Временные мосты, особенности и конструктивные элементы

 

Простейшими деревянными мостами распорной  системы являются подкосные мосты (рис.7, а), имевшие в прошлом широкое распространение на автомобильных дорогах.

К распорным  системам также относятся арочные  и висячие мосты, которые встречаются  на автомобильных дорогах. Арочные  деревянные мосты (рис.7,б) бывают целесообразны в горных районах. Деревянными арками можно перекрывать пролеты до 50 м, а при использовании клееных арок — и большие пролеты. Висячие мосты с деревянными балками жесткости, поддерживаемыми стальными канатами, применяют в горных районах для перекрытия препятствий, достигающих 80... 100 м.

В деревянных мостах применяются и комбинированные  системы. Так, при пролетах до 60 м может быть использована конструкция, состоящая из балки жесткости в виде решетчатой фермы (рис.7, в) и гибкой арки.

 

 

5.Конструкции деревянных мостов и способы их

строительства.

Деревянные  мосты малых пролетов — наиболее простые балочные мосты. Они состоят из пролетных строений и опор (рис. 8). Несущая часть пролетных строений может быть выполнена из отдельных простых или сложных прогонов, блоков простых или сложных прогонов, а также из клеефанерных блоков. Она поддерживает проезжую часть с тротуарами и перилами.

Проезжую  часть этих мостов на дорогах самых  низких категорий выполняют из дерева, а на мостах с двумя полосами движения — из асфальтобетона по деревянному настилу или из железобетонной плиты.

Опоры подразделяются на промежуточные и крайние. Промежуточные опоры, поддерживают пролетные строения, а крайние, кроме того, обеспечивают сопряжение моста с насыпью подходов. Они могут быть свайными, рамными, свайно-рамными и клеточными (ряжевыми).

Свайные опоры являются основным видом опор, их применяют во всех случаях, когда грунт допускает забивку свай. Сваи по верху объединяют насадкой, на которую опирают пролетные строения.

 

 

При высоте опор не более 4 м в многопролетных мостах их устраивают из одного поперечного  ряда свай. Для увеличения продольной жесткости моста и восприятия тормозных усилий при высоте опор более 4 м устраивают отдельные двухрядные (башенные) опоры (рис. 9). ). Башенные опоры по длине моста располагают через каждые три—пять пролетов в зависимости от перекрываемых пролетов и высоты опор, но не реже чем через 20...25 м.

 

Для обеспечения пространственной жесткости  пролетного строения главные фермы (балки) объединяются системой горизонтальных и вертикальных связей (рис. 10). Продольные горизонтальные связи располагаются в плоскости поясов главных ферм и представляют собой горизонтальные фермы, соединяющие главные фермы попарно (рис. 10, а).

Поясами ферм продольных связей являются пояса главных ферм. Горизонтальные связи воспринимают нагрузку от ветра и обеспечивают устойчивость сжатого пояса из плоскости ферм. Без верхних горизонтальных связей конструкция пролетного строения неработоспособна.

Поперечные  связи (рис. 10, б) соединяют между собой все главные фермы. Опорные поперечные связи воспринимают нагрузку от верхних горизонтальных связей и передают ее на опоры моста. Промежуточные поперечные связи совместно с проезжей частью обеспечивают распределение временной нагрузки между главными фермами.

 

Конструкция проезжей части деревянных мостов

Деревянные  мосты малых пролетов при небольшой  интенсивности движения транспортных средств на сельских дорогах, не имеющих хорошего покрытия, могут иметь проезжую часть в виде сплошного поперечного настила из круглых бревен (рис. 11, а) или пластин (рис. 11, б). Бревна или пластины укладывают плотно над прогонами и закрепляют прижимными бревнами, которые служат также колесоотбоями. Эти конструкции проезжей части возможны только при проезде автомобилей по мосту со сниженной скоростью.

Для обеспечения  более благоприятных условий  движения по мосту проезжую часть  устраивают с дощатым верхним  настилом. При малом расстоянии между  прогонами (до 0,5 м) она состоит из сплошного слоя поперечных пластин, поверх которого укладывают одиночный настил из досок, уложенных вдоль моста (рис.11,в). При больших расстояниях между прогонами по ним располагают реже более мощные поперечины (рис. 11, г) и укладывают на них двойной дощатый настил. Доски нижнего настила в этом случае направлены вдоль моста, их укладывают с зазорами 2... 3 см, обеспечивающими их проветривание. Верхний настил может быть поперечным и продольным. Он работает на износ и защищает от износа рабочий нижний настил. Толщину досок верхнего настила принимают не менее 5 см. На дорогах с асфальтобетонным покрытием мосты устраивают с проезжей частью в виде деревоплиты. Деревоплиту образуют из досок, уложенных на ребро и объединенных между собой клеем или гвоздями (рис. 11, д).

 

По  верху деревоплиты устраивают слой асфальтобетонного покрытия. Для  обеспечения лучшей связи асфальтобетона с плитой доски деревоплиты делают разной ширины, чтобы получалась гребенчатая поверхность с выступами высотой 2...3 см. Толщину слоя асфальтобетона над выступающими кромками досок деревоплиты принимают 4... 6 см. Для обеспечения большего срока службы доски деревоплиты антисептируют, а в асфальтобетонном покрытии необходимо устройство гидроизоляции.

В деревянных мостах средних пролетов применяются три типа конструкций проезжей части:

1. в виде железобетонной плиты или деревоплиты;

2. из поперечин и продольных рабочего и защитного настилов из досок;

3. из прогонов, опирающихся на поперечные балки, поперечного рабочего и продольного защитного настилов.

- в первом  типе железобетонная плита проезжей  части обеспечивает хорошее распределение  временной нагрузки между несущими  элементами и защищает их от  воздействия атмосферной влаги.  Кроме того, она может быть  жестко соединена с прогонами  и работать совместно с ними на общее действие нагрузки, значительно увеличивать несущую способность и жесткость пролетных строений. Она может быть сборной или бетонироваться на месте и объединяется с балками с помощью металлических выпусков, прикрепленных к балкам и входящих в тело плиты (рис. 12).

 

 

-Во  втором типе проезжей части  поперечины выполняют из бревен, окантованных на два параллельных канта. Поперечины укладывают комлями в разные стороны и крепят к дощато-гвоздевым фермам штырями (рис. 13, а).

- В третьем типе проезжей части поперечные балки (рис. 13, 6) выполняют парными из двух окантованных бревен. Это исключает необходимость применения бревен большого диаметра и обеспечивает симметричное расположение бревен поперечных балок относительно узла фермы. Каждое бревно поперечной балки крепится к поясам штырями. По поперечинам укладывают прогоны, а по прогонам — поперечный настил. Так как все прогоны объединяются между собой поперечным настилом, то нет необходимости все их крепить к поперечным балкам.

Тротуары  деревянных мостов выполняют повышенного  типа с продольным или поперечным дощатым настилом. Доски продольного настила укладывают на короткие поперечные подкладки из брусьев, прикрепляемых к поперечинам (рис. 14, а). Доски поперечного настила одним концом опирают на колесоотбой, а другим — на продольную тротуарную балку (рис. 14, б). Чтобы колеса подвижной нагрузки не задевали досок тротуарного настила, для них в колесоотбойном бревне устраивают продольный паз. Ограждающие тротуар перила состоят из перильных стоек, укрепленного к ним поручня и расположенных ниже поручня элементов перильного заполнения, обеспечивающего безопасность пешеходов. Для более надежного закрепления перильных стоек применяют усиление их перильными подкосами (см. рис. 14, а).

 

 

 

В целях уменьшения объема работ при возведении моста, сокращения численности рабочих и эффективного использования при строительстве кранов отдельные элементы пролетных строений рекомендуется заранее объединять в блоки, масса которых должна соответствовать грузоподъемности применяемых автомобильных кранов, а габариты — используемым для перевозки транспортным средствам. Изготовление блоков целесообразно при индустриальной централизованной заготовке элементов мостовых конструкций.

На рис. 15 приведено конструктивное решение такого блока для колейного пролетного строения. Он является транспортно-монтажным блоком и в наибольшей степени подготовлен к сборке пролетного строения при строительстве моста. Его ширину следует принимать 2,0... 2,4 м, что соответствует ширине кузова транспортных автомобилей. При пролетах 3 и 6 м он состоит из четырех  или пяти простых прогонов, поперечного рабочего настила и продольного защитного настила.

 

 

Рабочий и  защитный настилы выполняют из досок  толщиной 5 см. Доски рабочего настала прибивают гвоздями к каждому крайнему прогону, а к промежуточным — через одну в шахматном порядке. Доски защитного настила прибивают к рабочему настилу двумя гвоздями по концам доски и по одному гвоздю через 100...150 см по длине. Для удобства крепления колейных блоков к насадкам опор настил в блоке обрывают на расстоянии 50 см от концов прогонов. После укладки блоков на опоры и их закрепления концы прогонов закрывают закладными щитами, состоящими из досок поперечного настила с закрепленными участками защитных колей.

В поперечном сечении моста с одной полосой  движения с габаритом Г-4,5 два таких блока располагаются с межколейным просветом (рис. 16), который закрывается межколейным щитом со средним колесоотбоем, который препятствует заезду колеса подвижной нагрузки на середину щита.

Прогоны по ширине блока целесообразно располагать  равномерно с разворотом относительно оси моста (см. рис. 15). Разворот прогонов обеспечивает однотипность всех прогонов и блоков, а также возможность укладки блоков на насадку любым концом. Концы прогонов опиливаются на клин с уклоном 1:5 симметрично с обеих сторон. Эта обработка концов прогонов обеспечивает размещение впереплет прогонов смежных пролетов на насадках плоских опор (рис. 17). Длину прогонов принимают на 50 см больше расчетного пролета моста. Это позволяет перекрывать пролеты в случае отклонения полученного размера пролета от проектного. В связи с этим на концах прогонов для забивки штырей, прикрепляющих прогон к опоре, сверлят три отверстия (см. рис. 17). Одно из этих отверстий обеспечит рациональное положение штыря в насадке. Для крепления прогонов к насадке используют штыри диаметром 16 мм с глубиной заделки в насадке не менее 15 см.

Простые прогоны  для пролетных строений, собираемых из отдельных элементов, могут иметь такую же конструкцию, как и прогоны в колейном блоке. Кроме того, простые прогоны для этих пролетных строений могут быть выполнены вручную из круглых бревен. При изготовлении простых прогонов вручную бревна сверху выравнивают для опирания настила. Снизу прогоны подтесывают по концам на длине 60... 70 см так, чтобы высота всех прогонов на обоих концах была одинаковой. Подтеску бревен делают пологой с наклоном не более 1:4 и не более чем на 1/3 толщины бревна, чтобы не допустить откола древесины. Прогоны укладывают поочередно комлями в разные стороны, чтобы суммарное сечение всех прогонов по обе стороны от середины пролетов было одинаковым. Над опорами прогоны соседних пролетов укладывают вразбежку, как и прогоны колейных блоков. Прогоны крепят к насадкам штырями через заранее подготовленные отверстия.

Доски поперечного  настила прикрепляют к прогонам одиночными гвоздями в шахматном порядке через один прогон. Доски защитного настила обычно стыкуются над опорами. При недостаточной длине досок стыки располагаются вразбежку, чтобы в любом сечении стыковалось не более 1/3 досок. Доски прикрепляют к рабочему настилу гвоздями из расчета по два гвоздя на каждый конец доски, а по длине — по одному гвоздю через  100…150 см.

При необходимости  изготовления пролетных строений из лесоматериалов диаметром 20...22 см, а также при пролетах моста более 5...6 м применяют сложные и составные прогоны. В сложном прогоне два окантованных, уложенных одно на другое бревна соединяются по длине всего тремя штырями, которые не могут воспринимать сдвигающие силы при изгибе прогона. В связи с этим несущая способность сложного прогона из двух бревен равна их сумме несущих способностей. В составном прогоне бревна между собой объединяются часто устанавливаемыми связями (штырями, шпонками, колодками), способными эффективно воспринимать сдвигающие усилие, возникающее между бревнами при их изгибе, что резко увеличивает несущую способность этого прогона.

Пролетные строения могут быть составлены из блоков составных или сложных прогонов, уложенных на опоры, двух или трех щитов проезжей части и двух колесоотбоев.

 

Конструкции пролетных  строений с клееными, клеефанерными  балками и трубами

 

В конструкциях автодорожных мостов могут применяться  разрезные и неразрезные клееные балки прямоугольного и двутаврового сечений. Балки прямоугольного сечения проще в изготовлении, удобны для транспортировки и хранения, но с увеличением пролета они становится менее экономичными и уступает по эффективности балкам двутаврового сечения. Прямоугольное сечение целесообразно для балок пролетом до 8... 12 м, а при больших пролетах (15...24 м) рациональнее двутавровое.

Клееные балки прямоугольного (рис. 18, а) и двутаврового (рис. 18, б) сечений получают при склеивании плашмя по высоте нескольких досок. При этом доски должны иметь толщину не более 30 мм, влажность не более 12 %; их годичные слои должны быть направлены в одну сторону, так как чередующееся расположение годичных слоев способствует возникновению разрывающих усилий в клеевых швах. Высоту h клееных балок назначают от 1/10 до 1/15 их пролета. Ширина b прямоугольных балок не должна быть меньше 1/6 высоты Л. В клееных двутавровых балках толщину стенки Ь_с принимают не менее половины ширины пояса Ь. Для увеличения несущей способности клееных балок их крайние доски на высоту 0,15 А, но не менее двух досок сверху и снизу балки, выполняют из пиломатериала с древесиной лучшего качества.

 

Клеефанерные  балки в конструкциях автодорожных мостов применяют для перекрытия пролетов от 10 до 20...30 м. В этих балках из бакелизированной фанеры выполняют вертикальную стенку. При небольшом пролете фанерную стенку иногда выполняют из одного листа (рис. 18, в), но чаще ее выполняют из двух листов фанеры, расположенных с промежутком (рис. 18, г, д). При двойной стенке в ней уменьшаются касательные напряжения и увеличивается площадь клеевых швов, прикрепляющих ветви поясов к листам вертикальной стенки. Толщина фанеры в мостовых балках принимается не меньше 10 мм. Устойчивость фанерной стенки обеспечивается постановкой ребер жесткости, которые при одиночной стенке ставят по ее бокам, а при двойной стенке обычно вклеивают в зазор между листами стенки. Сжатый пояс этих балок обычно выполняют из досок, склеенных по вертикальным швам (см. рис. 18, г), а растянутый — из досок (см. рис. 18, д) или же из бакелизированной фанеры, приклеиваемой к стенке с помощью вспомогательных брусков (см. рис. 18, г). Для усиления соединения такого пояса со стенкой вспомогательные бруски ставят с обеих сторон каждого из листов стенки (рис. 18, е). Полезно также наклеивать на сжатый пояс сверху лист фанеры (рис. 18, ж).