2.6. Пролітні будови аркових мостів
Арковими залізобетонними мостами завдяки високій міцності залізобетону можна перекривати великі прольоти. Такі мости успішно конкурують з металевими мостами. Прикладом можуть служити унікальні залізобетонні аркові мости, побудовані у нас і за рубежем: двоярусний арковий міст через Дніпро прольотом 228 м, міст через р. Парана на границі між Бразилією і Парагваєм прольотом 290 м, міст через р. Параматту в Сіднейській гавані прольотом 305 м і ін.
За основний параметр в аркових мостах приймається відношення стріли підйому до прольоту. Це відношення знаходиться в межах від 1/6 до 1/16 і залежить в основному від рельєфу місцевості. Чим більша стріла підйому арки, тим менший розпір.
Аркові мости відносяться до розпірних систем і виконуються у вигляді трьохшарнірних, двохшарніх і безшарнірних склепінь і арок з їздою поверху, посередині і понизу (див. рис. 2.3). Проїзна частина мосту підтримується: при їзді поверху стійками, при їзді понизу підвісками і при їзді посередині частково стійками і частково підвісками.
Видатною спорудою є двоярусний безшарнірний арковий міст прольотом 228 м з монолітного залізобетону через р. Старий Дніпро (див. рис. 2.2). За розмірами прольотів цей міст уступає деяким закордонним автодорожнім мостам, однак він має найбільший проліт з мостів, запроектованих під спільний рух автотранспорту і поїздів. Верхній ярус моста розрахований на важке залізничне (два шляхи), а нижній на автомобільне навантаження.
Арковий міст зі стрілою підйому 34 м виконаний у вигляді коробчатого склепіння змінного перерізу. Висота склепіння в ключі становить 6 м, до п’ят вона збільшується до 7 м. Таке порівняно невелике збільшення жорсткості склепіння до опор забезпечує кращий розподіл напружень у перерізах, чим у більш старих безшарнірних мостових склепіннях. Коробчате склепіння складається з чотирьох ребер шириною по 350 мм і суцільних нижньої і верхньої плит постійної товщини 400 мм.
З побудованих останнім часом збірних залізобетонних мостів великий інтерес з точки зору інженерного вирішення викликає міст через р.Єнісей в м. Красноярську (рис. 2.18, а) з прольотами по 150 м.
а
б
Рис. 2. 18. Конструкції аркових мостів: а – у м. Красноярську через р. Єнісей; б – через р. Параматту в Сіднейській гавані
Аркові пролітні будови у вигляді напівсклепінь виготовлялися заздалегідь на березі і доставлялися до місця установки на плаву. Монтажна маса кожного напівсклепіння 1500 т. Розкружавлення здійснювали з плавучих опор. Надаркова будова моста складається з блоків п’яти типорозмірів, маса блоків від 2 до 5 т, повторюваність їх до 600 разів. Бетон класу В40.
Висота склепіння для простоти виготовлення прийнята по довжині всього прольоту постійною з відношенням до прольоту 1/47. Підйом склепіння складає 1/8,3 прольоту. Конструкція надаркової будови складається з плоских поперечних рам, розміщених на відстані 9,5 м. Три крайні найбільш високі рами жорстко з’єднані з арками, четверта спирається на арки шарнірно, а остання представляє гнучку стінку.
Проїзна частина складена з П-подібних панелей 9,53,06 м з висотою ребер 0,8 м, об'єднаних у шестипролітну нерозрізну систему. Елементи рам заготовлені в літню пору на полігоні, аркові пролітні будови виготовляли на березі у вигляді окремих напівсклепінь довжиною 75 м з наступною подачею в проліт на плаву.
Становить інтерес конструкція моста прольотом 305 м через р. Параматту в Сіднейській гавані в Австралії (рис. 2.18, б). Пролітна будова складається з чотирьох безшарнірних склепінь коробчатого перерізу, не з'єднаних між собою. Товщина стінок однакова по всій довжині прольоту. Зводи запроектовані зі збірних блоків масою до 50т з бетону класу В40. Проїзна частина надаркової будови складається з восьми попередньо напружених балок. Температурні шви в надарковій будові розташовані у чвертях прольоту. Для складання склепінь застосовувалися сталеві кружала, що послідовно переміщалися в поперечному напрямку в міру закінчення монтажу чергового склепіння. Блоки склепінь підвозилися баржами.