Мосты на жёстких опорах

Мосты на жёстких опорах это мосты, в которых давление от пролетных строений через опоры передается непосредственно на грунт.

Мосты на жестких опорах (далее мосты) строятся для обеспечения преодоления водных преград и других препятствий силами ликвидации ЧС на путях их выдвижения в очаги поражения (разрушения), маневра, подвоза и эвакуации при ЧС мирного и военного времени.

Они позволяют заменять понтонно-мостовые средства и механизированные мосты для обеспечения переправы сил ликвидации ЧС на последующих водных и других преградах (рис. 9.1).

Мосты строятся из конструкций, изготавливаемых силами ликвидации ЧС из местных материалов. Мостовые конструкции могут также изготавливаться на промышленных предприятиях. В качестве местных материалов используется лес на корню, лесоматериал (бревна, брусья, доски), имеющийся на складах или получаемый от разборки строений, а также стальной прокат (швеллеры, двутавры, уголковая сталь, трубы, рельсы, полосовая и круглая сталь). Поковки (штыри, болты, скобы, хомуты и др.), с помощью которых отдельные элементы моста и мостовые конструкции соединяются между собой, а также свайные башмаки изготавливаются в основном своими силами.

Рис. 9.1. Замена наплавного моста из комплекта ПМП (грузоподъёмностью 20 т)

на низководный деревянный мост основной грузоподъёмности

Несущую часть металлических пролетных строений могут образовывать прогоны из швеллерных или двутавровых стальных прокатных балок, рельсов или труб.

Проезжая часть может устраиваться в виде металлического (швеллерных балок) или дощатого настила и колесоотбоев из швеллеров или брусьев.

Мосты строятся, в основном, однопутными и предназначены, как правило, для краткосрочной эксплуатации.

Конструкции мостов находят применение при строительстве эстакад комбинированных и высоководных мостов.

Основными видами мостов являются:

1. Низководные мосты - строят без учета возможности пропуска под ними сильного ледохода, высоких вод и судов. Эти мосты имеют небольшие пролеты, простейшую конструкцию и небольшой срок эксплуатации.

2. Высоководные мосты рассчитаны на длительную нормальную эксплуатацию, обеспечивающие пропуск весенних и паводковых вод, ледохода и судов речного флота.

3. Подводные мосты - отличаются от низководных тем, что проезжая часть их в период эксплуатации находится под водой, что обеспечивает маскировку и повышает живучесть в военное время.

4. Путепроводы - возводятся для обеспечения бесперебойного проезда через дороги с интенсивным движением.

Мост состоит из пролетных строений и опор.

Пролетное строение имеет балочную разрезную систему и включает проезжую и несущую части.

По проезжей части происходит движение техники. Она состоит из настила и колесоотбоев.

Несущая часть воспринимает давление от проходящих нагрузок и передает его на опоры.

Опоры делятся на береговые и промежуточные.

Сопряжение моста с берегом осуществляется с помощью въездного устройства.

9.3.1. Основные определения, принятые в мостостроении

Основные определения и обозначения (рис. 9.2):

L_р - ширина реки по заданному горизонту;

L - длина моста - расстояние между осями береговых опор;

С_о - ширина опоры - расстояние между осями рядов свай или стоек башенной опоры;

С - полная ширина опоры;

H - высота опоры - расстояние от грунта до верха насадки (лежня);

h_с - строительная высота пролетного строения - расстояние от низа пролетного строения до верха проезжей части;

h_о - подмостовая высота - расстояние от поверхности воды до низа пролетного строения;

В_пч - ширина проезжей части - расстояние между внутренними гранями колесоотбоев;

h - глубина воды;

ось моста - воображаемая линия, проходящая вдоль моста посередине проезжей части;

ось опоры - воображаемая линия, проходящая посередине ширины опоры и перпендикулярная оси моста;

линия крайних свай (стоек) опор - воображаемая линия, проходящая вдоль моста по осям крайних свай (стоек) промежуточных опор.

Рис. 9.2. Схема низководного деревянного моста:

1 – береговая опора; 2 – клеточная промежуточная опора; 3 – башенная промежуточная опора; 4 – плоская промежуточная опора; 5 – пролетное строение; 6 – несущая часть пролетного строения; 7 – проезжая часть; 8 - колесоотбой

К низководным мостам предъявляются следующие технические требования:

мост должен быть прямолинейным в плане и по возможности горизонтальным, продольный уклон на мосту допускается не более 5 %;

непосредственно перед мостом на участке длиной не менее 10 м продольный уклон не должен превышать 2 % и быть не менее 0,5 %;

ширина проезжей части мостов принимается: однопутных - 4,2 м и двухпутных - 7,0 м;

подмостовая высота низководного моста должна быть не менее 0,5 м.

