъярусным расположением проезжей части.

По виду мостового полотна пролетные строения бывают с ездой по:

* деревянным брусьям,

* металлическим поперечинам,

* железобетонной плите,

* балласту,

* стальной ортотропной плите и др.

БАЛОЧНАЯ СИСТЕМА

Наиболее широкое применение в настоящее время имеют балочные мосты. Современные стали дают возможность перекрывать балочными конструкциями не только обычные пролеты, наиболее часто встречающиеся в мостах через средние и большие реки, но и исключительно большие пролеты через крупнейшие реки и другие препятствия.

Особенностью балочных мостов является передача пролетными строениями опорам в основном (от вертикальных нагрузок) только вертикальных давлений. Это облегчает устройство мостов через глубокие реки при большой высоте опор. Кроме того, балочные мосты имеют несложную конструкцию и, в большинстве случаев, могут быть возведены более простыми приемами, чем мосты других систем. В зависимости от статической схемы балочные мосты могут быть:

* разрезной,

* неразрезной,

* консольной системы.

По конструкции же главных несущих элементов балочные мосты разделяются на

* мосты, имеющие главные балки со сплошной стенкой,

* мосты со сквозными фермами.

В мостах разрезной системы каждый пролет перекрыт самостоятельным пролетным строением, не связанным с соседними. Неразрезные системы по сравнению с разрезными обладают технологическими, эксплуатационными, экономическими и архитектурными преимуществами. При перекрытии больших пролётов или недостаточной несущей способности грунтовых оснований, что может вызвать значительные неравномерные осадки опор, используют консольные системы, в которых не возникают при этом дополнительные усилия.

разрезная система

достоинства: разрезность моста обеспечивает простоту и независимость работы каждого пролета. Благодаря этому балочно-разрезные мосты могут быть применены даже при неблагоприятных грунтовых условиях, так как возможность просадки опор не оказывает вредного влияния на работу разрезных пролетных строений. Повреждение или разрушение одного из пролетов моста не оказывает влияния на остальные неповрежденные пролетные строения.

недостатки: большая затрата металла, так как в них не используется разгружающее влияние соседних пролетов или консолей, как в неразрезных или консольных мостах.

неразрезная система

достоинства: имеют главные балки (фермы), перекрывающие два или несколько пролетов, требуют меньшей затраты материала, чем разрезные мосты. Кроме того, неразрезные балочные мосты благодаря расположению только одной опорной части на каждом быке и центральной передаче давлений, требуют более тонких опор. Временная нагрузка спокойнее переходит с пролета на пролет, так как линия прогиба имеет плавное очертание. Неразрезные мосты обладают большей жесткостью по сравнению с разрезными пролетными строениями. Наконец, неразрезные мосты позволяют удобно применять навесной монтаж без подмостей. Благодаря меньшей затрате металла, особенно при больших пролетах, уменьшению объема кладки в опорах, а также хорошим эксплуатационным качествам неразрезные пролетные строения довольно часто применяют в автодорожных мостах.

недостатки: появляются дополнительные напряжения в главных балках (фермах) в случае неодинаковых просадок опор и большие температурные удлинения при многопролетной схеме.

консольная система

Промежуточной по своим свойствам и условиям работы является консольная система. По затрате металла на пролетные строения она близка к неразрезной.

достоинства: благодаря статической определимости просадки опор не вызывают в ее главных балках (фермах) дополнительных напряжений. Консольные мосты, как и неразрезные, дают возможность навесной сборки. Опоры консольных мостов благодаря центральному опиранию на них пролетных строений в одной точке получаются небольшой ширины по фасаду. Экономические преимущества консольных мостов так же, как и неразрезных, увеличиваются с возрастанием величины пролетов.

недостатки: имеются сложные конструктивные места - сопряжения подвесных пролетов с консолями. В этих сопряжениях под нагрузкой образуются довольно резкие перегибы линии прогиба, вызывающие динамическое воздействие, особенно при проходе тяжелых нагрузок. Это обстоятельство наиболее существенно для мостов под рельсовую нагрузку (железнодорожную, трамвайную), но имеет также значение для мостов на современных скоростных автомагистралях.

Необходимо также отметить, что в случае повреждения одного из основных пролетов неизбежно обрушение конструкции соседних пролетов.

Тема - Простейшие строения со сплошными балками и сквозными фермами.

Конструкция пролетных строений со сплошными балками

В настоящее время пролетные строения со сплошными балками применяют в железнодорожных мостах для пролетов от 18 до 55 м, а сталежелезобетонные - до 88 м. Пролетные строения с ездой поверху пролетами до 33,6 м изготавливают одноблочными цельноперевозимыми, а больших пролетов - крупноблочными. Эти пролетные строения имеют простую конструкцию, низкую трудоемкость и стоимость изготовления, малую продолжительность монтажа и высокие эксплуатационные качества.

Пролетные строения с ездой поверху на деревянных поперечинах

Железнодорожные однопутные пролетные строения с ездой поверху на деревянных поперечинах имеют две сварные главные балки двутаврового сечения, объединенные продольными и поперечными связями.

Мостовое полотно на деревянных поперечинах обеспечивает безопасное и плавное движение поездов с высокими скоростями, а также проход колес подвижного состава в случае их схода с рельсов. Поперечины или мостовые брусья изготовляют из древесины сосны, лиственницы и других пород, пропитанных антисептиком.

На мостах длиной более 25 м или высотой более 5 м, а также на всех мостах в пределах станций и на путепроводах пролетные строения имеют раздельные тротуары из железобетонных плит на стальных консолях с перилами. Консоли делают из угловой стали и прикрепляют высокопрочными болтами к вертикальным ребрам жесткости главных балок. Для удобства осмотра мостового полотна и смены брусьев тротуары располагают в пониженном уровне. На длинных мостах для укрытия людей устраивают на удлиненных консолях площадки-убежища шириной не менее 1 м; располагают их в шахматном порядке через 25 м.

ПРОЛЁТНОЕ СТРОЕНИЕ СО СКВОЗНЫМИ БАЛОЧНЫМИ ФЕРМАМИ

В металлических мостах с пролётами более 40-50 м пролётные строения со сквозными фермами, как правило, требуют меньшей затраты металла, чем балки со сплошной стенкой.

Выбор системы главных ферм, их очертания и типа решётки зависит от многих условий:

* размера перекрываемых пролётов,

* характера и величины временной нагрузки,

* габарита проезда,

* расположения моста в плане и профиле проектируемой дороги.

При достаточной строительной высоте пролётные строения всегда лучше устраивать с ездой поверху. Мосты с ездой поверху проще по конструкции и требуют меньшей ширины промежуточных опор.

При ограниченной высоте, а также в мостах больших пролётов целесообразнее применять езду понизу, позволяющую свести к минимуму строительную высоту пролётных строений и этим уменьшить насыпи подходов.

В сплошных балках с ростом величины расчётного пролёта увеличивается высота и толщина балок, требуется более солидное укрепление от выпучивания стенок. В итоге возрастает расход металла на стенку. Более целесообразным оставлять в балке верхний и нижний пояса и тяжёлую, громоздкую стенку заменить элементами, которые соединяли бы пояса в неизменяемую систему.

Нижний пояс подвешен подвесками, а верхний подпёрт стойками. Внизу подвесок или вверху стоек удобно прикреплять поперечные балки проезжей части. В целях экономии металла уменьшают высоту фермы на опорах.

Тема - Опорные части. Эксплуатация.

Верхние пояса ферм сжимаются, а нижние растягиваются от силовых и температурных воздействий. Например, при нагревании на 20длина пролётного строения 110 м увеличивается на 2,5 см. Опорные части служат для передачи нагрузки от силовых и температурных воздействий, выполняя ответственную роль. Они не должны препятствовать деформациям пролётных строений при действии временной нагрузки и изменениях температуры. Это обеспечивается установкой пролётных строений не только на неподвижные опорные части, но и продольно подвижные, а при значительной ширине моста и на поперечно подвижные опорные.

Опорные части

Неподвижные опорные части обеспечивают закрепление конца пролётного строения против смещения как в продольном, так и в поперечном направлениях. Вместе с тем они дают возможность концам пролётного строения поворачиваться при деформациях от изгиба в продольном , а иногда и в поперечном направлении.

Подвижная катковая используется при длине пролётов более 25 м. В зависимости от опорной реакции число катков может меняться от одного до четырёх. Диаметр катков обычно принимают 100-200 мм.

Подвижная со срезными катками применяется в многокатковых опорных частях с целью уменьшения размеров балансиров.

Подвижная секторная нашла себе применение в пролётах начиная с длины 18 м. Угол поворота обеспечивается шарниром, а продольное перемещение - сектором.

Tангенциальная применяется при длине пролётов 10-25 м - на металлических и на железобетонных - 10-20 м.

Общие требования к опорным частям. Все анкера и болты крепящиеся к опорным частям к пролётным строениям должны быть плотно подтянуты. Опорные части должны плотно опираться на подферменную плиту следующими способами:

o подсыпка сухого цемента,

o подливкой цементного раствора,

o применение свинцовых прокладок.

Тема - надзор и уход за металлическими пролетными строениями, основные неисправности и способы их устранения.

Дефекты мостов

* Накоплен большой опыт эксплуатации металлических пролётных строений, особенно клёпаных, при различных условиях их работы (по уровням нагруженности, климатическим условиям, интенсивности движения и грузонапряжённости и др.) и сроках службы. Этот опыт широко используется при прогнозировании характера повреждений металлических пролётных строений, возникающих в процессе длительной эксплуатации, выяснении причин появления и скорости их развития, оценке влияния повреждений на грузоподъёмность пролётных строений и их долговечность, безопасность движения поездов и т. д.

* Информация, получаемая с эксплуатируемых мостов, наиболее достоверна, комплексно отражает все процессы действительной работы конструкций, что трудно воспроизвести даже при самых совершенных лабораторных испытаниях. Поэтому данные эксплуатационной проверки мостовых конструкций всегда служат главным критерием оценки их долговечности и надёжности, важным источником для уточнения методов расчёта, совершенствования методов проектирования и технологии изготовления конструкций мостов.

