Конструкция устоев и быков

Конструкция опор определяется системой моста, положением опоры в мостовом переходе и другими местными условиями, в частности высотой насыпи и размерами моста.

Опоры арочных мостов по сравнению с балочными сильно удлинены (рис. 122) в связи с распором.

Подобно этому устоивсех мостов(ем. рис. 16) отличаются от быков, так как, помимо вертикальной нагрузки, устои испытывают еще горизонтальное давление насыпи и поездов на ней. Кроме того, в пределах устоя размещены полностью или частично конусы насыпи. Следствием того и другого является удлиненная форма устоев, иногда с наклоном к насыпи для противодействия ее давлению.

Быки,напротив, узкие по фасаду и более широкие поперек моста, особенно при пролетных строениях с ездой понизу. Форма поперечного сечения быков определяется размещением на них пролетных строений, а в пределах водотока — и условиями протекания воды, а также пропуска льда.

Быкам придают в плане закругленную (обтекаемую) форму с верховой и низовой сторон моста. При умеренном и среднем ледоходе практичнее быки с водорезами с верховой стороны реки, с наклоном ребра около 1:0,1 (рис. 123, а). На реках с сильным ледоходом опору снабжают еще более пологим передним ребром— ледорезом для смягчения ударов льдин. Ребро ледореза в старых опорах располагали с большим наклоном — 1:2; в современных опорах он не превышает 1 : 1 (рис. 123, б).

Конструкцию опор определяют и другие местные условия и, прежде всего, род грунтовых напластований и глубина залегания грунтов, пригодных в качестве основания. Конструкция устоев существенно зависит от высоты насыпи.

Наиболее распространены устои с обратными стенками, массивные и таврового сечения, обсыпные и раздельные (рис. 124).

В устое с обратными стенками(рис. 124, а), как и в других типах устоев, пролетное строение поддерживается передней стенкой с подферменной плитой и двумя подферменииками вверху. Над плитой возвышается до верхнего строения пути шкафная стенка. Две боковые обратные стены являются продолжением устоя для размещения конусов насыпи. Во избежание осыпания балластной призмы за устоем задняя его грань должна заходить в насыпь не менее чем на 0,75 м.

Массивный устой(рис. 124, б) не имеет обратных стен. Его ширина меньше и достаточна лишь для размещения опорных частей пролетного строения с ездой поверху. Балластную призму, более широкую, поддерживают на верху устоя железобетонные консоли, а у задней его грани — поперечная стенка.

В устое таврового сечения(рис. 124, в), напоминающем в плане букву Т, ширина за передней стенкой еще более сужена, что снижает объем кладки и давление насыпи на устой, поскольку оно пропорционально ширине устоя. Т-образные устои наиболее эффективны при широких пролетных строениях (с ездой понизу).

Для экономии кладкис увеличением высоты насыпи и устоев раньше устраивали проемы в устоях (рис. 124, г). В дальнейшем с той же целью стали применять не оплошные, а коробчатые конструкции (рис. 125). Их выполняли из железобетона, в то время как для массивных сплошных опор использовалась в основном бетонная, бутобетонная, а иногда и бутовая кладка.

Стремление ускорить строительство и свести его к монтажу из крупных блоков, изготовляемых на заводе, привело к созданию сборных опор.Некоторые их типы для малых мостов 'показаны на рис. 126. Одни из них монтируют из мелких блоков (рис. 126, а), другие из двух-трех крупных блоков (рис. 126, б) массой до 45 т, рассчитанных на установку краном. Устой из пустотелых блоков по рис. 126, в после монтажа заполняют камнем и щебнем.

Во всех рассмотренных типахустоев конусы насыпи не выходят за переднюю стенку. Этим обеспечивается лучшая сохранность конусов от подмыва. Но там, где такой опасности нет, более экономичны при высоких насыпях обсыпные устои(см. рис. 124, д). Здесь конусы заходят в пролет моста. Иногда к таким устоям пристраивают железобетонные крылья (рис. 127, а) для дальнейшего сокращения объема кладки.

В больших мостах распространены устои раздельного типа(см. рис. 124, е). В конструкцию этого типа входит собственно устой, бык и пролетное строение, перекрывающее пролет между устоем и быком.

Для защиты конуса насыпи от размыва в пролете такого устоя возводят до уровня высокой воды стену, имеющую возможность самостоятельной осадки.

Рис. 127. Устои с крыльями: а — обсыпной устой с крыльями; б— устой с откосными крыльями

Отличен от всехперечисленных типов устой с откосными крыльями(рис. 127, б). Его крылья, возведенные на самостоятельных фундаментах, поддерживают откосы насыпи, исключая необходимость отсыпки конусов. Располагаясь под некоторым углом к водотоку, крылья направляют течение воды под мост, что улучшает ее протекание. Такие устои применяют и в путепроводах (см. рис. 2).

В противоположность устою с откосными крыльями, ограждающему по всей ширине насыпь подходов, сборный трубчато-телескопический устой(рис. 128,а) вовсе не ограничивает насыпь. Ее конусы, к тому же увеличенные по длине в 1,5 раза для со-

хранности от размыва, как и в деревянных стоечных устоях, размещены всецело в пролете моста. Для противодействия горизонтальному давлению насыпи и поездной нагрузки при высоте опоры более 4 м две из четырех труб, поддерживающих ростверк,— шкафную часть устоя, расположены с наклоном к насыпи.

В быке аналогичной конструкции (рис. 128, б) две трубы (колонны), поддерживающие подферменную плиту, объединены над УВВ распоркой. Для защиты от повреждения колонн льдом опору в пределах горизонтов ледохода выполняют сплошной из плитных блоков (рис. 128, в).

В трубчато-телескопических опорах трубы-оболочки железобетонные диаметром 1—3 м, толщиной стенки 12 см. При монтаже трубу меньшего диаметра опускают на 1 м в нижнюю и омоноличивают, заполняя трубу бетоном. Шкафная часть, подферменная плита, распорка и плитные блоки также железобетонные и монтируются с омоноличиванием заранее изготовленных блоков.

По форме эти опоры напоминают старый тип опор с телескопическими колоннами, собранными из металлических секторов-квадрантов, заполненных внутри каменной кладкой чистой тески, трудоемкой в изготовлении. Отличие и в том, что обе колонны в опоре прежней постройки объединены металлическими связями-распорками и перекрещивающимися диагоналями.

Приведенные типы опор с объемлющими оболочками, омоноличенными внутри кладкой, расчленены не только по высоте на перевозимые звенья труб, но и по ширине на колонны.

Оригинальна сборно-монолитная опора с поперечным членением объемлющей оболочки полного контура опоры на отдельные невысокие блоки, удобные для транспортирования (рис. 129, а).

В такой опоре блоки установлены один на другом на цементном растворе и внутри заполнены бетоном, связывающим их в монолитную конструкцию.

В другой подобной опоре (рис. 129, б) смонтированные на растворе блоки омоноличены натяжением арматурных пучков, пропущенных в каналах через все блоки сверху донизу. Пучки высокопрочной проволоки по всем сторонам блоков заделаны в кладке фундамента и после натяжения домкратами закреплены наверху. Такое напряженное армирование не только сокращает объем кладки (в данном случае бетона омоноличивания). Предварительное напряжение, т. е. обжатие бетона блоков натяжением арматуры, увеличивает сопротивление опоры растягивающим усилиям, возникающим при изгибе высоких и узких опор.