11. Конструктивные решения пролетных строений железнодорожных мостов с ортотропной плитой. Варианты конструкции мостового полотна на ортотропной плите железнодорожных мостов.

Для ортотропных плит железнодорожных мостов под езду на балласте требования к ортотропной плите следующие: толщина листа настила не менее 14 мм, лист настила должен выполняться с плакирующим слоем из коррозионно-стойкой стали, либо покрываться на монтаже цинк-алюминиевой грунтовкой. Толщина листа настила должна быть не менее е/40, где «е»- максимальное расстояние между стенками продольных ребер.

В зависимости от напряженно-деформированного состояния узла пересечения ребер, проектировщик может выбрать наиболее приемлемое конструктивное решение узла. На рисунках а, b – наиболее простое, обеспечивающее прочность узла, на рисунках c, d – кроме того, обеспечивающего большую долговечность по выносливости.

Типы мостового полотна:

1). Мостовое полотно с ездой на балласте.

Щебеночный балласт укладывается на металлическую или железобетонную плиту, выполненную в форме корыта, с поперечными уклонами, обеспечивающими отток воды. Поверхность плиты защищается гидроизоляцией, а поверх гидроизоляции устраивается защитный слой.

Железнодорожный путь укладывается обычный – на железобетонных шпалах.

Недостаток – большой собственный вес 4 т/м (40 кн/м)

Достоинство – возможно устройство пути на криволинейных участках, а также на подходах к станциям - со стрелочными переводами.

2). Мостовое полотно с непосредственным креплением рельсов к листу верхнего пояса.

У коробчатых пролетных строений высокая крутильная жесткость, более высокая защита внутренней полости коробки от коррозии, повышенная долговечность и более низкие эксплуатационные расходы. Применение таких пролетных строений особенно целесообразно в районах с холодным климатом и в труднодоступных районах.

Пролетное строение выполнено в виде одной сварной коробки под два ж.д. пути. Коробка с наклонными стенками при непосредственном прикреплении рельсов к листу настила. Для опирания рельсов внутри большой коробки устроены две вспомогательные треугольные коробки.

Вся конструкция укреплена профильными продольными ребрами и поперечными диафрагмами.

11. Типы современных балочных сталежелезобетонных пролетных строений автодорожных мостов, область применения, основные принципы работы, учитываемые при расчете, достоинства и недостатки. Способ включения железобетонной плиты в совместную работу с главными балками.

• По виду главных балок (ферм): сплошностенчатые одноплитные; сплошностенчатые коробчатые, решетчатые, комбинированные -сплошностенчатые с решетчатыми

• По наличию предварительного напряжении: без предварительного напряжения и регулирования усилий; с предварительным напряжением и регулированием без натяжения высокопрочной арматуры и с натяжением высокопрочной арматуры;

• По технологии устройства железобетонной плиты: со сборной плитой; с монолитной плитой; со сборно-монолитной плитой;

• По внешней статической схеме: балочные разрезные балочные неразрезные, балочные защемленные; балочно-консольные; рамные; арочные; комбинированные

• По расположению езды: с ездой поверху, понизу или посередине.

Область применения.

- ж/д езда поверху пролет 27…60м , так же можно и при меньших пролетах в условиях, затрудняющих применение как жб так и стальных ПС.

- а/д и городские езда поверху средних и больших пролетов 15…140м

(42-84 оптимальные)

« + »:

Меньшая потребность в стали, большая стойкость к атмосферным воздействиям, меньше эксплуатационные затраты.

« - »:

Необходимость учета стадийности работы объединенного сечения, влияние направл и последов-ти бетонирования жб плиты на конечные деформации сталежелезоб ПС и необх их учета при проектировании, ограничение при бетонировании плиты в зимнее время.

Основные принципы работы

1)Наличие в едином сечении 2х различных по жесткости материалов.

(модуль упругости сталь-2,1х10⁵МПа, бетон В35 3,3х10⁴МПа), следовательно при одних и тех же деформациях сталеж/б балки в одной и той же точке сечения, располож на границе материалов возникают разные напряжения. Поэтому все сечения приводят к одному матер-лу(стали) с помощью коэфф. приведения n=E_st/E_b= 6,36(площ ж/б плиты нужно уменьшить в 6,3р)

2)совмещение функций- в сплошностенчатых ПС с ездой поверху плита ПЧ работает поперек моста на местную нагрузку и одновременно является сост частью верхнего пояса главных балок, а так же заменяет собой верхние продольные связи

3) плита и верхний пояс работают упруго

4) плита нах-ся в пластичной стадии, но ар-ра и стальная балка работают упруго

Способы обединения жб плиты со стальными главными балками.

1. Анкеры –упоры(укреплены на стальном элементе и входят в тело плиты при бетонировании)

А) жесткий упор- в бетоне плиты происходят деформации местного смятия и возникает существенная концентрация напряжений,

Б) гибкий штыревой упор- меньшая несущая способность но работает преимущественно на изгиб,

В) вертикальный анкер,

Г) наклонный анкер.

Д) гребенчатый упор

2. Упоры в виде закладных частей сборных блоков плиты, соединяемых на монтаже со стальным элементом (могут соединяться сваркой или ВПБ)

3. Соединение плиты и пояса ВПБ, обжимающих плиту.

11. Мостовое полотно автодорожных мостов с железобетонной плитой проезжей части. Особенности устройства гидроизоляции. Узлы крепления барьерного ограждения. Водоотвод с поверхности проезжей части и закрытый дренаж – назначение и особенности работы.

М.П. является основным конструктивным элементом моста, ради которого собственно и выполняется его строительство. Понятие МП включает в себя не только проезжую часть, но также и ограждения проезжей части, перила, систему водоотвода, освещение моста, шумозащитные ограждения, дорожную разметку и средства организации движения.

Необходимо назначить верные габариты дороги в зависимости от ее категории.

Для повышения сцепления настила с колесами целесообразно поверх настила из досок устраивать асфальтобетонное покрытие, однако в силу высокой деформативности досчатого настила, стойкость асфальтобетонного покрытия получается крайне низкой. Основными же конструктивными элементами капитальных мостов являются сталь и железобетон. Поэтому плита проезжей части может быть выполнена как из стали (ортотропная плита), так и из железобетона. Соответственно и мостовое полотно подразделяется на два основных вида.

1. Мостовое полотно на железобетонной плите проезжей части

2. Мостовое полотно на ортотропной плите;

Устройство гидроизоляции на железобетонной плите.

Гидроизоляция поверхности – основная защита мостовых конструкций от воздействия воды и соли. Это источник долгого срока службы моста. Ремонт гидроизоляции, особенно в местах нарушения ее целостности – водоотводные устройства, элементы барьерных ограждений, у деформационных швов должен предусматриваться не реже, чем через 15-20 лет.

На гидроизоляцию через трещины в асфальтобетонном покрытии проникает вода, а для ее отвода в конструкции мостового полотна предусматривается закрытый дренаж. Дренаж может выполняться из щебня фракции 5…10 мм, обработанного вяжущим из эпоксидной смолы и уложенного в штрабу в нижнем слое асфальтобетонного покрытия, либо в виде дренажного канала, предусмотренного в конструкции специального водоотводного лотка. Из дренажного канала, сформированного щебнем вода удаляется через дренажные трубки, устанавливаемые с шагом 6 м. Гидроизоляция защищается защитным слоем, который может быть выполнен как из монолитного железобетона, так и из асфальтобетона, что является более предпочтительным.

Для отвода воды с поверхности моста в общем случае предусматриваются водоотводные устройства (трапы мостовые), которые располагаются с шагом вдоль моста 12 м при продольном уклоне не менее 1%. При продольных уклонах менее 1%, рекомендуется устанавливать не дискретные водоотводные устройства, а специальные продольные лотки.

Лоток в толщине асфальтобетонного покрытия, совмещенный с двумя дренажными каналами.

Для организованного сбора воды проезжая часть моста выполняется с поперечным уклоном, величина которого, как правило, не менее 2%. В последнее время, в связи с ужесточением требований экологов открытый сброс воды в водоемы запрещен, поэтому существует несколько других способов отвода воды, например с устройством дождеприемных колодцев у опор.

При этом также следует иметь ввиду, что вода не должна попадать на нижележащие конструкции, на железнодорожные пути и проезжую часть автомобильных дорог, расположенных под путепроводами. Для выполнения вышеуказанных требований, при наличии возможности, часто устраивают в плоскости водоотводных устройств под ними продольные лотки с отводом воды через вертикальные трубы, расположенные у мостовых опор, в дождевую канализацию, а при её отсутствии, в места не наносящие ущерб экологии

Водоотводная воронка на опоре

Пример решения водоотвода с применением чугунных труб фирмы Duker.