6. Различные виды деревянных опор

Рассмотренные в пп. 2 и 3 опоры являются частью деревянно­го моста. Однако на деревянные опоры устанавливают и стальные пакеты и пролетные строения различных пролетов. Поэтому по конструкции и размерам опоры разнообразны. Но по способу опирания на грунт все опоры можно свести к трем типам.

Распространенный тип опор — на сваях. При малой высоте мо­ста сваи одновременно служат стойками самой опоры (см. рис. 44). Выше уровня земли или воды сваи при необходимости наращивают (см. рис. 46, б) или используют в качестве фундамента для рамной надстройки, как это делают в рамно-сваиных опо­рах (рис. 56, а).

Рис. 56. Деревянные опоры:

а — рамно-свайная; б —ряжевая; в — рамно-лежневая (с заложением на подушке); г — клеточный бык; д — клеточный устой

Если в затопленном водой месте забить сваи невозможно (на­пример, при каменистом грунте), прибегают к устройству ряже­вых опор (рис. 56, б). Изготовленный в виде бревенчатого или брусчатого сруба ряж опускают на выровненное дно, загружая внутрь камень. Применялись ряжи и в качестве объемлющих оболочек опор, внутри которых до заполнения камнем забивают сваи в грунт.

На ряже, возвышающемся над горизонтом ледохода, может быть установлена рамная надстройка. В таком виде опора явля­ется рамно-ряжевой.

В безводных местах при отсутствии опасности размыва опору из рам проще заложить на грунте (рис. 56, в). В такой рамно-лежневой опоре фундаментом для рам служат лежни из бревен или брусьев.

Перечисленные виды опор (свайные, ряжевые и лежневые) в сочетании с рамными надстройками исчерпывают все разнооб­разие деревянных опор, Применяемые иногда опоры в виде кле­ток из шпал, брусьев (рис. 56, г, д) являются также лежневыми.

Каждый из типов опор имеет свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки.

Свайные и рамно-свайные опоры одинаково хороши при малых и больших пролетах, при различных высотах мостов, на сухом

месте и в воде. Они экономичны по расходу материалов и практичны в эксплуатации. Сваи при достаточном заглублении в грунт надежны в условиях возможного подмыва грунта.. Поэтому такие

опоры, особенно рамно-свайные, распространены более чем другие типы деревянных опор. При высоте опоры над землей или водой 5—6 м и более требуетея наращивать сваи, что трудоемко и длительно. В этом отношении лучше рамно-свайная опора (рис. 57). В ней все сваи,

срезанные в одном уровне у поверхности земли или воды, перекрыты в рядах насадками, а в другом направлении — связаны схватками (рис. 57, б). На таком свайном помосте или ростверке ставят рамы (рис. 57, а), заготовленные обычно заранее для

ускорения работ. Рамы по высоте объединяют связями в неизменяемую конструкцию (рис. 57, в). Под пролетные строения на рамной надстройке укладывают брусья. Соединения элементов на болтах. В стальных планках (рис. 57, г, е, ж) проще ставить шу­рупы.

В такой конструкции рамно-свайной опоры крайние наклонные стойки внешне напоминают уже известные укосины (см. рис. 46, б).

Расширяющаяся книзу рама здесь также придает опоре повышенную боковую устойчивость.

Но из сопоставления обеих опор (см. рис. 46, б и 57) легко заметить, что в раме наклонный элемент, поддерживая насадку, является основным элементом, как и остальные стойки рамы.

Укосина же (см. рис. 46, б) лишь сбоку подкрепляет сваю, в которую она врублена и поэтому служит дополнительным элементом к основным (коренным) сваям. Кроме того, укосина требует забивки специальных подкосных свай, что нерационально и в со­временных типах опор не применяется.

Стойки для увеличения устойчивости рамы иногда располага­ют веерообразно, а самые рамы или только наружные из них ставят с наклоном для повышения устойчивости в другом направ­лении моста; примером этому служит опора по рис. 56, а.

В этой опоре, предназначенной для поддержания концов двух стальных про­летных строений пролетом по 33,6 м, в опирании между нижними насадками рам А и насадками ростверка В проложены под каждой стойкой по три бревна С, отесанных на два канта. Они увеличивают площадь смятия насадок и, перекрывая все насадки ростверка, равномернее передают опорное давление на его сваи. На рамной надстройке размещена клетка подопорных брусьев.

При глубине воды более 2 м необходимо укрепление подвод­ной части свайных опор. Среди различных способов распростране­ны: укрепление металлическими тяжами (рис. 58, а), деревянны­ми или металлическими каркасами неизменяемой формы (рис. 58, б), обсыпка камнем в ряжевых оболочках, а при небольшой глу­бине и допустимости стеснения русла —без оболочек.

Тяжи из круглого железа с петлей на нижнем конце в об­хват сваи опускают по одному под воду до дна. Верхний конец после опускания тяжа отводят в противоположную сторону опо­ры так, чтобы тяж занял наклонное по диагонали положение. При натяжении тяжа нижняя петля так или иначе «самозакреп­ляется» на свае.

В одном случае петля сжимает сваю двумя полухомутами (рис. 59, а), а в другом — одним полухомутом, замкнутым болтом и снабженным приваренными зубьями (рис. 69, б), в третьем случае петля врезается зубьями (рис. 59, в) и т. д. Верхний конец тяжа с резьбой закрепляют гайкой (рис. 59, г).

Тяжами укрепляют опору в направлении поперек и вдоль мо­ста.

Каркасы состоят из двух или трех горизонтальных рам с ячейками для свай опоры. Рамы соединены стойками и диаго-

нальными схватками (рис. 58, б). Такой объемный каркас опу­скают на дно перед забивкой свай опоры. В дальнейшем каркас служит средством объединения свай опоры, придавая ей устой­чивое положение. Из-за большого расхода материалов каркасы применяются при глубине воды более 4—5 м.

Засыпка камнем подводной части опоры также повышает ее устойчивость и тем более, чем выше засыпка. Но с увеличе­нием высоты возрастает по крайней мере вдвое ширина засыпки, что стесняет русло и может угрожать подмывом опор.

Чтобы меньше стеснять реку, на дно опускают оболочку на­подобие ряжа, объемлющую опору (или забивают сваи частоко­лом), внутрь ее засыпают камень. В нижней части оболочку об­сыпают снаружи камнем для предотвращения подмыва ее.

Свайная опора в оболочке с камнем внешне напоминает ряже­вую опору, но по существу они различны, В свайной опоре нагруз­ка передается сваями, а оболочка с камнем лишь обеспечивает устойчивость сваям, увеличивая давление на грунт. В ряжевой опоре нагрузка передается на грунт ряжем.

Сваи забивают глубоко в грунт и таким образом защищают от подмыва и осадок. Ряжевую опору закладывают на поверхно­сти грунта, причем верхний слой его, как правило, слабый. По­этому ряжевые опоры при их большой массе подвержены значи­тельным осадкам.

Кроме осадок, из-за уплотнения и подмыва грунта в ряжах велики собственные осадки вследствие смятия под нагрузкой и усушки древесины. Сваи забиты вертикально и нагружены в том направлении, в котором древесина меньше всего обминается и укорачивается при усушке (т. е. вдоль волокон). В ряже, напро­тив, бревна или брусья расположены горизонтально и обминаются нагрузкой поперек волокон. В том же направлении происходит и наибольшая усушка.

Ряжи, таким образом, характеризуются повышенным расходом материалов, большим загромождением русла и осадкой.

Лежневые опоры, как и ряжы, располагают на грунте. Во из­бежание осадок, а также выпирания опор из-за пучения грунта лежни закладывают ниже глубины промерзания грунта. При этом котлован засыпают хорошо дренирующим, т. е. пропускаю­щим воду грунтом — щебнем, гравием или крупным песком.

Для меньшего загнивания опору размещают сверху на дрени­рующей подушке (см. рис. 56, в). Лежни из брусьев или оте­санных на два канта бревен располагают под нижними насад­ками у стоек, чтобы меньше изгибать насадку рамы. Конструкция самой опоры не отличается от рамных надстроек других опор.

Клеточные опоры хуже рамно-лежневых увеличенным расхо­дом материалов, значительными осадками из-за смятия и усушки древесины поперек волокон. Кроме этих остаточных осадок, в кле­точных опорах велики упругие осадки. Под поездом древесина сильно сжимается поперек волокон, а освободившись от нагруз­ки, возвращается в первоначальное состояние. Упругая осадка достигает 15 мм на каждый метр высоты. Для снижения упругого сжатия древесины надо тщательно подбирать брусья по толщине в рядах клеточной опоры, чтобы равномернее распределить дав­ление на возможно большее число пересечений брусьев и тем уменьшить давление на каждое пересечение.

Брусья в смежных рядах соединяют строительными скобами. Из-за больших осадок клеточные опоры обычно применяют вы­сотой не более 3—4 м, хотя и при такой высоте они ухудшают эксплуатацию, нередко требуя ограничивать скорость движения поездов.