АРОЧНЫЕ ЗАСЫПНЫЕ МОСТЫ
Различные типы арочных засыпных мостов
Арочные засыпные мосты можно рассматривать как гибрид малых мостов и водопропускных труб. Мост включает в себя арочное пролетное строение, ростверки и свайные элементы. Арки могут быть выполнены из железобетона (монолитного или сборного), металла или сталежелезобетона. В последнем случае металлический, как правило, гофрированный лист служит в качестве поддона при бетонировании и в дальнейшем используется в качестве внешнего армирования.
Для арочных мостов рекомендуются оголовки коридорного типа, поскольку они, во-первых, менее подвержены воздействию сил пучения грунта насыпи, вызывающих растяжку трубы и отрыв оголовков, и, во-вторых, формируют ламинарное течение перед входом в трубу, обеспечивая пропуск расчетных расходов потока в безнапорном режиме работы сооружения. Раструбные и воротниковые оголовки являются необтекаемыми и при затоплении входа в трубу приводят преимущественно к полунапорному режиму. Однако мосты могут быть выполнены и без них.
Основной нагрузкой на элементы моста является грунтовая засыпка. Поэтому в зависимости от высоты насыпи арки могут иметь циркульное очертание оси или иное другое криволинейное, в том числе параболическое очертание (рис. 4.1 и 4.2). Параболическое очертание оси арки, расчеты которой проводились автором, можно считать рациональным при высоте засыпки над замком арки, превышающей 2 м. При высоте засыпки более 6—7 м и индивидуальном проектировании очертание оси может быть принято в зависимости только от постоянной нагрузки, каковой является грунтовая засыпка. Влияние временной нагрузки в этом случае незначительно. Более подробно об этом пойдет речь в п. 4.3.
Оптимальный пролет арок — от 4 до 12 м. В зарубежной практике встречаются арки пролетом 24 м с преднапряженными ростверками, однако они были запроектированы для сложных геологических условий применения.
Минимальная толщина засыпки над замком арки автодорожного моста составляет 0,5 м, максимальная не ограничивается.
С позиции статической работы применимы арки разных схем: трехшарнирные, двухшарнирные, бесшарнирные.
Адекватной заменой арочных засыпных мостов являются гофрированные трубы больших диаметров (рис. 4.3). С начала нашего столетия активно внедряются металлические гофрированные трубы диаметрами до 7 м (отечественного производства) и до 15—17 м (европейского).
Рис. 4.1. Арочный засыпной мост циркульного очертания оси:/— стрела арки; Lp — расчетный пролет
.......ГПТПТ1 Ч .V.'.'.Y.Y.'.Y.Y.Y
Рис. 4.2. Арочный засыпной мост с параболическим очертанием оси (обозначения см. рис. 4.1)
Рис. 4.3. Металлическая гофрированная труба
Их работа предусмотрена при условии обеспечения взаимодействия трубы и грунтовой засыпки. Возведение их по необходимости связано с высокой культурой монтажа и засыпки в соответствии с технологическими регламентами. В этом случае обеспечиваются гарантия надежности их работы в стадии эксплуатации и проектная долговечность.
Так, тщательно выполнялись технологические требования к возведению металлических гофрированных труб в России, начало широкого строительства которых относится к 1880-м гг. Массовые и выборочные обследования этих труб, проведенные в 1960-е гг., показали, что половина их в возрасте 60—80 лет еще может эксплуатироваться и далее, а другая половина вышла из строя вследствие коррозии металла.
При неграмотной засыпке металлических гофрированных труб большого диаметра в них наблюдаются значительные участки с недопустимыми деформациями, а значит, и перенапряжениями в металле труб и болтовых соединений.
В этой книге указанный вид сооружений не рассматривается.
