Особенности каменных и бетонных мостов
Рис. 5.1. Общий вид каменного моста |
Рис. 5.2. Общий вид бетонного моста со сквозным надводным строением |
Каменные мосты наиболее древние, но так как они долговечны, то независимо от времени их постройки продолжают эксплуатироваться. Каменные мосты сооружают из естественного камня или из искусственного (кирпич, бетонные блоки). Для каменных мостов характерна сводчатая конструкция (рис. 5.1, 5.2), так как в таких конструкциях материал работает на сжатие. Основным элементом каменного моста является свод, опирающийся на опоры. Над сводом устраивается надсводовое строение, которое может быть сплошным, выполненным в виде каменной (бетонной)
кладки (забутки) или засыпки из щебня (гравия), или сквозным, в виде конструкции из целого ряда небольших сводов, опирающихся на поперечные стенки. В надсводных строениях с засыпкой устраивают продольные стенки, ограничивающие засыпку с двух сторон (рис. 5.3). Эти стенки называются щековыми. Щековые стенки имеют наименьшую высоту в сечении по оси свода и наибольшую высоту в сечении, где свод опирается на опору. Сечение свода в середине пролета называется замком или ключом; сечения, которыми свод опирается на опоры — пятами.
Расстояние между центрами пят называется расчетным пролетом свода (l), а расстояние между гранями опор — пролетом в свету; расстояние по вертикали между центрами сечений в замке и в пяте называется стрелой свода (f). Отношение стрелы свода к пролету называется подъемом свода.
Свод может быть выполнен по круговой, параболической, эллиптической и другим кривым.
Своды в каменных мостах могут быть бесшарнирными, двухшарнир-ными (шарниры в пятах) и трехшарнирными (шарниры в пятах и замке) (рис. 5.4). В большинстве каменных и бетонных мостов своды бесшарнирные, так как они наиболее просты по конструкции.
Чем больше отношение стрелы свода к пролету, тем меньше величина распора при тех же нагрузках (распор — горизонтальная составляющая опорной реакции в пяте свода), что позволяет уменьшить размеры опор. Наименьший допустимый подъем каменных сводов составляет 1/12—1/15. Своды, имеющие отношение f/l > 1/4, называют подъемистыми сводами, а имеющие отношение f/l < 1/4 — пологими. При круговом
Рис. 5.3. Конструктивные части каменного моста:
1 — свод; 2 — щековые стены; 3 — заполнение пазух; 4 — пята свода;
5 — замок свода; 6 — деформационный шов
Рис. 5.4. Схемы арок: а — бесшарнирная; б — двух-шарнирная; в — трехшарнирная |
очертании свода и подъеме 0,5 свод называется полуциркульным. Наиболее распространенным является отношение от 1/4 до 1/7. В этом случае нижнее очертание свода получается проведением дуги окружности из одного центра, взятого на уровне пят в середине пролета. В мостах со сплошным надсводным строением щековые стенки служат для ограждения заполнения пазух и балластного слоя, воспринимая горизонтальный распор от засыпки (рис. 5.5). Толщина щековых стенок принимается от 1 до 1,2 м. При пролетах более 25 м вес забутки составляет значительную часть нагрузки на свод и на опоры, поэтому для облегчения конструкции надсводного строения в нем устраиваются проемы (рис. 5.6, 5.7).
В таких мостах пролетное строение состоит из поперечных стен и сводиков между ними. По этим сводикам между щековыми стенками
Рис. 5.5. Основные конструктивные элементы моста со сплошным надводным
строением:
1 — свод; 2 — замок; 3 — пята; 4 — щековая стенка; 5 — забутка;
6 — деформационный шов; 7 — разделительная стенка; 8 — гидроизоляция;
9 — водоотводная трубка
Рис. 5.6. Конструкция сквозного пролетного строения: 1 — малые своды; 2 — забутка; 3 — шарниры; 4 — швы; 5 — гидроизоляция;
6 — водоотводная трубка
укладывают забутку и путь на балласте. В поперечных стенках для удобства осмотра моста устраивают проходы.
