Опоры деревянных мостов. Ледорезы

В балочных мостах под железную дорогу при пролетах до 3 м про­
межуточные опоры состоят из одного поперечного ряда свай (рис. 8.4).
Средние четыре сваи называются коренными, так как они поддерживают
прогоны и передают вертикальные нагрузки на грунт. Две боковые сваи
называются откосными сваями. Наклонный элемент, одним концом упи­
рающийся в откосную сваю, а вторым концом в коренную сваю, называет­
ся укосиной, упирание укосины в насадку не допускается. Укосины вме­
сте с откосными сваями служат для
придания опоре поперечной жесткости.
Для этой же цели могут служить на­
клонные сваи. Сваи и укосины соеди­
няются поперечными связями в виде
горизонтальных и наклонных схваток.
Опоры с наклонными сваями имеют
преимущества перед опорами с укоси­
нами. Наклонные сваи повышают бо­
ковую жесткость и воспринимают вер­
тикальную нагрузку, поэтому число
свай в опоре с наклонными сваями
меньше, чем в опоре с укосинами. Но
_{Рис. 8.4. Схема промежуточной опо-} забивка наклонных свай сложнее, чем
_{ры балочного деревянного моста:} вертикальных. Диаметр и глубина за-
1 — укосина; 2 — горизонтальная бивки свай определяется расчетом, но
схватка; 3 — коренные сваи; 4 — от- при всех обстоятельствах глубина за-
косная свая; 5 — прогоны бивки не должна быть менее 4 м.

Устои служат для сопряжения моста с насыпью и состоят из попе­речных рядов свай, соединенных в продольном направлении прогона­ми, горизонтальными схватками и подкосами. Поперечная жесткость устоя обеспечивается заделкой коренных свай в фунте конуса насыпи. Так как устой, кроме вертикальной нагрузки, воспринимает горизон­тальное давление насыпи, подкосам придается восходящее направление в сторону насыпи; при высоте насыпи более 4 м добавляются подкосы обратного направления.

Конструкция деревянных опор зависит от размеров, устанавливае­мых на них пролетных строений и местных условий. Наибольшее рас­пространение получили рамно-свайные опоры, рамно-лежневые опоры, ряжевые опоры, клеточные опоры.

Рамно-свайные опоры состоят из свайного основания и рамной над­стройки, опирающейся на насадки свай (рис. 8.5). Рамная надстройка состоит из четырех рам, расположенных поперек оси моста. Все рамы соединены горизонтальными и диагональными схватками. В подводной части для устойчивости опоры при глубине русла более 3 м сваи соеди­няются металлическими тяжами.

Рамно-лежневые опоры. Рамно-свайные и рамно-лежневые опоры (рис. 8.6) имеют одинаковую конструкцию и различаются лишь основа­ниями. В первом случае рамы устанавливаются на сваи, во втором на леж­ни, укладываемые непосредственно на грунт или каменное основание. Лежнями могут служить бревна, отесанные на два канта, а также шпалы и

Рис. 8.5. Конструкция рамно-свайной опоры: а — схема; б — конструкция; 1 — рамная надстройка; 2 — свайное основание;

H — высота рамной надстройки

Рис. 8.6. Конструкция рамно-лежневой опоры: а — схема; б — конструкция; 1 — лежни; 2 — рама; 3 — прогоны;

h — глубина котлована

брусья. Лежни соединяются с насадками скобами, число лежней опре­деляется величиной вертикальной нагрузки и прочностью грунта.

При возведении рамно-свайных и рамно-лежневых опор применяют­ся стандартные рамы одинаковой конструкции, но разной высоты — 2; 3; 4 и 5 м. Каждая стандартная рама состоит из двух вертикальных и двух наклонных стоек, верхней и нижней насадок, диагональных и го­ризонтальных схваток. Стойки соединяются с насадками при помощи металлических штырей и объемлющих хомутов. Из стандартных рам могут быть устроены опоры разной высоты под пролетные строения разных пролетов. Рамы собираются в стороне и устанавливаются в го­товом виде.

Рамно-свайные и свайные опоры применяются тогда, когда грунт до­пускает забивку свай. В тех случаях, когда забивка свай по геологичес­ким условиям невозможна, применяются рамно-лежневые опоры.

Ряжевые опоры (рис. 8.7) сооружаются на грунтах, не допускающих забивки свай (скальные, галечные с включением валунов и др.), в случа­ях срочности работ и при отсутствии копрового оборудования. Ряж представляет собой деревянный сруб из бревен или брусьев, имеющий стенки, днище и перегородки, разделяющие ряж на вертикальные отсе­ки. Ряж устанавливается на предварительно спланированное по его пе­риметру дно реки и на всю высоту загружается камнем.

Каменное заполнение обеспечивает устойчивость ряжа. Ряжевым бы­кам с верховой и низовой стороны придается заостренная форма, чтобы уменьшить сопротивление течению воды и облегчить пропуск ледохо-190

 

Рис. 8.7. Ряжевая опора: 1 — ряж; 2 — рамная опора; 3 — вырубка в лапу

да. Размеры ряжа в плане определяются допускаемым давлением на грунт и условием устойчивости. Стены ряжей рубятся из бревен диа­метром 22—26 см, днище ряжа делается из бревен, которые врубаются в стены ряжа между вторым и третьим венцом. На водотоках с сильным ледоходом заостренная часть ряжа с верховой стороны и боковые стен­ки обшиваются металлическими листами.

Клеточные опоры (рис. 8.8) применяются, как правило, в сроч­ных и исключительных случаях. При сооружении клеточных опор шпалы укладываются горизонталь­ными рядами. Шпалы смежных ря­дов скрепляются между собой ско­бами по 1—2 штуки на каждую шпалу. При назначении высоты шпальной опоры следует учиты­вать ее осадку в период эксплуата­ции (около 2,5 см на 1 м высоты).

Рис. 8.8. Клеточные опоры: а — бык; б — устои

Число шпал в рядах принима­ется в зависимости от нагрузки, передающейся на опору, каждый последующий ряд укладывается перпендикулярно предыдущему. При удовлетворительных грунтах шпальные опоры возводятся не­посредственно на грунте после

планировки соответствующего участка. При слабых грунтах и в затоп­ляемых местах под шпальную опору делается каменная подставка, а в незатопляемых местах — песчаная.

Ледорезы. Для защиты опор от ударов льда перед ними с верховой стороны реки устраивают ледорезы, которые разламывают большие льдины на мелкие части и направляют их в пролеты моста (рис. 8.9, а, б). Для предохранения опор и расположенных на них пролетных строе­ний от сотрясения при ударе льдин ледорезы не соединяются с опора­ми, а располагаются перед каждой из них на расстоянии 1,5—4 м выше по течению.

Рис. 8.9. Ледорезы: а — плоский; б — шатровый

На реках с особенно сильным ледоходом впереди моста на расстоянии 30—50 м ставится второй ряд ледорезов, называемых аванпостными, они принимают на себя удары больших ледяных полей и раскалывают их на части. Конструкция и основные размеры ледорезов назначаются в зависи­мости от силы ледохода, ширины защищаемых ледорезами опор и гори­зонтов ледохода. При средних ледоходах и узких (в один ряд свай) опорах

устраиваются плоские ледорезы, состоящие из одного-двух рядов свай с укрепленным на них наклонным режущим ребром ледореза. Для обеспе­чения жесткости ледореза между сваями ставятся подкосы и схватки.

Наклон режущего ребра ледореза принимается в пределах от 1:1,5 до 1:2. Льдина, встречая на своем пути наклонный нож ледореза, под влия­нием силы инерции поднимается по нему и разламывается под действием собственного веса. Поэтому верх режущего ребра ледореза должен воз­вышаться над горизонтом самого высокого ледохода не менее чем на 1,0—1,5 м, чтобы льдина, поднимаясь по ребру, не могла перескочить его и повредить опору. Нижний конец режущего ребра ледореза должен рас­полагаться ниже горизонта самого низкого ледохода не менее чем на 0,5— 1,0 м. Для защиты широких опор применяют шатровые ледорезы, устраи­ваемые из трех рядов свай. Между собой ряды свай соединяются наклон­ными насадками и раскрепляются подкосами и схватками. Режущее ребро ледореза укрепляется металлом. Наклонные и боковые грани ледореза обшиваются листовым железом. Ширина шатровых ледорезов назначается в зависимости от их высоты и мощности ледохода, но не менее ширины опоры. В тех случаях, когда дно реки не допускает забивки свай, приме­няют ряжевые ледорезы.