Мосты имеют три категории грузоподъемности:

1. Основная - обеспечивает пропуск:

всех гусеничных машин массой до 55 т;

четырехосных колесных и тягачей с суммарным давлением на две задние оси не более 25 тс и расстоянием между осями колес не менее 1,7 м, а также тележек двухосных полуприцепов с тем же давлением и расстоянием между осями колес;

колесных машин с давлением на колесо до 8 тс.

2. Пониженная - обеспечивает пропуск:

гусеничных и многоосных колесных машин массой до 25 тс;

автомобилей с давлением на каждую ось до 10 тс и расстоянием между осями колес не менее 1,4 м;

колесных машин с давлением на колесо до 4 тс.

3. Повышенная - обеспечивает пропуск:

всей техники, пропускаемой по мостам основной грузоподъемности;

колесных многоосных машин массой до 90 тс с расстоянием между крайними осями колес 11 м и тягачей с многоосными полуприцепами массой до 80 т и расстоянием между крайними осями не менее 6,8 м;

тягачей с двухосными и трехосными полуприцепами с давлением на тележки полуприцепов соответственно до 42 и 45 тс и расстоянием между осями колес не менее 1,6 и 1,3 м.

9.3.2. Деревянные низководные мосты и их основные элементы

Деревянные низководные мосты состоят из следующих элементов: пролетные строения; промежуточные опоры; сопряжение моста с берегом.

Пролетные строения

Несущая часть типовых деревянных пролетных строений с пролетами до 6 м состоит из деревянных простых или сложных прогонов.

При необходимости возведения мостов с пролетами 6 - 9 м изготавливаются составные прогоны или дощато-гвоздевые балки.

Проезжая часть образуется из дощатого настила, укладываемого на прогоны (иногда на поперечины), и колесоотбоев. В отдельных случаях могут устраиваться перила.

К типовым конструкциям пролетных строений относятся:

блочные пролетные строения - колейные блоки с простыми прогонами и закладными щитами;

блоки простых или сложных прогонов со щитами настила;

пролетные строения из отдельных элементов.

Блочные пролетные строения

1. Пролетное строение из колейных блоков образуется из двух блоков, уложенных на опоры, двух закладных щитов, перекрывающих свободные от настила концы прогонов, и двух колесоотбоев.

Типовой колейный блок (рис. 9.3) имеет ширину 224 см. После укладки блоков на опоры между ними остается открытый промежуток 16 см.

Колейный блок рекомендуется применять при пролетах моста до 5 м. Он состоит из 5 прогонов, объединенных рабочим и защитным настилами; жесткость блока в горизонтальном направлении обеспечивается двумя поперечными и одной диагональной схватками. Схватки прибивают снизу блока. На концах прогонов блока на длине 60 см настил не укладывается, эти промежутки закрываются закладными щитами после укладки блока в пролет.

Рис. 9.3. Колейный блок

2. Пролетное строение из блоков простых и сложных прогонов со щитами проезжей части образуется из двух блоков прогонов, уложенных на опоры, двух или трех щитов проезжей части и двух колесоотбоев.

Типовые блоки простых и сложных прогонов рекомендуется применять при пролетах моста до 6 м.

Блок простых прогонов (рис. 9.4) состоит из 5 прогонов, объединенных снизу двумя поперечными и одной диагональной схватками, устанавливаемыми так же, как и в колейном блоке.

Рис. 9.4. Блок простых прогонов:

1 - прогон; 2 - поперечная схватка; 3 - диагональная схватка; 4 - крепёж

Щит настила состоит из двух слоев необрезных досок толщиной 5 см, но не более 220 см. При пролете моста более 4,5 м в одном пролете укладывается три щита.

3. Пролетное строение из отдельных элементов состоит из простых или сложных прогонов, двойного дощатого настила (поперечного и защитного) и колесоотбоев.

Простые прогоны (рис. 9.5) изготавливаются из бревен вручную или из бревен, опиленных на два канта.

Рис. 9.5. Простой прогон пролётного строения из отдельных элементов

Доски поперечного настила прикрепляются к прогонам одиночными гвоздями.

Доски защитного настила, как правило, стыкуются над опорами.

В нетиповых конструкциях пролетных строений число прогонов в зависимости от грузоподъемности и пролета моста может быть различным. Во всех случаях максимальное количество прогонов определяется возможностью их размещения на насадках промежуточных опор.

В качестве рабочего и защитного настилов допускается применение брусьев или тонких бревен, отёсанных на два канта, укладываемых комлями в разные стороны.

Промежуточные опоры

В военных деревянных мостах применяются свайные, рамные и свайно-рамные опоры, которые могут быть плоскими (однорядными) и башенными (двухрядными), а также клеточные опоры.