Деформационные швы (температурные) в надсводном строении устраивают для обеспечения свободных перемещений свода и предохранения кладки щековых стенок от разрушения. Деформационные швы устраивают в каменных мостах при пролетах более 15 м, а в бетонных —
Рис. 5.7. Каменные мосты из аркад: а — со сводами малых пролетов; б — с одним сводом большого пролета
более 10 м. Швы располагают у пят бесшарнирных сводов. Толщина швов в щековых стенках принимается от 2 до 5 см.
Рис. 5.8. Конструкция шарниров: а — со свинцовой прокладкой; б — металлический из стального литья с цилиндрическим вкладышем |
Шарниры. При деформациях от изменения температуры пятовые сечения свода стремятся повернуться вокруг горизонтальной оси. Для обеспечения этого поворота в пятах устраивают шарниры (двух-шарнирный свод) (рис. 5.8). В бесшарнирном своде такого поворота сечения не происходит, в результате возникают дополнительные напряжения в кладке. Шарнирные своды, более сложные по конструкции, имеют существенные преимущества по сравнению с бесшарнирными: двухшарнирные и трехшарнирные своды нечувствительны к неравномерным осадкам опор, но шарниры усложняют конструкцию и уменьшают вертикальную жесткость моста. Трехшарнирные своды выгоднее применять в районах с резким колебанием температур и при слабых грунтах основания. В каменных мостах чаще всего применяют шарниры из свинцовых прокладок толщиной 8—10 мм или металлические из стального литья в виде двух балансиров с цилиндрическим вкладышем. По ширине моста шарниры в пятах и в замке свода располагают вплотную друг к другу так, чтобы образовать одну непрерывную конструкцию. Шарниры могут быть постоянными и монтажными, которые после раскружаливания заделываются в кладке свода. Каменные мосты имеют целый ряд достоинств:
• хороший внешний вид;
• долговечность;
• малые эксплуатационные работы;
• путь укладывается на балласте;
• возможность строительства из местного естественного камня;
• на каменных мостах незначительно сказывается возрастание временной нагрузки;
• каменные мосты малочувствительны к динамическим воздействиям временной нагрузки (из-за большого собственного веса и монолитности конструкции).
К недостаткам каменных мостов относятся:
• чувствительность к деформациям опор;
• большая трудоемкость работ в связи с необходимостью устройства специальных подмостей и кружал, способных поддерживать тяжелый каменный свод во время его кладки;
• необходимость прочных грунтов.
Для устройства сводов используют следующие виды кладки: из
штучных камней получистой тески, из грубоколотых в правильную форму камней, из отборного постелистого бута вприкол.
Для предотвращения проникновения в кладку свода атмосферной воды дно балластного корыта должно иметь продольный уклон 0,02 и поперечный уклон от 0,03 до 0,05 и гидроизоляцию. По наклонным плоскостям балластного корыта вода отводится к водоотводным трубкам, вделанным в кладку свода. Водоотводные трубки устанавливаются в замке свода и в четвертях пролетов.
Бетонные мосты — разновидность каменных мостов, они могут быть монолитными и блочными. По своей конструкции и статистическим свойствам они не отличаются от каменных, но имеют и свои особенности. Сооружение монолитных бетонных мостов менее трудоемко и лучше поддается механизации, но в монолитных мостах при твердении бетона происходит его усадка, что может вызвать трещины в кладке. В бетонных сводах, в отличие от каменных, возникают более высокие дополнительные напряжения от колебаний температуры. Сооружение мостов из сборных бетонных блоков уменьшает сроки строительства и позволяет избежать трещин от усадки бетона. Каменные и бетонные мосты в настоящее время практически не сооружаются.
Дата добавления: 2021-09-07; просмотров: 500;