Технология строительства мостов

Особенности строительства мостов

При строительстве же подобных конструкций принимаются во внимание прежде всего требования, изложенные в СТО НОСТРОЙ 2.6.54 и СП 46.13330

При составлении чертежа моста важно не только тщательно проработать его строение, но и уделить внимание выбору материалов. К примеру, бетон при возведении подобных конструкций может использоваться только самых высоких, водостойких (для речных мостов) марок

То же самое касается и арматуры, расходных материалов и прочих комплектующих

К примеру, бетон при возведении подобных конструкций может использоваться только самых высоких, водостойких (для речных мостов) марок. То же самое касается и арматуры, расходных материалов и прочих комплектующих.

Аварии и катастрофы

Катастрофа на Египетском мосту

Причиной самопроизвольного обрушения моста может стать его неправильная конструкция. При создании проекта моста следует всегда учитывать возможные природные катаклизмы, такие, как сильный ветер или землетрясение.

Самая ранняя известная крупная катастрофа произошла в 1297 году, когда во время битвы у моста Стирлинг (Великобритания) этот мост оказался перегружен атакующей тяжёлой конницей и обрушился. Позднее от перегрузок обрушились ещё несколько мостов, в частности, мост Ярмуте, (Великобритания, 1845), а также Серебряный мост (США, 1967).

В XIX — начале XX века несколько аварий мостов произошло из-за резонанса, в который входил мост, когда по нему проходили войска. Когда частота внешнего воздействия (шаг солдат в ногу), совпадает с собственной частотой колебаний моста, происходит резкое увеличение амплитуды колебаний моста, и конструкция моста не выдерживает этого. Из-за резонанса разрушились: мост в Анжере (Франция, 1850); Такомский мост (США, 1940).

Обрушение Такомского моста

Причиной обрушения может стать естественный катаклизм: в таком случае вина ложится на архитектора, создававшего проект, так как мостостроитель должен принимать во внимание возможность природных бедствий. Железнодорожный мост через Ферт-оф-Тей в Данди, Великобритания, обрушился в из-за сильного шторма: жертвами этой катастрофы стали 75 человек

В 1953 лахар уничтожил мост через реку Вангаэху в Новой Зеландии, погиб 151 человек. В 1989 году во время крупного землетрясения в Калифорнии обрушился виадук в Окленде (42 жертвы) и пострадал мост через залив Сан-Франциско: часть несущих конструкций обрушилась на проезжую часть, погиб один человек.

Нередки случаи террористических атак на мосты: их подрыв также является известным средством ведения партизанской войны. Крупнейшая катастрофа такого рода произошла в Индии в 2002, когда был подорван железнодорожный мост через реку Дхава, было убито 130 человек.

Устройство заднего моста

Конструкцию заднего моста ВАЗ 2101 составляют два основных элемента: балка и редуктор. Эти два узла объединены в один механизм, но при этом выполняют разные функции.

Мост состоит из двух основных узлов: балки и редуктора

Что такое балка

Балка представляет собой конструкцию из двух жёстко соединённых при помощи сварки чулок (кожухов). В концы каждого из них вварены фланцы, предназначенные для размещения полуосевых сальников и подшипников. Торцы фланцев имеют по четыре отверстия для установки тормозных щитов, маслоотражателей и пластин, прижимающих подшипники.

Средняя часть задней балки имеет расширение, в котором размещён редуктор. Спереди этого расширения есть проём, закрывающийся картером.

Задняя балка состоит из двух соединенных между собой пустотелых чулок

Полуоси

Полуоси машины установлены в чулках. На внутренних концах каждой из них имеются шлицы, при помощи которых они соединены с полуосевыми шестернями редуктора. Их равномерное вращение обеспечивается при помощи шариковых подшипников. Наружные концы оснащены фланцами для крепления тормозных барабанов и задних колёс.

Полуоси передают вращающий момент от редуктора к колесам

Редуктор

Конструкция редуктора состоит из главной передачи и дифференциала. Роль устройства заключается в том, чтобы равномерно распределить и перенаправить усилие от карданного вала к полуосям.

В конструкцию редуктора входят главная передача и дифференциал

Главная передача

В механизм основной передачи входят две шестерни конической формы: ведущая и ведомая. Они оснащены спиральными зубьями, обеспечивающими их соединение под прямым углом. Подобное соединение называется гипоидным. Такая конструкция главной передачи позволяет существенно улучшить процесс притирки и приработки шестерён. Кроме этого достигается максимальная бесшумность во время работы редуктора.

