Металл - наиболее совершенный из материалов, применяемых для постройки современных мостов. Металл обладает хорошими механическими качествами при различных условиях работы под нагрузкой. Вместе с тем он хорошо поддается обработке и позволяет обрабатывать элементы различной формы для конструкций разнообразных систем. Эти качества способствовали широкому использованию металла для постройки мостов. При этом в мостах металлическими делают только пролетные строения. Опоры чаще массивные (из камня, бетона, железобетона) и редко металлические, причем признаком капитального металлического моста являются металлические пролетные строения, поставленные на капитальные опоры. В особо высоких мостах, виадуках, а также в путепроводах и эстакадах иногда делают металлические надземные или надводные части опор.

В балочном пролетном строении основной несущей конструкцией служат главные балки или фермы. Пролеты до 33 и даже 55 метров позволяют применять более простые в изготовлении и эксплуатации балки со сплошной стенкой.

В ферме вместо сплошной стенки поставлены раскосы, иногда со стойками и подвесками, причем относительное (к балкам) облегчение ферм резко возрастает с увеличением пролета.

Уменьшение массы достигается также применением неразрезных и консольных балок и ферм, перекрывающих не один, а более пролетов.

В настоящее время для металлических конструкций мостов применяют строительные углеродистые или низколегированные стали. Ведутся исследования по применению для мостов и более высокопрочных сталей, в частности термообработанных. Имеются также отдельные случаи применения в мостах легких дюралюминевых сплавов.

Металлические пролетные строения могут значительно превосходить по длине пролеты из других материалов.

Существенное преимущество металлических мостов заключается в индустриальности их изготовления и сборки. Все элементы металлических мостов изготавливают на хорошо оборудованных заводах и доставляют на место постройки, где производят сборку. Сборка металлических мостов может быть польностью механизирована, что позволяет вести монтажные работы быстрыми темпами.

Многие системы металлических пролетных строений могут быть легко собраны навесным способом, установлены на место надвижкой или доставлены на плаву. Это облегчает постройку мостов через глубокие горные лощины, многоводные реки и реки с интенсивным судоходством.

Металлические арочные мосты, являясь распорной системой, требуют меньшей затраты металла на пролетные строения, чем мосты балочных систем. Но из-за передачи распора, опоры приходится делать более мощными. При хороших грунтах арочная система часто бывает весьма целесообразной. По своей конструкции арочные мосты имеют арки сплошного сечения или же решетчатые арочные фермы.
Распор арочного пролетного строения может быть воспринят затяжкой. В этом случае пролетное строение превращается в безраспорное балочное.

По условиям своей работы эта система относится к комбинированным.

Вантовые и висячие системы.

Главными несущими элементами служат кабели или ванты, работающие на растяжение, выполняемые из высококачественной стали большой прочности. В случае закрепления этих элементов с помощью оттяжек в грунте или устоях висячие мосты называют распорными.

Для увеличения вертикальной жесткости мосты снабжают балками жесткости. В этом случае система превращается уже в комбинированную.
Если закрепить концы оттяжек к концам балки жесткости и передать ей горизонтальные слагающие усилия в оттяжках, то система становится внешне безраспорной. Другую разновидность внешне безраспорных мостов представляют системы с балкой жесткости, поддерживаемой системой вантов, симметрично или несимметрично расположенных по обе стороны пилонов. Безраспорные системы в отношении опорных реакций аналогичны балочной системе. Так как висячие мосты по сравнению с мостами других систем имеют меньшую жесткость, то их устраивают, как правило, на автомобильных дорогах и в городах. Кроме рассмотренных выше систем, в металлических мостах применяют также комбинированные системы, образованные из балок (или ферм), усиленных нижним дополнительным поясом в виде шпренгеля или гибкой арки.

Железобетонные мосты.