Повреждения (дефекты) металлических пролётных строений мостов классифицируются по таким признакам:

Повреждения металлических пролётных строений - следствия многих причин, к которым прежде всего относятся:

* низкое качество металла и изготовления конструкций;

* конструктивные недостатки;

* несоответствие расчётных предпосылок действительным условиям работы;

* плохое содержание сооружения;

* особенности климатических условий;

* вид перевозимых грузов;

* несоблюдение габарита подвижного состава;

* характер воздействия подвижной нагрузки.

* Расстройство заклёпочных соединений - серьёзное повреждение, которое наряду с увеличением динамического воздействия усилий на прикрепляемый элемент и соединение, деформативности соединений и пролётного строения в целом приводит к значительному повышению концентрации напряжений у заклёпочных отверстий. Коэффициент концентрации напряжений для заклёпочных отверстий в зависимости от степени износа соединения может изменяться в несколько раз. Расстройство заклёпочных соединений - длительный процесс. Оно неуклонно растёт по мере увеличения срока эксплуатации.

* В изношенных соединениях изменяется характер передачи усилий. Из-за значительного расстройства заклёпок к кромкам отверстий проникают влага и агрессивные газы, способствующие появлению коррозии и ускоряющие развитие усталостных и коррозионно-усталостных трещин на кромках отверстий в зонах максимальной концентрации напряжений.

* Слабые заклёпки обнаруживаются при постукивании лёгким молотком. Если заклёпка слабая, то слышен глухой дребезжащий звук или молоток отскакивает от головки заклёпки. Ржавые потёки из-под головок заклёпок или по контактам соединяемых элементов, трещины в окраске около заклёпочных головок - признак расстройства соединения. В этом случае детально проверяют постукиванием все заклёпки. Слабые заклёпки немедленно заменяют высокопрочными болтами, что позволяет снизить концентрацию напряжений около отверстий, в которые вместо заклёпок поставлены высокопрочные болты, уменьшает деформативность соединения и, следовательно, его износ, в связи с чем замедляется расстройство оставшихся в соединении заклёпок.

* Усталостные повреждения. Усталость материала - процесс постепенного накопления повреждений при действии многократно повторяющихся усилий, приводящий в определённых условиях к усталостному разрушению, которое происходит в результате постепенного развития трещины. Свойство материала противостоять усталости называется выносливостью. Усталость - процесс избирательный, происходящий, как правило, в локальных зонах элементов конструкций, где наблюдается максимальная концентрация напряжений. На поверхности излома - на участках зарождения трещин усталости образуются характерные начальные пятна усталости.

* Появлению усталостных трещин всегда предшествовало расстройство заклёпок на участке прикрепления элемента, где возникла трещина. В раскосах и подвесках, прикреплённых двухсрезными заклёпками, такие повреждения почти не встречаются. Нередко усталостные трещины возникают в элементах связей между главными фермами и обычно развиваются от кромок заклёпочных отверстий на участках прикрепления элементов связей к фасонкам. Эти повреждения вызваны чрезмерными колебаниями связей при проходе поезда.

* Усталостные повреждения - одно их наиболее распространённых и прогрессирующих повреждений балок проезжей части и их прикреплений. Среди них наиболее часто встречаются трещины выколы в горизонтальных полках верхних поясных уголков продольных балок. Они возникают на участках под мостовыми брусьями около обушков уголков и сначала развиваются вдоль уголка, а затем изменяют свою траекторию в поперечном направлении с последующим выходом на кромку уголков. В результате в полке уголка под мостовым брусом получается своеобразный выкол. Повреждения такого типа встречаются во внутренних и в наружных поясных уголках. Основная причина возникновение этих трещин - давление мостовых брусьев вызывает в горизонтальных полках поясных уголков высокие местные напряжения, вызванные изгибающим моментом в продольных балках в вертикальной плоскости.

* В последние годы стали возникать усталостные повреждения стенок продольных балок. Наклонные трещины в стенках образуются у кромок заклёпочных отверстий второго, третьего и четвёртого ряда (считая с верху) прикрепления стенки балки к вертикальным соединительным уголкам. Появлению этих трещин предшествует расстройство заклёпок в прикреплении стенки балки к соединительным уголкам. При некотором несовпадении заклёпочных отверстий и из-за расстройства заклёпок усилия между ними распределяются крайне неравномерно. Это приводит к высокой концентрации напряжений около заклёпочных отверстий с перегруженными заклёпками. При этом у кромок верхних заклёпочных отверстий создаётся значительная концентрация растягивающих напряжений. Высокая концентрация растягивающих напряжений с большой повторяемостью циклов их изменения - основная причина возникновения усталостных трещин в стенках балок. Наиболее эффективный способ предупреждения появления таких трещин - замены заклёпок в прикреплении стенки балки к соединительным уголкам высокопрочными болтами.

* Отмечены случаи появления и развития поперечных усталостных трещин в нижних поясных уголках и по середине стенок продольных балок у кромок заклёпочных отверстий или в зоне других концентраторов напряжений, возникших из-за коррозии или механических повреждений. Нередко усталостные трещины образуются в "рыбках" из-за высоких нормальных напряжений от изгибающих моментов в прикреплениях продольных балок к поперечным.

* Часто можно обнаружить усталостные трещины у обушков в уголках прикрепления продольных балок к поперечным, особенно в тех, где не поставлены "рыбки" или они очень слабые. Развитие этих усталостных трещин вызвано передачей через соединительные уголки значительных продольных сил, возникающих в продольных балках при совместной работе с поясами главных ферм, а также изгибающих моментов в сопряжениях продольных и поперечных балок.

* При обследовании металлических пролётных строений на указанные места возможного возникновения трещин обращают особое внимание. Внешний признак трещин - потёки ржавчины и шелушение краски. За элементами, в которых обнаружены трещины, устанавливают постоянное наблюдение.

* Коррозионные повреждения. Длительно эксплуатирующиеся металлические пролётные строения мостов обычно имеют коррозионные повреждения. Коррозионные повреждения, уменьшая площадь сечения элементов, снижают их грузоподъёмность, а совместное воздействие коррозии и циклических напряжений может привести к возникновению коррозионно-усталостных трещин. Такие трещины начинаются в зонах концентрации напряжений с разрушения защитной плёнки на металле под действием циклических напряжений.

* Скорость развития коррозии зависит от способов и качества защиты от коррозии, химического состава металла, агрессивности среды, температуры, напряжённого состояния и др. Главная причина возникновения и развития коррозии - увлажнение поверхности металла.

* Существует два вида коррозии: поверхностная - распределяется по поверхности элемента и местная - отдельные очаги.

* При обследовании металлических пролётных строений мостов важно выявить все неблагополучные места, с тем чтобы выработать профилактические меры для борьбы с коррозией. Ослабление сечений элементов коррозией учитывают при оценке их грузоподъёмности.

* Окраска - основное профилактическое средство защиты металла от коррозии. Следует помнить, что коррозию легче предотвратить, чем с ней бороться.

* Механические повреждения и хрупкие разрушения. Часто возникают во время эксплуатации при ударах негабаритных грузов по элементам пролётных строений; могут быть нанесены и в процессе их изготовления и при монтаже.

* Механические повреждения могут быть самыми разнообразными: разрывы отдельных элементов или их частей, местные или общие искривления элементов, пробоины, вмятины.

* Элементы с механическими повреждениями тщательно обследуют. Степень опасности повреждения устанавливают в каждом конкретном случае. Она зависит не только от размеров повреждения элемента, но и от напряжённого состояния и его изменений в связи с появлением дефекта.

* При обследовании металлических пролётных строений особое внимание обращают на элементы, обладающей большой гибкостью: они могут быть слабо натянуты, подвергаться значительным колебаниям при проходе поезда. Чрезмерно большие колебания элементов приводят к расстройству прикреплений и появлению усталостных трещин.

Тема - Область применения. Системы и виды железобетонных мостов.

Характерная особенность сталежелезобетонных пролетных строений - жесткое прикрепление железобетонной плиты проезжей части к стальным главным балкам, которое включает плиту в совместную работу с балками, вызывает сжатие железобетонной плиты при изгибе балок, что существенно уменьшает площадь сечения верхних стальных поясов балок, исключает верхние продольные связи, повышает горизонтальную жесткость пролетных строений, снижает расход стали на 12 - 18%.

Сталежелезобетонные пролетные строения с ездой на балласте имеют хорошие эксплуатационные качества, но более высокую стоимость, трудоемкость и продолжительность монтажа.

Мостовое полотно с ездой на балласте состоит из путевых рельсов, контруголков, шпал, балласта и железобетонной плиты с бортиками, тротуарами и металлическими перилами.

Рельсовый путь укладывают со строительным подъемом за счет изменения толщины балластного слоя под шпалами. При этом расстояние от нижней плоскости шпал до верха защитного слоя на водораздельных точках должно быть не менее 20 см.

Преимуществом мостового полотна с ездой на балласте является однородность пути на мосту и подходах, которая создает более благоприятные условия для движения поездов, упрощает содержание и ремонт пути.

Недостатками являются: значительный собственный вес (до 39,2 кН/м пути), возможность увеличения толщины балластного слоя и смещения оси пути относительно оси пролетного строения, сложность устройства и ремонта гидроизоляции и водоотвода, возможность образования льда в балласте.

Габаритные размеры и монтажный вес блоков плиты с изоляцией позволяют перевозить их по железным и автомобильным дорогам и устанавливать на место стреловыми кранами. Железобетонную плиту прикрепляют к стальным балкам с помощью гибких анкеров из арматурных стержней с крюком или петлеобразной формы, жесткими упорами из отрезков уголков с ребрами, швеллеров, тавров, труб или полос, а также высокопрочными болтами.

Стальные балки сталежелезобетонных пролетных строений обычно имеют сварное двутавровое сечение. Высота балок составляет 1/13 - 1/15 расчетного пролета. Вертикальные стенки балок имеют толщину 12-14 мм и для устойчивости укреплены двусторонними вертикальными ребрами жесткости, а при пролетах 45 м и более, - кроме того, продольными ребрами жесткости в сжатой зоне балок. Стальные балки длиной 45 м и более изготовляют крупными блоками, которые соединяют при монтаже высокопрочными болтами с помощью вертикальных и горизонтальных накладок.

