Как строят деревянные мосты через реку
Обновлено: 18.05.2024
Мост можно по праву назвать одним из первых архитектурно-строительных сооружений, которое изобрело человечество. И первым материалом, использующимся для строительства мостов, было дерево. Несмотря на все новшества в строительстве и современные технологии, до сих пор во многих странах мира строятся деревянные мосты.
Из далекого прошлого…
Науки об истории деревянных мостов, конечно же, не существует, но доподлинно известно, что первыми мостами были обычные бревна или коряги, просто брошенные через реку или небольшое ущелье, что давало человеку возможность перемещаться, преодолевая препятствия на своем пути. Со временем люди научились возводить более прочные сооружения, уже в Древнем Риме мостостроение было довольно развито. Если же говорить о русской истории, то, согласно летописям, первые упоминания о деревянных мостах относятся к X-XI векам. На смену корягам и стволам деревьев пришли наплавные мосты — несколько плотов, связанных между собой, поверх которых укладывали деревянный настил. Совершенствование строительного искусства привело к появлению новой профессии, называемой тогда «мостники».
«Интенсивное мостостроение в России началось со времен Петра I. В частности, очень много деревянных мостов в то время было построено в Петербурге. Наряду со старинной плотовой конструкцией стали применяться более сложные системы — мосты на плавучих опорах в виде судов. Но самой сложной мостовой конструкцией, пожалуй, можно назвать мосты-плотины, функционально связанные с целой системой гидротехнических сооружений, которые широко применялись с конца XVII века в строительстве водных путей, имеющих государственное значение, — Тихвинская, Вышневолоцкая, Мариинская системы», — вспоминает начальник отдела менеджмента качества ОАО «Мостоотряд №19» Геннадий Фокин (г. Санкт-Петербург).
…до наших дней
Появление новых строительных материалов (бетон, чугун, сталь и пр.) со временем вытеснило деревянные мосты, а в некоторых районах привело даже к полному их исчезновению. Однако отметим, что и сегодня деревянные мосты в некоторых случаях не теряют своей актуальности, в частности, если их строительство является экономически обоснованным. Наиболее яркое и многогранное развитие деревянное домостроение получило на севере России и в сибирских регионах за счет того, что эти края очень богаты древесиной.
«В настоящее время в России эксплуатируются десятки тысяч деревянных мостов. С 60-х годов прошлого века их доля в общем количестве мостов практически не меняется и составляет по протяженности около 80%. Это обусловлено тем, что стальные или бетонные мосты, как правило, возводятся на вновь строящихся автомобильных дорогах. На дорогах местного значения деревянные мосты обычно заменяют такими же», — говорит преподаватель специальных дисциплин КГБОУ СПО «Алтайский строительный техникум» Сергей Бобылев.
Популярность деревянных мостов в нашей стране обусловлена наличием большого количества лесов, сравнительной простотой и доступностью получения этого строительного материала, а также отсутствием в ряде регионов или удаленностью заводов, производящих стальные и железобетонные конструкции.
У дерева есть еще немало достоинств — дешевизна, небольшой объемный вес, возможность быстрой заготовки и обработки, отсутствие необходимости в специальном сложном оборудовании и пр.
Но стоит учесть, пожалуй, главное — деревянные мосты строят только в тех регионах, в которых дерево является основным строительным материалом. По словам экспертов, из всех сибирских регионов больше всего деревянных мостов в Республике Алтай.
«В Горном Алтае множество постоянных и временных водотоков, что порождает необходимость возведения большого количества автодорожных мостов. Сложные горные условия зачастую не позволяют доставить к месту строительства моста железобетонные конструкции, стальные пролетные строения очень дорогие и требуют специальных условий эксплуатации, так что оптимальным техническим решением неслучайно здесь является использование деревянных мостов», — объясняет Сергей Бобылев.
Специалисты прогнозируют увеличение интереса к деревянному мостостроению в ближайшем будущем. Связано это с тем, что дерево — единственный строительный материал, который самовоспроизводится в природе.
Системы и технологии
Конструкция деревянных мостов, впрочем, как и технология возведения, довольно проста. Основные несущие элементы пролетных строений — балки-прогоны. На них укладывается проезжая часть, обычно состоящая из поперечин и настила. Опоры деревянных балочных мостов чаще всего представлены в виде свай, сверху соединенных насадкой, на которую укладываются прогоны (для них применяются обычно бревна диаметром 20-25 см), на прогоны укладываются поперечины, сверху которых устраивается дощатый настил. Если мост довольно длинный, то настил выполняется двойной, в случаях, когда по мосту предусмотрено движение большого количества гусеничной техники, вместо него используют слой щебня, укрепленный органическими вяжущими материалами. Как и для мостов из других строительных материалов, с каждой стороны деревянного моста возводится насыпь, а поддерживается она бревенчатыми заборными стенками.
В последние годы часто применяются клееные конструкции деревянных мостов, которые выполняются с использованием синтетических клеев, обеспечивающих надежное соединение деревянных элементов.
Из чего же, из чего же?
Самым часто использующимся деревом для строительства мостов была, есть и остается сосна. Это отнюдь не случайно — сосновый ствол прямой и ровный, а ее древесина обладает отличными физико-механическими свойствами и склонна сопротивляться гниению. Цвет сосновой древесины варьируется от почти белого до красноватого, лучшая сосна для строительства — это та, которая растет на возвышенностях и сухих холмах. Сосны, растущие во влажной местности, имеют более рыхлую, и соответственно, менее прочную древесину.
«Прямые сосновые стволы позволяют получить пиломатериал существенной длины без каких-либо серьезных пороков, а в связи с тем, что сосна содержит смолы, она лучше сопротивляется увлажнению и, следовательно, загниванию», — уверяет Геннадий Фокин.
Помимо сосны в строительстве деревянных мостов могут использоваться пихта, ель, лиственница, кедр и пр. Главное условие — материалы должны удовлетворять требованиями ГОСТ 9463-88 и ГОСТ 8486-86Е. Для изготовления мелких конструкций, по словам эксперта, могут применяться и лиственные породы — дуб, береза, осина. Однако нужно учесть — древесина большинства лиственных пород менее прочна и прямоствольна. Самым прочным в этой категории можно назвать дуб, но он довольно дефицитен, поэтому из этой породы дерева изготавливают обычно лишь небольшие соединительные элементы — шпонки, упоры. Из березы производят фанеру, которая потом может применяться в качестве элементов настила. А из осины можно производить исключительно малонагруженные элементы, поскольку она очень склонна к загниванию.
