МОСТЫ

МОСТЫ, сооружения, предназначенные для перевода дороги (автомобильной, автогужевой, железной) через реки, овраги и др. препятствия.

Для пропуска пешеходов, гужевого и автомобильного транспорта и различных машин с.-х. назначения М. проектируются различных габаритов (предельное очертание М. в поперечном разрезе). Размеры М. (габариты) зависят от интенсивности автогужевого и пешеходного движения и определяются согласно техническим условиям. Для пропуска широкогабаритных с.-х. машин М. строят с шириной полотна не меньше 4,5 - 5,5 м. Для возможного пропуска тяжеловесных машин (гружёных автомобилей, гусеничных тракторов с прицепами и "т. д.) М. проектируют на расчётную нагрузку, установленную техническими условиями, предусматривающую пропуск рядами грузовых машин, следующих по М. на определённых расстояниях друг от друга; производят расчёт строительной высоты М. и размер отверстия под ним для пропуска максимального количества воды. После указанных предварительных расчётов выбирают наиболее экономически и технически пригодный тип М. для сооружения в данном пункте дороги. М. состоит из пролётных строений, поддерживающих проезжую часть, и опор, передающих опорные давления пролётных строений на грунт. Если опор у М. только две, по концам его, то М. называют однопролётным; при наличии же промежуточных опор - многопролётным (рис.1, а и б). Крайние опоры, расположенные в местах сопряжения М. с насыпями, называются устоями, промежуточные опоры - быками. В зависимости от условий применения и конструктивных особенностей М. разделяются на след. основные типы: М. обычного типа (высокого уровня), разводные, наплавные, путепроводы, виадуки, эстакады.

Рис. 1. Схема однопролётного а и многопролётного б мостов с ездой поверху: 1 - насыпь; 2 - устои; 3 - пролётное строение; 4 - отверстие; 5 - бык; 6 - расчётный пролёт; Н1 - высота моста; h - строительная высота моста; ГСВВ - горизонт самых высоких вод; ГМВ - горизонт мешенных вод

М. обычного типа (высокого уровня) переводят дорогу через реку на таком возвышении над уровнем воды, чтобы не препятствовать имеющемуся на реке судоходству или сплаву. В тех случаях, когда под полотном дороги необходимо пропустить незначительное количество воды, устраиваются трубы, проходящие через насыпь. Мосты низководные, не обеспечивающие судоходства и пропуска паводка, устраивают при временном их характере (напр., объезд во время постройки М.).

Рис. 2. Схема простейшего многопролётного балочного моста: а - вид сбоку; б - разрез; ГСВВ - горизонт самых высоких вод; ГМВ - горизонт меженных вод

На автогужевых дорогах в сельских р-нах имеют наиболее широкое применение деревянные мосты. Строительным материалом для деревянных М. служат сосна, лиственница, ель, пихта, недр; для мелких ответственных частей моста применяют дуб, бук, граб, ясень. Для предохранения дерева от загнивания применяют осмолку или обработку дерева антисептиками (креозот, фтористый натрий и др.). Кроме лесоматериала, для постройки деревянных М. требуется также и металл, идущий на мелкие крепления и отдельные элементы конструкции. Различные типы современных деревянных М., устраиваемых на автогужевых дорогах, могут быть разделены на след. основные системы: балочные (простейшие), подносные, арочные, балочные с решетчатыми фермами и висячие М. Выбор системы М. и характерные её особенности зависят от величины перекрываемых пролётов, высоты М., веса грузов, обращающихся по мосту, и др. факторов.

Балочные М. применяют для перекрытия небольших пролётов до 6 - 8 м; они отличаются простотой конструкции и несложностью выполнения (рис. 2). Балочные М. обычно сооружают для переходов небольших или же широких, но маловодных рек. Конструкция простейшего балочного М. через небольшую речку показана на рис. 3. Опоры его устроены в виде столбов-стульев, зарытых в землю на глубину не меньше 2 - 2,5 м. Внизу стулья опираются на камни или деревянные лежни для распределения давления на грунт. Основными несущими элементами пролётного строения М. являются прогоны. Поверх прогонов уложена проезжая часть в виде настила из наката, покрытого сверху слоем смазки из мятой глины с песком, поверх к-рой устроена засыпка из гравия, щебня или крупного песка.

Рис. 3. Простейший однопролётный балочный мост с опорами на стульях: 1 - песчано-глинистая смазка; 2 - накат; 3 - прогон; 4 - насадка; 5 - прижимная тумба; 6-заборная стенка; 7 - стул; 8 - камень; 9 - прижим; 10 - засыпка гравием; 11 - накат; ГВВ - горизонт высоких вод; ГМВ - горизонт меженных вод

В многопролётных балочных М. опоры устраивают в виде рядов свай, связанных между собой в продольном и поперечном направлении горизонтальными и диагональными схватками. При интенсивном движении по М. необходимо устройство более совершенного типа проезжей части. В этом случае проезжая часть м. б. сооружена из сплошного ряда наката или пластин, уложенных по прогонам и покрытых по ширине проезда продольным настилом из досок, служащим для работы на износ и для распределения давлений от колёс проезжающего транспорта. С обеих сторон проезда устанавливают колесоотбойные брусья и устраивают тротуары и перила. Балочные М. обычно строят из круглого леса.

Рис. 4. Конструкция подносного моста: ГСВВ - горизонт самых высоких вод; ГМВ - горизонт меженных вод

Подносные М. устраивают при необходимости перекрытия пролётов от 8 до 20 м. М. подносных систем представляют как бы балочную систему с дополнительными опорами, образованными подкосами.

Пример конструкции подносного М. с пролётами по 16 м приведён на рис. 4. Свайные опоры этого М. устроены широкими, с решетчатым заполнением, чтобы обеспечить восприятие действия горизонтального распора подносных ферм.

Арочные М. в большинстве случаев устраивают с ездой поверху. Арочные М. наиболее часто применяют для пролётов от 20 до 40 - 50 м. Деревянные арки образуются из пакетов выгнутых досок, связанных между собой гвоздями, нагелями, болтами (рис. 5, а), или же в виде дощатых арочных ферм с гвоздевыми или нагельными соединениями (рис. 5, б).

М. с решетчатыми фермами устраивают в случае необходимости перекрытия пролётов более 20 м. Простейшей системой пролётных строений с решетчатыми фермами являются пролётные строения с ригельно-раскосными фермами.

Ригельно-раскосные фермы применяют для М. на автогужевых дорогах при необходимости перекрытия сравнительна небольших пролётов, от 12 до 20 м. Наиболее широкое применение для перекрытия пролетов от 20 до 50 м в наст время имеют пролётные строения с фермами системы Гау-Журавского (рис. 6). В зависимости от имеющихся ограничений Б отметках насыпи и требуемой свободной высоты под II.

Мосты системы Гау-Журавского могут устраиваться с ездой поверху или понизу. Основные размеры ферм для М. Гау-Журавского обычно имеют след. соотношения: выс. ферм ¹/₅ - ¹/₂ пролёта; длина панелей 2 - 5 м; угол наклона раскосов 45 - 55°. Число главных ферм в поперечном сечении М. зависит от его ширины. В пролётных строениях с ездой поверху главные фермы обычно располагают на расстоянии 2 - 3 м друг от друга.

Рис. 5. Схема арочных мостов: а - с арками из дощатых пакетов; б - с дощатыми прочными фермами

Схема М. с пролётными строениями системы Гау-Журавского приведена на рис. 7, а. Для перекрытия пролётов от 10 - 16 до 40 - 50 м имеют применение также пролётные строения с дощато-гвоздевыми или дощато-нагельными фермами.

Дощатые фермы представляют собой системы с поясами из пакетов досок и решётки из перекрёстных дощатых раскосов. Соединение элементов дощатых ферм производят гвоздями или нагелями (дубовыми или стальными). Высота дощатых ферм составляет ¹/₆ - ¹/₁₀ их пролёта. Угол наклона раскосов принимают близким в 45°. Решетчатую стенку ферм делают тем чаше, чем больше расчётная нагрузка моста. Дощато-гвоздевые фермы часто делают со сплошной стенкой из перекрещивающихся раскосов, поставленных без зазоров. Пролётные строения с дощатыми фермами устраивают с ездой поверху (рис. 7, б).

Рис. 6. Ферма системы Гау-Журавского: 1 - опорная стойка; 2 - основные раскосы; 3 - обратные раскосы; 4 - верхний пояс; 5 - нижний пояс; в - узловые подушки; 7 - тяжи, l - пролёт моста; h - высота фермы

Благодаря применению пилёного леса и простоте конструкции дощатые фермы (особенно гвоздевые) могут быть изготовлены очень быстро и легко установлены на место в готовом виде. Недостаток дощатых ферм - сильная подверженность загниванию, вследствие чего дощатые фермы всегда следует обрабатывать антисептиком.

Рис. 7. Схемы мостов с решетчатыми фермами: 1 - пролётное строение с фермами Гау-Журавского и ездой поверху; 2 - пролётное строение с фермами Гау-Журавского и ездой понизу; 3 - пролётное строение с дощатыми фермами; ГСВВ - горизонт самых высоких вод; ГМВ - горизонт меженных вод

Висячие М. (рис. 8) могут устраиваться с деревянной балкой жёсткости и поддерживающими её стальными канатами. Висячие М. с деревянной балкой жёсткости дают очень лёгкую конструкцию, позволяющую перекрывать пролёты до 100 - 150 м и более и весьма удобную в горных условиях и на дорогах в отдалённых местностях, благодаря лёгкости доставки канатов и возможности заготовки лесоматериала на месте.

Опоры деревянных М. в зависимости от местных условий (грунтовые условия, водный режим реки, интенсивность ледохода и др.) и системы М. могут быть свайные, рамные, ряжевые, каменные. Свайные опоры имеют наиболее широкое применение для М. как с малыми, так и с большими пролётами и устраиваются в тех случаях, когда грунт допускает забивку свай.

Рамные опоры, составленные из заранее заготовленных звеньев, применяют в тех случаях, когда желательна максимальная механизация и увеличение темпа работ, а также и в случаях устройства М. через суходолы, ущелья или овраги со скалистым грунтом, не допускающим забивки свай. В мостах через суходолы, ущелья и др., а также мелководные реки с твёрдым дном рамы устанавливают непосредственно на грунт. На реках с большой глубиной воды рамы устанавливают на свайное основание. Ряжевые опоры состоят из деревянных срубов, загружаемых камнем и опускаемых на дно. Ряжевые опоры применяют в М. через реки со скалистым или, наоборот, с очень слабым дном, не допускающим забивки свай. Каменные опоры применяют для деревянных М. с большими пролётами на многоводных реках с сильным ледоходом, когда строить деревянные опоры трудно, а иногда и невозможно. Устройство каменных опор часто оказывается выгодным при наличии местного каменного материала вблизи постройки М. и при отсутствии леса. Каменные опоры могут быть также выгодными для М. через реки со скалистым дном, взамен дорогостоящих ряжевых опор и ледорезов.

Рис. 8. Схемы висячих мостов

Деревянные ледорезы устраивают для предохранения опор деревянных М. от повреждений льдинами во время ледохода. Т. к. наиболее сильный ледоход наблюдается в местах наибольших глубин и скоростей течения реки, необходимо главное внимание уделять защите речных опор от льда. Ледорезы располагают перед каждой речной опорой на определённом расстоянии выше по течению (рис. 9).

Рис. 9. Схема расположения ледорезов: 1 - аванпостные ледорезы; 2 - мост (расстояния в м; стрелка - направление течения реки)

Ширина ледорезов д. б. больше или, во всяком случае, не менее ширины защищаемых опор. При узких (однорядных) опорах ледорезы делают однорядными, плоского типа. Для защиты широких мостовых опор устраиваются более мощные шатровые ледорезы (рис. 10) большой ширины. На реках с весьма сильным ледоходом одного ряда ледорезов может оказаться недостаточно, тогда выше по течению, на расстоянии 30 - 50 м от 1-го ряда, ставят 2-й ряд аванпостных ледорезов (рис. 9), располагаемых в шахматном порядке, а на судоходных реках- в створе по отношению к основным ледорезам, В тех случаях, когда дно реки не допускает забивки свай, напр. при скалистом, каменистом или, наоборот, весьма слабом грунте, приходится устраивать ряжевые ледорезы. Ряжевые ледорезы можно устраивать отдельно от быка либо же, чаще, ледорез с быком соединяют в одно целое.

Рис. 10. Шатровый ледорез: а - вид сбоку; б - вид сзади; в - план; ГСВЛ - горизонт самого высокого ледохода; ГСНЛ - горизонт самого низкого ледохода; ГМВ - горизонт меженных вод

Деревянные трубы устраивают для пропуска небольшого количества воды под насыпью дороги. При устройстве трубы обеспечивается непрерывность и однородность полотна дороги; в трубах м. б. допущены значительные скорости протекания волы по лотку трубы; стоимость трубы обычно ниже, нежели моста того же отверстия. Основной недостаток деревянных труб - лёгкая их загниваемость и трудность ремонта. При условии пропитки дерева антисептиками срок службы труб м. б. доведён до 15 - 20 лет. В поперечном сечении деревянные трубы м. б. треугольные, прямоугольные и трапециевидные. Конструкция деревянной трубы прямоугольного сечения представлена на рис. 11. Труба состоит из прямоугольных рам, образованных каждая из 2 стоек, лежня и насадки. Рамы ставят на расстоянии 1 - 1,5 м друг от друга. Под поперечные лежни рам подложены продольные лежни для распределения давления на грунт. Снаружи рамы обкладывают тонкими брёвнами (накатом) или пластинами. Труба имеет деревянный лоток, под к-рым, против фильтрации воды, устраивают подушку из утрамбованной глины с песком. Для улучшения условий втекания воды в трубу у входного отверстия устраивают раструбный оголовок. Такой же оголовок часто делают и у выходного отверстия. У входного и выходного отверстий грунт укрепляют против размыва мощением.

Рис. 11. Деревянная труба прямоугольного сечения: а - фасад трубы; б - продольный разрез трубы; 1 - стойки; 2 - поперечный лежень; 3 - насадка; 4 - продольные лежни; 5 - накат; 6 - дощатый лоток; 7 - оголовон; 8 - подушка из трамбованной глины с песком; 9 - мощение

Эксплуатация М. Для обеспечения безопасности движения и сохранения М. и труб в исправном состоянии за ними устанавливают постоянный и периодический надзор. Постоянный надзор заключается в регулярном осмотре сооружений М. через каждые неск. дней, поддержании их в исправном состоянии, выявлении и исправлении мелких дефектов и повреждений конструкции, пожарной охране и охране во время ледохода и паводков. Периодический надзор производят не менее 2 раз в год. обычно зимой и весной, после спада высокой воды; для деревянных М. периодические осмотры следует производить через каждые 1 - 2 мес. Периодическому осмотру должны подвергаться настил, проезжая часть, главные фермы, опоры, ледорезы М., регуляционные сооружения, насыпи, примыкающие к сооружению, и др. При периодическом осмотре главное внимание д. б. обращено на состояние М. и отдельных его элементов. Дефекты должны устраняться немедленно по их обнаружении. Постоянный надзор производится мостовым сторожем или спец. ремонтным рабочим; периодические осмотры - мостовым или дорожным мастером.

Наиболее частыми повреждениями и дефектами, встречающимися в М., являются: повреждения проезжей части (настила) от действия проходящих нагрузок; повреждения от загнивания; повреждения от ледохода и высокой воды; дефекты от усушки леса и расстройства сопряжений. Износу и повреждениям настила способствуют грязь и сырость. Загниванию наиболее подвержены в М. деревянные устои, сваи на уровне ГМВ или земли, пояса дощатых ферм и др. Выявление загнивания внутри элементов производят по звуку путём обстукивания дерева молотком или же взятием пробы путём сверления буравом. Поражённые гниением элементы целиком удаляют и заменяют новыми или же удаляют только поражённую часть. Замену элементов М. удобно производить зимой, со льда. Повреждениям от ледохода и высокой воды подвергаются опоры, ледорезы, а также регуляционные сооружения, конусы и откосы насыпей.

Отверстия малых М. и труб на зиму следует закрывать щитами для предохранения отверстия от заноса снегом. Весной эти щиты убирают и производят расчистку снега в русле на 20 - 30 м выше и ниже сооружения. Одновременно очищают от снега конусы насыпей и откосы над оголовками труб. В больших М. через реки следует очищать снег на конусах и вокруг конусов, а также у быков и ледорезов для околки около них льда. Особенно сильные повреждения опор и ледорезов возникают в случае неправильного устройства ледорезов и прохода льда выше уровня верха ледореза или ниже его наклонного режущего ребра. Для предохранения свайных опор и ледорезов М. от повреждений льдом необходимо при приближении периода ледохода произвести околку льда вокруг свайных опор и ледорезов и сделать во льду прорезы. При сильном ледоходе эти прорезы следует делать как с верховой, так и с низовой стороны. Повреждения от высокой воды проявляются в виде размывов дна реки, конусов или откосов насыпей. Для предотвращения этих повреждений следует производить наблюдения за проходом высокой воды под М., делая промеры глубины. В случае обнаружения размывов должна производиться засыпка этих мест камнем, мешками с землёй, тяжёлыми фашинами и др. Если вода начинает заливать пролётное строение М., следует нагрузить настил камнем и зачалить пролётное строение к сваям или деревьям на берегу. Усушка и расстройство сопряжений, а также провесы ферм возникают в М., выполненных из сырого леса и при плохой пригонке частей. Провесы ферм и расстройство сопряжений выправляют подтяжкой болтов, тяжей и др. скреплений.

Сооружённые М. перед открытием для эксплуатации должны подвергаться освидетельствованию и испытанию. При приёмке деревянных М., имеющих пролёты, перекрытые сквозными фермами, освидетельствование и испытание должно заключаться в след.: 1) сверка с проектом общей конструкции М-., его деталей и размеров отдельных частей; 2) поверка путём промеров и нивелировки правильности расположения проезда и установки пролётных строений; 3) определение нивелировкой строительного подъёма ферм и отметок опорных площадок; 4) проверка качества работ, тщательности и правильности изготовления, сборки и пригонки элементов пролётных строений и опор; 5) наблюдение за изменениями и деформациями, происходящими в узлах и сопряжениях ферм при испытании М. пробной нагрузкой; 6) измерение прогибов ферм под временной (пробной) нагрузкой. При испытании балочных и подносных М. прогибов и напряжений можно не измерять.

Литература: Бронников Д. и Литвин Н., Содержание и ремонт деревянных автодорожных мостов, М., 1944; Гибшман Е., Деревянные мосты на автомобильных дорогах, [ 4 изд. ], М.-Л., 1948; Кахцазов А., Мосты на автомобильных дорогах, [М.], 1947; Технические правила производства работ по сооружению деревянных мостов на автомобильных дорогах, М., 1941; Толмачев К., Трубы на автомобильных дорогах. Проектирование, расчет и сооружение железобетонных, каменных и деревянных труб, М., 1946.