Шестерни основной передачи ВАЗ 2101 имеют определённое количество зубьев. У ведущей их 10, а у ведомой — 43. Отношение количества их зубьев определяет передаточное число редуктора (43:10 = 4,3).

Главная передача состоит из ведущей и ведомой шестерен

Ведущая и ведомая шестерни подбираются в пары на специальных станках в заводских условиях. По этой причине в продаже они представлены также попарно. В случае ремонта редуктора замена шестерён допускается исключительно комплектом.

Дифференциал

Межосевой дифференциал необходим для обеспечения вращения колёс машины с разными значениями скорости в зависимости от нагрузки на них. Задние колёса авто во время поворачивания или преодоления препятствий в виде ям, выбоин, выступов проходят неодинаковое расстояние. И если бы они были соединены с редуктором жёстко, это приводило бы к постоянным пробуксовкам, вызывая быстрый износ шин, дополнительную нагрузку на детали трансмиссии, а также потерю контакта с дорожным покрытием. Перечисленные проблемы решаются при помощи дифференциала. Он делает колёса независимыми друг от друга, тем самым давая возможность машине свободно входить в поворот или преодолевать различные препятствия.

Дифференциал обеспечивает вращение задних колес с разными скоростями при преодолевании автомобилем препятствий

Дифференциал состоит из двух полуосевых шестерён, двух шестерён-сателлитов, регулировочных шайб и чугунной коробки, выполняющей роль корпуса. Полуоси входят своими шлицами в полуосевые шестерни. Последние опираются на внутренние поверхности коробки при помощи регулировочных шайб, имеющих определённую толщину. Между собой они контактируют не напрямую, а посредством сателлитов, которые не имеют жёсткой фиксации внутри коробки. Во время движения автомобиля они свободно перемещаются вокруг своей оси, но ограничены поверхностью ведомой шестерни, что препятствует смещению оси сателлитов из посадочных гнёзд.

Корпус дифференциала с механизмом установлен внутри редуктора на роликовых подшипниках, напрессованных на опорные шейки корпуса.

Основные требования к пешеходным мостам

Пешеходные мосты относятся к ответственным инженерным сооруже­ниям, и к ним предьявляется ряд требований.

Требование Описание
Производственно-эксплуатационные требования Производственно-эксплуатационные требования сводятся к обеспечению удобного и безопасного движения по мосту и судоходства иди дви­жения транспорта под ним. Конструкции пролетных строений и опор должны быть рациональными для изготовления и возведения, а также удобными в эксплуатации.
Расчетно-конструктивные требования Расчетно-конструктивные требования направлены на обеспечение
прочности, жесткости и устойчивости конструкций моста в течение всего срока службы. Сооружение и его элементы должны быть стойкими против воздействия воды, температуры, льда, агрессивных сред и т. д.
Экономические требования Экономические требования состоят в необходимости при проекти­
ровании выбора решения, требующего наименьшей затраты средств и ма­териалов на строительство при возможно меньшей трудоемкости работ по возведению сооружения. Кроме того, к пешеходным мостам предъявляется требование по экономическому обоснованию положения моста и наивы­годнейшей ширины, которые могут быть решены на основе анализа ожи­даемой интенсивности пешеходного движения с учетом предполагаемой перспективы развития инфраструктуры.
Архитектурно-планировочные требования Помимо перечисленных вьше требований к пешеходным мостам предъявляются повышенные архитектурно-планировочные требования, т.к. чаще всего пешеходные мосты строятся в городских условиях. Архитектурный облик моста должен гармонично сочетаться с город­
ской застройкой или окружающим ландшафтом, которые могут влиять как на вид, так и на систему моста
Выбор типа пешеходного перехода При выборе типа пешеходного перехода в разных уровнях основными критериями должны служить создание максимальных удобств для движе­ния пешеходов и транспорта; экономические показатели строительства (включая в случаях необходимости и затраты на переустройство подзем­ных и надземных сооружений) и эксплуатационные характеристики; увяз­ка проектируемых сооружений с окружающей застройкой.

Тщательное сравнение указанных факторов позволит обоснованно выбрать оптимальное решение. При выборе типа пешеходного перехода следует иметь в виду, что подъем на мост связан с затратами времени и энергии пешеходов. Поэтому лестничные спуски и подъемы могут быть допущены при небольшой вы­соте.

При больших высотах расположения внеуличных переходов необходимо устройство эскалаторов или подъемников. Высота подъема зависит от рельефа местности, положения пунктов,вызывающих приток пешеходов, расположения и уровня остановок обще­ственного транспорта и т. д.

Пешеходные мосты могут иметь значительные продольные уклоны: до 6% в пролетной части и 12…16% на подходах. Входы и сходы с моста часто выполняют в виде лестниц или пандусов. В плане лестничные сходы располагают как по оси моста, так и под углом к ней.

Иногда их встраива­ют в первые этажи прилегающих к переходу зданий. Пандусы могут быть в плане прямолинейными, криволинейными, ломаного очертания, разветв­ляющимися. Минимальную площадь занимают спиральные пандусы. Для предотвращения образования гололеда в них предусматривают устройство отопительной системы.

Широкое применение в настоящее время получили закрытые пешеходные мосты, которые могут быть оборудованы эскалаторами, обеспе­чивающими подъем и спуск с моста.

Закрывают мосты прозрачным мате­риалом, как правило, органическим стеклом.
Кроме того, пешеходные мосты иногда проектируют из расчета про­пуска специального транспорта (уборочной техники или машин спасатель­ных служб).

В этом случае в зависимости от проектного задания мост рас­считывают на колесную нагрузку, кроме того предусматривают наклонные пандусы, способные пропустить транспорт.

Металлические мосты

Большая часть современных мостов предполагает использование металла в несущих частях конструкций. Довольно долгое время металлический мост считался самым прочным видом сооружения

На сегодняшний день этот материал является важной, но не единственной составляющей мостовых соединений

Виды металлических мостов:

  • Арочные конструкции.
  • Виадуки с пролетами.
  • Висячие, вантовые.
  • Эстакады с опорами из железобетона, где пролеты смонтированы из металлических соединений.

Конструкции из металла обладают преимуществами, состоящими в простоте сбора, поэтому почти все виды железнодорожный мостов возводятся из этого материала. Металлические части изготавливаются промышленным способом на заводе, при этом размер может регулироваться. В зависимости от грузоподъемности механизмов, с помощью которых будет производиться монтаж, формируются заводские заготовки будущего цельного соединения.

Сварить конструкцию из частей можно непосредственно на месте окончательного монтажа. И если раньше приходилось проводить соединение множества частей одного пролета, то сейчас кран с грузоподъемностью 3600 т, вполне может перенести и водрузить на опоры цельнометаллический пролет.

Балочные разрезные пролетные строения

Стальные балочные разрезные пролетные строения балочно-разрезных систем являются типичными индустриальными строительными конструкциями из элементов полной заводской готовности. Пролетные строения длиной 33— 110 м балочно-разрезной системы относятся к наиболее массовым типовым конструкциям, применяемым в мостах под железную дорогу.

Балочное пролетное строение

Наиболее рациональны балочные болтосварные пролетные строения со сварными заводскими соединениями и монтажными соединениями на высокопрочных болтах, что обеспечивает экономию стали и уменьшение трудоемкости монтажа. В железнодорожных мостах с ездой поверху применяют, в основном, типовые сталежелезобетонные пролетные строения с балластным мостовым полотном.

Висячие мосты

В мостах висячей системы применяются рекордно большие пролеты. Например, пролет 1298 м имеет мост через залив Верразано-Нерроуз (США). Строительство висячих мостов больших пролетов является особенностью американского мостостроения.

Это объясняется специфичностью географического расположения многих крупнейших американских городов, которые возникли либо в устьях глубоководных рек, впадающих в океан, либо на берегу океанских заливов.

Большая глубина рек, интенсивное судоходство крупногабаритных океанских судов, тяжелые грунтовые условия делали висячие мосты с уникальными по своей длине пролетами наиболее целесообразными и экономически оправданными.

К числу крупнейших висячих мостов относятся

  • Мост Золотые Ворота в Сан-Франциско (США) с пролетом 1281 м (фото ниже)
  • Мост им. Вашингтона через р. Гудзон в Нью-Йорке (США) с пролетом 1068 м
  • Мост через Фортский залив в Великобритании с пролетом 1006 м
  • Мост через р. Тахо в Лиссабоне (Португалия) с пролетом 1013 м
  • Мост через пролив Босфор (Турция) с пролетом 1075 м, через Хамбер (Англия) с пролетом 1410 м.

Мост золотые ворота (Golden Gate Bridge San Francisco California)

Мост им. Вашингтона через р. Гудзон в Нью-Йорке

Мост через Фортский залив в Великобритании

Мост через р. Тахо в Лиссабоне

Мост через пролив Босфор (Турция)

Общепринятая система висячего моста представляет собой непрерывный гибкий кабель, проходящий по стальным пилонам и закрепленный в анкерах, заложенных на берегах. К кабелю на вертикальных подвесках подвешена балка жесткости, на которую в одном или двух ярусах опирается проезжая часть. Балка жесткости делается разрезной или неразрезной, чаще всего применяется трехпролетная схема, хотя построены и многопролетные мосты.

3.1. Мост и его конструктивные элементы

Мост – это сооружение,
предназначенное для пропуска транспортной
магистрали над препятствием: водотоком,
рекой, озером, оврагом, суходолом,
каньоном и др.

Мост состоит из конструктивных элементов,
включающих в себя пролетные строения,
промежуточные и береговые опоры, мостовое
полотно, по которому происходит движение
поездов и других транспортных средств
(рис. 3.1).

Пролетные строения
характеризуют тремя длинами: полной

расстоянием между концами пролетов;
расчетной– расстоянием между центрами опирания
пролетов на опорные части; пролетом в
свету
расстоянием между опорами. Конструкция
пролетного строения определяет вид
моста.

В зависимости от полной длины пролеты
моста подразделяют: на малые
15 м;
средние 15<50 м;
большие 50<150 м;
гигантские 150<450
м; супергигантские>450
м.

Рис. 3.1. Схема моста:
1
– пролетное строение; 2
– промежуточная опора; 3
– береговая опора; 4
– откос подходной насыпи; 5
– рисберма; 6
– струенаправляющая дамба; УМВ – отметка
уровня меженных вод; УВВ – отметка
уровня высоких вод; ПР – отметка подошвы
рельса; Lп
полная
длина моста; –полная длина
пролетного строения; е
температурный
зазор; Ву
длина
береговой опоры

Промежуточные и береговые опорымоста в зависимости от типа конструкций
бывают: монолитные, сборно-монолитные
и сборные, а от вида строительного
материала, из которого они построены,
– каменные, бутовые и бутобетонные,
бетонные, железобетонные, для временных
сооружений – деревянные и металлические.

К важным отметкам элементов моста
относят: уровень меженных вод (УМВ) –
постоянное зеркало воды за многолетний
период наблюдений; уровень высокой воды
(УВВ) – максимальный уровень паводковых
вод за столетний период наблюдений;
подошву рельса (ПР) (рис. 3.1), низ конструкции
(НК), бровку земляного полотна подходов
к мосту (БЗП).

К главным размерам моста относят: полную
длину моста
– расстояние между задними гранями
береговых опор; отверстие моста
сумму пролетов в свету, т. е.=;
высоту моста– расстояние от УМВ до уровня проезда
(отметки ПР); свободную высоту под мостом– расстояние от УВВ до низа конструкции
пролетного строения (НК).

Мосты и их элементы классифицируют по
различным признакам.

По назначению мосты подразделяют
на железнодорожные, автодорожные,
городские, пешеходные, совмещенные (для
проезда железнодорожного и автомобильного
транспорта), специальные (для трубопроводов
и других коммуникаций).

По длине мосты бывают: малые25
м; средние 25100
м; большие 100500
м; внеклассные>500
м.

По статической
схеме
мосты
различают: балочные разрезные (рис.
3.2),неразрезные (рис. 3.3,а) и
консольные (рис. 3.3,б); рамные (рис.
3.4,а); арочные (рис. 3.4,б);
комбинированные, к которым относятся
висячие (рис. 3.5,а) и вантовые (рис.
3.5,б).

Рис. 3.2. Конструкция
балочно-разрезного моста

аб

Рис. 3.3. Конструкции
мостов: а
– балочно-неразрезного;
б
– консольного

а б

Рис. 3.4. Конструкции
мостов: а
– рамного; б
– арочного

а б

Рис. 3.5. Разновидности
мостов: а
– висячий; б
– вантовый

В зависимости от вида строительного
материала
мосты разделяют на каменные,
бетонные, железобетонные, металлические,
комбинированные (сталежелезобетонные
и др.), деревянные.

