Конструкции железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов

Железобетон был разрешен к применению на дорогах России в 1887 г. Железобетонные мосты – это наиболее распространенные ИССО железных дорог России, составляют около 50 % по протяженности и 68 % по числу. Установлено всего на железной дороге более 53 тысяч пролетных строений, из них около 37 тысяч – железобетонных.

Конструкции пролетных строений отличаются большим многообразием – с конца XIX в и по сегодняшний день установлены и эксплуатируются пролетные строения, запроектированные под нагрузки 1884, 1896, 1907 гг., 2ФД, Н6, Н7, Н8 и С14. Соответственно срок эксплуатации некоторых пролетных строений может превышать 100 лет. Железобетонные пролетные строения это плитные или ребристые конструкции, с числом ребер от двух до четырех. Пролетные строения из обычного железобетона составляют около 95 % от общего их количества. Диапазон перекрываемых ими пролетов – от 1,3 до 16,5 м. В пролеты от 11,5 и до 34,5 м установлены предварительно напряженные конструкции, доля которых в общем числе железобетонных пролетных строений не превышает 5%.

Одни из самых старых пролетных строений на сети железных дорог запроектированы под нагрузку 1907 г. (Тип А). Это монолитные конструкции, которые изготовляли на месте эксплуатации, отличающиеся большой высотой продольных бортов (около 75 см), иногда изготовленных из каменной кладки. При их изготовлении применяли гладкую арматуру (круглую или прямоугольного сечения, хомуты – полосовые), бетон марки 170…200. Полная длина – от1,34 до 12,069 м, ширина – от 340 см до 490 см. Сейчас срок их службы составляет около 100 лет.

В 1925 г. была введена новая схема железнодорожной нагрузки. Эксплуатируемые пролетные строения, запроектированные под эту нагрузку, имеют плитную или ребристую конструкцию (Тип В). Это монолитные элементы моста, изготовленные в проектном положении на месте эксплуатации. Высота основных несущих элементов изменяется по длине пролета. Она больше в середине и уменьшается к опорам. Водоотвод осуществляется в дренажи за устоями за счет продольного уклона дна балластных корыт. Арматура – гладкая, круглого сечения,бетон марки – 200…250. Полная длина плитных пролетных строений лежит в пределах от 1,16 м до 5,2 м, ребристых – от 3,9 м до 16,54 м. Средний срок их службы превышает 70 лет. Конструкция показана на рисунке 2.3.

Конструкция металлических пролетных строений железнодорожных мостов

На железных дорогах России эксплуатируют более 9 тыс. металлических пролетных строений суммарной длиной свыше 337 км, что составляет около 17 % от общего количества всех пролетных строений и около 50 % – от их суммарной длины. Эти пролетные дорог запроектированы под нагрузки:

1875, 1884 , 1887, 1896 гг. – заменены все на главном ходу;

1907, 1925 гг. – усилены;

1931 г. (Н7 и Н8), 1962 (С14) – выполняются работы текущего содержания.

Все наиболее распространенные пролетные строения условно можно разделить на балочные со сплошной стенкой и с решетчатыми фермами, на клепанные и сварные, а также по виду металла, из которого они изготовлены.

Опоры мостов

Опоры мостов принято классифицировать по материалу:

· деревянные – единичные временные конструкции;

· каменные, бетонные, сбороно-монолитные, сборные (массивные) – 69 % от общего количества опор;

· железобетонные (свайные 10 %; рамно-стоечные – 8 %);

· металлические – единичные конструкции.

Каменные опоры

Каменные опоры обладают хорошими эксплуатационными свойствами, но они трудоемки при изготовлении. Каменные опоры самый распространенный вид опор железнодорожных мостов. Расшивку швов каменных опор выполняют из цементопесчаного раствора или свинца.

Бетонные опоры

При изготовлении бетонных опор частыми дефектами являются усадочные и температурные трещины в теле опоры. На рисунке 2.14 пример конструкции бетонной опоры.

Сборные опоры

Единичные конструкции.

Сборно-монолитные опоры

Конструкции сборно-монолитных опор состоят по периметру из облицовочных контурных блоков, образовывающих полость для заполнения внутренней части опоры бетоном невысокой прочности и морозостойкости.

Облицовочные блоки изготавливаются из хорошего бетона на заводе (полигоне). Они не должны иметь закрытых полостей.

Железобетонные опоры

Конструкции железобетонных опор – это свайные и рамно-стоечные конструкции.

Такие конструкции опор нашли применение в путепроводах и на реках без ледохода или с небольшой толщиной льда. В последнем случае сваи или сваи-оболочки защищают металлом или массивом бетона.

Водопропускные трубы

Водопропускные трубы самые многочисленные ИССО более 56 % от общего их количества. Водопропускные трубы строят на периодических водотоках.

По материалу водопропускные трубы классифицируют:

деревянные – единичные сооружения;

каменные – 13 % от общего количества труб;

бетонные – 9 %;

железобетонные – 58 %;

металлические, в том числе гофрированные – 10 % и др.

По типу поперечного сечения тела трубы классифицируют:

круглые – 48 % (железобетон, металл);

прямоугольные – 30 % (железобетон);

сводчатые – 12 % (камень, бетон, железобетон);

арочные – 3 % (камень, бетон, железобетон).

По типу оголовка:

раструбный и раструбный с открылками– 30 %;

коридорный – 6 %;

портальный – 48 %;

воротниковый– 4 %.

Пешеходные мосты.

По материалу пролетного строения пешеходные мосты бывают железобетонные, металлические и композитные.Пролетные строения типовые, часто используют главные балки железобетонных пролетных строений автодорожных мостов. Опоры чаще железобетонные.

Проблемы пешеходных мостов:

– гибкость пролетных строений и как следствие неприятные ощущения пешеходов при проходе по мосту;

– у металлических мостов из старогодных рельсов образуются трещины по сварке и по металлу за счет остаточных напряжений.