Конструкции стальных балок, связей и железобетонных плит максимально унифицированы, что упрощает изготовление пролетных строений. Стальные балки пролетных строений 18,2 - 33,6 м объединяют связями на заводе и перевозят одним блоком, а пролетных строений 45,0 - 55,0 м крупными блоками, которые соединяют на монтаже.

ВИДЫ ПРОЛЁТНЫХ СТРОЕНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОСТОВ

Виды: * Балочные

o разрезные,

o неразрезные,

o консольные.

* Рамные - опоры составляют единое целое с пролётным строением. Используется в путепроводах, где по условиям подмостового проезда недопустима большая толщина опор.

* Фермы - снижают расход материалов, но сложны в изготовлении и широкого распространения не получили.

* Арочные - для перекрытия больших пролётов до 200 м.

По способу изготовления:

* Сборные - собирается на месте из готовых элементов и крупных блоков.

* Монолитные - бетонируются на месте, изготовление очень трудоёмкое.

Тема - Конструкция балочных пролетных строений (плитных, ребристых). Предварительно напряженные элементы.

* Самый простой вид балочного железобетонного пролётного строения - сплошная плита с боковыми консолями. Борта по краям ограждают балластную призму от осыпания. Плита, консоли по всей площади, балластное корыто защищены гидроизоляцией. Вода из корыта вытекает через трубки в консолях, иногда её отводят за устой.

* Плитное пролётное строение - это широкая балка, опёртая по концам на опоры, балка под нагрузкой растянута в нижней части, поэтому большая часть стержней арматуры расположена именно внизу, равномерно по всей ширине плиты. По мере уменьшения от середины пролёта к опорам растягивающих напряжений, некоторые из стержней рабочей арматуры доведены до опоры, а другие отогнуты вверх. Чтобы вся продольная арматура воспринимала усилие равномерно по всей ширине, плита армирована также поперёк пролёта распределительной арматурой. Для увязки всей арматуры в каркас служат хомуты и монтажные стержни. Иначе армированы консоли, нагрузка, изгибая консоль свободным концом вниз стремится отломить её от плиты. При этом на верху в консолях появляется растяжение, а в низу сжатие. Поэтому рабочую арматуру в консоли устраивают вверху с отгибами вниз.

Ребристые

С увеличением пролёта плита утолщается. Рёбра являются основным несущим элементом главной балки. Оба ребра объединены диафрагмами в качестве поперечных связей. Они размещены над опорами и через 2-3 м в пролёте. Представляют собой толстые металлические листы, сваренные встык и омоноличенные бетоном. Армирование рёбер в основном такое же, как и у плитных пролётных строений, увеличена лишь сечение и число растянутых стержней. Кроме того в виду ограничения ширины ребра, арматура расположена не в один ряд, а в несколько рядов по высоте с просветами от 50 до 80 мм для сцепления с бетоном. Расстояние от крайнего стержня до поверхности бетона 30-50 мм.

Тема - Содержание железобетонных мостов, выявление и устранение неисправностей.

Дефекты В железобетонных пролётных строениях из обычного и из предварительно напряжённого железобетона при изготовлении и эксплуатации могут возникать повреждения в виде трещин, отколов бетона, отслоений защитного слоя, раковин, разрушение гидроизоляции и др.

Трещины - наиболее распространённые повреждения железобетонных пролётных строений. Появление трещин, как правило, неизбежно; оно предусматривается на стадии проектирования с ограничением раскрытия трещин 0,2 мм. Более опасны трещины в предварительно напряжённых железобетонных пролётных строениях.

Рассмотрим наиболее характерные типы трещин, возникающих в эксплуатируемых балочных пролётных строениях.

Усадочные трещины возникают обычно в поверхностных слоях бетона из-за неравномерности процесса усадки. Появлению этих трещин способствует чрезмерно высокое содержание цемента в бетонной смеси, стеснённость усадки, вызванная конструктивной формой, видом армирования и др. Характерный признак усадочных трещин - хаотическое их расположение, небольшая длина и раскрытие. Усадочные трещины могут развиться в силовые.

Наклонные трещины в стенках балок образуются в основном от действия главных растягивающих напряжений. Эти трещины особенно опасны в предварительно напряжённых пролётных строениях, так как могут значительно снизить их грузоподъёмность.

Продольные трещины в местах сопряжения плиты балластного корыта со стенками балок относятся к категории опасных, так как значительно снижают несущую способность пролётного строения. Одна из главных причин образования этих трещин - нарушения в технологии изготовления пролётных строений.

Поперечные трещины в плите вызываются главным образом перетяжкой нижней продольной арматуры изгибающими моментами, создаваемыми при установке балок кранами. В простых балках в процессе эксплуатации постоянные и временные нагрузки способствуют закрытию этих трещин.

Поперечные трещины в нижних растянутых поясах предварительно напряжённых пролётных строений обычно свидетельствуют о недостаточном натяжении напрягаемой арматуры, значительных потерях предварительного напряжения из-за усадки, ползучести бетона и нарушения нормальной работы анкерных устройств. Эти трещины не снижают расчётной несущей способности пролётного строения, но могут способствовать развитию коррозии арматуры и тем самым снижать его долговечность.

Продольные трещины в предварительно обжатых поясах появляются в течение первых лет эксплуатации. Образование их вызвано поперечными деформациями, возникающими при чрезмерном обжатии бетона, и влиянием стеснённой усадки. Опасность таких трещин - возникновение и интенсивное развитие коррозии арматуры.

Горизонтальные трещины на торцовых участках пролётных строений обычно возникают под действием местных напряжений, вызванных силами предварительного напряжения арматуры. Развитие трещин этого типа наблюдается в начальный период эксплуатации.

Трещины в зонах примыкания опорных частей - следствие конструктивных недостатков опорных узлов пролётных строений в сопряжении с опорными частями (сосредоточение анкеров, короткий опорный лист и др.). На развитие этих трещин существенное влияние оказывает работа опорных частей.

Нередко в зонах омоноличивания сборных конструкций появляются трещины.

При недостаточной толщине защитного слоя и низком качестве бетона влага проникает к арматуре. Это приводит к коррозии арматуры и к разрушению защитного слоя, в результате чего он отслаивается, а арматура обнажается. Наиболее часто такие повреждения встречаются в конструкциях, при бетонировании которых для ускорения твердения бетона вводили добавки хлористого кальция или хлористого натрия. Обнажённая арматура быстро ржавеет, снижая грузоподъёмность и долговечность конструкции.

В арочных железобетонных пролётных строениях трещины часто образуются в подвесках и затяжках, иногда в арках и стойках.

В каменных и бетонных арочных мостах они обычно возникают в зонах замка и пят, в щековых стенках.

Внешние признаки опасного развития трещин - подтёки ржавчины на поверхности бетона - свидетельство интенсивной коррозии арматуры. Белые подтёки - признак выщелачивания цементного камня в зонах фильтрации воды через бетон.

Надёжный отвод воды и хорошее качество гидроизоляции имеют большое значение для обеспечения высокой долговечности железобетонных пролётных строений.

УСТРОЙСТВО ВОДООТВОДА И ГИДРОИЗОЛЯЦИИ

Для обеспечения долговечности элементов железобетонных мостов их конструкция должна быть защищена от проникновения в бетон воды. Длительное воздействие воды на бетон вызывает растворение и вымывание извести. Это понижает прочность бетона и приводит к его постепенному разрушению, особенно в условиях попеременного замораживания и оттаивания.

Для предохранения бетона от воздействия воды его покрывают гидроизоляцией. Гидроизоляцию устраивают на поверхности плиты балластного корыта. Для стока воды поверхность плиты делают с уклоном. Края изоляции закрепляют в специальных углублениях бортиков.

Гидроизоляция балластного корыта должна быть водонепроницаемой по всей изолируемой поверхности, обладать водо-, био- и химической стойкостью, тепломорозостойкостью и эластичностью во времени и интервале расчётных температур, сохранять сплошность при образовании на изолируемой поверхности бетона трещин допустимого раскрытия.

Гидроизоляцию наносят на подготовительный (выравнивающий) слой из цементно-песчаного раствора или мелко-зернистого бетона. Перед укладкой гидроизоляции подготовительный слой покрывают грунтовкой.

Отвод воды из балластного корыта происходит через водоотводные трубки, расположенные у наружных краёв плит. Трубки диаметром не менее 15 см выполняют из чугуна и размещают с шагом, обеспечивающим 5 см площади поперечного сечения трубки на 1 м поверхности водосбора. Трубки прикрывают чугунными крышками с прорезями. Обкладываются более крупным щебнем.

Тема - Область применения. Особенности и недостатки. Виды каменных и бетонных мостов.

Каменные мосты, как и деревянные, наиболее древние. Но в отличие от деревянных мостов каменные долговечны и независимо от времени постройки продолжают эксплуатироваться. Для каменных мостов характерна сводчатая конструкция с минимально возможным растяжением.

Основным элементом каменного моста, помимо опор, является свод. На своде до уровня проезда возвышается надсводное строение часто в виде щековых стен. Пазухи между стенами снизу заполнены обычно бутовой или бетонной кладкой с изоляцией и водоотводом, а над ними - балластом для пути. Свод сплошной на всю ширину моста и непрерывный от опоры до опоры. Толщина его (по высоте) около 1/20 пролёта.

Свод опирается на опоры пятами (место сопряжения свода с опорой). С них начинают кладку свода и ведут её снизу вверх до серединного, замыкающего ряда - замка.

Наряду со сплошными щековыми стенами можно встретить и сквозное надсводное строение - с проёмами, перекрытыми также сводами или балками из железобетона. То и другое облегчает постоянную нагрузку, сокращает расход материалов.

Балластное корыто моста оклеивают гидроизоляцией. Для отвода воды корыту придают уклоны. В пониженных его местах располагают чугунные водоотводные трубки, прикрытые сверху решётчатыми колпаками и камнем от засорения балластом. Низ трубок выпускают за поверхность свода, чтобы не смачивать кладку. В перекрытии деформационных швов гидроизоляция, помимо водонепроницаемости, должна в то же время обеспечить сохранность от разрыва при изменении раскрытия шва.