По расположению уровня проезда
относительно конструкции пролетов
мосты бывают: с ездой поверху, понизу,
посередине (рис. 3.6, 3.7).

Рис.
3.6. Мост: а
– с ездой поверху;
б
– с ездой
посередине

Рис. 3.7. Мост с
ездой понизу

Передний управляемый мост

В зависимости от назначения и возлагаемых функций мосты могут быть ведущими, управляемыми, комбинированными или поддерживающими.Ведущим называется мост, к колесам которого посредством механизмов трансмиссии подводится крутящий момент от двигателя.Управляемый мост предназначен для поддержания автомобиля и обеспечения его маневренности. Колеса этого моста не принимают крутящий момент и являются ведомыми.Комбинированный мост является одновременно и ведущим, и управляемым, т. е. он принимает крутящий момент и одновременно служит для выполнения поворотов и других маневров автомобиля.Поддерживающий мост предназначен исключительно для поддержания автомобиля, и не способен обеспечивать тягу на колесах или поворот автомобиля.

***

Устройство переднего управляемого моста

Передний управляемый мост представляет собой поперечную балку с ведомыми управляемыми колесами. Балка переднего управляемого моста обычно выполняется кованой из стали и имеет пространственное сечение для повышения изгибной прочности.
В зависимости от типа подвески управляемых колес передние мосты автомобилей могут быть неразрезными, в которых управляемые колеса связаны непосредственно с балкой моста, и разрезными, в которых управляемые колеса связаны с балкой моста через подвеску.

Схематическое устройство наиболее распространенных типов управляемых передних мостов приведено на рис. 1.

Передний неразрезной управляемый мост (рис. 1, а) выполняется, как правило, в виде кованой стальной балки 4 двутаврового сечения. На концах балки в бобышках закреплены шкворни 3, а на их наружных концах шарнирно закреплены поворотные цапфы 2, на которые посредством подшипников устанавливают колеса. Цапфы могут поворачиваться вокруг своих шкворней вместе с управляемыми колесами, обеспечивая поворот автомобиля.
Связь балки моста с рамой осуществляется посредством элементов подвески – рессор, пружин, амортизаторов, пневматических баллонов и т. п.

Передний разрезной управляемый мост (рис. 1, б) отличается от неразрезного тем, что его поперечная балка 4 связана с управляемыми колесами посредством рычагов независимой подвески 7. В данном случае балка моста связана с несущей системой (чаще всего – кузовом) автомобиля жестко и одновременно служит для размещения опор двигателя.
Управляемые колеса со ступицами, установленные посредством подшипников на поворотных цапфах, могут вращаться вокруг шкворней или шаровых шарниров подвески, либо вместе со стойками (бесшкворневые подвески).

Передний неразрезной управляемый мост

На рис. 2 изображен передний управляемый неразрезной мост грузового автомобиля марки «ГАЗ».
Стальная двутавровая балка 14 с посредством двух рессор крепится к раме автомобиля.

Средняя часть балки выгнута вниз, что позволяет расположить двигатель ниже и оптимизировать компоновку кабины автомобиля.
В концевых бобышках балки посредством стопоров 12 закреплены шкворни 8, а на них через бронзовые втулки поворотная цапфа 7.
На фланцах поворотных цапф закреплены щиты 6 тормозных механизмов, а на осях цапф на конических подшипниках установлены ступицы 3. Закрепленные на ступицах колеса 1 с тормозными барабанами 2 могут вращаться на подшипниках вместе со ступицами вокруг осей поворотных цапф 7 и вместе с поворотными цапфами поворачиваться вокруг шкворней 8.

Передний разрезной управляемый мост

На рис. 3 изображен разрезной передний управляемый мост легкового автомобиля с независимой бесшкворневой рычажно-пружинной подвеской.
Основной частью моста является поперечная балка 4. К ней посредством верхних 3 и нижних 5 рычагов поворотных стоек 2, пружин 6 и амортизаторов 7 подвешены передние управляемые колеса автомобиля.
Колеса вместе со ступицами 9 и тормозными дисками 8 установлены на подшипниках на поворотных стойках 2, к которым прикреплены суппорты 1 тормозных механизмов колес. Управляемые колеса поворачиваются вместе с поворотными стойками, изменяя направление движения автомобиля при маневрировании.

Разрезной управляемый передний мост легкового автомобиля является съемным и жестко крепится болтами к несущему кузову автомобиля. Балка моста одновременно служит для крепления двигателя посредством упругих элементов (подушек двигателя).

***

Одноступенчатая главная передача

Она может быть выполнена в виде спирально-конического, гипоидного, червячного или цилиндрического редуктора. В двухступенчатой передаче первую ступень обычно образуют с помощью конической или гипоидной передачи, а вторую – цилиндрической, шевронной или планетарной. При этом двухступенчатые передачи могут быть как одно-, так и двухскоростными.

Гипоидные передачи относятся к передачам со скрещивающимися осями. По свойствам они являются промежуточным звеном между коническими и червячными передачами. К характерным свойствам гипоидных передач относятся:

менее шумная, чем у конических передач работа;
КПД выше, чем у червячных передач, но ниже, чем у конических. Для получения высокого КПД гипоидной передачи не требуется добиваться особо высокой точности изготовления или малой шероховатости рабочих поверхностей

Для гипоидных шестерен применяют те же материалы, что и для конических, при этом стоимость обеих передач примерно одинаковая;
при одинаковой прочности размеры гипоидной передачи значительно меньше, чем конической;
допускает более низкое положение кузова и позволяет уменьшить высоту центра тяжести автомобиля, что особенно важно для туристических и междугородных автобусов;
в многоосных автомобилях облегчает выполнение «проходного» моста для подвода крутящего момента к следующему ведущему мосту.

Специфика зацепления шестерен в гипоидной передаче предъявляет повышенные требования к смазке. Для гипоидных главных передач должны использоваться только специальные масла. Они отличаются от обычных тем, что благодаря специальным добавкам, содержащим серу, хлор или фосфор, обеспечивают высокую прочность масляной пленки, не разрушающейся даже в тех тяжелых условиях, которые возникают в гипоидном зацеплении, и тем самым зубья предохраняются от задира. Иные масла в эксплуатации использовать недопустимо.

Червячные главные передачи применяются в автобусах (ими снабжена треть австралийских автобусов) и многоосных грузовых автомобилях (американские Peterbilt, английские Atkinson, Seddon и др.). Червяк может находиться как над червячным колесом, так и под ним.

Червячные передачи обладают рядом достоинств:

малые габариты и масса при большом передаточном числе (в грузовиках его диапазон составляет 8 – 12);
малая шумность и высокая плавность работы, обусловленная продольным скольжением зубьев, вследствие чего динамические нагрузки, вызываемые погрешностями изготовления, в червячной передаче значительно меньше, чем в конической;
возможность для опускания карданного вала при размещении червяка снизу

Это важно для автомобилей с низкой рамой и низкорасположенным полом;
удобство и простота выполнения «проходного» промежуточного моста для привода к последующему ведущему мосту в многоосных автомобилях при использовании верхнего червяка.. Недостатками червячной передачи являются: сложность и высокая стоимость изготовления, меньший КПД

Современные червячные передачи по этому параметру приближаются к коническим редукторам, но для получения высокой эффективности зубчатый венец червячного колеса делают из высококачественной оловянистой бронзы (11 – 14% олова), используют передачи с большими углами высокой линии червяка, а обработка поверхности червяка должна быть весьма точной. Использование дорогих материалов, их дорогостоящая обработка и высокая стоимость нарезки самого червяка в производстве – причины, по которым применение червячных передач весьма ограничено

Недостатками червячной передачи являются: сложность и высокая стоимость изготовления, меньший КПД. Современные червячные передачи по этому параметру приближаются к коническим редукторам, но для получения высокой эффективности зубчатый венец червячного колеса делают из высококачественной оловянистой бронзы (11 – 14% олова), используют передачи с большими углами высокой линии червяка, а обработка поверхности червяка должна быть весьма точной. Использование дорогих материалов, их дорогостоящая обработка и высокая стоимость нарезки самого червяка в производстве – причины, по которым применение червячных передач весьма ограничено.

Литература

  • Бобриков Б. В., Русаков И. М., Царьков А. А. Строительство мостов. — М., 1978.
  • Гибшман Е. Е. Проектирование деревянных мостов. — М., 1965.
  • Гибшман Е. Е. Проектирование металлических мостов. — М., 1969.
  • Евграфов Г. К. Богданов Н. Н. Проектирование мостов. — М., 1966
  • Ефимов П. П. Архитектура мостов. — М.: Изд-во ФГУП «Информавтодор», 2003
  • Ильясевич С. А. Металлические коробчатые мосты. — М., 1970
  • Надёжин Б. М. Мосты и путепроводы в городах. — М., 1964.
  • Надёжин Б. М. Архитектура мостов. — М.: Стройиздат, 1989. — 96 с. — ISBN 5-274-00596-9.
  • Назаренко Б. П. Железобетонные мосты, 2 изд. — М., 1970.
  • Никонов И. Н. Руководство мостовому мастеру. — М., Трансжелдориздат, 1958. — 330 с.
  • Таненбаум А. С. Мост // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  • Щусев П. В. Мосты и их архитектура. — М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре. 1953. 360 с.
  • Brown, David J. Bridges: Three Thousand Years of Defying Nature. Richmond Hill, Ont: Firefly Books, 2005. ISBN 1554070996.
  • Sandak, Cass R. Bridges. An Easy-read modern wonders book. New York: F. Watts, 1983. ISBN 0531046249.
  • Whitney, Charles S. Bridges of the World: Their Design and Construction. Mineola, NY: Dover Publications, 2003. ISBN 0486429954 (Unabridged republication of Bridges : a study in their art, science, and evolution. 1929.)

История

Древнеримский мост Понте де Тиберио в Римини

Природным прототипом моста являлось дерево, упавшее с одного берега на другой.
В сущности, такими же являлись и возникшие в глубокой древности примитивные мосты, представлявшие собой перекинутое через ручей бревно (брёвна).

Позже в качестве материала начали использовать камень. Первые подобные мосты стали строить в эпоху рабовладельческого общества. Первоначально из камня делали только опоры моста, но потом и вся его конструкция стала каменной.

В Средние века рост городов и бурное развитие торговли вызвало необходимость в большом количестве прочных мостов. Развитие инженерной мысли позволило строить мосты с более широкими пролётами, пологими сводами и менее широкими опорами. Самые крупные мосты того времени достигают в пролёте более 70 метров.

Средневековый горбатый мост Нотр-Дам в городе Манд, департамент Лозер, Франция

У славян вместо камня используется дерево. «Повесть временных лет» сообщает о постройке моста в Овруче в X веке:

В XII столетии в Киеве появился наплавной мост через Днепр. В то время наиболее распространёнными на Руси были арочные деревянные мосты.

В то же время у инков получают распространение верёвочные мосты, представляющие собой простейшую форму висячих.

Проект моста через Неву Кулибина

В XVI и XVII веках появилась необходимость в ещё более крупных мостах, которые могли бы пропускать большие корабли. В XVIII веке высота пролёта мостов достигает более чем 100 м. Нереализованным остался проект деревянного одноарочного моста через Неву длиной 298 м, составленный Иваном Петровичем Кулибиным.

Первый в мире металлический мост (Великобритания)

С конца XVIII века для строительства применяется металл. Первый металлический мост был построен в , Великобритания на реке Северн в 1779 году. Высота его пролёта составляла около 30 м, перекрытия представляли собой чугунные арки.

В XIX веке появление железных дорог потребовало создания мостов, способных выдерживать значительные нагрузки, что стимулировало развитие мостостроения. Постепенно в качестве основных материалов в мостостроении утверждаются сталь и железо. Густав Эйфель в 1877 году построил арочный мост из литого железа через реку Дору в Португалии. Высота пролёта этого моста составила 160 м. Длиннейшим в Европе конца XIX века был мост через Волгу в Сызрани, построенный по проекту Николая Аполлоновича Белелюбского и составлявший 1443 м в длину. В 1900 году медали на Всемирной выставке в Париже удостоился мост через Енисей в Красноярске (проект Лавра Дмитриевича Проскурякова).

Мост 25 апреля в Португалии

В XX веке мосты стали строить также из железобетона. Этот материал выгодно отличается от стали тем, что не требует регулярной покраски. Железобетон применялся для балочных пролётных строений до 50 м, а арочных — до 250 м. Продолжает применяться и металл — в XX веке были построены крупные металлические мосты — балочный через реку Святого Лаврентия в Канаде (длина пролёта 549 м), через пролив Килл-ван-Килл в США (503,8 м), а также мост «Золотые ворота» в Сан-Франциско, США (длина главного пролёта — 1280 м).

Крупнейшие мосты современности, в том числе, высочайшие в мире Виадук Мийо и мост Акаси-Кайкё (длина главного пролёта 1991 м), относятся к вантовым и подвесным. Подвесные пролётные строения позволяют перекрывать наибольшие расстояния.

Основные виды по способу изготовления

Собираются опоры по технологиям, обеспечивающим в последующем максимальную надежность моста и его способность выдерживать необходимые нагрузки. По способу возведения они могут быть:

  • монолитными;
  • сборными;
  • сборно-монолитными.

Монтаж опор мостов монолитных производится прямо на месте путем заливки бетона в опалубку. Сборные устанавливаются из заготовленных заранее бетонных или железобетонных элементов. При этом соединяются последние с точным соблюдением определенных нормативов. Сборно-монолитные опоры представляют собой конструкции комбинированного типа. То есть какая-то их часть заливается на месте, а какая-то — собирается.

Монолитные опоры в свою очередь могут относиться к группе конструкций:

  • с облицовкой;
  • без облицовки.

Для облицовки опор могут использоваться разные материалы. Например, очень часто для этой цели применяется долговечный и эстетически привлекательный гранит. Такая облицовка может быть навесной или обычной. В первом случае для отделки применяются заранее изготовленные плиты. Во втором — используется непосредственно сам камень. В последнем случае материал заделывается просто в бетон опоры. Гранитные плиты крепятся с перевязкой швов.

Также опоры мостов классифицируются на рамные, пустотелые и массивные. Последние отличаются тем, что не имеют в своей внутренней полости никаких пустот. Именно такие опоры используются при строительстве мостов, испытывающих очень сильные нагрузки.

Массивные бетонные опоры подразделяются на группы по виду использованного при возведении материала. В этом плане различают следующие конструкции:

  • каменные;
  • бетонные;
  • бутобетонные.

Классификации мостов по конструктивно-технологическому параметру пролетных строений

№ п/п Наименование моста Определение
1 Сборные железобетонные Блоки сборных железобетонных мостов изготавливают на заводах МЖБК, производственных базах мостоотрядов или на приобъектных полигонах. Затем готовые блоки массой до 60 т перевозят настроительную площадку и с помощью различных кранов, домкратов, лебедок устанавливают в проектное положение. Достоинство сборных железобетонных мостов заключается в возможности монтажа в холодное время года с укладкой минимального объема монолитного бетона
2 Монолитные железобетонные Монолитные железобетонные мосты возводят на строительной площадке с применением различной опалубки, подмостей, кранового оборудования, бетононасосов, вибраторов и прочих приспособлений. Для упрощения опалубки поперечные сечения монолитных железобетонных конструкций имеют простые геометрические формы. При строительстве монолитных железобетонных мостов не требуются краны большой грузоподъемности и специальные транспортные средства для перевозки тяжелых блоков. Не требуется также согласование перевозок тяжелых и длинномерных грузов с автоинспекцией и разрешения дорожных служб.
3 Сборно-монолитные железобетонные Чаще всего это температурно-неразрезные пролетные строения (Объедение железобетонных балок плитой проезжей части)
4 Стале-            железобетонные с монолитной железобетонной плитой Сталежелезобетонные мосты имеют обычно пролетные строения, состоящие из стальных балок и железобетонных плит, которыеобъединяются специальными упорами в совместную работу. Железобетонная плита может быть сборной из изготовленных на заводах МЖБК блоков или монолитной, бетонируемой после монтажа стальной части пролетного строения.
5 Стале-          железобетонные со сборной железобетонной плитой Объединение металлических балок сборными плитами с омоноличиванием  стыков сборных плит. Такой вид пролетного строения применяли в строительстве вантового моста Arthur Ravenel Jr. Bridge
6 Стальные со сплошностенчатыми главными балками (в т.ч.коробчатыми) Пролетные строения со сварными или болтовыми (на высокопрочных болтах) монтажными соединениями и ортотропными плитами проезжей части.
7 Ферма Сквозные стальные пролетные строения с монтажными соединениями на высокопрочных болтах
Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий