1.3. Варіанти мостового переходу

Розробку варіантів мостового переходу починаємо з розбиття мосту на прогони та вибору прогонових будов, якими перекриваються підмостові габарити. Типові балкові розрізні прогонові будови з попередньо напруженого залізобетону мають максимальну повну довжину 33,0 м (прогонові будови уніфікованого типу), тому для перекриття другого габариту 40,0 м необхідно використати конструкції більшої довжини – аркові та нерозрізні системи.

Мостове полотно в обох варіантах – з їздою на баласті, товщина баласту після укладання колії  м. Шпали – типові дерев’яні, довжиною  м або залізобетонні, епюра шпал на мостовому переході звичайна. Рейки залізничні типу Р65, відстань між рейками  мм. На балкових прогонових будовах передбачається влаштування зовнішніх металевих тротуарних консолей (з кожного боку) загальною шириною  м. Тротуари захищаються з зовнішнього боку типовими металевими перилами. Відмітка підошви рейки , відмітка бровки насипу .

Проміжні та берегові опори, а також фундаменти обох варіантів запроектовані залізобетонними.

Конуси насипів зводяться механізованим способом з насипного ґрунту. Після укладання зовнішні грані насипу ущільнюються та укріплюються типовими залізобетонними плитами розміром

За кожним варіантом підраховується відповідна величина отвору мосту, яка визначається безпосередньо розмірами проміжних опор за рівнем , а також проектним положенням конусів насипу:

 м;  м. (1.2)

Маємо задовільні розбіжності по обох варіантах між значеннями дійсного отвору мосту з заданим:

; . (1.3)

2. Ескізне проектування варіантів моста

2.1. Визначення об’ємів матеріалів за варіантом № 1

Схема мосту за першим варіантом

, (2.1)

де  – розрахунковий прогін уніфікованої прогонової будови з попередньо напруженого залізобетону, м;  – розрахунковий прогін комбінованої прогонової будови зі збірного залізобетону з їздою низом, м.

Балкова розрізна прогонова будова складається з двох суцільних залізобетонних блоків, кожен з яких містить плиту баластового корита та головну балку. Повна довжина конструкції  м. Висота балки  м, ширина нижнього поясу головної балки  м, товщина плити  м. Вути радіальні, радіусом закруглення  м. Об’єм залізобетону на один блок прогонової будови складає   , загальний об’єм   .

Комбінована аркова прогонова будова розрахунковим прогоном  м має повну довжину  м. Будівельна висота конструкції  м, висота від низу конструкції до верху арки  м. Об’єм бетону складає   , вага арматури  т. Прогонова будова обпирається на опорні частини габаритними розмірами (см).

Тіло всіх проміжних опор у першому варіанті в плані округле, радіус закруглення  м, закруглення робиться в напрямку течії водотоку. Опори споруджуються масивними монолітними. Ширина опор №№ 1, 4 вздовж мосту складає  м, поперек мосту –  м (рис. 2.1). Конструкція опор включає залізобетонні підферменники товщиною  м, що монолітно з’єднані з тілом опори.

Рис. 2.1. Схема опор №№ 1, 4 за варіантом 1

Опори №№ 1, 4 відрізняються тільки висотою тіла опори . Загальний об’єм монолітного залізобетону на створення ростверків і підферменників цих опор складає:

(2.2)

Загальний об’єм залізобетону на тіло опори № 1 при висоті  м становить

(2.3)

Відповідно, загальний об’єм залізобетону на тіло опори № 4 при висоті  м становить

(2.4)

Загальний об’єм монолітного залізобетону для зведення опор №№ 1, 4 складає

(2.5)

Проміжні опори №№ 2, 3, які знаходяться під навантаженням від ваги комбінованої прогонової будови, мають ширину вздовж мосту  м (рис. 2.2), а різниця у відмітках низу конструкції сусідніх прогонових будов компенсується висотою опорної (підферменної) площадки, яка складає  м.

Рис. 2.2. Схема опор №№ 2, 3 за варіантом 1

Опори мають ідентичну конструкцію, загальний об’єм монолітного залізобетону на їх зведення становить

(2.6)

Масивні монолітні стояни №№ 0, 5 мають розмір верхньої частини вздовж мосту  м. Кути нахилу зовнішньої та внутрішньої граней тіла з вертикальною віссю складають відповідно та . Стояни робляться обсипними, ухил конусу насипу (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Схема стоянів за варіантом 1 (спрощено)

Вздовж мосту тіло стояну має форму полігону, площа якого становить Загальний об’єм монолітного залізобетону для обох стоянів за варіантом 1 складає

(2.7)

Фундаменти за першим варіантом по всіх опорах мосту запроектовані пальовими. Тіло опори монолітно з’єднується з залізобетонним ростверком (прямокутним в плані та профілі), розміри якого в плані перевищують розміри тіла опори на  м, а висота складає  м. Ростверк об’єднує пальовий кущ із залізобетонних паль круглого перерізу діаметром  см. Палі крайніх рядів робляться похилими з ухилом , інші – вертикальні. Довжина паль – від до  м.

Площа поперечного перерізу однієї палі

(2.8)

Загальний об’єм залізобетону паль

(2.9)

Визначаємо об’єм ґрунту для зведення насипів (рис. 2.4), попередньо зробивши осереднення рівню підошви насипу.

Рис. 2.4. Схеми насипів (а – лівобережного, б – правобережного)

Об’єм конусів:

(2.10)

Об’єм насипу за конусом:

(2.11)

Об’єм ґрунту всередині насипу:

(2.12)

Загальний об’єм ґрунту лівобережного та правобережного насипів:

(2.13)

Опори №№ 2–4, які постійно знаходяться в руслі водотоку, для спорудження потребують шпунтового огородження. Приймаємо наступні загальні розміри шпунтових стінок: занурення в ґрунт основи – 2 м; перевищення над РМВ – 0,5 м; відстань від грані ростверку до шпунтової стінки – 1,0 м.

Для проміжної опори № 2 розміри шпунтового огородження наступні:

Рис. 2.5. Розміри шпунтового огородження для опори № 2

Площа шпунтових стінок складає

(2.14)

Для проміжної опори № 3 розміри шпунтового огородження наступні:

Рис. 2.6. Розміри шпунтового огородження для опори № 3

Площа шпунтових стінок складає

(2.15)

Для проміжної опори № 4 розміри шпунтового огородження наступні:

Рис. 2.7. Розміри шпунтового огородження для опори № 4

Площа шпунтових стінок складає

(2.16)

Загальна площа шпунтового огородження складає

(2.17)