Опоры каменных мостов из-за распора длиннее, чем балочных. Больше это относится к устоям. Форма устоя соответствует направлению передачи опорного давления свода на грунт. Устой как бы продолжает свод, постепенно уширяясь книзу для передачи давления на грунт. В быках распор от сводов смежных пролётов взаимно уравновешивается. Это сокращает размер быка по сравнению с устоем.

Опорные подушки, воспринимающие давление от свода, выполняются, как и свод, из прочных пород камня, а при бетонной кладке - из бетона повышенной прочности. В каменных мостах пяты с подушками сопрягаются без опорных частей. Прокладка из листового свинца, применявшаяся в старых мостах, предназначалась для уплотнения и более равномерной передачи опорного давления.

Путь на каменных мостах, как и на других с балластным корытом, не отличается от пути вне моста. Добавляются лишь охранные приспособления - контррельсы. С боков по длине моста закреплены каменные или металлические перила с подвижными вставками над деформационными швами.

ОПОРЫ МОСТОВ

Опоры мостов передают нагрузки с пролётного строения на основание (грунт). Опоры являются ответственными элементами моста и должны обладать достаточной прочностью и устойчивостью. Опоры мостов условно разделяют на промежуточные (быки) и концевые (устои). Такое деление оправдано различными условиями эксплуатации и передачи нагрузок. Промежуточные опоры работают, как правило, в зоне переменного уровня воды, находясь под воздействием ледохода, навала судов. Устои чаще размещают на суходоле. На устои, кроме вертикальных нагрузок, действуют большие горизонтальные силы от давления грунта и торможения.

Промежуточные опоры

Промежуточную опору (бык) можно условно разделить на три конструктивных элемента: подферменную плиту (оголовок - 1), тело опоры (2), фундамент (3). Высота опоры Н - расстояние от обреза фундамента до верха опоры - может изменятся от нескольких метров до нескольких сотен метров.

Размеры оголовка в плане назначают из условия размещения опорных частей. Расстояние между осями опорных частей определяют типом пролётного строения.

В сборных и сборно-монолитных вариантах размеры тела опоры (особенно в поперечном к оси сооружения направлении) могут быть значительно сокращены, что позволяет получить существенную экономию в кладке опоры.

В сборных опорах оголовок часто выполняет функции несущей конструкции - ригеля - и его размеры по вертикали определяются расчётом на прочность. В этих случаях высота оголовка может достигать 1,5 м и более.

В ряде случаев целесообразно устраивать промежуточные опоры сборно - монолитными. В этих конструкциях опалубкой монолитного бетона служат железобетонные облицовочные блоки заводского изготовления.

Концевые опоры

Устои предназначены для сопряжения моста с насыпью и опирания на них крайнего пролётного строения. Конструктивные формы устоев разнообразны. Условно конструкции устоев можно разделить на два вида: необсыпные и обсыпные.

В необсыпных конус насыпи не выходит за переднюю грань и фундамент устоя. В конструкции устоя можно выделить следующие части: подферменную плиту (1), шкафную стенку (2), переднюю стенку (3), фундамент (5).

В обсыпных устоях насыпь смещена в сторону пролёта, стесняя тем самым живое сечение реки. Обсыпные устои требуют меньшего расхода бетонной кладки, но их применение увеличивает длину моста.

Широкое распространение получили устои из центрофугированных железобетонных оболочек. Использование в устоях железобетонных оболочек малого диаметра, требует увеличения их количества как по фасаду, так и в поперечном направлении.

Фундаменты опор

Всякое сооружение опирается на грунтовые напластования и передаёт им давление от собственного веса и действующие на него внешних нагрузок. Для передачи и распределения этого давления на грунт устраивают фундамент. Так как поверхностные слои грунтов, как правило, имеют малую несущую способность и периодически подвергаются промерзанию, оттаиванию и размыву текущей водой, то фундамент заглубляют до более прочных слоёв грунта. Толщину грунта, воспринимающую давление от фундамента сооружения, называют основанием. Несущая способность грунтов основания зависит от их структуры физических свойств.

Подошву фундамента располагают в зависимости от характера грунтов, но, как правило, не меньше, чем на 1 м ниже поверхности грунта или дна реки, а при набухающих грунтах, т.е. кроме скальных, гравелистых и крупнопесчаных, на глубину не менее 0,25 м ниже глубины промерзания. При вероятности размыва дна реки подошву фундамента закладывают ниже отметки возможного размыва на глубину в зависимости от грунта основания.

Виды фундаментов

При действии на опору больших сил и наличии в основании слабых грунтов возникает необходимость устройства глубокого фундамента или усиления основания. Наиболее экономичны в таких случаях свайные фундаменты.

По условиям передачи давления на грунт различают:

* сваи - стойки, проходящие через слои слабых грунтов и опирающиеся своими концами на прочную породу;

* висячие сваи, передающие давление главным образом за счёт трения своих боковых поверхностей о грунт.

По материалу сваи различают:

* деревянные,

* бетонные,

* железобетонные,

* металлические.

Также при строительстве мостов применяются различные специальные сваи, позволяющие передовать большие давления на глубоко залегающие слои грунта - буровые сваи. Их устраивают путём пробуривания в грунте скважины, которую заполняют бетоном.

Тема - Классификация тоннелей, конструкция и элементы тоннельных обделок.

Т о н н е л и - горизонтальное или наклонное подземное искусственное сооружение, имеющее значительную протяжённость и предназначенное для транспортных целей, пропуска воды, прокладки городских коммунальных сетей или размещение производственных предприятий.

Элементы тоннелей

Тоннель любого назначения размещается в г о р н о й _ в ы р а б о т к е - искусственно созданной полости в толще земной коры. Грунты, слогающие земную кору, принято называть в тоннелестроении горными породами. Горные выработки могут быть:

* горизонтальными,

* наклонными,

* вертикальными.

Классификация тоннелей

По назначению различают:

* тоннели на путях сообщения: железнодорожные, автодорожные, совмещённые, тоннели метрополитенов, судоходные и пешеходные;

* гидротехнические: тоннели ГЭС (подвод воды к турбинам и отвод её после использования), для водоснабжения, ирригационные, мелиоративные (использование для улучшения земель);

* коммунальные: канализационные,коллекторные (подземные городские сети, силовые и телефонные кабели, газопроводы, водопроводы);

* горнопромышленные: транспортные, дренажные и вентиляционные;

* специального назначения: подземные ангары, морские базы, заводы, гаражи, склады, убежища, госпитали и т.п.

По месту расположения различают:

* горные: сооружаемые в гористой местности под возвышенностями, холмами, утёсами и горными хребтами;

* городские: сооружаемые в городах под улицами, площадями, застроенными кварталами;

* подводные: прокладываемые под водоёмами и по их дну;

По глубине заложения тоннели бывают:

* мелкого заложения: располагаемые на глубине (10...15) м от земной поверхности;

* глубокого заложения: располагаемые на глубине более (10...15) м тоннели метрополитенов.

По способам сооружения различают:

* тоннели, возведённые открытым способом, т. е. в открытых котлованах с креплением стенок или без них;

* тоннели, сооружаемые закрытым способом без вскрытия земной поверхности. закрытый способ подразделяется на горный и щитовой;

* тоннели, сооружаемые специальными способами: с помощью замораживания, цементации.

Очертание и обделка тоннелей

Размеры и формы внутреннего очертания обделок транспортных тоннелей определяются главным образом габаритом приближения строений.

Т о н н е л ь н о й _ в ы р а б о т к о й называют пространство, образованное после удаления породы. 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 пород, называют т о н н е л ь н о й _ о б д е л к о й.

Обделка должна быть достаточно прочной, морозостойкой и водонепроницаемой, препятствуя обрушению грунта, обделка воспринимает на себя его давление в зависимости от категории и состояния грунтов, их напластование и обводнённости. Давление различно по величине и направлению, соответственно различна и толщина обделки.

Очертание обделки внутри тоннеля может быть:

* подковообразным (для горных тоннелей);

* круговым (для глубоких тоннелей метрополитенов закрытого способа работ);

* прямоугольным (для тоннелей мелкого заложения).

Обделки горных тоннелей подразделяются на:

* несущие, (воспринимающие горное давление);

* облицовочные, (устраиваемые для для предохранения стен от выветривания в крепких породах).

Обделки могут устраиваться:

* полными, (по всему контуру выработки);

* неполными, (только в кровле или в кровле и по бокам).

В связи с изменением габарита, улучшением расчёта тоннелей и методов их возведения, применяют в частности с внедрением щитового способа разработки грунтов, монтажом сборных конструкций цилиндрических и подковообразных обделок и из железобетонных тюбингов.

Для укрытия людей, находящихся в тоннеле при прохождении поезда, в обделке устраивают углубления - ниши. Углубления большого размера, называемые камерами, предназначены для хранения рабочего инвентаря, материалов и инструмента. Ниши располагают с обеих сторон тоннеля в шахматном порядке через 60 м по каждой сторне, а камеры через 300 м.

МЕТРОПОЛИТЕНЫ

Размеры станций и прочих обустройств принимаются в зависимости от пропускной и провозной способности, которую для линий метрополитена принимают 40 пассажирских поездов в час. При проектировании линии метрополитена в плане их следует размещать, как правило, вдоль основных магистралей города по кратчайшим направлениям. Радиусы кривых в плане должны быть не менее: для главных путей 600 м, для служебных путей - 150, для парковых путей - 75 м.

Расстояние от поверхности земли до верха конструкции подземных сооружений метрополитенов следует принимать: над платформенной частью колонной станции - не менее 2,5 м; над платформенной частью односводчатой станции, подземными вестибюлями и подуличными переходами - не менее суммарной толщины дорожного уличного покрытия и теплоизоляционного слоя, обеспечивающего защиту сооружения от промерзания; над перегонными тоннелями в местах пересечения магистральных улиц и дорог общегородского значения - не менее 3 м.

Профиль линий метрополитенов определяется глубиной заложения станций, инженерно-геологическими и топографическими условиями местности. Профильный уклон участков линий и рельсовых путей на подъемных, а также закрытых наземных участках метрополитенов должен быть не более 40 ‰, а на открытых наземных участках - не более 35 ‰. Продольный уклон тоннелей станций и перегонов, закрытых наземных участков линий, а также рельсовых путей метрополитена должен быть не менее 3 ‰. Длину элемента продольного профиля следует принимать не менее расчетной длины поезда на перспективу. Длина прямой вставки в элементе продольного профиля между смежными концами вертикальных кривых должна быть не менее 50 м.

Станции и вестибюли метрополитена следует располагать на прямых участках пути, а в профиле, как правило, - на возвышениях. Станции следует располагать на односкатном продольном уклоне, равном 3 ‰, или располагать на горизонтальной площадке при условии обеспечения отвода воды. Расстояние между станциями принимают, как правило, в пределах 1-2 км. С увеличением расстояния возрастает скорость поездов, но ухудшаются условия их подхода к станциям на поверхности.

Длину посадочной части платформы принимают равной длине поезда на перспективу, увеличенной не менее чем на 6 м. Ширину коридоров и лестниц на участках пути движения пассажиров принимают с учетом пропускной способности в часы пик, но не менее 2,5 м.

Эскалаторы на станциях и в коридорах между станциями проектируют при высоте подъема до 6,4 м только для подъема пассажиров, при высоте более 6,5 м - для подъема и спуска пассажиров. Количество эскалаторов определяется по возможной пропускной способности в часы пик. Вестибюли станций проектируют, как правило, подземными. Иногда устраивают наземные вестибюли, встроенные в соседние здания города. Выходы и входы из подземных вестибюлей рекомендуется совмещать с устройством подуличных пешеходных переходов.

Станции метрополитенов

Отличаются большим разнообразием конструктивно-технологических и архитектурно-планировочных решений в зависимости от их расположения на сети линий метрополитена, пропускаемых пассажиропотоков, глубины заложения и инженерно-геологических условий. В зависимости от расчетного пассажиропотока станции бывают двух-, трех- и четырехпутные.

Подземные станции в зависимости от глубины заложения инженерно-геологических условий

и числа путей могут быть одно-, двух-, трехпролетными со сводчатыми и плоскими перекрытиями. Станции с плоскими перекрытиями устраивают при мелком заложении.

Путь и контактный рельс

В качестве нижнего строения пути в метрополитене следует предусматривать: в тоннелях и на закрытых наземных участках - плоское основание из бетона и железобетона; на открытых наземных участках - земляное полотно. Верхнее строение пути выполняется из рельсов типа Р65 и Р50. На ветках к электродепо и в тупиках устанавливают рельсы типа Р50. Ширина колеи на прямых участках пути должна быть 1520 мм. На кривых предусматривается уширение, соответствующее радиусу кривой. Рельсы главных путей на прямых и кривых участках на подземных и закрытых участках тоннеля укладывают сваренными в плети длиной, как правило, равной длине блок-участка. Сварку рельсов выполняют электроконтактным способом.

В пределах подземных станций путь укладывают на деревянных шпалах-коротышах длиной 0,9 м или на железобетонных опорах. На 1 км главного пути укладывается на прямых участках в тоннелях 1680 шпал, на наземных участках - 1840 шпал, в кривых в тоннелях - 1840 шпал и на поверхности - 2000 шпал.

Для электропитания подвижного состава предусматривается укладка контактного рельса с его креплением, обеспечивающим нижний токосъем токоприемниками вагонов. Контактный рельс, как правило, располагается с левой стороны по ходу движения поездов. На всем протяжении контактный рельс должен быть закрыт электроизоляционным защитным коробом.

Тема - Область применения труб, материалы, устройство и классификация.

Виды и назначение

ТРУБОЙ называется ИССО, расположенное в теле насыпи поперёк оси пути, предназначенное для пропуска малых водотоков (постоянных или временных) с расходом до 80 кубометров в секунду.

В отличии от моста высота трубы зависит только от УВВ (у моста может зависить от заданной отметки БП); а длина трубы - от высоты насыпи.

достоинства:

* экономичность, простота конструкций и изготовления;

* меньшая чувствительность к изменению временной нагрузке;

* простота эксплуатации;

* долговечность.

недостатки:

* уязвимы к просадкам насыпи;

* возможны искажения профиля и растяжка труб при неправильном выборе фундамента;

* сложность производства ремонтных работ;

* в суровых климатических условиях в трубах и около них часто образуются наледи.

Классификация труб

По типу гидравлического расчёта:

* безнапорные,

* полунапорные,

* напорные.

По материалу:

* каменные,

* бетонные,

* железобетонные,

* деревянные,

* металлические.

По форме сечения:

* круглые,

* прямоугольные,

* трапециидальные,

* овальные,

* треугольные.

По количеству отверстий:

* одноочковые трубы,

* двухочковые трубы,

* трёхочковые трубы,

* многоочковые трубы.

ВОДНЫЙ ПОТОК В ТРУБАХ

Тип и размер малого водопропускного сооружения в каждом случае выбирают на основании материалов изысканий и технико-экономического сравнения. Основой выбора положения оси сооружения являются соображения:

* по обеспечению удобства и безопасности движения на дороге,

* по надежности работы конструкции,

* минимальным общим затратам на строительство и эксплуатацию.

Часто целесообразным оказывается постройка водопропускных труб, но при пересечении постоянно действующих водотоков с возможным образованием на них ледостава или на периодических, постоянно действующих водотоках с большим расходом воды, с пропуском которых трубы справиться не могут, устраивают малые мосты. Малые мосты, например, строят при пресечении дорогой болот, где трубы нежелательны, так как поверхность болота ввиду осушительных работ со временем может понизиться, что потребует перестройки трубы. Осенью из-за возможного увеличения количества осадков уровень воды может подняться выше лотка трубы и замерзание воды в трубе вызовет ее разрушение.

Если необходимо пропускать малые расходы воды (менее 80-100 м/с), то при высоких насыпях и благоприятных геологических и климатических условиях предпочтительнее водопропускные трубы. Они требуют меньшего расхода материалов для сооружения, а общий вид дороги и условия движения по ней не нарушаются.

Водопропускная способность трубы зависит от размера отверстия, формы сечения и продольного уклона ее лотка. Существеное влияние на гидравлическую работу трубы оказывает форма входных оголовков.

В зависимости от условия протекания воды в трубах могут наблюдаться гидравлические режимы:

Безнапорный режим наблюдается тогда, когда вход в трубу незатоплен и над поверхностью воды у входа имеется зазор. Труба в этом случае работает как незатопленный водослив с широким порогом.

Полунапорный режим протекания воды наблюдается, когда вход в трубу затоплен, но труба не работает полным сечением.

Напорный режим при необтекаемом оголовке.

Тема - Конструкция труб из различных материалов.

Оголовки

Оголовки труб предназначены для обеспечения плавного входа и выхода водного потока.

Конический - более обтекаем, сложен по контсрукции, используется редко.

Коридорный - боковые стены постоянной высоты и идут параллельно, потому и плавно закруглены на концах.

Портальный - играет только защитную роль от оползания откосов насыпи и подмыва краёв трубы.

Раструбный - боковые стены в плане поставлены под углом к трубе и скошены по высоте. Более обтекаемы но не вмещают всей длины перепада.

Воротниковый - условия протекания воды в трубе не улучшает.

Секции

Секции трубы 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 деформации трубы тоже неравномерны и, чтобы предупредить образование трещин и другие повреждения, секции труб вместе с фундаментами разделяют деформационными швами.

Фундамент

Фундаменты труб обеспечивают равномерное распределение давление нагрузки и объединение звеньев трубы в продольном направлении. Обычно фундамент делают сборным из бетонных блоков.

Фундамент оголовков укладывают ниже глубины промерзания и глубже чем фундамент секций по следующей причине - обеспечение конструкции трубы от деформаций породного пучения и просадок, а глубже - т.к. внутри трубы глубина промерзания меньше.

Гидроизоляция труб

Для защиты бетона и арматуры от коррозии наружные поверхности и стыки труб покрывают гидроизоляцией. Она должна быть тепло-, морозо-, био-, и химически стойкой, а также сплошной, эластичной и надёжной при длительных воздействиях воды и давления грунта насыпи, при деформации бетона и образования трещин с раскрытием, допускаемым нормами проектирования. гидроизоляция бывает: битумной, тиоколовой, резинобитумной и другой, оклеечной - с армирующими материалами и обмазочной - неармированнной.

Наружные поверхности железобетонных звеньев и плит, а также стыки между звеньями и секциями труб покрывают оклеечной гидроизоляцией или изольной рулонной гидроизоляцией. гидроизоляцию верхних поверхностей звеньев и плит покрытий труб защищают слоем цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, а боковых поверхностей труб - асбоцементными плитами толщиной 8 - 10 мм или засыпкой грунтом.

Соприкасающиеся с грунтом поверхности стен бетонных труб и оголовков покрывают обмазочной гидроизоляцией, состоящей из грунтовки и двух слоёв битумной мастики 2-3 мм каждый.

Стыки между торцами звеньев и блоков оголовков труб коноптят паклей, пропитанной раствором битума в бензине, а затем заделывают цементно-песчаным раствором на глубину 3 см. При оклеечной гидроизоляции поверхностей и расположении звеньев на фундаментах стыки перекрывают сплошной оклеечной изоляцией, а в бесфундаментных трубах - с компенсирующим выгибом изоляции к верху. При обмазочной гидроизоляции поверхностей стыки между звеньями перекрывают полосой оклеечной изоляции шириной 25-30 см симметрично оси стыка.

Деформационные швы между секциями труб перекрывают полосой оклеечной гидроизоляции с компенсатором, расположенным внутри шва.

Тема - Применение подпорных стен, конструкция. Эксплуатация подпорных стен.

Подпорные стены служат для поддержания от обрушения находящегося за ними грунта.

Обрушения могут происходить из-за:

* естественного сползания грунта,

* от действия временной нагрузки.

Применение попорных стен даёт возможность уменьшить размеры насыпи в плане. Широко применяются на подходах к тоннелям, где невозможно устроить нормальный откос насыпи.

По материалу бывают:

* каменные,

* бетонные,

* железобетонные,

* деревянные,

* металлические.

По расположению:

* низовые, поддерживающие откосы насыпи;

* верховые, поддерживающие откосы выемоки.

По форме поперечного сечения:

* прямоугольные,

* трапециедальные,

* уголковые,

* контрфорсные,

* объёмные.

каменная наклонная подпорная стена

каменная вертикальная подпорная стена

Тема - Эксплуатационные обустройства ИССО

Искусственные сооружения подвергаются разнообразным воздействиям:

* силовым (постоянные и временные нагрузки),

* физическим,

* химическим,

* действию паводков,

* грунтовых вод,

* обледенению.

Обслуживание сооружений выполняют в условиях движения поездов, в стесненных условиях, на большой высоте, над землей или водой, в труднодоступных местах, при наличии электросетей (в частности контактной сети), находящихся под напряжением. Необходимость в обустройствах возникает в связи с изменением условий службы и эксплуатации (например, появившееся обводнение сооружения, увеличение грузонапряженности линии, электрификация и т. п.), а также с целью совершенствования надзора и ухода за сооружениями и улучшения условий труда.

Защитные: от атмосферных воздействий (гидроизоляция, водоотвод, сливы, дренажи, дренажные штольни, скважины, покрытия - окраска, металлизация, облицовка конструкций, антисептирование древесины); противоразмывные (укрепления откосов насыпей, русел) и льдозащитные; противопожарные.

Обустройства поездной и личной безопасности: охранные приспособления (контррельсы с челноками и охранные брусья или уголки, устройства против провара колес, вкатыватели подвижного состава, габаритные ворота и контрольно-габаритные устройства); сигнальные (заградительная сигнализация для поездов, оповестительная - для обслуживающего персонала; судоходная - для судов); санитарно-защитные (вентиляция в тоннелях, ограждение контактной сети, заземление конструкций, находящихся под напряжением); укрытия (площадки-убежища, камеры, ниши).

Вспомогательные для обслуживания: смотровые приспособления (тротуары с перилами, настил, хода по элементам, люльки подъемные и тележки с путями катания, лестницы по откосам насыпи, спуски на опоры, ограждение опорных площадок, переносные лестницы, лодки, катера); электроосвещение; телефонная связь.

Производственные: продольное энергоснабжение; служебные помещения и мастерские у крупных сооружений.

Побочные: кабельные мостики для линий связи; подвеска сетей (теплофикации, водопровода, а иногда и высоковольтных линий электропередач).

Защитные обустройства, покрытия

Среди защитных средств многие предназначены для противодействия отрицательному влиянию атмосферных, грунтовых и паводковых вод. Вода, проникая через кладку сооружения, выщелачивает раствор, снижая ее монолитность. Особо разрушительно действуют на кладку агрессивные грунтовые воды, т. е. содержащие такие вещества, как соли кальция и магния, углекислоту и т. д.

Открытые сверху горизонтальные площадки мостовых опор во избежание скопления воды и проникания ее внутрь кладки снабжают сливами (из тесаного камня или бетона) с приданием им уклона для стока воды.

Противопожарными средствами являются кадки с водой по 200 л и ящики с сухим песком по 0,25 м. Те и другие устанавливают в уровне проезда за пределами, габарита-С приближения строений, на площадках по концам мостов и кроме того, через каждые 50 м (а для деревянных мостов через 25 м) по длине моста.

Тоннели, а иногда и мосты, оборудуют заградительной и оповестительной сигнализацией. Заградительную (обычно световую) сигнализацию используют для предупреждения и остановки поезда в случае производства работали наличия дефектов в сооружении, опасных для следования поезда. Оповестительная (обычно звуковая) сигнализация оповещает обслуживающий сооружение персонал о подходе поездов (четного направления - двумя гудками, нечетного - одним).

Санитарно-защитные обустройства тоннелей связаны главным образом с необходимостью вентиляции в тех случаях, когда естественное проветривание сооружения не обеспечивает снижения имеющейся его загазованности (от локомотивов н горных пород) до безопасной концентрации. С этой целью, помимо естественной вентиляции через шахтные стволы, оставшиеся со времени постройки тоннеля или специально построенные, применяют искусственную вентиляцию с использованием приточно-вытяжных вентиляционных установок. Их располагают в тех же стволах, но чаще у порталов тоннеля в специальных камерах.

Вспомогательные обустройства для обслуживания сооружений

Обширную группу обустройств для обслуживания искусственных сооружений составляют смотровые приспособления для безопасного доступа к различным частям сооружения и элементам конструкции. Боковые тротуары с перилами, а при езде на поперечинах и настил внутри колеи являются неотъемлемой частью мостового полотна для всех видов путепроводов и мостов, за исключением малых мостов высотой менее 5 м и расположенных вне станций.

Тротуары и настил позволяют содержать не только путь и мостовое полотно, но и все сооружение, поскольку обеспечивают в интервалы между поездами сквозной проход по мосту, подачу материалов, спуск и подъем к другим частям сооружения, а также общий осмотр его конструкции.

Для детального осмотра и выполнения работ на элементах конструкций вне мостового полотна используют дополнительные смотровые приспособления, соответствующие типу и состоянию сооружения. В большем объеме эти приспособления требуются при появлении массовых дефектов, а также при наблюдениях за опытными конструкциями. Во всех случаях смотровые приспособления располагают вне габарита приближения строений.

Побочные обустройства

Большие мосты и тоннели, а также путепроводы (независимо от длины) нередко используются для прокладки по ним линий связи, теплофикации, водопровода. Для них пристраивают к конструкциям сооружения кабельные мостики и траверсы. Высоковольтные линии электропередач, допускаемые к прокладке по мостам лишь в исключительных случаях, подвешиваются к пролетным строениям на безопасном удалении (от 3 до 15 м в зависимости от напряжения в сети) с помощью металлических консолей.

Тема - Организация эксплуатации искусственных сооружений

Обеспечение нормальной эксплуатации сооружений

Под нормальной эксплуатацией искусственных сооружений понимают безопасное и бесперебойное обращение поездов без ограничения скорости движения и веса, установленных для перегона, на котором расположено сооружение, а также сохранение самих сооружений для возможно более продолжительной их службы при минимальных затратах труда и средств.

Безопасность и бесперебойность движения поездов обеспечиваются содержанием в исправном состоянии всех элементов искусственных сооружений. Запущенность в содержании ведет к преждевременному прогрессирующему расстройству и разрушению конструкций, создает угрозу нарушения эксплуатации.

Обеспечение нормальной эксплуатации искусственных сооружений составляет ответственную задачу линейного штата путейцев-мостовиков и вместе с тем предполагает соответствующее обустройство сооружения.

Текущее содержание включает в себя надзор за состоянием сооружений и проведение необходимых ремонтных работ по предупреждению появления и устранению на ранней стадии развития возникших в сооружении расстройств и повреждений. На железных дорогах установлены следующие виды наблюдений за искуственными сооружениями: постоянный (систематический) надзор; текущие и периодические осмотры; обследования и испытания; специальные наблюдения и осмотры.

Задачи содержания сооружений. Содержание сооружений включает надзор и уход за ними в период всей эксплуатации.

Задача надзора - выявлять слабые места и охранять сооружение; задача ухода - предупреждать и своевременно устранять расстройства и другие угрозы сохранности сооружения. Работы по предупреждению и устранению расстройств в зависимости от характера и объема подразделяют на текущий и капитальный ремонт. В текущий ремонт входят работы преимущественно предупредительного характера и небольшие по объему. Капитальный ремонт состоит в основном в частичном восстановлении и замене отдельных износившихся и поврежденных элементов, защитных покрытий, а также частей сооружения. К капитальному ремонту относят и модернизацию старых сооружений (усиление для повышения грузоподъемности и увеличение габаритов конструкции).

Постоянный надзор выполняют обходчики железнодорожных путей и искусственных сооружений. В процессе постоянного надзора производят работы по текущему содержанию рельсового пути на мостах, очистке сооружений; по указанию дорожных и мостовых мастеров ведут простейшие наблюдения за состоянием их отдельных частей и элементов.

Текущие осмотры выполняют бригадиры пути и искусственных сооружений, дорожные, старшие дорожные и мостовые мастера, заместители начальников дистанции пути по искусственным сооружениям. Осматривают все части сооружений: мостовое полотно, пролётные строения, опоры, регуляционные и берегоукрепительные сооружения; наблюдают за режимом реки, ведут иные специальные наблюдения. Цель текущих осмотров - надзор за общим состоянием сооружения, выявление неисправностей, установление причин их появления и способов устранения, определение объёмов необходимых ремонтных работ, контроль за выполнением постоянного надзора. Например, металлические, железобетонные и каменные мосты и трубы, находящиеся в исправном состоянии, осматриваются не реже одного раза в 3 месяца; деревянные мосты и трубы, пешеходные мосты - каждый месяц. Слабые и дефектные сооружения осматриваются чаще; при неудовлетворительном состоянии сооружений до устранения неисправностей за ними устанавливается непрерывное наблюдение. Данные осмотров мостовые мастера и бригадиры заносят в книгу записи результатов осмотра искусственных сооружений, а наиболее существенные дефекты, выявленные при текущих осмотрах, - в Книгу искусственного сооружения.

Периодические осмотры сооружений выполняют начальники дистанций пути, их заместители или главные инженеры с участием мостового мастера, начальника участка, старшего дорожного и дорожного мастеров в сроки, устанавливаемые начальником службы пути, но не реже двух раз в год: весной, после прохода высоких вод, и осенью. Главная задача периодического осмотра - детальная проверка состояния искусственного сооружения и, если необходимо, инструментальные измерения.

Обследованиям, и при необходимости и испытаниям дорожными мостоиспытательными станциями подвергаются все искусственные сооружения в соответствии с планами, утверждаемыми начальниками служб пути. На основании полученных данных составляют отчёты с заключениями по состоянию сооружения, его грузоподъёмности, целесообразному режиму эксплуатации и необходимым ремонтным работам.

Специальные наблюдения, устанавливают за сооружениями с недостаточной несущей способностью, с серьёзными повреждениями, а также за опытными. Цель этих наблюдений - предупреждение и устранение на ранней стадии развития расстройств отдельных элементов, установление причин появления неисправностей, выявление эксплуатационных характеристик опытных и новых конструкций.

Сооружения изнашиваются от двух причин. Во-первых, от различных атмосферных воздействий, которые разрушают материал физически или способствуют разрушению в результате бактериологических, электрохимических и других процессов. Во-вторых, разрушение происходит от механических воздействий в перенапряженных и более слабых местах.

Цель содержания - замедлить этот износ, предотвратить преждевременное разрушение сооружения. Металл от ржавления предохраняют окраской; дерево защищают от гниения пропиткой антисептиками; выщелачивание (вымывание) цемента и размораживание кладки предупреждают, предотвращая поступление воды в кладку, и т. п. Механический износ уменьшают тем, что устраняют причины, ускоряющие его, в частности не допускают неплотности в опирании, в сопряжении элементов, слабые места усиливают.

При хорошем уходе капитальные мосты и другие искусственные сооружения нормально эксплуатируются 70-100 лет и более.

Организация эксплуатации сооружений. Все сооружения и устройства пути находятся в ведении дистанции пути. Дистанции подчинены отделению дороги, объединяющему по 3-4 дистанции каждого из различных видов хозяйств (пути, сигнализации и связи), и в то же время службе пути управления дороги.

На дистанции (протяженность пути в среднем около 200 км) насчитывается от 70 до 300 искусственных сооружений. Дистанция разделена на 9-11 околотков (протяженность пути по 25-30 км). В пределах околотка под руководством дорожного мастера бригады путейцев во главе с бригадиром пути содержат путь, мостовое полотно сооружений, противопожарный инвентарь, нередко малые мосты, трубы и лотки, очищают искусственные сооружения от засорения, подготавливают сооружения к зиме и паводку, обеспечивают пропуск паводка и ледохода искусственными сооружениями. За содержание искусственных сооружений в пределах всей дистанции отвечает мостовой мастер. Ему подчинена бригада рабочих - слесарей, плотников, каменщиков, возглавляемых мостовым бригадиром. Содержанием тоннелей ведают тоннельные мастера также с бригадами путейцев-тоннельщиков. В помощь мастерам для надзора за сооружениями имеется штат обходчиков железнодорожных путей и искусственных сооружений.

Все мастера - дорожные, мостовые и тоннельные - подчинены начальнику дистанции пути и его заместителю. Непосредственное руководство и контроль за работой дорожных мастеров, надзор за содержанием ими пути, земляного полотна, искусственных сооружений и всех других устройств пути осуществляет в помощь начальнику дистанции пути старший дорожный мастер.

Содержание, включая ремонт искусственных сооружений, выполняют мостовые, путевые и тоннельные бригады дистанции пути под руководством мастеров. Более сложный капитальный ремонт, в том числе усиление, а также переустройство выполняют обычно мостопоезда Дорстройтрестов.

Главное в содержании сооружений - обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов. Успешное выполнение этой задачи при большом количестве и разнообразии эксплуатируемых сооружений требует определенной системы в организации их содержания. Основные положения по эксплуатации различных видов сооружений изложены в Инструкции по содержанию искусственных сооружений. Права и обязанности мастеров, бригадиров и других работников пути определяются должностными инструкциями.

Тема - Организация работ по пропуску паводковых вод и ледохода

Весенний паводок и ледоход представляют серьёзную угрозу сохранности искусственных сооружений в различных отношениях. При большой скорости течения вода может подмыть недостаточно укреплённое основание опор, а также труб и тем самым привести к деформации или разрушению их. При одностороннем подпоре перед насыпью вода угрожает переливомчерез путь или просачиванием (фильтрацией) сквозь грунт насыпи или части её, например при наличии в насыпи водопропускной трубы с незаделанными швами между звеньями. Сильный ледоход угрожает сносом временных опор и повреждением капитальных.

Весьма опасно образование ледяных заторов. Последующий затем прорыв скопившегося льда и подпёртой воды при небольшом подмостовом габарите может повредить или сбросить пролётные строения, вызвать размыв. Такими же последствиями угрожает прорыв плотин, расположенных вверх по течению, а также навалы снесённых плотов, барж, временных мостов на опоры.

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. Во избежание засорения труб, местность, прилегающую к трубе, очищают от сена, соломы, пней старых деревьев, сучьев и т.

Тема - Неисправности и способы их устранения.

РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ ИССО

Для решения вопроса о переустройстве или усилении моста, длительное время находившегося в эксплуатации, помимо выявления неудовлетворительного состояния пролетных строений и опор, требуется установить его грузоподъемность. Нормальная грузоподъемность моста соответствует его состоянию, при котором он способен обеспечить пропуск подвижного состава без ограничений скорости и веса. Грузоподъемность, а, следовательно, возможность пропуска по мостам, рассчитанным по старым нормам современной подвижной нагрузки, устанавливают на основе перерасчета пролетных строений и опор.

В случае если грузоподъемность отдельных элементов недостаточна, ее можно повысить тем или иным усилением. Если требуется усилить большое число элементов, что связано со значительными средствами и вызовет затруднение в бесперебойности эксплуатации моста, может возникнуть необходимость смены всего пролетного строения.

Ремонт опор и труб

Ремонт кладки опор, как правило, заключается в расшивке разрушенных швов, заделке трещин, смазывании сливов, штукатурке выветрившейся поверхности, частичной перекладке и т. п. Перед нанесением раствора все выветрившиеся и растрескавшиеся швы тщательно расчищают на глубину 5-6 см от слабого раствора крошек, пыли и промывают струей воды. После этого в шов подают цементный раствор и уплотняют расшивником с созданием вогнутой поверхности глубиной 6-10 мм. Работу ведут с легких подмостей или подвесных люлек. Трещины, которые не увеличиваются по ширине, можно заделывать путем нанесения полимерцементных растворов. Трещины шириной меньше 1 мм тщательно очищают от грязи, пыли и масел металлическими щетками, скребками и продувают воздухом. На сухую очищенную поверхность наносят полимерцементное покрытие краскораспылителем или кистями. Трещины шириной более 1 мм вначале разделывают в ширину и глубину по 10 мм, а затем заполняют жестким полимер цементом посредством "чеканки".

Сливы на верхней поверхности опор ремонтируют цементным раствором состава 1:2. Перед нанесением раствора старую потрескавшуюся поверхность удаляют. При наличии раковин поверхности опор оштукатуривают. Поврежденную поверхность очищают от слабого бетона и насекают зубилом для лучшего сцепления раствора со старой кладкой. При небольших (местных) повреждениях на подготовленную таким образом и увлажненную поверхность наносят раствор состава 1:1 толщиной 5-7 мм без затирки; после этого сильными бросками наносят раствор состава 1:3 и затирают его. Каждый последующий слой наносят после схватывания предыдущего.

При большой площади повреждения оштукатуривание ведут по металлической сетке из проволоки диаметром 2-4 мм с ячейками 5-10 см. Сетку прикрепляют к анкерам, заделанным в кладку, а затем наносят раствор состава 1:2 толщиной слоя 2-3 см. Кроме оштукатуривания, поврежденную поверхность опоры можно защищать торкретированием. В этом случае с помощью цемент пушки на ремонтируемую поверхность наносят увлажненную смесь цемента с песком состава от 1:2 до 1:6. Цемент применяют быстросхватывающийся, высоких марок, песок с крупностью зерен не больше 5 мм.

Для обеспечения безопасности движения при перекладке опор устраивают временный разгрузочный мост или обход для пропуска транспортных средств. Старую кладку разбирают, а новую ведут с перевязкой швов и расщебенкой пустот на растворе. Взамен новой каменной кладки в настоящее время в большинстве случаев применяют бетонирование опор. При более серьезных повреждениях производят капитальное усиление опор. Для укрепления расслаивающейся кладки, а также для предотвращения развития опасных вертикальных трещин устраивают железобетонные пояса высотой 1,0-1,5 м и толщиной 25-40 см. Арматуру пояса прикрепляют к кладке опоры металлическими штырями-анкерами диаметром 20-25 мм, заделываемыми на глубину, равную 25-30 d штыря.

Железобетонные оболочки (рубашки) применяют для усиления расстроившейся кладки опор. Толщину такой оболочки принимают не меньше 12 см, а при полной замене облицовки толщина оболочки - от 50 до 60 см. Арматурную сетку из проволоки диаметром 5-10 мм с размерами ячеек 10-20 см привязывают вязальной проволокой к штырям-анкерам диаметром 12-20 мм, заделанным в кладку на глубину не меньше 8-10 d штыря. На устоях оболочки устраивают с заведением в грунт на 40- 50 см. Нижнюю часть оболочки опирают на обрез фундамента, а верхнюю доводят до карнизных или кордонных камней и затирают по наклонной поверхности для стока воды.

Подферменники при появлении трещин усиливают металлическими хомутами или железобетонными обоймами. Если усиление не требуется, то пролетное строение поднимают с помощью домкратов, и подферменник заменяют новым. Цементируют (инъектируют) кладку при серьезных местных расстройствах, вызванных образованием пустот внутри кладки, крупных и многочисленных трещин. При цементации через пробуренные в кладке отверстия (скважины) нагнетают под давлением цементный раствор, который, заполняя поры и пустоты, связывает части массивной кладки в одно целое и увеличивает прочность опоры.

В последнее время для ремонта кладки применяют аэроцементные растворы, в состав которых входят пенообразующие добавки, придающие раствору повышенную водонепроницаемость, быстроту схватывания и устойчивость против усадочных трещин. В случае повреждения подводной части опоры ее ремонтируют с устройством водонепроницаемых перемычек в виде металлического или деревянного шпунта, железобетонных или металлических бездонных ящиков и оболочек, а в зимний период - с ледовых перемычек, создаваемых путем постепенного вымораживания. При применении металлической или железобетонной перемычки опору ремонтируют (усиливают) с предварительной укладкой подводного бетона в пространство между опорой и перемычкой. В отдельных случаях для повышения несущей способности опор одновременно с усилением тела можно усилить основание или фундамент.

Фундаменты на сваях усиливают забивкой дополнительных свай. Фундаменты опор на естественном основании усиливают путем их уширения. После устройства шпунтового ограждения и удаления воды в кладке делают горизонтальные штрабы и устанавливают металлические анкеры. Затем армируют и бетонируют мощные консоли, под которыми на некотором расстоянии от консоли устраивают опорные бетонные плиты. Подошвы бетонных плит стремятся расположить выше подошвы существующего фундамента, чтобы избежать нарушений естественной структуры грунта в основании.

В просвет между плитой и консолью можно установить гидравлические домкраты с целью обжатия грунта под опорными плитами для обеспечения совместной работы старой и новой кладок фундамента. После окончания работ просвет бетонируют. Основания опор можно усилить химическим укреплением грунтов под подошвой фундамента - силикатизацией, цементацией и битумизацией.

К ремонтным работам также относят замену грунта за устоями для повышения его дренирующих свойств, ремонт и устройство дренажа и т. п. Ремонт труб заключается в устранении трещин, конопатке швов просмоленной пенькой с последующей затиркой цементным раствором, в выравнивании лотка трубы при посадке звеньев и т. п. При серьезных разрушениях трубы (отколы защитного слоя, большое количество трещин) можно применять те же способы ремонта (усиления), что и при усилении опор и пролетных строений.

Оторвавшийся и наклонившийся оголовок трубы перекладывают частично или полностью. В случае разрыва откосов насыпи, входного или выходного русла их восстанавливают мощением, а со стороны выхода в напорных трубах в необходимых случаях устраивают рисберму или широкий лоток.

Ремонт и усиление бетонных и железобетонных конструкций

Появляющиеся в бетонных и железобетонных пролетных строениях, опорах и трубах трещины и выколы бетона требуют специальных мер по защите от проникновения воды внутрь бетона. Способ заделки трещин выбирают на основании изучения причин появления и с учетом степени влияния дефектов на прочность и долговечность сооружения. Заделке подлежат все трещины, расположенные на открытых поверхностях бетона, в зоне пучковой напрягаемой арматуры, вдоль и поперек стержневой арматуры, особенно если ширина трещин превышает 0,15-0,2 мм.

Трещины, изменяющие свое раскрытие под влиянием временной нагрузки и колебания температуры не более чем на 0,1 мм, заделывают жесткими покрытиями - полимер цементом или составами на основе эпоксидных смол. Трещины, изменяющие ширину своего раскрытия больше 0,2 мм, целесообразно заделывать эластичными составами путем нанесения поверхностного герметизирующего слоя или внутренней инъекции.

Поверхность, на которую наносят защитное покрытие, расчищают механическими щетками, скребками или пескоструйным аппаратом до плотного бетона с удалением пыли и масла. Трещины с шириной раскрытия свыше 1 мм разделывают на клин или в виде прямоугольника глубиной 10-30 мм.

Арматуру, имеющую коррозию, очищают щетками или пескоструйным аппаратом до чистого металла. В местах больших отколов бетона и обнажения арматуры устанавливают дополнительную металлическую сетку с размером ячеек от 2,5x2,5 до 10x10 см с диаметром проволок от 0,5 до 5 мм. Сетки прикрепляют к основной арматуре. Для покрытия и заделки трещин, раковин и отколов защитных слоев жесткими составами, близкими по своим свойствам цементному камню, используют полимерцементные смеси на основе поливинилацетатной эмульсии и латексов, а также промышленные лаки, краски и шпаклевки на основе синтетических смол.

Чистые цементные растворы имеют плохое сцепление с бетоном, менее долговечны и слабоэластичны, требуют ухода в период твердения. Перед началом инъектирования очищают поверхность бетона. При раскрытии трещин меньше 1 мм производят поверхностную герметизацию с помощью кисти чистым эпоксидным клеем, а при раскрытии трещин больше 1 мм клеем с наполнителем. Еще лучше, если на трещину наклеивать на эпоксидном клее ленту из стеклоткани. Ширина проклеиваемых полос должна быть меньше 5 см.

Вдоль трещины, швов и пустот, заделываемых инъектированием, устанавливают через 20-50 см (в зависимости от ширины раскрытия трещин) трубчатые инъекторы или прижимные инъекторы-губки. Инъектируют растворы специальными установками. При заделке трещин в опорах, трубах и малых пролетных строениях более пригодны установки, создающие низкое давление до 0,7 МПа, а для предварительно напряженных пролетных строений средних и больших мостов - установки, создающие высокое давление более 1,0 МПа.

Составы нагнетают через наконечник до тех пор, пока из соседних штуцеров не начнет выходить клей. По окончании подачи клея в сроки его жизнедеятельности (не больше 2-3 ч) промывают ацетоном все механизмы и шланги. Резиновые баллоны, как правило, повторно не используют, а заменяют новыми. Твердение (полимеризация) герметиков и клеев из эпоксидной смолы происходит при положительной температуре, наиболее интенсивно (за одни сутки) - при температуре выше 15-20°С.

Все материалы на основе синтетических смол содержат отвердители; органические растворители легко воспламеняются и вредны для здоровья. Работать с такими материалами необходимо при соблюдении правил и норм техники безопасности и противопожарной защиты.

Более серьезные повреждения железобетонных пролетных строений (например, развивающиеся трещины, несмотря на их ремонт, отколы защитного слоя небольшой длины) требуют специального усиления конструкции. В железобетонных пролетных строениях, длительное время находившихся в эксплуатации, усиление бывает необходимо при понижении их несущей способности из-за значительного возрастания нагрузок и возникающих в связи с этим серьезных дефектов.

Наиболее распространенный способ усиления - увеличение поперечного сечения конструкций путем обнажения крайних рядов стержневой арматуры примерно наполовину их диаметра, крепления к ним новых стержней или арматурных каркасов, расположенных параллельно старой арматуре, с помощью дополнительных хомутов или арматурных коротышей и последующего бетонирования. В случае необходимости по наружным боковым поверхностям балки можно устанавливать отогнутые стержни. Хомуты новой арматуры приваривают к обнаженной и зачищенной старой. Защитный слой восстанавливают торкретированием или бетонированием в опалубке. Полезно перед укладкой бетонной смеси покрыть поверхность старого бетона жидким клеем из эпоксидной смолы, что значительно увеличит сцепление с новым слоем.

Ремонт металлических пролетных строений

Распространенный вид ремонта - замена большого количества дефектных заклепок, расположенных сосредоточенно в узлах ферм, в местах прикрепления продольных балок к поперечинам, поперечных балок к фермам. Если при этом предполагают увеличить диаметр заклепок, то такой вид работ относят к усилению пролетных строений. Одновременно разрешается удалять не больше 10% общего числа заклепок в соединении. Для предупреждения расшатывания и ослабления соседних заклепок удалять головки надо спиливая их газовой резьбой или высверливанием. Стержни заменяемых заклепок, как правило, выбивают, реже высверливают. При замене заклепок целесообразно ставить высокопрочные болты. Однако нужно учитывать, что в верхних поясах продольных балок (включая и "рыбки") и поясах ферм, на которые непосредственно опираются мостовые брусья, высокопрочные болты могут затруднить укладку брусьев. Слабо натянутые и сильно погнутые элементы ферм должны быть отремонтированы или заменены. Для ремонта растянутых раскосов можно применять устройства, временно выключающие раскосы из работы.

К ремонтным работам относят также исправление различных дефектов в элементах пролетных строений - перекрытие трещин в металле накладками, замену элементов соединительной решетки, ремонт опорных частей и т. п.

Для защиты металлических пролетных строений от ржавления их периодически окрашивают. Масляную краску, как правило, наносят в два слоя с предварительной грунтовкой. Основную роль в Активной защите от коррозии выполняет грунтовка, которая также способствует хорошему сцеплению металла с последующими слоями покрытия. Краска служит защитным покрытием от атмосферных воздействий и состоит из связующего вещества и пигмента. Наиболее качественное связующее вещество - натуральная олифа. Разрешается применять заменители - олифу-оксоль или оксоли-смеси.

В наиболее ответственных местах пролетного строения можно производить металлизацию - наносить на поверхность металла тонкий слой цинка или алюминия. Такое покрытие может служить 20-50 лет. Перед окраской поверхность металла тщательно очищают от пыли, грязи, ржавчины и старой, пришедшей в негодность краски. Очищают при помощи скребков, проволочных щеток, механических щеток, пескодробеструйных аппаратов. Щели

в элементах перед окраской очищают от грязи, ржавчины и зашпаклевывают. Грунтовку наносят на протертую насухо поверхность непосредственно после очистки. Места с хорошо сохранившейся краской не грунтуют, а окрашивают вместе с остальной поверхностью. Верхние пояса продольных балок или ферм дополнительно окрашивают в третий раз. Мостовые брусья сдвигают без нарушения предельного расстояния в 55 см между осями брусьев. Окрашивать можно только сухие поверхности при температуре не ниже плюс 5°С. Наносить краску при небольших объемах работ можно кистями, а в остальных случаях - краскораспылителями. Поверхность покрытия после высыхания не должна иметь трещин, сетки и пузырей, сорности, морщин, тусклых пятен.

Работы по окраске пролетных строений ведут с подвесных подмостей, люлек, смотровых приспособлений, обеспечивающих полную безопасность. Рабочих, занятых окраской на высоте, большей 2 м, обеспечивают предохранительными поясами. К ремонту металлических пролетных строений относят сплошную замену мостовых брусьев. В зависимости от продолжительности промежутка времени между проходами поездов ("окно") брусья можно заменять одиночным порядком без разрыва рельсовой колеи (при продолжительности "окна" до 50 мин).

Сплошная замена мостовых брусьев слагается из двух периодов - подготовительного и основного. В подготовительный период входят нивелирование пути и балочной клетки, определение размеров мостовых брусьев, подготовка новых (устройство всех врубок, отверстий и т. п.) брусьев. В основной период сначала подготавливают место работы, ограждают его сигналами, снимают тротуарный настил, снимают лапчатые болты с каждого второго бруса, отвинчивают гайки креплений, выдергивают по одному костылю с каждого прикрепления рельсов, а затем уже разболчивают соединения, снимают рельсы и контррельсы и сдвигают их вдоль пути, после чего снимают старые мостовые брусья, очищают и окрашивают верхние пояса балок (ферм). На окрашенные пояса укладывают новые мостовые брусья. Каждый второй брус крепят лапчатыми болтами, раскладывают рельсовые подкладки, костыли, надвигают рабочие рельсы и пришивают их. После проверки состояния пути снимают сигналы остановки или ограничения скорости

Показать полностью…
9 Мб, 7 сентября 2013 в 18:16 - Россия, Москва, ИССО, 2013 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении