3.3. Стальные коробчатые пролетные строения
В настоящее время находят применение коробчатые пролетные строения, которые состоят из сварных балок со сплошной стенкой, верхнего пояса в виде ребристого настила, мостового полотна с ездой на балласте.
Институтом Гипротрансмост разработан типовой проект коробчатых пролетных строений с ездой на балласте расчетным пролетом 33,6 и 45 м из двухслойной коррозионно-стойкой стали (типовой проект серия 3.501.2-143, инв. № 1298, ГТМ, 1987 г.) (рис. 3.8) [24].
Коробчатые
балки пролетного строения включают в
себя верхние и нижние горизонтальные
листы, вертикальные или наклонные стенки
с ребрами жесткости. Высота балок
составляет (1/12÷1/16)
,
ширина – не менее 1/25
.
Верхние и нижние горизонтальные листы балок усилены ребрами из полосовой стали, профилей, тавровой или угловой формы. Данная конструкция называется ортотропной плитой. Ортотропная плита – это сварная конструкция, состоящая из стального листа, усиленного продольными (стрингерами) и поперечными ребрами (балками). Продольные и поперечные ребра имеют разные сечение и шаг их расположения. Это приводит к тому, что конструкция обладает разной жесткостью в двух ортогональных направлениях, поэтому она называется ортотропной.
Взаимное расположение ребер ортотропной плиты в железнодорожных мостах одноярусное и двухъярусное (рис. 3.9) [23].
Рис. 3.8. Схема коробчатого пролетного строения расчетным пролетом 33,6 м с ездой на балласте: а – поперечный разрез в пролете; б – то же на опоре
Рис. 3.9. Типы ребер ортотропной плиты: а – из полосовой стали; б – то же с утолщенной кромкой; в – из тавров; г – из уголков; д – из полукруглых профилей; е – трапецеидальные
Балластное корыто в виде двухъярусной ортотропной плиты выполнено из двухслойной коррозионно-стойкой стали марки 09Г2С (основной слой толщиной 10 мм) и 12Х18Н10ГТ (плакирующий слой нержавеющей стали толщиной 2 мм).
Данные коробчатые пролетные строения характеризуются универсальностью, высокой скоростью монтажа и хорошими эксплуатационными качествами. Однако к основным их недостаткам относятся повышенная металлоемкость и подверженность усталостным повреждениям, что продиктовало разработку более совершенной конструкции. В 2002 г. МПС утвердило новый типовой проект коробчатых пролетных строений (инв. № 2210), разработанный ГУП Гипротранспуть совместно с ВНИИЖТ, длиной 18,2; 23,0; 27,0; 33,6 м в обычном и северном исполнениях (рис. 3.10) [24].
Цельносварные главные балки П-образного сечения имеют две вертикальные стенки, один лист верхнего пояса и два горизонтальных листа нижнего пояса, а также диафрагмы, расставленные с шагом по длине пролета 2–2,5 м, на которые опирается лист верхнего пояса (рис. 3.10, 3.11). По дну балластного корыта устраивают лист из обычной стали с комплексным покрытием из металлизационно-лакокрасочного, защитно-сцепляющего и выравнивающего слоев.
Рис. 3.10. Коробчатое пролетное строение по типовому проекту инв. № 2210: а – вид на опоре; б – поперечное сечение в пролете; 1 – главная балка; 2 – консольная часть ортотропной плиты; 3 – тротуар; 4 – убежище; 5 – кабельный мостик; 6 – смотровой ход
Рис. 3.11. Общий вид коробчатого пролетного строения
Металлизационно-лакокрасочный слой состоит из цинкового покрытия толщиной 200 мкм, наносимого холодным способом. Защитно-сцепляющий слой состоит из эпоксидно-полиуретановой композиции с посыпкой кварцевым песком или электрокорундом.