Свайные опоры

Являются основным типом промежуточных опор. Они возводятся при скорости течения до 2,5 м/с, при наличии сваебойных средств и когда грунты позволяют производить забивку свай. Свайная опора состоит из свай, насадки, горизонтальных и диагональных схваток. Высота плоских свайных опор принимается до 6 м. Свайные опоры в зависимости от их высоты и глубины воды имеют различные схемы и конструкцию (рис. 9.6). Свайная опора высотой до 2 м состоит только из свай и насадки.

При возвышении опоры над водой на 1,2 м и более и глубине воды до 2,5 м с каждой стороны опоры устанавливаются надводные горизонтальные и диагональные схватки.

При глубине воды более 2,5 м, а также при возвышении опоры над водой менее 1,2 м независимо от глубины воды устанавливаются подводные диагональные схватки.

Рис. 9.6. Свайная опора:

1 – насадка; 2 – свая; 3 – диагональная схватка; 4 – горизонтальная схватка

Опоры высотой более 5 м имеют, кроме того, откосные сваи, а также укосины, устанавливаемые с уклоном 3:1.

Сваи забиваются в грунт до расчетного отказа (не менее 2,5 м).

При недостаточной длине бревен для свай их наращивают в полдерева с постановкой нагелей и болтов, при этом длина забиваемой сваи не должна быть более 9 м. Срост сваи не должен заглубляться в грунт.

Для однопутного моста расстояние между осями свай (4 шт.) принимается 1,2 - 1,8 - 1,2 м.

При шести сваях в опоре расстояние между их осями принимается 0,6 - 0,6 - 1,8 - 0,6 - 0,6 м.

Насадка крепится к каждой свае штырями через отверстия, ближайшие к центру сваи.

В свайных опорах, располагаемых на суходолах и мелководных участках глубиной не более 30 см, горизонтальные схватки можно не устанавливать.

Подводные схватки изготавливаются из круглого леса диаметром с одного конца 10...12 см или из необрезных досок толщиной 8 см и шириной в узком конце не менее 16 см.

Опиливание концов свай, выступающих за пределы насадок, запрещается.

Рамные опоры

В рамных опорах стойки располагаются вершинами к насадке.

Диагональные схватки крепят к насадкам и лежням.

Рамные опоры (рис. 9.7) при всех грунтах, кроме каменистого, устанавливают на бревенчатые или дощатые подкладки.

Подкладки изготавливаются из опиленных на два канта бревен диаметром 16...18 см. Длину подкладок принимают 100...160 см.

Подкладки из бревен располагаются по две под каждой стойкой и по одной по концам лежня. При слабых грунтах подкладки из бревен укладываются сплошным рядом по всей длине лежня.

Дощатые подкладки предварительно объединяются в два-три щита брусками или досками и укладываются по всей длине лежня.

Рис. 9.7. Плоская рамная опора однопутного моста:

1 - насадка; 2 - стойки; 3 - лежень; 4 - диагональные схватки; 5 - подкладки

Подкладки в башенных опорах делаются общими под обе рамы.

Рамные опоры высотой более 2,5 м могут выполняться из двух блоков. Эти блоки на месте строительства моста объединяются между собой одной горизонтальной, двумя диагональными схватками и дополнительным лежнем.

Свайно-рамные опоры

В свайно-рамной опоре (рис. 9.8) насадка свайного основания должна располагаться выше уровня воды на 50 см.

Лежень рамной надстройки крепится к насадке свайного основания штырями.

При высоте опоры более 5 м свайное основание устраивается из шести свай и с обеих сторон рамной надстройки ставятся укосины из бревен диаметром 16...18 см. Нижний конец укосины врубается в лежень рамы на глубину не более 1/4 его диаметра, а верхний упирается в крайнюю стойку рамы и низ насадки.

Рис. 9.8. Плоская свайно-рамная опора

В башенных свайно-рамных опорах рамная надстройка устанавливается на продольные окантованные бревна, которые располагаются на насадках свайного основания по два над каждым продольным рядом свай.

Продольные бревна окантовываются на ширину не менее половины диаметра тонкого конца стоек. Продольные бревна крепятся к насадкам штырями, а к лежням - обратными скобами.

Клеточные опоры

Возводятся из опиленных на два канта бревен или из брусьев (рис. 9.9).

Бревна верхнего ряда опоры, на которых лежит лежень, должны иметь диаметр с тонкого конца не менее 26 см, а бревна остальных рядов - не менее 18 см. Расстояние между осями длинных бревен принимается 80 см, коротких - 105 см. Длина бревен принимается: продольных - 520 см, поперечных - 120 см.