Лекция №16 сооружения транспорта на городских дорогах

16.1 Мосты.

16.2 Тоннели.

Используемая литература:

1. ДБН В.2.3.-5-2001 Споруди транспорту. Вулиці та дороги населенних пунктів. Видання офіційне.-К.: Держкомбуд України,2001г. 50с.

2. Меркулов Е.А. Городские дороги. – М.: Высшая школа, 1975,– 456 с.

3. Черепанов В.А. Транспорт в планировке городов. –М.: Стройиздат, 1981,–215

16.1 Мосты.

Мосты служат для пересечения мелких и крупных рек, ущелий, ов­рагов и других дорог. Мост прерывает земляное полотно дороги и ав­томобили проезжают по его конструкции.

Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки и эста­кады (рис. 16.1).

Путепровод служит для пропуска транспорта через другую автомо­бильную дорогу и железнодорожное или трамвайное полотна.

Виадук представляет собой мост большой высоты и располагается над глубоким ущельем, лощиной или оврагом.

Эстакада возводится вместо насыпи для пропуска дороги при боль­шой длине. Эстакада часто сооружается в городах на пересечениях улиц или вдоль их, а за городом на сложных пересечениях автомобиль­ных дорог, на болотах и т.п.

В равнинной местности дороги пересекают преимущественно мелкие водотоки, поэтому преобладавшее число искусственных сооружений на них составляют трубы и небольшие мосты. Многоводные реки, требующие устройства больших мостов, встречаются сравнительно редко.

В зависимости от вида дороги и проезжавших транспортных средств различают мосты:

- автодорожные, для пропуска всех видов транспорта и пешеходов;

- железнодорожные - для пропуска ж/д транспорта;

- городские - для пропуска всех видов городского транспорта (автомобилей, трамваев, троллейбусов) и пешеходов;

- пешеходные - только для пешеходов;

- совмещенные - для одновременного пропуска автотранспорта и ж/д транспорта;

- специальные - для пропуска трубопроводов, кабелей.

Мостовые сооружения классифицируются по следующим признакам:

Признаки классификации

Характеристика типов

По числу пролетов По расположению проезжей части По материалу По конструктивной схеме По видам движения По условиям судоходства и эксплуатации По назначению

Однопролетные, двухпролетные, трехпролетные, многопролетные. Мосты с ездой поверху, с ездой понизу, с ездой посередине. Деревянные, каменные, бетонные, металлические, железобетонные, монолитные и сборные мосты. Балочные, разрезные, неразрезные, консольные, рамные, арочные, висячие мосты. Городские мосты для пешеходов и для всех видов городского транспорта; автомобилей, автобусов, троллейбусов, трамваев, гужевого и пр.; авто­дорожные мосты преимущественно для автомобиль­ного движения; железнодорожные; метро-мосты; совмещенные (авто- и железнодорожные); пешеход­ные. Мосты обычного типа или высоководные; мосты низководные (затопляемые в паводок или разбор­ные); разводные мосты; мостовые паромы. Мосты над водными пространствами; мосты-плоти­ны; путепроводы; эстакады; виадуки; акведуки –сооружения для пропуска каналов, трубопроводов и других коммуникаций.

Комплекс сооружений, возводимых при пересечении реки дорогой представляет собой мостовой переход. В его состав входят: мост, подходы к нему, регуляционные сооружения, направлявшие водный поток, а также берегоукрупнительные, ограждающие и другие устройства.

Кроме стационарных мостов имеется промежуточные: разводные, наплавные, паромные переправы.

Мостовое сооружение состоит из пролетных строений и опор.

Пролетное строение – это конструкция моста, перекрывающая про­странство между опорами, поддерживавшая все проезжавшие по мосту нагрузки и передавшая их и собственный вес на оперы.

Опоры воспринимает усилия от пролетного строения и передают его на грунты основания. Крайние опоры, прилегающие к насыпям, на­зываются устоями, промежуточные – быками;

Мосты различают с ездой:

– поверху;

– понизу;

– посередине (рис. 16.2).

По материалу, из которого изготовлены пролетные строения, мосты подразделяются:

– металлические;

– железобетонные;

– бетонные;

– каменные;

–деревянные.

Рис. 16.1

Иногда в одной конструкции моста встречаются пролетные строения из нескольких видов материалов.

Высоководный мост должен обеспечивать беспрепятственный пропуск паводковых вод, поэтому низ пролетного строения моста нужно располагать на H₀ = 0.5 ... 1.0 м выше уровня высоких вод. (УВВ).

Мост, путепровод или эстакада, могут пересекать препятствие под прямым углом. Если же угол пересечения не прямой, но ось моста прямолинейна, мост будет косым, при криволинейной в плане оси моста и сам мост криволинейный.

Длину L по оси моста между гранями устоев, примыкавших к на­сыпи подходов, называют дайной моста. Мосты с длиной L  4 25 м – ма­лые; с длиной 25<L100 м – средние; с длиной L>100 м – большие.

Расстояния между смежными опорами моста называют пролетами.

Мосты длиной L  100 м, но с одним из пролетов более 60 м так­же относят к большим мостам.

Другими основными размерами моста и его элементов являются: (рис. 16.2):

– отверстие моста, равное свободной ширине зеркала воды под мостом по уровню высоких вод L₀ =  l_oi; l_oi – расстояние между гранями опор в свету;

– высота моста Н от поверхности проезжей части до уровня меженных вод;

– свободная высота мостам Н₀ между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или расчетным судоходным уровнем (если есть судоходство);

– строительная высота h от проезжей части до самых нижних частей пролетного строения;

– расчетный пролет l – расстояние между осями опирания пролетного строения на смежные опоры.

Мостовые переходы – дорогостоящие сооружения. На автодорогах, сооружаемых в равнинной местности, расходы на строительство мостов составляют около 10% от стоимости постройки дороги.

Мостовые сооружения должны удовлетворять производственным, эксплуатационным, расчетно-конструктивным, экономическим и архитектурным требованиям.

Производственными и эксплуатационными требованиями предусмат­ривается обеспечение удобного и безопасного движения по сооружению без снижения скорости. Полотно проезжей части должно быть устроено из прочного износостойкого материала. Необходим хороший отвод воды с полотна. Схема моста, величины пролетов и возвышение конструкции над уровнем воды в реке должны обеспечивать безопасный пропуск па­водков и ледохода, а также удовлетворять требованиям судоходства. Все сооружения должны иметь конструкцию с длительным сроком службы и удобную для осмотра в процессе эксплуатации.

На автодорогах и особенно в городах мосты желательно устраи­вать с ездой поверху. Они имеют конструктивные преимущества и, кро­ме того, для проезжавших по мосту окружающий пейзаж остается откры­тым и в городских условиях такой мост не нарушает общего вида при­легающей застройки.

Расчетно-конструктивные требования направлены на то, чтобы со­оружение в целом и его элементы были прочными, устойчивыми и жесткими.

Прочность сооружения достигается, если усилия во всех его эле­ментах и соединениях не превосходят допускаемые. Устойчивость обес­печивается, если пролетные строения и опоры устойчивы против опро­кидывания и сдвига, а сжатые элементы – против выпучивания от про­дольного изгиба. Требования к жесткости сооружения соблюдаются, если деформации его под действием нагрузок не превосходят допускаемых величин. Значительные деформации вредны, а иногда и опасны для со­оружения. Так, если мост недостаточно жесток, и под нагрузкой дает большие прогибы, то это может затруднять движение по нему автомо­билей с большими скоростями. Возникновение значительных вибраций моста неприятно для пешеходов и может быть опасно для его конструк­ции.

Экономические требования вытекают из необходимости выбора при проектировании такого решения, при котором затрата средств и мате­риалов для постройки, и в последующем при эксплуатации будет мини­мальной.

Архитектурные требования связаны с необходимостью выбора тако­го варианта, при котором сооружение имеет лучший внешний вид и гар­монирует с окружающей местностью, а также хорошо вписывается в об­щий архитектурный ансамбль окружавшей застройки.

Опоры мостовых сооружений делятся на 2 вида: береговые (устои) и промежуточные (быки). На рис. 16.4 приведены конструкции опор этих видов.

Пролетные строения автомобильных мостов выполняются, как пра­вило, из железобетона. Поперечные сечения пролетов могут быть: плитные, коробчатые (рис.16.3) и балочные (тавровые, двутавровые).

Расчеты мостов на прочность и их конструирование приведены в специальной литературе. Например, М.Гибшман, И.Дедух "Мосты и сооружения на автомобильных дорогах". М., Транспорт, 1981, с.398.

На мостах, эстакадах, путепроводах во избежание аварий в слу­чае выезда машин за предела проезжей части устраивают бортовые линии высотой 30 см.

На больших автодорожных и городских мостовых сооружениях про­дольный уклон проезжей части должен быть, как правило, не более 20%, а при устройстве повышенного бортового камня в 45 см допус­кается увеличивать продольный уклон до 30% для автодорожных мостов на внегородских дорогах обшей сети и до 40% для мостов городских и на дорогах промпредприятий.

Наименьшая ширина разделительной полосы между проезжими частя­ми встречного направления на мостовых сооружениях – 1,2 м.

Ширина проезжей части городского) мостового сооружения должна определяться э соответствии с расчетным числом лент при движения проходящего через него транспорта при ширине ленты в 3,5 м (на ско­ростных дорогах 3,75÷4,0 м).

Рис. 16.3

Рис. 16.4 Виды: а) массивного устоя; б) двухстолбчатой промежуточной опоры