Ложка дегтя
Гниение, кстати, — один из главных недостатков деревянных мостов. Чаще всего оно наблюдается в тех элементах, которые соприкасаются с грунтом или водой (опоры, заборные стенки). Отметим, что гниение происходит в результате воздействия на дерево грибка, развитие которого происходит при определенных природных условиях. Оптимальными для размножения грибков являются повышенная влажность и температура воздуха 20-35°C. Обнаружить это легко визуальным методом, а для борьбы с грибками и плесенью сегодня широко используются различные антисептические материалы. Вообще методы борьбы с загниванием делятся на активные и пассивные. К активным относится обработка дерева химическими составами, которые убивают микроорганизмы грибков, а к пассивным — обеспечение правильного водоотвода и проветривания. Только комбинация этих методов позволяет обеспечить хорошую защиту дерева от гниения и продолжительную жизнь деревянного моста.
«Содержанием мостов обычно занимается организация, эксплуатирующая дорогу, на которой он находится. Дефекты деревянных мостовых конструкций легко обнаружить невооруженным глазом. Необходимо тщательно следить за состоянием верхнего настила. Если виден износ досок, превышающий 3 см, то эти доски следует заменять на новые, причем не допускается использование коротких досок или заплаток. Элементы проезжей части, тротуары, перила, износившиеся более, чем на 25%, также следует заменять на новые, а в случае меньшего износа допускается их усиление», — продолжает Сергей Бобылев.
Продлить жизнь
Срок службы деревянного моста в среднем, по словам специалистов, составляет 25-30 лет. Раньше обычно после истечения этого периода мост сносили и возводили новый. Сегодня же все чаще применяются различные способы, позволяющие продлить жизнь деревянного мостового перехода. Деревянные мосты на протяжении своего существования испытывают серьезные природные воздействия, поэтому они чаще, чем любые другие мосты, подвергаются замене отдельных частей, усилению или полной реконструкции. Однако при этом сохраняются первоначальные формы и конструктивная основа, сложившиеся от условий эксплуатации моста и режима работы реки. Тщательный эксплуатационный уход — это единственный метод, который помогает продлить срок службы деревянного моста.
Первая переправа
Первые упоминания о деревянных мостах можно отнести к 493 г. до н. э., когда персидский царь Дарий совершил поход против скифов. Он переправил свою армию через Босфор в самом узком (700 м) месте пролива. Сделано это было по первому в истории человечества наплавному мосту — деревянный настил проложен был на заякоренные корабли, скрепленные борт к борту.
А первым мостом на Руси считается деревянный наплавной мост 1115 года, который был построен князем Владимиром Мономахом через реку Днепр. Популярность плавучих мостов в то время частых войн обусловлена тем, что они идеально подходили для переправы войск с одного берега реки на другой, ведь такие мосты очень быстро возводятся и легко разбираются.
Фото предоставлены Центральным музеем железнодорожного транспорта России. Модели на фото принадлежат ФГБУК ЦМЖТ России.
История деревянного мостостроения в нашей стране до сих пор не являлась предметом специального изучения. Этой теме посвящены лишь самые краткие упоминания и простые перечисления памятников в общих работах и популярных очерках, посвященных истории мостостроения в целом и русскому деревянному зодчеству. В настоящей статье сделана попытка систематизировать русские деревянные мосты исторически сложившихся и ныне существующих типов.
Краткая история. Искусство наведения мостов высоко развито с древнейших времен. Основным строительным материалом была сосна благодаря прямизне и ровности ствола, хорошим механическим свойствам древесины и устойчивости к загниванию, а также широкому распространению. Древние мосты, как и другие сооружения, рубили и обрабатывали при помощи топора: вырубали пазы и гнезда при связке брусьев; даже изготовление теса производилось раскалыванием клиньями бревен вдоль на несколько частей. Поэтому летописцы, говоря о постройках деревянных зданий или сооружений, употребляли вместо слова «построить» слово «срубить»: рубили избы, хоромы, мосты и т. д.
Первые упоминания о мостах в русских летописях относятся к концу X в. Совершенствование строительного искусства вызвало появление особого рода специалистов — строителей мостов и переправ, называвшихся «мостниками». Первые мосты представляли собой переброшенные с берега на берег деревья, на больших реках устраивались плоты-паромы. Несколько связанных между собой плотов, поверх которых укладывался бревенчатый настил, образовывали «живой», наплавной мост. Они были распространены на больших реках.
3. Консольно-балочный мост с арочным пролетом на р. Сие Архангельской обл. (снимок 1920 г., Фототека ГНИМА им. Щусева)
Наплавные мосты могли быть и разводными; для пропуска судов одну часть моста (плот) отводили в сторону. О плавучем разводном Москворецком мосте, существовавшем уже в 1498 г., дает представление гравюра Пикара XVII в. (рис. 1) и образное описание Павла Алеппского: «На реке Москве несколько мостов, большая часть которых утверждена на деревянных сваях. Мост близ Кремля, насупротив ворот второй городской стены, возбуждает большое удивление: он ровный, сделан из больших деревянных брусьев, пригнанных один к другому и связанных толстыми веревками из липовой коры, концы коих прикреплены к башням и к противоположному берегу реки. Когда вода прибывает, мост поднимается, потому что он держится не на столбах, а состоит из досок, лежащих на воде, а когда вода убывает, опускается и мост. Когда подъезжает судно с припасами для дворца из областей Казанской и Астраханской. из Коломны. к мостам, утвержденным (на сваях), то снижают его мачту и проводят судно под одним из пролетов; когда же подходят к упомянутому мосту, то одну из связанных частей его освобождают от веревок и отводят ее с пути судна, а когда оной пройдет к стороне Кремля, то снова приводят ту часть (моста) на ее место. Здесь всегда стоит множество судов, которые привозят в Москву всякого рода припасы. На этом мосту есть лавки, где происходит бойкая торговля; на нем большое движение; мы постоянно ходим туда на прогулку . по нему беспрерывно движутся взад и вперед войска. Все городские служанки, слуги и простолюдины приходят к этому мосту мыть платье в реке, потому что вода здесь стоит высоко, в уровень с мостом». Москворецкий «живой» мост находился напротив Водяных ворот стены Китай-города; во второй половине XVIII в. его заменили деревянным мостом на сваях.
В крепостных сооружениях применялись подъемные мосты. Первые летописные указания об их устройстве относятся к 1229 г.: «. и возводной мост и жеравец вожьгоша. », — сообщает Ипатьевская летопись. Пролет, примыкающий к городской стене, делался подъемным и назывался возводным мостом. Механизм, приводящий полотно моста в движение, состоял из коромысла, вращающегося между столбами (жеравцами), и цепей. В XVI в. мосты Кремля — Константино-Еленинский, Спасский, Никольский — были связаны со шлюзовой системой, регулирующей заполнение рва водой из реки Неглинной, и имели принятую для крепостей деревянную подъемную конструкцию. В XVII в. Троицкий мост имел подъемную часть.
Усиление мостов. В середине — добавочными устоями. Внизу — соответствующим направлением груза с помощью колесоотбойных брусьев (1 и 2) и усилением настила (3 и 4).
Описанные выше разновидности мостов по своему устройству относятся к подвижным мостам. Принципиально отличным типом были мосты постоянные. В зависимости от количества опор, на которые опирались пролетные строения, они различались на однопролетные или многопролетные. К древнему типу однопролетных мостов принадлежат мосты на «греблях», первое упоминание о них относится к 977 г.: во Вручии «мост через греблю». Гребли устраивались в широких поймах рек и представляли собой подобие грунтовой дороги. В средней части оставлялась прорезь для устройства однопролетного моста, устоями которых служили опоры-срубы с засыпкой землей и камнем. Вероятно, гребли могли также состоять из сплошных бревенчатых срубов с прорезью в средней части. В конце XIX в. Л. Ф. Николаи, анализируя чертежи деревянных мостов, обмеренных на Архангельском тракте в 1795 г., пришел к выводу: «Подобный способ пересечения широких пойм рек применяется и поныне. ». Близкую конструкцию имели мосты конца XIX — начала XX в. в г. Енисейске (рис. 2) и на р. Сие в Архангельской области (рис. 3). Последовательно выступающие бревна береговых устоев образовывали почти арочную конструкцию. Для того чтобы мост не всплывал во время паводков, по краям настила были уложены булыжники.
В том случае когда в срубе оставлялось несколько отверстий на всю высоту забора, получался многопролетный мост с опорами в виде клеток или городней (Впоследствии такие опоры стали называть ряжами или быками). Для обеспечения необходимой степени неподвижности и невсплываемости срубы-городни, как правило, заваливали камнями. Поверх городней в продольном направлении укладывались прогоны из бревен, в свою очередь, на них в поперечном направлении укладывался сплошной накат из бревен — настил проезжей части. От плотников требовалось создать прочную опору для проезжей части, которая в то же время могла бы выдержать бурный поток воды в весеннее половодье. Эти задачи усложнялись тем, что мосты достигали значительных размеров.
Мастерством «древоделей» славились новгородцы. Знаменитый Великий мост через р. Волхов имел опоры в виде городней и был устроен через реку наискось (ширина Волхова близ Новгорода около 250 м). Под 1133 г. в Новгородской Первой летописи сообщается: «В том же лете обновиша мост чрес Волхово, рушивше». Начиная с этой даты летописи систематически сообщают о повреждении городней моста наводнением, бурей, ледоходом. Существует миниатюра Никоновской лицевой летописи XVI в., на которой изображен Великий мост, где происходит казнь стригольников в 1375 г.
Мосты, помимо своего основного назначения — переправы через какое-либо препятствие, использовались как рынки-улицы. На Москворецком мосту, о котором говорилось выше, стояли лавки. Воскресенский мост на р. Неглинке представлял собой кирпичное многопролетное сооружение, покрытое деревянной мостовой, и был застроен по обеим сторонам двумя рядами рубленых деревянных торговых лавок. Он располагался у Воскресенских ворот Китай-города и давал выход из города на Красную площадь близ нынешнего Исторического музея.
Каменно-деревянные мосты были логичны в системе оборонительных сооружений Кремля. Чтобы воспрепятствовать врагам перейти мост, достаточно было разобрать или даже сжечь деревянный настил моста. Затем он легко восстанавливался.
Изменения в экономике страны, вызванные преобразованиями Петра I, оказали положительное влияние на развитие мостостроения. Строительство столицы в устье Невы потребовало устройства большого количества переправ в сравнительно короткое время. Первый мост нового города, построенный в 1705 г., был наплавным. Вместо плотов там были применены барки-плашкоуты. Такие мосты наводились в Петербурге на протяжении всего XVIII и XIX вв., наиболее примечательным из них был Исаакиевский. Одновременно с наплавными через каналы строили постоянные мосты на свайных опорах. Интересно отметить тот факт, что в это время деревянные мосты часто строили по «образцам», т. е. типовым стандартным чертежам. К 1748 г. в Петербурге насчитывалось около 40 деревянных мостов, примерно половина из которых имела разводные подъемные пролеты. На р. Фонтанке по проекту В. В. Растрелли был построен акведук, который с помощью специальной машины снабжал водой фонтаны Летнего сада.
Выдающимся достижением русской технической мысли XVIII в. был проект И. П. Кулибина. Предлагалось перекрыть Неву огромной деревянной аркой с пролетом 294 м.
Наиболее ответственным и сложным инженерно-техническим сооружением среди мостов являются мосты-плотины, которые функционально связаны с целой системой гидротехнических сооружений. С конца XVII в. началось строительство водных путей, имевших государственное значение, таких, как Вышне-Волоцкая, Тихвинская, Мариинская системы. Все гидротехнические сооружения этих систем были деревянными. В Вытегорском краеведческом музее сохранились виды плотин и мостов Мариинской системы. Плотина Св. Павла (одновременно она выполняла роль моста), располагавшаяся на р. Вытегре у с. Девятины, имела ряжевой ступенчатый слив, разница высот отметок бьефа (Бьеф — участок реки между двумя соседними плотинами на реке)составляла 8,5 м. Значительный интерес представлял Аннинский поворотный мост на р. Ковжа, он существовал с 1810 по 1896 г. Средняя опора моста имела поворотный механизм, который мог разворачиваться вместе с пролетами моста на 90°, давая возможность встречным судам свободного прохода с двух сторон. В г. Вытегра на соединительном канале до 1961 г. существовал подъемный мост. Он был устроен на свайных опорах. Средняя часть моста имела две разные по величине подъемные части пролета. С введением Волго-Балтийского водного пути была проведена реконструкция Мариинской системы с заменой деревянных гидротехнических сооружений на бетонные.
Широкое строительство шоссейных, а затем и железных дорог в XIX в. обусловило подъем мостостроения. Появилось большое разнообразие конструктивных систем пролетных строений: подкосные, арочные, фермы и т. д. Вопросы инженерного строительства в России этого периода выходят за рамки данной статьи и заслуживают специального рассмотрения. С введением новых строительных материалов (чугуна, бетона, стали и т. д.) происходит постепенное вытеснение деревянных мостов, а затем в центральной части СССР почти полное их исчезновение.
Современное деревянное мостостроение. На Севере СССР деревянное мостостроение получило наиболее яркое и многогранное развитие. Устойчивость северного быта способствовала передаче из поколения в поколение строительных навыков народных зодчих, поэтому до настоящего времени здесь сохранились образцы деревянных мостов различных типов. Каковы же разновидности сохранившихся и строящихся в настоящее время мостов, каковы их технические и конструктивные особенности?
Деревянные мосты испытывают большие физические и атмосферные воздействия, поэтому чаще других сооружений подвергаются переборке или замене отдельных частей, но при этом первоначальные формы и конструктивная основа остаются прежними, сложившимися от режима реки и условий эксплуатации. Благодаря этим особенностям мосты в отличие от других сооружений сохраняют свои первоначальные формы, которые восходят к далеким временам.
4. Мосты в с. Пурнема Архангельской обл. а — новый мост (1969 г.), сплошная конструкция моста не доведена до склона оврага; б — старинный мост (1927 г.) имеет сплошную бревенчатую конструкцию с укладкой бревен «в реж»
ДЕРЕВЯННЫЕ МОСТЫ, мосты, основным материалом которых служит дерево. В настоящее время деревянные мосты строятся из сосны, лиственницы, ели. Дуб применяется преимущественно для подушек, нагелей, иногда - для свай и прогонов. Лесной материал д. б. зимней рубки, прямостойный, с небольшим числом сучьев, без круговых и радиальных трещин (морозобой, метик, отлуп), без синевы и гнили. Предпочитается так называемая рудовая сосна , т. е. выросшая на сухих песчаных холмах.
В деревянных мостах под обыкновенную дорогу ширина ездового полотна: на полевых проселочных дорогах - от 3 м; для прогона скота 4,5—6,5 м; на шоссейных дорогах 4,7—6,4 м; на дорогах важного значения и в городах до 12 м и более. Настил, образующий ездовое полотно, укладывается на поперечины; последние - на балки или т. н. прогоны, ординарные или составные. Расстояние между прогонами зависит от назначения моста, его конструкции (в связи с этим) и размеров материала. Прогоны поддерживаются опорами из свай или стоек. В мостах солидной конструкции применяется двойной настил. Верхний ряд досок настила предназначается для предохранения нижнего ряда от истирания. Толщина досок верхнего ряда 5—7 см, нижнего 8—10 см. Доски верхнего ряда укладывают или вдоль моста, или поперек, или под углом (в елку). При расположении досок вдоль моста получается более ровное, но более скользкое полотно; этот способ заслуживает предпочтения при преобладающем легковом движении; при преобладающем грузовом движении лучше укладывать доски настила поперек моста. Нижний ряд досок настила иногда делается из пластин, уложенных поперек моста, и заменяет собой поперечины.
Вместо устройства езды по дощатому настилу можно применить щебеночную кору на одиночном настиле из пластин или накатника.
Простейшим типом моста под обыкновенную дорогу является балочный мост, состоящий из опор и пролетных строений, перекрывающих пролеты (промежутки между опорами) моста. Каждая опора состоит из ряда свай, связанных поверху насадкой (горизонтальным бревном), для чего на головах свай нарубают шипы, а в насадке выдалбливают гнезда. По насадкам укладываются, как выше указано, прогоны, поперечины и настил. В простейших случаях поперечный дощатый настил прикрепляют с боков прижимными брусьями или так называемыми пажилинами , используемыми обыкновенно для установки на них перил . При значительной высоте моста или глубине воды опоры ставят реже, т. е. с большими пролетами.
Значительные пролеты могут вызываться также требованиями судоходства. В этих случаях применяется подкосная (фиг. 1) система, или шпренгельная (фиг. 2), или комбинированная (фиг. 3).
Наилучший угол наклона подкосов в этих системах 40—45°, от которого по местным условиям иногда приходится сильно уклоняться. Для поддержания стыков прогонов применяются под ними так называемые подбалки .
В шпренгельной системе брус под прогоном, в который упираются верхние концы подкосов, называется ригелем и делается длиной около 0,4 расстояния между опорами.
Ряды свай в опоре соединяются горизонтальными (продольными и поперечными) и диагональными схватками из пластин, брусьев или досок (фиг. 4).
Арочная система (фиг. 5) позволяет перекрывать пролеты до 20—25 м и больше.
В деревянных мостах под железную дорогу рельсы укладывают на поперечинах. Настил состоит из двух досок, уложенных между рельсами, и 4—5 досок - с одной или с обеих сторон пути. На случай схода поезда с рельсов укладывают охранные брусья . Для небольших пролетов пригодны балочная и подкосная системы. Шпренгельная система для железнодорожных мостов менее применима вследствие значительных деформаций, возможных в этой системе при большой временной нагрузке. Балочная система имеет пролеты в 2—4, реже до 6 м. При этом в соответствии с давлением на свайную опору располагают один или два ряда свай. Если высота железнодорожной насыпи превышает 8 м, ряды свай в опоре раздвигают на 1,5—2 м ось от оси и соединяют крестообразными схватками и тяжами (фиг. 6).
Мера эта имеет целью увеличить продольную жесткость конструкции. То же назначение имеют и продольные схватки. В части моста, которая заходит в насыпь, соединяют пролеты горизонтальными схватками и подкосами, что создает как бы устой. В поперечном направлении необходимая жесткость опоры достигается забивкой подкосных свай, постановкой подкосов и схваток (фиг. 7).
Под каждый рельс в состав прогона назначается от 1 до 6 брусьев или бревен. В подкосной системе подкосы образуют одну или несколько промежуточных опор для прогонов, что позволяет при том же числе и тех же размерах брусьев в прогонах увеличить расстояние между опорами. Пример моста подкосной системы показан на фиг. 8.
Важным элементом деревянных мостов подкосной системы является затяжка , т. е. горизонтальный брус, или бревно, или пластина, соединяющие соседние опоры в уровне нижних концов подкосов. Назначение затяжки - принять на себя горизонтальную составляющую давления подкосов, т. н. распор . Здесь, безусловно, необходимо иметь достаточное число врубок, через которые передается горизонтальная составляющая давления подкосов на затяжку, а вертикальная составляющая - на сваи. Если грунт не допускает забивки свай, применяют ряжевые опоры или опоры на лежнях .
Выбор системы деревянных мостов (балочный, подкосный, шпренгельный, арочный) зависит преимущественно от высоты железнодорожной насыпи, глубины воды, судоходных требований, ледохода и других местных условий. Согласно утвержденным НКПС правилам, величины наименьших судоходных пролетов для деревянных мостов следующие: на реках малосудоходных (4-я категория) - 25 м, на реках со сплавом россыпью и в плотах (5-я категория) - 15 м, на реках со сплавом только россыпью (6-я категория) - 6 м. При невысоких железнодорожных насыпях уместны балочные мосты. С технической стороны балочная система, как наиболее простая и имеющая наименьшее число глубоких врубок, - наилучшая и наиболее долговечная.
Для перекрытия больших пролетов (от 20 до 40 м и более) в деревянных мостах применяют фермы . Фермы делаются из брусьев, бревен или досок. Различают системы, в которых все основные части сделаны из дерева, и системы с металлическими тяжами. К последней группе относится система Гау, а к первой группе - фермы из досок системы Тауна и Лембке. Мосты с фермами Гау под железную дорогу м. б., в зависимости от местных условий, с ездой поверху и с ездой понизу. В мостах с ездой поверху полотно моста укладывают на фермы сверху. При небольшом расстоянии между фермами (2—2,5 м) часто расположенные подрельсовые поперечины могут опираться непосредственно на фермы. Если расстояние между фермами большое, применяют тяжелые и редко положенные на фермы поперечные балки, которые поддерживают продольные балки, уложенные в расстоянии около 2 м друг от друга и служащие основанием для подрельсовых поперечин. В мостах с ездой понизу наличие тяжелых поперечных и продольных балок обязательно. На фиг. 9 показана ферма Гау с ездой поверху.
Ферма состоит из верхнего и нижнего поясов, из прямых и обратных перекрещивающихся раскосов и из вертикальных железных тяжей. Места присоединения раскосов к поясам называются узлами ; расстояние между узлами - панелью . Верхний пояс работает на сжатие, нижний же - на растяжение; восходящие раскосы считая от концов фермы к ее середине, являются главными и подвержены сжатию, обратные раскосы у концов фермы служат для поддержания главных сжатых раскосов против выпучивания; в середине же при проходе поезда работает то одна система раскосов, то другая, в зависимости от положения нагрузки. Для удобства пересечения раскосы одного направления делают двойными, а другого - одиночными; присоединение раскосов - посредством подушек из дуба или чугуна, впритык.
Стыки поясов перекрывают металлическими планками со шпонками, стянутыми болтами. Между фермами ставят в горизонтальных плоскостях верхние и нижние и в вертикальных плоскостях - поперечные связи, составленные из перекрещивающихся диагоналей и железных болтовых стяжек. По мере увеличения пролета фермы Гау принимают более сложный вид: число систем раскосов увеличивается. В фермах Тауна как пояса, так и раскосы составлены из досок (фиг. 10).
Раскосы работают на растяжение и на сжатие; пояса - как обычно: верхний - на сжатие, нижний - на растяжение. Раскосы прикрепляются нагелями и болтами. Толщина досок 5—7 см, ширина 25—30 см. Нагели представляют собой дубовые цилиндры, диаметром 3—6 см. В досках высверливают дыры диаметром несколько менее диаметра нагеля. Между фермами располагают, как указано выше, поперечные и продольные связи. Нагрузка передается на фермы продольными и поперечными балками или поперечинами, уложенными на верхние пояса. Фермы Лембке (фиг. 11) похожи по конструкции на фермы Тауна.
Различие в том, что в фермах Лембке доски раскосов поставлены вплотную друг к другу. Получается ферма со сплошной стенкой. Стенка ферм, во избежание выпучивания раскосов, обжимается вертикальными, а при высоте ее более 2 м - кроме того, и горизонтальными брусками. Недостаток ферм Тауна и в особенности Лембке - быстрое загнивание досок. В последнее время находят применение для деревянных мостов фермы, в которых соединение частей выполнено при помощи металлических колец Тухшерера . Подобного рода фермы, в виде балки, усиленной шпренгельной системой из досок, для пролетов в 20 м применялись, между прочим, германской концессией «Мологолес».
Число ферм в железнодорожных мостах с ездой поверху - 2 или 3, в зависимости от пролета; с ездой понизу - 2. Расстояние между крайними фермами определяется из условия устойчивости пролетного строения на опрокидывание ветром и для достаточной боковой жесткости пролетного строения должно быть не менее 1/12 пролета. Коэффициент запаса на опрокидывание ≥1,40. В мостах под обыкновенную дорогу с ездой поверху число ферм и расстояние между ними зависят от ширины полотна, от перекрывающей способности поперечных балок и из экономических соображений. Наиболее употребительные расстояния 2—2,5 м. В мостах с ездой понизу расстояние между фермами обусловлено габаритом, шириной проезда. Большое расстояние между осями ферм требует особо сильных поперечных балок. Применяются шпренгельные балки. Высота ферм назначается от 1/4,5 до 1/9 длины пролета и должна быть согласована с углом наклона раскосов в 45—50°.
Вес пролетных строений с фермами Гау, спроектированных под декапод (паровоз с давлением на ось 16 т, общим весом 16x5 + 10 т), дан в табл. 1.
Вес пролетных строений с фермами Тауна под ту же нагрузку дает табл. 2. Езда - поверху.
Вес пролетных строений с фермами Лембке, рассчитанными на нормальный поезд 1907 года (20 т на ось паровоза), приводится в табл. 3.
Опоры деревянных мостов с фермами делаются свайные, рамные, ряжевые или каменные. В последнем случае деревянное пролетное строение укладывается временно вместо металлического или железобетонного. Свайная опора состоит из нескольких рядов свай. Для придания устойчивости служат боковые подкосы и схватки. Ряж представляет собой ящик с вертикальными стенками и сквозным полом. Все стены ряжа образованы венцами из горизонтально уложенных бревен, скрепленных в углах врубками; верхние и нижние постели этих бревен стесаны для достижения большей плотности швов. Стенки ящика соединяют горизонтальными распорками, образующими как бы вертикальные сквозные перегородки. Для укрепления стен ряжа ставят стойки. Ряж заполняют камнем.
Для предохранения опор от действия ледохода устраивают ледорезы . Ледорез состоит из наклонно положенного на сваи бревна (ребра) и двух сходящихся к ребру под углом плоскостей. Плоскости образованы досками или брусьями, поддержанными системой стоек, подкосов и свай. Уклон ребра от 1:1 до 1:2. Этот тип ледореза называется шатровым. При слабом ледоходе и тонких быках ледорезы имеют более простую конструкцию: один ряд свай с наклонным ребром (плоские ледорезы), или кусты свай (палы).
Расчет железнодорожных деревянных мостов долговременного типа, согласно «Техническим условиям проектирования и сооружения железнодорожных деревянных мостов», производится на наиболее тяжелый состав, который может обращаться на данной линии в период предположенной работы моста, но во всяком случае на нагрузку не ниже схемы О-1925 г. в отношении схем паровоза и тендера и не ниже 7 т на п. м. в отношении вагонной нагрузки. Для расчета временных деревянных мостов на срок не свыше 3 лет принимается самый тяжелый состав, который будет фактически обращаться по мосту. Давление ветра считается равным 250 кг/м 2 в отсутствии поезда и 150 кг/м 2 при наличии на мосту поезда. Деревянные мосты под обыкновенную дорогу рассчитываются на нагрузку, специально установленную для этих мостов. Допускаемые напряжения для деревянных мостов даны в табл. 4.
Допускаемые напряжения для железных частей в деревянных мостах: а) на растяжение в болтах, одиночных тяжах и накладках - 900 кг/см 2 , б) на растяжение в тяжах при 2, 3 и 4 тяжах, работающих совместно, - 750 кг/см 2 , в) на растяжение тяжей со стяжными муфтами - 600 кг/см 2 , г) на срез заклепок и болтов 0,8x900 = 720 кг/см 2 . При расчете на одновременное действие вертикальной нагрузки и ветра допускаемые напряжения повышаются на 15%. Для временных сооружений - повышаются на 20%.
Сжатые части проверяются на устойчивость, причем коэффициент уменьшения допускаемого напряжения вычисляется по формуле:
для значений l/i > 5 и < 100, и по формуле:
для значений l/i > 100.
В этих формулах: l - длина стержня, i - радиус инерции, Е - модуль упругости дерева (Е = 110000 кг/см 2 для сосны и дуба), kd - допускаемое напряжение на простое сжатие, s=5 - коэффициент надежности. Свободная длина сжатых раскосов в фермах Гау = μ·l, где
I0 - момент инерции основного сжатого раскоса, I1 - момент инерции обратного раскоса. Прогоны рассчитываются или как свободно лежащие балки или как неразрезные. При расчете составных балок на шпонках коэффициент понижения прочности принимается равным 0,70 для двух брусьев и 0,5 для трех. Давление на опоры определяют в предположении, что прогоны разрезаны на опорах. При расчете сложных ферм, с несколькими пересечениями раскосов, допускается разложение их на простые системы с делением нагрузки на число систем. Сваи как стойки должны быть проверены на продольный изгиб. Наибольший допускаемый отказ (е) в см определяется по формуле:
где n - число ударов в залоге, которое составляет для ручного копра 20, для машинного и парового - 10, F - площадь поперечного сечения сваи в см 2 , Q - вес бабы в кг, Р - расчетная нагрузка на сваю в кг, Н - высота подъема бабы в см и q - вес сваи в кг (с подбабком, если таковой применяется).
Срок службы деревянных мостов 8—15 лет. Для предохранения от загнивания применяют осмолку горячей древесной смолой, пропитку разными составами или окраску.
Примерная стоимость деревянных мостов указана в табл. 5 и 6.
Стоимость мостов под обыкновенную дорогу: небольших отверстий 9—20 руб. на м 2 полотна, больших отверстий (200—300 м) - 25—50 руб. на м 2 полотна (по ценам до 1914 года).
Фундаменты мелкого заложения в сухих и маловлажных грунтах возводят в открытых котлованах. В подготовительный период завозят необходимое оборудование, проводят геодезические работы и планировку площадки.
Свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях
В строительстве мостов свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях, как правило, применяют железобетонные призматические сваи сечением 35х35 см и 40х40 см, длиной 6…18 м.
Свайные фундаменты на забивных железобетонных сваях
Фундаменты на забивных железобетонных сваях
Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС)
Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС) сооружают путем устройства в грунте скважин с последующим заполнением их армированным бетоном. В мировой практике строительства БНС нашли широкое применение при больших нагрузках и большой глубине залегания прочных грунтов (до 120 м).
Свайные фундаменты опор на вибропогружаемых железобетонных оболочках
Свайные фундаменты опор на вибропогружаемых железобетонных оболочках диаметром 1 м и более применяют для опор с плитой свайного ростверка и для безростверковых опор.
Глубина погружения оболочек может доходить до 70 м, а несущая способность до 200 тс и более. Сборные железобетонные оболочки заполняют монолитным бетоном или железобетоном.
Фундаменты опор на опускных колодцах
Фундаменты опор на опускных колодцах рименяют, если прочный грунт залегает на относительно небольшой глубине, но фундаменты мелкого заложения при этом будут слишком дорогостоящими, а свайные фундаменты нецелесообразны из-за недостаточной глубины забивки свай.
Строительство устоев и промежуточных опор
Возведение устоев
Устои могут иметь обсыпную (свайные, козловые, безростверковые) или необсыпную (с обратными стенками, с откосными крыльями) конструкцию. Под железобетонные пролетные строения длиной до 33 м и более обычно используют обсыпную козловую конструкцию устоев с фундаментами на забивных и буронабивных сваях.
Щитовая опалубка устоя
Возведение пойменных опор
При отсутствии воды на пойме и маловлажных грунтах сваи забивают с поверхности грунта. Котлован разрабатывают экскаватором с узким ковшом для возможности выемки грунта между сваями. Головы свай срубают и арматуру заводят в тело ростверка.
Возведение русловых опор
Строительство русловых опор является наиболее сложной частью всего процесса возведения моста. Технология возведения русловых опор зависит от множества факторов, таких как природные условия строительной площадки, геологическое строение в русловой части, принятая конструкция фундамента, интенсивность ледохода.
Возведение пролетных строений
Монтаж сборных железобетонных пролетных строений
Балки пролетного строения
Монтаж ребристого пролетного строения
Конструкция сборных балочных пролетных строений
Сборные балочные пролетные строения можно подразделить на ребристые и плитные. Пролетные строения формируются из отдельных монтажных блоков — балок или плит.
Наибольшее распространение в последние годы находят ребристые пролетные строения (ПС) из цельноперевозимых тавровых балок полной длиной до 33 м с монолитными продольными стыками по плитам балок.
Изготовление цельноперевозимых балок и их транспортировка
Изготовление предварительно напряженных цельноперевозимых балок с натяжением арматуры на упоры до бетонирования на заводах МЖБК осуществляется по поточно-агрегатной технологии в специализированных цехах
Особенности изготовления тавровых типовых балок с каркасной арматурой
В настоящее время каркасные балки часто изготавливают стендовым методом на базах мостостроительных организаций, занимающихся строительством и ремонтом мостов. Для формования балок используют металлическую раскрывающуюся опалубку.
Краны, применяемые для монтажа балок
В мостостроении применяют общестроительные и специальные краны для строительства мостов. Общестроительные краны предпочтительнее специальных из-за дефицитности последних и необходимости их перевозки, сборки и разборки, что увеличивает временные затраты и стоимость монтажа.
Схемы и правила строповки балок
При погрузке-разгрузке балок и их монтаже необходимо строго соблюдать правила строповки (захвата) балок. Для строповки балок крюками и стропами при длине – до 15 м в их конструкциях предусматриваются петли.
Разновидности технологических схем монтажа
Для выбора оптимальных схем сооружения пойменных и русловых пролетных строений разрабатываются варианты технологических схем и проводится их сравнение по технико-экономическим показателям.
Укрупнительная сборка разрезных составных железобетонных балок
При длине балки 42 м и весе 90 тс укрупненные таким образом балки устанавливают в проектное положение с помощью шлюзового крана грузоподъемностью 100 т или двух козловых кранов.
Монтаж сборных неразрезных пролетных строений
Неразрезные пролетные строения из ребристых балок широко использовали в мостах и путепроводах. В основу конструкции легло использование типовых преднапряженных балок длиной 33 и 24 м.
Монтаж железобетонных предварительно напряженных составных пролетных строений
Конструкция сборных балочно-неразрезных предварительно напряженных пролетных строений
Пролетные строения с пролетами до 150 м собирают из отдельных блоков длиной до 4 м и массой до 60 т. Блоки изготавливаются на заводах МЖБК или полигонах. Составные по длине железобетонные пролетные строения успешно применяются как для балочных, так и для рамных систем.
Монтаж железобетонных предварительно напряженных пролетных строений
Для возведения неразрезных балочных пролетных строений применяются следующие методы монтажа:
Возведение монолитных балочных предварительно напряженных пролетных строений
Конструкция балочных пролетных строений
Монолитные балочные предварительно напряженные пролетные строения могут быть неразрезными, в том числе криволинейными в плане, при этом количество деформационных швов значительно сокращается, что важно для нормальной эксплуатации сооружений.
Варианты технологических схем
Бетонирование балочных неразрезных предварительно напряженных пролетных строений на сплошных подмостях
В настоящее время бетонирование пролетных строений секциями на сплошных подмостях широко применяется. Длина секций, как правило, включает 2-3 пролета.
Навесное бетонирование
Пролетные строения, бетонируемые навесным способом, имеют обычно коробчатое поперечное сечение с вертикальными стенками, с постоянной или переменной по длине высотой
Циклическая продольная надвижка
Суть метода циклической продольной надвижки или, точнее, конвейерно-тылового бетонирования с продольной надвижкой, заключается в том, что секции пролетного строения длиной 20 и более метров бетонируют на стапеле, и после натяжения арматуры конструкция надвигается в пролет
Сооружение сталежелезобетонных балочных пролетных строений
Конструкция сталежелезобетонных пролетных строений
Строительство сталежелезобетонных пролетных строений за рубежом началось в конце 1940-х годов. Применяют сталежелезобетонные мосты разных систем: балочные, рамные, комбинированные. Сталежелезобетонные балки жесткости используют в вантовых и висячих мостах малых пролетов.
Монтаж типовых сталежелезобетонных пролетных строений со сборной железобетонной плитой
Возведение сталежелезобетонных пролетных строений производится в два этапа. На первом устанавливают в проектное положение стальные конструкции, на втором монтируют железобетонную плиту.
Основные схемы установки стальных балочных конструкций в проектное положение
Возведение сталежелезобетонных пролетных строений с монолитной плитой
При бетонировании плиты необходимо стремиться к максимальному устранению вредного влияния на продольный профиль прогибов стальных балок от веса укладываемого бетона. Для этого плиту бетонируют в несколько стадий и устанавливают временные опоры в серединах пролетов
Монтаж балочных неразрезных коробчатых стальных пролетных строений с ортотропной плитой проезжей части
Конструкция коробчатых пролетных строений
Коробчатые пролетные строения с ортотропной плитой проезжей части значительно легче сталежелезобетонных. При этом они обладают достаточной жесткостью на кручение, а также имеют существенные технологические преимущества
Конвейерно-тыловая сборка с циклической продольной надвижкой с аванбеком
Продольная надвижка с аванбеком применяется наиболее часто для мостов и путепроводов с коробчатой ортотропной конструкцией. Сборка пролетного строения осуществляется на насыпи подхода, на специальном стапеле, который располагается по оси надвигаемого пролетного строения.
Монтаж стальных пролетных строений сквозной системы
Конструкция сквозных пролетных строений
Для пролетов до 84 м возможно устраивать классическую конструкцию проезжей части с балочной клеткой из поперечных и продольных балок и железобетонной плитой проезжей части. Для больших пролетов целесообразно облегчать проезжую часть за счет применения ортотропной плиты проезжей части
Сборка сквозных пролетных строений разрезной системы с гибкими поясами на сплошных подмостях
Сборка пролетных строений на сплошных подмостях отличается от других способов простотой и безопасностью производства работ, а также высокой точностью.
Полунавесная сборка балочных сквозных пролетных строений
При полунавесной сборке пролетных строений подмости устраивают не сплошными, а в виде отдельных опор (рам), расположенных под узлами ферм с гибкими поясами
Навесная сборка сквозных пролетных строений
Навесной монтаж металлического пролетного строения способом навесной сборки основан на принципе постепенного наращивания пролетного строения в пределах между постоянными опорами без подмостей или временных промежуточных опор.
Продольная надвижка сквозных пролетных строений
Общая схема организации работ аналогична применяемой для сплошностенчатых пролетных строений. Сначала пролетное строение возводится на берегу поэтажным, секционным или комбинированным методом. Затем производится его продольная надвижка.
Установка сквозных пролетных строений на опоры с помощью плавучих средств
Установка сквозных пролетных строений с помощью плавучих средств применяется довольно часто на больших реках для многопролетных мостов при наличии парка понтонов или барж.
Строительство арочных, висячих и вантовых мостов
Постройка арочных мостов
Монолитные арки бетонируют при пролетах до 20…30 м без деления на секции с интенсивной укладкой смеси слоями с обеих сторон от пят к замку. Кроме бетонирования на подмостях и кружалах, возможно использование метода навесного бетонирования и навесной сборки.
Строительство вантовых мостов
Основные схемы сборки вантовых пролетных строений со стальными балками жесткости:
Строительство висячих мостов
Устройство мостового полотна
Мостовое полотно является наиболее нагруженным в процессе эксплуатации элементом моста. Оно находится под воздействием силовых и природных факторов (динамическое воздействие транспорта, дождевая вода и снег, противогололедные реагенты, нагрузки от механизмов, используемых при эксплуатации мостов и дорог, температурные воздействия и проч.).
Устройство дорожной одежды, гидроизоляции, дренажа, ограждений проезжей части
Дорожная одежда включает в общем случае при железобетонной плите проезжей части: выравнивающий бетонный слой толщиной не менее 30 мм из бетона (при монолитной плите отсутствует), гидроизоляцию, защитный слой толщиной не менее 60 мм, асфальтобетонное покрытие.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Курс повышения квалификации
Педагогические основы деятельности учителя общеобразовательного учреждения в условиях ФГОС
Курс повышения квалификации
Анализ урока как инструмент развития профессиональных компетенций учителя в соответствии с требованиями ФГОС
Курс повышения квалификации
Профессиональные компетенции педагога в рамках Федерального закона «Об образовании в Российской Федерации» №273-ФЗ от 29.12.2012
«Домашнее обучение. Лайфхаки для родителей»
«Учись, играя: эффективное обучение иностранным языкам дошкольников»
Свидетельство и скидка на обучение
каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Проект по технологии
«Технологии строительства деревянных мостов»
Работу выполнил:Белокобыльский Евгений,
ученик 9 ‘’Б’’ класса.
Руководитель:Корчмар Олег Васильевич
Человек придумал мост приблизительно тогда, когда обрел разум. Перебросить бревно через ручей было совсем несложно. Со временем конструкция мостов усложнилась, а эволюция инженерии привела к появлению десятков различных технических решений. Правда, общий принцип большинства современных мостов остался таким же, как и миллион лет назад: бревно, переброшенное через ручей…
Древесина - один из первых строительных материалов, широко используемых для создания различных конструкций. Благодаря своим естественным качествам, она долго оставалась основным материалом для сооружения жилищ, ограждений, транспортных средств. Прочность, гибкость, сравнительная простота обработки с помощью несложных технологий - по совокупности этих свойств у древесины не было конкурентов. Но, пожалуй, еще более ценной ее особенностью является возможность заготовки готовых длинномерных деталей (деревянных бревен, а затем и досок), из которых сразу собирались стены и ограды, возводились мосты-переправы для преодоления препятствий. В индустриальное время основными конструкционными материалами стали металл и бетон, а о строительной древесине почти забыли. Однако сейчас с пониманием того, что нужны не только грандиозные проекты и с осознанием важности бережного отношения к окружающей среде, дерево возвращается. Современные материалы из него, вроде клееных массива и бруса (LVL, CLT) или модифицированной древесины (ацетилированная древесина, термодревесина), используются и в многоэтажном деревянном домостроении, и в деревянном мостостроении. О последнем и пойдет речь
Древесина естественно разлагается под воздействием разрушающих факторов внешней среды и микроорганизмов, включенных в природный цикл органики-неорганики. Существенная часть деревянных строений была разрушена огнем. Наконец, деревянные конструкции сравнительно легко демонтировать и заменить на более совершенные и из более современных материалов. Не удивительно, что деревянные мосты даже недалекого прошлого сохранились лишь в картинах, эскизах и чертежах, исторических текстах, да остатках окаменевшей мореной древесины. Тем не менее по историческим документам и материальным остаткам можно достаточно точно восстановить, как их строили, и как добивались увеличения срока службы.
(Белорецкий деревянный пешеходный мост, река Белая, длина моста 550 метров, построен в 30-х годах прошлого века.)
Конструкции древних деревянных мостов сравнительно просты. И по сути являются развитием подмеченных в окружающем мире, подходящих для преодоления препятствий, форм. Бревно над ручьем - прообраз моста балочного типа. Плавающее бревно - моста-плота или моста понтонного типа. Лианы и лоза - веревочных, а затем современных подвесных и вантовых мостов. Мосты первого типа, балочные, постепенно вытеснили наплавные и веревочные, которые если и использовались после, то скорее, как временные переправы. Грузоподъемность и длина пролета балочного моста определяются способностью материала, из которого изготовлена балка, выдерживать нагрузки (критически важные - растягивающие, возникающие при изгибе нагруженной балки). Древесина сравнительно хорошо противостоит таким нагрузкам, и пролет деревянного балочного моста может связать две опоры на расстоянии в десяток метров. В качестве опор могут использоваться подготовленные площадки (устои - береговые опоры) на краях преодолеваемой преграды. Если же преграда широка, то приходится наращивать края берега или ставить промежуточные опоры. До изобретения цемента и разработки технологии возведения бетонных опор, материалом для опор служили камень и дерево. Стенки опор могли сооружаться из древесины как срубы с засыпкой пустот камнями. Такие конструкции противостояли и течению реки, и паводкам, и ледоходам.
Консольно-балочный мост с арочным пролетом на р. Сие Архангельской обл. снимок 1920 г.
Деревянные конструкции опор, пролетов, настилы балочного моста нуждались в ремонте и подновлении. Для увеличения их срока службы подбирались материалы из более стойкой к влаге и морозам древесины. Изобретались способы уменьшения нагрузки на мост в период ледохода или паводка.
Простой балочный деревянный мост не может быть просто масштабирован до больших размеров. С одной стороны, в природе просто не найти бревен слишком большой длины и диаметра. С другой, собственный вес конструкции с ростом размера растет быстрее, чем ее несущие возможности. И, в конце концов, она разрушается даже без нагрузки. Чтобы обеспечить требуемые прочностные показатели и избежать разрушения под действием собственного веса, сплошную деревянную конструкцию балки можно заменить коробкой или фермой. Ферменная или коробчатая конструкция позволили бы строить деревянные мосты больших размеров с длинными пролетами. Насколько большим мог бы быть такой мост позволяет судить, к примеру, известный проект моста через Неву, предложенный (в 1772 году) Иваном Петровичем Кулибиным. К сожалению, реализовать удалось лишь уменьшенную модель этого одноарочного моста, который в натуре должен был иметь длину в 298 метров. Для переправ предпочитали использовать пусть и не такие изящные, но проверенные временем сооружения.
(Проект моста через Неву Ивана Петровича Кулибина)
К тому времени, когда решения в виде эффективных по сопротивлению нагрузкам и легких конструкций (фермы, коробки) было найдено, уже существовали и технологии массового изготовления металлических деталей. Большие мосты оказалось проще и дешевле (с учетом предполагаемого срока службы) реализовать из чугуна (а затем и стали). Первый чугунный мост с пролетами в 30 метров был построен в 1779 году в Великобритании на реке Северн. Стальной прокат, стальные кабели и тросы, бетон и напряженный бетон окончательно закрыли тему древесины, как материала для мостов. Да, изготовить из древесины сборный балочный, арочный мост, мост с вантовой несущей системой или рамный вполне возможно. Но особых причин для использования древесины, если речь идет о типовых современных транспортных сооружениях, нет.
(«Чугунный мост» (англ. The Iron Bridge) через реку Северн в графстве Шропшир в Англии — первый чугунный арочный мост в мире )
А как с не типовыми? Оказалось, что из современных пиломатериалов (согласно отечественным нормативам деревянные мосты строят из сосны, ели, лиственницы, а наиболее ответственные детали таких мостов изготавливают из твердых лиственных пород - дуба, ясеня и проч.), а еще лучше из клееных и композитных деревоматериалов, мост в некоторых случаях получается и лучше, и даже долговечнее (при заданных расходах на строительство, ремонтные и регламентные работы), чем из обычных для современного мостостроения металла и бетона. Деревянный мост из современных материалов, покрытых защитными составами, с износостойким настилом - уместное решение для обеспечения пешеходного или велосипедного движения, если предполагаемый срок его эксплуатации 50-100 лет. Такой мост хорошо вписывается в городскую среду, особенно если она сохранят традиционные черты "старого" города. Является наилучшим выбором при оформлении функционального ландшафта вокруг исторических объектов: крепостей, замков, каналов, мельниц и проч.
Самый длинный деревянный мост России, Типографский пешеходный, 555 метров, построен в 2016 году, г. Киржач, Владимирская область.
В городе Усинске так же есть множество мостов которые долго и верно служат для разных целей, например: Железнодорожный мост проложенный через Усу, который имеет важную роль в переправе всех грузов поставляемых в Усинск, а так же пассажиров. 5 мостов через реку колву, соединяют все нефтяные месторождения Усинского района.
(Мост через реку Колва на участке автомобильной дороги Нарьян-Мар – Усинск «п. Харьягинский – граница округа» был построен в 1989 году, Длина моста составляет 387 метров. )
Корткеросский мост — сталежелезобетонный балочный автомобильный мост через реку Вычегда, соединяющий левый берег, на котором стоит село Корткерос, и правый — на котором расположен посёлок Аджером. Мост являются частью автодороги Р26 Сыктывар — Усть-Кулом — Троицко-Печорск.
Построен в 1983 году. Один из крупнейших мостов в Республике Коми.
Читайте также: