Строительство деревянных мостов на ряжах

Обновлено: 04.05.2024

1. В сборнике даны нормы на устройство и ремонт деревянных мостов, ледорезов и ряжевых опор.

2. Нормами и расценками настоящего сборника предусмотрены автодорожные деревянные мосты с габаритом Г-7 и шириной тротуаров 1 м, сооружаемые по типовым проектам.

В случае отклонений от типовых проектов в связи с индивидуальными решениями (изменение элементов сечения, длины или количества установленных конструктивных элементов сооружения и т.п.) нормы с § В20-1 по § В20-4 должны корректироваться.

3. Нормами настоящего сборника предусмотрено производство работ с применением лесоматериалов хвойных пород (сосна, ель и т.п.). При применении лесоматериалов других пород Н. вр. и Расц. умножать:

дуба, бука, граба и т.п. при обработке - на 1,5 (ВЧ-1), а при сборке с частичной обработкой деталей - на 1,2 (ВЧ-2);

лиственницы, березы и т.п. при изготовлении деталей - на 1,25 (ВЧ-3), а при сборке - на 1,1 (ВЧ-4).

4. Нормами предусмотрено изготовление элементов мостов из обработанных лесоматериалов, за исключением случаев, оговоренных в составах работ и примечаниях.

5. Кроме указанных в составах работ основных операций, нормами учтены все вспомогательные и подготовительные работы, являющиеся неотъемлемой частью технологического процесса, как например, подготовка рабочего места и приведение его в порядок в конце смены; получение материалов, инструмента и мелких приспособлений с подноской их к месту работ и сдачей, после окончания работ, антисептирование сопряжений, точка и правка инструментов, уход за инструментами и механизмами в процессе работы, контроль качества работ, переходы рабочих с одного места работы на другое в пределах одного объекта, подноска материалов, за исключением особо оговоренных случаев, на расстояние до 30 м.

6. Работы по устройству основных подмостей и антисептирование поверхностей конструктивных элементов мостов, за исключением оговоренных случаев, нормами настоящего сборника не предусмотрены и нормируются дополнительно.

7. При изготовлении и сборке элементов пролетных строений мостов сверление отверстий предусмотрено электродрелью.

8. Качество работ, выполняемых рабочими, должно удовлетворять требованиям действующих технических условий на производство и приемку соответствующих работ. Работы, выполняемые с нарушением требований технических условий, считаются браком.

9. Нормами предусмотрено выполнение работ в соответствии с требованиями СНиП III-4-80 «Техника безопасности в строительстве».

Ряж или ряжевая конструкция — это сруб из бревна, погружаемый в воду или грунт. Как правило заполняется скальной породой (горной массой) разной фракции. В зависимости от географического месторасположения гидротехнического сооружения наполнение ряжевой конструкции горными породами сопутствующей местности или просто грунтом. Применяется для строительства гидротехнических сооружений, мостов, причалов, набережных, плотин.

Ряжевые конструкции причала, набережной выполняются из лесоматериалов любых хвойных пород, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 9463-88 (для круглого леса) и ГОСТ 8486-96*Е (для пиленого леса) и по качеству отвечающего дополнительным требованиям приложения 1 СНИП II-25-80 лесоматериала.
Ряжевая конструкция выполняются из круглых бревен не менее ⌀ 250 мм, венцы стен ряжа укладываются с просветом не более 20 мм со стороны кордона (наружной стороны ряжа, ("со стороны воды"). На внутренних стенах ряжевой конструкции допустимы просветы между бревен от 20 до 50мм.
Стыки бревен в стенах ряжевой конструкции следует располагать в разбежку, расстояние между которыми не должно быть менее 800мм. В крайних ячейках ряжевой конструкции стыкование бревен не допускается, во избежание деформации с внешней стороны (ледовые массы, швартовка судов).
Угловые соединения между поперечными и продольными стенками ряжевой конструкции в местах их пересечений осуществляется врубкой в "косую лапу" ("ласточкин хвост").
Соединение венцов стен ряжевой конструкции между собой производится штырями, проходящими не менее чем через 1,5 венца в шахматном порядке по высоте ряжа. Штыри выполняются из круглой стали не менее ⌀ 18 мм.
В углах наружных стен ряжевой конструкции, а также в местах пересечения перегородок должны устанавливаться вертикальные бревна-сжимы с прорезями для болтов.
Забивка штырей производится в заранее просверленные отверстия, диаметр которых должен быть меньше диаметра штыря на 2-5 мм.
Для обеспечения свободной осадки венцов, отверстия в сжимах для болтов делаются овальными.
В нижней части ряжевой конструкции на уровне третьего венца снизу устраивается пол (днище) из бревен, врубленных в венцы наружных стен. Венцы, расположенные ниже пола, соединяются стальными болтами с двумя рядами венцов, расположенных выше пола.
Ряжевые конструкции устанавливаются на углубленное и выравненное каменной подсыпкой дно.
Ряжевые конструкции заполняются (горной массой), каменной фракцией 100-250 мм до низа последнего верхнего венца.
По верху ряжевой конструкции и ее обвязки выполняется продольный настил по деревянным лагам из доски 50*150мм.

Наша компания изготавливает ряжевые конструкции на производственной площадке. После изготовления и маркировки ряжей производится разборка, погрузка и перевозка на место монтажа. Весь технологический мусор от производства (кора, опилки, остатки от бревен) остается на месте производства и утилизируется. На место монтажа привозятся в разобранном виде весь объем готовых ряжевых конструкций. Монтаж ряжевых конструкций в большинстве своем связан контактом с водной поверхностью, на него распространяются определенные ограничения и действуют соответствующие законодательству допуски. Все это отражено в СП 287.1325800.2016 г. "Сооружения морские причальные. Правила проектирования и строительства".

Довольно часто при эксплуатации гидротехнических сооружений (мосты, причалы, набережные) происходят частичные разрушения ряжевых конструкций. Как правило это надводная часть сооружений. Это связано в первую очередь с ледоходами, штормами, и швартовками судов. В данных случаях необходим срочный ремонт, так как процесс эксплуатации данного гидротехнического сооружения может быть затруднен, и может повлечь за собой его дальнейшее разрушение.

В сборнике даны нормы на устройство и ремонт деревянных мостов, ледорезов и ряжевых опор.

Министерство автомобильных дорог РСФСР

МИНАВТОДОР РСФСР

ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ И РАСЦЕНКИ
НА СТРОИТЕЛЬНЫЕ, МОНТАЖНЫЕ
И РЕМОНТНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Сборник В20

УСТРОЙСТВО
И РЕМОНТ
ДЕРЕВЯННЫХ МОСТОВ

ПРЕЙСКУРАНТИЗДАТ

Москва - 1987

Утверждены Министерством автомобильных дорог РСФСР 18 ноября 1986 г. по согласованию с ЦК профсоюза рабочих автомобильного транспорта и шоссейных дорог и с Центральным бюро нормативов по труду в строительстве (ЦБНТС) при ВНИПИ труда в строительстве Госстроя СССР для обязательного применения в организациях Министерства на строительных, монтажных и ремонтно-строительных работах.

Предназначены для применения в строительно-монтажных, ремонтно-строительных и приравненных к ним организациях, а также в подразделениях (бригадах, участках) производственных объединений, предприятий, организаций и учреждений, осуществляющих строительство и капитальный ремонт хозяйственным способом, переведенных на новые условия оплаты труда работников в соответствии с постановлением ЦК КПСС, Совета Министров СССР и ВЦСПС «О совершенствовании организации заработной платы и введении новых тарифных ставок и должностных окладов работников производственных отраслей народного хозяйства».

Разработаны Центром по научной организации труда и управления производством (ЦНОТ и УП) Минавтодора РСФСР под методическим руководством Центрального бюро нормативов по труду в строительстве (ЦБНТС) при Всесоюзном научно-исследовательском и проектном институте труда в строительстве Госстроя СССР.

Технология производства работ, предусмотренная в сборнике, согласована с трестом «Росдороргтехстрой».

1. В сборнике даны нормы на устройство и ремонт деревянных мостов, ледорезов и ряжевых опор.

дуба, бука, граба и т.п. при обработке - на 1,5 (ВЧ-1), а при сборке с частичной обработкой деталей - на 1,2 (ВЧ-2);

лиственницы, березы и т.п. при изготовлении деталей - на 1,25 (ВЧ-3), а при сборке - на 1,1 (ВЧ-4).

Ряжевые опоры, несмотря на их значительные размеры в плане, почти на всех грунтах, за исключением скальных, оказываются неблагоприятными в отношении осадок. Ряжи устанавливают, как правило, на каменные отсыпки без удаления слабых грунтов — наносных песков или даже ила.

Величина и время уплотнения грунтов под тяжёлыми ряжами и происходящие при этом осадки опор зависят от толщины слоя, а также от рода слабого грунта в основании. Глинистые грунты дают более медленную осадку. Осадка ряжевых опор иногда длится продолжительное время и достигает значительной величины. На торфянистых грунтах наблюдается упругая осадка ряжей под поездом, достигавшая в отдельных случаях 12 см.

Вследствие разнородности и различной мощности слоя слабого грунта под подошвой ряжа или подсыпки под ним осадки получаются неравномерными (фиг. 250). Неравномерные осадки, вызывающие крен опоры, являются наиболее серьёзными и трудно выправимыми.

Крен ряжевых опор вызывается также неудовлетворительным заложением их на косогорах. Такой пример изображён на фиг. 251. В данном случае деформация ряжа, заложенного на каменной отсыпи по дну, имеющему уклон около 20°, достигла значительных размеров: около 1 м как по высоте, так и в сторону, вследствие крена. Для прекращения деформации внутри ряжа были забиты в грунт 6 металлических свай из труб диаметром 30 см так, что своей верхней частью они касались средней продольной стенки (сваи показаны на фиг. 251 пунктиром). Однако эта мера не воспрепятствовала дальнейшему накренению ряжа. Значительный наклон поверхности дна под ряжем, особенно при плотных грунтах, может вызвать сдвиг опоры.

Другой причиной осадки может явиться подмыв в связи со значительным загромождением ряжами русла и в результате отсутствия надлежащего укрепления их основания, особенно при слабых, илистых грунтах.

Осадка каменного заполнения в самом ряже обычно бывает незначительной и не представляет опасности, если она не является следствием распирания ряжевой оболочки и если одновременно с осадкой не происходит изгиба брёвен поперечных стенок под мауерлатными брусьями пролётных строений.

Крен ряжей способствует перекосу их конструкции. Перекосы могут произойти не только от действия горизонтальных сил (при крене, угоне пролётных строений), но и в результате односторонней усушки древесины, сказывающейся в большей мере на высоких ряжах. При такой усушке ряжи кренятся навстречу преимущественного освещения солнцем.

Предотвратить в эксплуатации осадку ряжей (как и вообще всех опор), происходящую вследствие уплотнения слабого основания практически не представляется возможным. Ho, как отмечалось ранее, осадка ряжевых опор, вызываемая уплотнением грунта, заканчивается, как правило, уже в первый период эксплуатации. Случаи длительной, накапливающейся осадки ряжей являются редкими, если во-время и надёжно производится укрепление ряжей от подмыва. В единичных случаях особо неуместного применения ряжей на слабом грунте большой мощности деформации опор не прекращаются продолжительное время, несмотря на укрепление ряжей наклонными металлическими сваями и грунта фашинными тюфяками и камнем.

При наличии прочного грунта в основании ряжевых опор их деформации вследствие неудовлетворительного выполнения каменной отсыпи быстро прекращаются. Такие наклонившиеся ряжи при устойчивом положении их и отсутствии расстройств в конструкции не представляют никакой угрозы (фиг. 252).

При осадках ряжей обязательными мерами, помимо укрепления от подмыва, как и вообще при деформациях любых опор, являются своевременное выявление и устранение нарушений пути, вызываемых осадками.

Появление ощутительных внезапных осадок, не позволяющих содержать путь постоянно нормальным, требует введения ограничения скорости.

При неравномерной осадке и перекосах ряжей следует ограничивать дальнейшее увеличение наклона. Этой цели иногда достигают перегрузкой каменной засыпки из наиболее опустившейся части ряжа в менее опустившуюся. Такой приём наиболее эффективен для ряжей с большим отношением ширины к высоте и, следовательно, при наклонах ряжей поперёк оси моста, т. е. по длине ряжей.

При наклоне рамно-ряжевой опоры в направлении вдоль моста может быть применён аналогичный описанному ранее приём перестановки рамной надстройки в сторону, обратную наклону ряжа (фиг. 253). При этом должно быть перенесено в ту же сторону и опирание пролётных строений путём продольной их передвижки или перестановки мауерлатных брусьев в пределах допустимой длины консоли ферм. Применённая на одном из мостов Перестановка рам привела к положительным результатам. Наклон ряжа в дальнейшем не возрастал. Прекратившаяся вскоре осадка позволила отложить начатое переустройство моста путём подведения рамно-свайной опоры и взаимной перестановки пролётных строений 15 и 7 м (фиг. 254).

Увеличение наклона ряжей в направлении оси моста может быть предотвращено в известной мере устройством распорок между ряжами (фиг. 255).

Распорки при наклонах опор противодействуют лишь дальнейшему увеличению наклона. Воспрепятствовать осадке опор распорка не может.

Воздействие наклоняющейся опоры передаётся распорками, в меру их прочности, соседней опоре и может отрицательно отразиться на ней, если её собственная устойчивость недостаточна. Поэтому при одной или нескольких наклонившихся вдоль моста опорах распорки желательно ставить во всех или нескольких пролётах между опорами. При наклоне двух смежных опор друг к другу распорки достаточно поставить лишь в данном пролёте. Эффективность работы распорок не зависит от высоты их расположения, хотя сами распорки должны быть тем более мощны и тщательно упёрты, чем ниже они поставлены. Расположение распорок, оставляемых на ледоходный паводковый период, должно быть выше горизонта ожидаемого паводка и, во всяком случае, на 1 м выше горизонта ледохода во избежание создания затора плывущими предметами повреждения распорок.

Сечение распорок по условию устойчивости надо назначать сообразно величине пролёта: из одиночных брёвен диаметром 26—28 см до 6 м, из сплочённых по 3—4 бревна того же диаметра до 10 м, при большей пролёте распорки устраивать в виде ферм (по фасаду и в плане, фиг. 255).

Распорки должны быть парными в плане и располагаться у рёбер внутренних граней ряжей на одном уровне. В ряжевые, а также клеточные опоры распорки должны упираться посредством вертикальных распределительных брусьев (брёвен). Пригонка распорок к опорам должна быть тщательной.

Известны случаи, когда с постановкой распорок между наклоняющимися опорами их крен не возрастал, хотя осадка не прекращалась.

Расчаливание покосившихся ряжей тросами на якорях нецелесообразно из-за большого веса ряжевых опор, громоздкости надлежащего зачаливания за ряж и податливости якорного анкера. Более оправдано закрепление подкосами и за специальные анкерные сваи ряжей, расположенных на пойме или вблизи берега. Имеется пример укрепления перекашивающихся свайно-ряжевых опор наклонными металлическими сваями. Последние опущены в грунт с подмывом и верхней частью заделаны в железобетонном ростверке.

Подмывы ряжевых, опор вызывают, как правило, неравномерную их осадку с наклоном.

Выправка положения ряжей, в данном случае перераспределением каменной засыпки, не имеет смысла. Для большей устойчивости наклонившийся вдоль моста ряж следует распереть распорками в смежные опоры.

Осадка опор вследствие подмыва должна предотвращаться соответствующими противоразмывными средствами. Укрепление грунта требуется более надёжное в основании широких прямоугольных ряжей, особенно при недостаточном отверстии моста. Ряжи без водорезной части создают завихрения, способствующие размыву основания. В особо неблагоприятных условиях, а также в случаях защиты прямоугольных ряжей от ледохода может оказаться целесообразной пристройка к существующим ряжам специальной водорезной части (фиг. 256).

Вымывание грунта из-под ряжа может быть предотвращено устройством шпунтового ограждения вокруг опоры. На фиг. 257 изображено шпунтовое ограждение из рельсов и шпал, заполненное изнутри камнем. Глубина забивки шпунта и его расстояние от опоры зависят от степени угрозы размыва. Они должны быть назначены с расчётом на устойчивость шпунтового ограждения от распирания под действием опорного давления в стороны при возможном размыве.

Шпунтовые ограждения стесняют русло и потому допустимы лишь при достаточном отверстии моста, а также в случаях расположения ряжей в мелководных местах. При большой глубине воды допустимы лишь подводные шпунтовые ограждения с забивкой или обрезкой шпунта под водой.

При начавшейся осадке ряжа требуется своевременное её обнаружение и немедленное прекращение подмыва путём укрепления основания опоры крупным камнем, габионами, тюфяками.

Конструктивно ряжи выполняют двух типов: на врубках в лапу и обло (русский тип) и на металлических креплениях при помощи штырей (американский тип).

В ряжах применяют брёвна диаметром преимущественно 22—24 см с отёской на 2 канта и в редких случаях брусья (в ряжах американского типа). В ряжах американского типа в просветах между брёвнами стен под прогонами и мауерлатными брусьями на высоту дополнительных стенок должны быть плотно уложены прокладки, заполняющие просветы. Стыки брёвен в венцах обычно устраиваются вполдерева на штырях и размещаются в местах примыкания поперечных стенок. В ряжах американского типа при размещении стыков между поперечными стенками в просветах, смежных со стыкованным бревном (брусом), должны стоять прокладки.

Указания относительно рамных надстроек в рамно-ряжевых опорах приведены в разделе свайных и рамных опор.

Вертикальная нагрузка обычно передаётся на стены ряжа поперечными стенками. Последние одновременно предотвращают изгиб стен ряжа в горизонтальной плоскости от давления каменной засыпки.

В редких случаях применены ряжи-оболочки с передачей всего опорного давления непосредственно на каменную засыпку. В данном случае ряжевая оболочка работает на изгиб также и от распора каменной засыпки под действием опорного давления. Иногда применены вместо ряжевых шпунтовые оболочки, в частности из брёвен, удерживаемые снаружи горизонтальными рамами, противоположные стороны которых соединены связями.

Распирание ряжей в стороны может произойти при расстройстве сопряжений, главным образом, угловых врубок, вследствие развития в них гнили, трещин, сколот, а также расстройства при кренах и перекосах ряжа.

Расстройству сопряжений способствует усушка ряжей, когда брёвна стен, будучи распёрты камнем и закреплены болтами вертикальных сжимов, лишены возможности опускаться до полного уплотнения зазоров, образующихся с усушкой древесины.

расстройство конструкции ряжа, в частности, в сопряжениях, нарушающее цельность и устойчивость ряжа, обычно не поддаётся исправлению. Такие ряжевые опоры, как не обеспечивающие безопасности движения, подлежат переустройству.

От расхождения брёвен в угловых сопряжениях надводной части они могут быть временно укреплены в отдельных случаях постановкой сжимов на болтах.

При недостаточном сечении прогонов, поддерживающих мауерлатные брусья, и неплотном соприкосновении в поперечных стенках брёвен и прогонов происходят изгиб последних и осадка ферм. В этом случае зазоры между брёвнами и прогонами в верхней части поперечных стенок необходимо устранить путём установки металлических или прочных деревянных прокладок. Последние во избежание раскалывания следует забивать волокнами поперёк стенок. Высота стенок, в пределах которой устраняются зазоры, принимается равной 1—3 м в зависимости от величины опорного давления и вертикальной жёсткости брёвен поперечной стенки.

При осадках от усыхания ряжевых опор необходимо следить зa перемещением тяжей в овальных отверстиях сжимов и не допускать раскалывания последних тяжами при недостаточной длине овального отверстия. В последнем случае отверстия для тяжей должны быть заблаговременно удлинены книзу на величину, тем большую, чем выше от подошвы ряжа расположено данное отверстие. Полную длину отверстий в сжимах для ряжей, срубленных из сырого леса, обычно принимают равной (2 + 2h) см, где Л — высота в л от низа ряжа до отверстия.

Ряжи должны быть заполнены камнем до уровня на 0,5 м выше уровня высоких вод и не ниже основания дополнительных стенок под мауерлатные брусья. По мере осадки каменная засыпка должна пополняться до указанной высоты.

В отдельных случаях при большой глубине воды (до 11,8 м в межень) опоры устроены из крупных блоков рельсовых каркасов, заполненных после их установки камнем (фиг. 258).

Каркасы размером в плане до. 8,7х12,5 м и в высоту до 4 м сварены из рельсов типа III-а и IV-a, изнутри по боковой поверхности ограждены вертикальной обшивкой из досок и пластин для каменной засыпки. Общий вес рельсов составляет на один каркас до 45 т, а на всю опору около 100 т. Каркасы размещены преимущественно на каменной отсыпке высотой до 2 м.

Связь каркасов по высоте обеспечивается лишь трением между камнями засыпки и вертикально поставленными в засыпку рельсами.

Недостатками данных опор являются значительное стеснение русла (до 30%) при пролётах по 18,5—27 м, а также отсутствие кормовых водорезных частей у второго и третьего ярусов шириной до 8,7 м, что дополнительно ухудшает обтекаемость опоры. В связи с этим необходимо особое наблюдение за недопущением подмыва опор, особенно при слабых грунтах, как в приведённом примере, где основанием опор служит иловатая глина.

Аналогичная конструкция применяется для устоев на Северо-Кавказской ж. д., монтируемых из рельсовых каркасов-габионов нескольких типов стандартных размеров (фиг. 259). Такого типа устои, заложенные на сохранившихся фундаментах массивных опор, в последующем могут быть превращены в капитальные путём цементации и обетонирования их.

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), k_d - 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).

Читайте также: