Все объекты строительства можно разделить на две группы, к первой относятся объекты капитального строительства (здания, сооружения), а ко второй - линейные объекты (дороги, линии электропередач, газопроводы).
Железнодорожный мост – это элемент транспортной магистрали, необходимый для устройства дорожного полотна над водными препятствиями.
Железнодорожные мосты: виды, материалы
Одним из первых вопросов, на который необходимо ответить специалисту, проектирующему мост, является вопрос к какому типу объектов он относится, от этого будет зависеть состав проектной документации согласно Постановлению Правительства РФ №87. Те, кто относят мосты к линейным объектам, опираются на тот факт, что он является частью линейного объекта (железной дороги) и должен проектироваться согласно требованиям к линейным объектам. С другой стороны, мост не обладает теми характеристиками, которые свойственны линейным объектам, а именно большой протяжённостью (длина во много раз превосходит ширину), поэтому чаще всего эксперты относят его к объектам капитального строительства. Также этот объект требует довольно сложных технических и инженерных решений, особенно при разработке уникальных мостов.
Различают следующие виды железнодорожных мостов:
- железнодорожно-автомобильный мост – устраиваемый для переправы через водное препятствие (реку, озеро) как автомобилей, так и железнодорожных составов;
- путепроводы – железнодорожные мосты, которые возводят при пересечении автомобильной и железной дорог, или двух железных дорог;
- виадуки – железнодорожные мосты, устраиваемые при пересечении дорогой оврагов, ущелий;
- эстакады – железнодорожные мосты, которые устраивают при пересечении с городской территорией.
Мосты до 25 метров длиной относят к малым, от 25 до 100 метров - к средним, от 100 до 500 - к большим, а более 500 метров - к внеклассным. Они могут быть однопутными, двухпутными и многопутными в зависимости от категории дороги.
Самым длинным железнодорожным мостом является Даньян-Куньшаньский виадук, расположенный в Китае, его длина составляет 164,8 километра, по нему проложена скоростная железная дорога, соединяющая Шанхай и Нанкин.
Конструкция моста состоит из пролетных строений и опор. На опоры приходится нагрузка от пролетных строений и пути. Если грунты слабые, то фундамент для опор возводят на сваях. Опоры, располагающиеся по краям моста, называют устоями, они служат также и подпорной стенкой для земли, примыкающей к полотну.
Первые железнодорожные мосты строили из дерева, но несмотря на все их преимущества, они были недолговечны и часто уничтожались пожарами. В 19 веке для возведения мостов стали использовать камень, который в конце века заменили на железобетон. Сегодня возводят стальные, железобетонные, сталежелезобетонные мосты.
Рисунок 1. Фотография железнодорожного моста. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Этапы проектирования железнодорожного моста
Рассмотрим основные этапы расчета железобетонного железнодорожного моста:
- сбор и анализ исходных данных, описывается район проектирования, отверстие моста (расстояние между устоями), отметка уровня воды, категория дороги, климатические характеристики;
- определение требуемого количества пролетов и расстояния между пролетами;
- определение отметок на профиле моста (подошвы рельса, низа конструкций, бортика пролетного строения, бровки земляного полотна);
- определение параметров опор (промежуточных);
- определение характеристик береговой опоры;
- укрепительные мероприятия;
- анализ технико-экономических показателей.
По этой схеме разрабатывается два-три варианта моста, которые позже сравниваются по ключевым параметрам (стоимость погонного метра, объем железобетона (сборного и монолитного), трудоемкость).
Самый целесообразный вариант подлежит дальнейшему расчету и конструированию, производится подбор арматуры и проверка прочности элементов. На расчетной схеме условно показывают все элементы моста, линии влияния усилий, схему загружения. Сбор нагрузок включает в себя суммирование собственного веса балки, веса пролетного строения, веса балласта с частями пути, веса тротуаров, веса перилл, а также временной нагрузки от состава, которая учитывается с динамическим коэффициентом. Далее выполняется расчет на прочность по нормальным сечениям. Все подобранные сечения должны пройти проверку.
Железнодорожные мосты используются во всем мире, несмотря на сложности, связанные с их возведением, они доказали свою экономическую эффективность и целесообразность.