Характерная особенность сталежелезобетонных пролетных строений - жесткое прикрепление железобетонной плиты проезжей части к стальным главным балкам, которое включает плиту в совместную работу с балками, вызывает сжатие железобетонной плиты при изгибе балок, что существенно уменьшает площадь сечения верхних стальных поясов балок, исключает верхние продольные связи, повышает горизонтальную жесткость пролетных строений, снижает расход стали на 12 - 18%.

Сталежелезобетонные пролетные строения с ездой на балласте имеют хорошие эксплуатационные качества, но более высокую стоимость, трудоемкость и продолжительность монтажа.

Мостовое полотно с ездой на балласте состоит из путевых рельсов, контруголков, шпал, балласта и железобетонной плиты с бортиками, тротуарами и металлическими перилами.

Рельсовый путь укладывают со строительным подъемом за счет изменения толщины балластного слоя под шпалами. При этом расстояние от нижней плоскости шпал до верха защитного слоя на водораздельных точках должно быть не менее 20 см.

Габаритные размеры и монтажный вес блоков плиты с изоляцией позволяют перевозить их по железным и автомобильным дорогам и устанавливать на место стреловыми кранами. Железобетонную плиту прикрепляют к стальным балкам с помощью гибких анкеров из арматурных стержней с крюком или петлеобразной формы, жесткими упорами из отрезков уголков с ребрами, швеллеров, тавров, труб или полос, а также высокопрочными болтами.
Стальные балки сталежелезобетонных пролетных строений обычно имеют сварное двутавровое сечение. Высота балок составляет 1/13 - 1/15 расчетного пролета. Вертикальные стенки балок имеют толщину 12-14 мм и для устойчивости укреплены двусторонними вертикальными ребрами жесткости, а при пролетах 45 м и более, - кроме того, продольными ребрами жесткости в сжатой зоне балок. Стальные балки длиной 45 м и более изготовляют крупными блоками, которые соединяют при монтаже высокопрочными болтами с помощью вериткальных и горизонтальных накладок.

Конструкции стальных балок, связей и железобетонных плит максимально унифицированы, что упрощает изготовление пролетных строений. Стальные балки пролетных строений 18,2 - 33,6 м объединяют связями на заводе и перевозят одним блоком, а пролетных строений 45,0 - 55,0 м крупными блоками, которые содиняют на монтаже.

Деревянные мосты.

С тех пор, как появился первый железнодорожный мост, все изменилось. Какие красивые жд мосты есть в мире? Мы составили список из 15 таких мест. Мы определили самый красивый железнодорожный мост, а также самый высокий железнодорожный мост. В нашем списке вы увидите самые красивые железнодорожные мосты по всему свету, в том числе железнодорожный висячий мост, который поражает воображение. Все железнодорожные мосты, фото которых вы видите – это не сюрреализм.

2. Мост в четыре раза шире реки, через которую он проходит, может по праву считаться лучшим в рейтинге необычные железнодорожные мосты и красивые железнодорожные мосты, которые стоит посмотреть. Этот мост проходит через реку Юрибей на севере России . И благодаря тому, что мост проходит не только через реку, но и по суше, когда наступает половодье, поезда проходят его без проблем.

3. В Ростове-на-Дону существует своеобразная разводная переправа из трех частей — Темерницкий мост .

4. Железная дорога в Швейцарии поражает и радует глаз одновременно.

5. В Чувашии в деревне Мокры расположен удивительно красивый железнодорожный виадук. Сам мост уже не действует.

6. Увидеть воочию обязательно захочется мосты, расположенные по всему миру, а не только в России. Знаменитый железнодорожный мост Форт-Бридж , пересекающий реку Форт в Шотландии , находится под защитой ЮНЕСКО. Это самый длинный и старый в мире действующий консольный мост. По нему поезда ездят с 1890 года. Круто, правда?

7. Наконец, мы рекомендуем посмотреть на еще одно инженерное чудо. Железнодорожный мост через Енисей . Строительство начато в 1895 году. 30 августа 1896 года мост заложен. Закрыт в 2007 году. Этот мост рекордсмен по стоимости строительства на то время – все обошлось в 3 млн руб. Эта модель моста удостоена почетных наград – Гран-При и золотой медали в области архитектуры.

8. Знаменитый подвесной железнодорожный мост в Риге известен тем, что был практически разрушен во время Первой мировой войны. Этот мост стал практически символом Риги, как Эйфелева башня стала символом Парижа.

Посмотрите-ка еще видео на Youtube с впечатляющими мостами мира, возможно вы после него составите список стран, которые обязательно стоит посетить в своей жизни ?

Делитесь впечатлениями о статье со своими друзьями, они будут поражены. И отправляйтесь обязательно посмотреть на них воочию! А перед те, как отправиться — прочитайте еще одну нашу статью про , которые вы просто обязаны увидеть своими глазами и прямо сейчас, ведь они просто восхитительны! ?

Железнодорожный мост через реку Исеть (г. Каменск-Уральский)

Железнодорожный мост - искусственное сооружение, которое строится для укладки полотна через водные препятствия. На небольших водотоках и суходолах устраивают малые мосты, трубы или лотки. Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады. В местах пересечения железных и автомобильных дорог или двух железнодорожных линии строят путепроводы. Для пересечения ущелий, глубоких долин и оврагов строят виадуки, для пересечения с городской территорией - эстакады. Эстакады также строят на подходе к большим мостам.

Конструкция моста

Мост состоит из пролётных строений, являющихся основанием для пути и опор, поддерживающих пролётные строения и передающих давление на грунт. Опоры состоят из фундамента и видимой части (тела). Фундаменты опор сооружаются при неглубоком залегании прочных грунтов на естественном основании, а при слабых грунтах - на сваях. Концевые опоры моста называются устоями, а промежуточные - быками. Устои служат подпорной стенкой, для примыкающего к мосту земляного полотна. Пролётные строения опираются на опоры через опорные части, которые позволяют пролётному строению поворачиваться и продольно перемещаться при изгибе под нагрузкой и при изменении температуры. Под одним концом пролётного строения помещают неподвижные опорные части, допускающие только поворот, под другим концом - подвижные, перемещающиеся на катках. Пролётное строение состоит из балок, ферм, связей между ними и мостового полотна.

Материалы пролётного строения

Деревянные мосты широко применялись в первый период строительства железных дорог, а также во время Великой Отечественной войны для быстрого восстановления разрушенных мостов. Достоинствами этих мостов являются простота конструкции, возможность использования местных материалов, дешевизна и быстрота сооружения. Однако они недолговечны, пожароопасны и сложны в содержании.

В XIX в. широкое распространение для строительства железнодорожных мостов получил камень. Каменные мосты долговечны, надёжны и требуют небольших затрат на содержание. Каменные мосты имеют значительную собственную массу, поэтому малочувствительны к увеличению массы поездов, меньше других мостов реагируют на удары при движении поездов, при езде по ним производится меньше шума. Недостатками каменных мостов является большая трудоёмкость строительства и ограниченная длина пролёта. В конце XIX - начале XX вв. каменные мосты уступили место бетонным, железобетонным и стальным мостам.

Металлические мосты получили широкое распространение благодаря высокой прочности при сравнительно малой массе, возможности применения типовых деталей, высокой механизации сборочных работ. Металлические мосты составляют около 70 % общей протяжённости железнодорожных мостов. Их недостатками являются большой расход металла и необходимость тщательного ухода для предотвращения коррозии.

Железобетонные мосты являются основным типом малых мостов. Они более долговечны, чем металлические и требуют меньших затрат на содержание. Железобетонные конструкции также применяются в средних и больших пролётах железнодорожных мостов, однако их большая масса усложняет строительно-монтажные работы и требует более мощных опор.

В сталежелезобетонных мостах железобетонная плита проезжей части или балластного корыта объединена со стальными главными и поперечными балками или фермами и включена в совместную работу с ними.

Мостовое полотно

На железнодорожных мостах применяются два вида мостового полотна: с ездой на балласте и безбалластное. Полотно с ездой на балласте применяется на железобетонных и сталежелезобетонных мостах. Балластная призма используется однослойная щебёночная или двухслойная из асбестового балласта поверх дренирующего щебёночного слоя. Балласт укладывается в балластное корыто, наименьшая толщина балласта под шпалой составляет 25 см, наибольшая толщина не должна превышать 60 см. Из-за большого собственного веса применение мостового полотна с ездой на балласте ограничено пролётами 33 м для железобетонных мостов и 55 м - для сталежелезобетонных.

Мостовое полотно безбалластного типа применяется преимущественно на металлических мостах. Для устройства мостового полотна используются деревянные, металлические или железобетонные поперечины (мостовые брусья), а также сплошные железобетонные плиты. Мостовые брусья укладываются на продольные (главные) балки на расстоянии 10-15 см друг от друга во избежание провала колёс между ними. Вертикальные прогибы пролётных строений могут достигать 1/800 расчётного пролёта. Для обеспечения плавности движения поездов рельсовому пути придают строительный подъём по дуге круга или параболе за счёт изменения высоты мостовых брусьев. Стрела подъёма должна примерно соответствовать величине прогиба от половины нормативной вертикальной нагрузки.

Охранные приспособления

Охранные приспособления предназначены для обеспечения безопасного прохода поезда в случае схода колёсной пары или тележки на мосту или на подходе к нему. Для этого внутри рельсовой колеи у каждого путевого рельса укладывается сплошная линия контррельсов или контруголков. Контррельсы ограничивают боковые смещения подвижного состава, сошедшего с рельсов, предотвращая его падение и опрокидывание. Контррельсы протягивают до задней грани устоев и далее их концы на протяжении не менее 10 м сводят «челноком», заканчивающимся металлическим башмаком. Челнок воспринимает удар от сошедшей колёсной пары и отклоняют её в желоб между рельсами и контррельсами. На мостах с безбалластным полотном из деревянных, металлических или железобетонных брусьев для предотвращения продольного смещения поперечин и провала колеса между ними снаружи путевых рельсов укладываются охранные (противоугонные) уголки иди брусья.

См. также

Литература

• Железнодорожный путь / Т. Г. Яковлева, Н. И. Карпущенко, С. И. Клинов, Н. Н. Путря, М. П. Смирнов; под ред. Т. Г. Яковлевой. М.: Транспорт. 1999. 405 с.
• Бройтман, Э. З. Железнодорожные станции и узлы [Текст] : учебник для студентов техникумов колледжей ж/д тр-та / Э. З. Бройтман. - М. : Маршрут, 2004. - 370 с.

В мостах с пролетными строениями разрезной балочной системы на опоре находятся как подвижные, так и неподвижные опорные части. При этом на опору действует горизонтальная сила от торможения, а равнодействующая вертикальных опорных давлений или загружение одного пролета не совпадает с осью опоры. Такая опора работает на внецентренное сжатие, при котором требуются большие размеры сечений по сравнению с сечениями опоры, испытывающей центральное сжатие.

Отсутствие деформационных швов создает плавную кривую прогибов (без точек перелома), что важно при эксплуатации мостов. Недостаток неразрезной балочной системы, как системы статически неопределимой – чувствительность к осадками опор: неравномерная осадка вызывает внутренние усилия. Поэтому такие системы требуют надежных оснований.

Недостаток неразрезной балочной системы в виде чувствительности к осадкам опор можно исключить, если в определенных мостах поставить шарниры и превратить систему в статически определимую. Такую систему называют консольно-балочной. Но постановка шарниров усложняет конструкцию, а переломы линии прогибов в местах шарниров отрицательно сказывается на эксплуатационных качествах пролетного строения. Положительный изгибающий момент в средней части пролета воспринимается растянутой арматурой, расположенной внизу балки, и сжатым бетоном верхней части балки. При этом в сжатую зону включается сечение плиты. Отрицательный момент в опорном сечении воспринимается верхней растянутой арматурой и сжатым бетоном ребра.

5. Мостовое полотно железнодорожных мостов.

МП – совокупность конструктивных элементов, предназначенных для укладки рельсового пути и эксплуатации пути.

В состав входит:

1 – Балластная призма

2 – Элементы жд пути

3 – Элементы гидроизоляции и водоотвода.

4 – Тротуары и убежища.

Мостовое полотно железобетонных пролетных строений устраивают, как правило, с ездой на балласте. Возможно применение мостового полотна с непосредственным прикреплением пути к железобетонной плите, а также устройство пути на ж/б, деревянных или металлических поперечинах.

Мостовое полотно при езде на балласте состоит из рельсов (Р75), скреплений и шпал. При длине моста более 25 м или его расположении на кривой радиусом менее 1000 м устанавливают охранные приспособления. На мостах с охранными приспособлениями на 1 км пути укладывают не менее 2000 шпал, на остальных мостах кол-во шпал должно быть таким же, как и на прилегающих участках.

При строительстве новых и переустройстве существующих мостов размеры балластного корыта должны обеспечивать пропуск щебнеочистительных машин.

На всех мостах длиной более 25 м предусматривается устройство двусторонних тротуаров с перилами для прохода обслуживающего персонала. Тротуары устраивают также на всех мостах высотой более 5 м и на всех путепроводах и мостах, расположенных в пределах станций. В северной строительно-климатической зоне тротуары должны иметь все мосты длиной более 10 м.

Тротуары на ж/б ПС индустриального изготовления устраивают, как правило, в виде съемных конструкций. В этом случае применяют металлические или железобетонные консоли на которые укладывают тротуарные плиты.

На пролетных строениях с уширенным балластным корытом для пропуска щебнеочистительных машин боковые тротуары можно не устраивать.

На всех мостах длиной более 50 м, а на участках скоростного движения и в северной климатической зоне на мостах длиной более 25 м должны предусматриваться площадки-убежища для размещения людей и материалов при проходе поездов. Убежища размещают на удлиненных железобетонных или металлических консолях через 50 м (25 м для скоростного движения) в шахматном порядке. Для новых мостов ширина убежища должна быть не менее 1 м и длина – не менее 3 м.

6. Опоры и опорные части балочных мостов. Назначение размеров.

Основное назначение опор – передача нагрузок с пролетных строений на грунтовое основание.

Опоры должны обладать необходимой долговечностью, прочностью, устойчивостью, трещиностойкостью.

Опоры подразделяют на промежуточные и концевые (устои). Кроме восприятия нагрузок с пролетных строений, устои испытывают давление грунта насыпи от собственного веса и от действия нагрузок, расположенных на насыпи.

Опоры как правило состоят из трех основных частей: тела, оголовка, фундамента. Устой может иметь также элементы, обеспечивающие сопряжение опоры с конусом насыпи. Оголовок как правило включает в себя армированную подферменную плиту, служащую для обеспечения равномерной передачи давления от пролетных строений на тело опоры; расположенные на подферменной плите подферменники в виде железобетонных выступов, на которые устанавливают опорные части; сливы, обеспечивающие сток воды с поверхности опоры.

Фундаменты опор могут быть массивными, в виде свайных ростверков, в виде опускных колодцев. По способу сооружения опоры могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными.

Функции ОЧ:

1 – Фиксированная передача давления с ПС на опоры.

2 – Обеспечение работы ПС в соответствии с расчетной схемой.

Плоские у ПС от 4 до 7,3 м.

Тангенциальные ОС – для ПС от 9,3 до 16,5 м

Катковые и секторные ОЧ.

Назначение основных размеров опор

В пф =В+b оч +2(с 1 +с 2) – поперек оси моста.

С пф =l п -l+D+0,5(a поч +a ноч)+2(с 1 +с 2) – вдоль оси моста.

7. Общие положения расчетов железобетонных мостов.

Целью расчета и конструирования жб ПС является обоснование оптимальных размеров элементов ПС с учетом обеспечения их прочности, трещиностойкости, жесткости и рационального использования в них бетона, арматуры.