Пролетные строения со сплошными балками

Стальные пролетные строения железнодорожных мостов со сплош­­ными балками применяют в виде балочных разрезных и неразрезных систем. Как правило, балочно-разрезные пролетные строения выполняют длиной до 34,2 м, и их относят к цельноперевозимым конструкциям (рис. 6.2) [23].

Стальные пролетные строения со сплошными балками включают в себя следующие основные элементы: главные балки, продольные и поперечные связи; мостовое полотно; тротуарные части; смотровые приспособления (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Элементы пролетного строения со сплошными балками: а – вид вдоль оси моста; б – вид поперек оси; l_п, l_р – полная и расчетная длины; 1 – главная балка; 2 – поперечные связи; 3 – продольные связи; 4 – мостовое полотно; 5 – тротуарная часть; 6 – убежище; 7 – площадка с лестницей и перилами; 8, 9 – смотровой ход; 10 – наружный ход пролетных строений северного исполнения; 11 – ребра жесткости

Главные балки являются основными несущими элементами пролетных строений. Балки изготовляют сварного двутаврового сечения, высоту их проектируют в пределах h =(1/11¸1/13) l_р, где l_р – расчетная длина пролета (рис. 6.3). Оптимальную высоту балок определяют из условия минимального расхода стали, прочности, вертикального прогиба, а также с учетом условий изготовления, транспортировки и монтажа. Пояса балок (горизонтальные листы) применяют шириной не менее 240 мм, но не более 600 мм по условию местной устойчивости сжатого пояса. Пояса состоят из одного или двух листов толщиной не более 60 мм. Листы по длине сваривают встык. В целях экономии стали и в соответствии с эпюрой материалов сечения поясов уменьшают от середины к концам пролета с устройством плавных переходов. В условиях сурового климата рекомендуют проектировать пояса сварных балок из одного листа с неизменным сечением по длине балки, или в виде сварного пакета, состоящего из двух листов. Стенки (вертикальные листы) балок применяют толщиной не менее 12 мм, которые из условия обеспечения устойчивости укрепляют ребрами жесткости с шагом 2 и 2 м ( – высота стенки), толщиной не менее 10 мм, а шириной не более 15 толщин. Ребра жесткости приваривают с обеих сторон стенки (рис. 6.2, 6.3). Расстояние между осями главных балок принимают из условия устойчивости пролетного строения против опрокидывания и требования горизонтальной жесткости b ³ (1/16¸1/20) l_р, что составляет 1,8–2,2 м (рис. 6.3) [11].

Главные балки объединяют продольными и поперечными связями, состоящими из уголков размерами 80´80´8 мм. Горизонтальные продольные связи располагают в уровне верхних и нижних поясов балок, а вертикальные поперечные – в опорных сечениях и между ними (рис. 6.2, 6.4) [5].

Рис. 6.4. Продольные и поперечные связи между главными балками пролетных строений разной длины

В условиях сурового климата рекомендуют применять продольные связи крестовой решетки с прикреплением фасонок на высокопрочных болтах [11].

Типовые пролетные строения с ездой поверху имеют расчетные пролеты: 18,2; 23,0; 27,0 и 33,6 м (инв. № 821-К, ЛГТМ, 1991 г.) (рис. 6.5).

Мостовое полотно пролетных строений со сплошными балками применяют на деревянных и металлических поперечинах, безбалластных железобетонных плитах.

Мостовое полотно на деревянных поперечинах состоит из мостовых брусьев, пропитанных антисептиком, изготовленных из древесины сосны или лиственницы размером 20´24, 22´26, 22´28 см длиной 3,25 м или 4,2 м с применением боковых тротуаров. Мостовые брусья укладывают с расстоянием в свету не более 15 см, что обеспечивает расстояние между их осями 50 см. Мостовые брусья плотно прирубают к поясам пролетных строений с глубиной врубок от 0,5 до 3 см, крепят к поясам лапчатыми болтами. Для уменьшения износа мостовых брусьев под рельсовыми подкладками рекомендуют укладывать упругие прокладки [15]. Внутри колеи укладывают настил из двух досок сечением 20´3 см с зазором 4 см при наличии боковых тротуаров, а при их отсутствии – из трех досок (рис. 6.6) [23].

Мостовое полотно на металлических поперечинах выполняется из прокатных или сварных швеллеров сталей марок 16Д, ВСТ3сп5,15ХСНД, а в условиях сурового климата – 15ХСНД-2, сечением верхнего горизонтального листа 200´16, нижнего – 200´10 и вертикального – 173´16 мм длиной 2600 мм.

Рис. 6.5. Конструкция типового пролетного строения со сплошными балками:
а – вид вдоль оси моста; б – план продольных связей; в – вид поперек оси моста

Металлические поперечины укладывают с расстоянием между осями не более 600 мм [15]. Подвесные мостики устраивают для предупреждения провала колес сошедшего с рельса подвижного состава. Охранные (противоугонные) уголки укладывают на всех мостах. Внутри колеи укладывают щитовой настил из рифленого железа. Под металлический настил устраивают резиновые прокладки, а с нижней стороны его покрывают противошумной мастикой для снижения шума при проходе поезда [15].

Рис. 6.6. Конструкция мостового полотна с ездой по деревянным поперечинам: а – поперек оси моста; б – план

Конструкция безбалластного мостового полотна состоит из сборных железобетонных типовых плит обычного или северного исполнения размерами в плане (1950¸2250)´3200 мм и толщиной 160 мм (рис. 6.7) [23]. Сопряжение железобетонных плит с балками пролетных строений производят с помощью монолитного прокладного слоя из полимербетона, сплошных двухслойных прокладок из антисептированных деревянных досок и резины, сплошных резиновых прокладок, а также металлических обойм, заполняемых бетоном. Плиты укладывают на деревянные подкладки, расположенные с шагом 0,5 м, толщину которых принимают в соответствии с профилем верхних поясов балок и кривой строительного подъема, но не менее 4 см. Рельсовые подкладки к безбалластной железобетонной плите прикрепляют закладными болтами диаметром 22 мм и длиной 165 мм (рис. 6.7). Плиты прикрепляют к пролетным строениям высокопрочными шпильками М22 диаметром 22 мм, длиной 370 мм, которые изготовляют из стали марки 40Х [15]. Для электрической изоляции и амортизации пути на железобетонных плитах укладывают резиновые прокладки под путевые рельсы, выполненные из резиновых смесей марок РП 101-15 или РПД-48. Кроме того, под контруголки также укладывают резиновые или кордовые прокладки толщиной 8–10 мм (рис. 6.7) [15].

Тротуары устраивают на мостах полной длиной более 25 м и высотой более 3 м, а в условиях сурового климата на мостах длиной более 10 м. Боковые тротуары состоят из горизонтальных и подкосных уголков размерами 90´90´9 мм, объединяемых фасонками 250´10 мм, а также сборной железобетонной плиты шириной 820 мм, длиной 500 мм, и перильных ограждений из уголков 70´70´8 мм (см. рис. 6.3) [15].

Рис. 6.7. Конструкция мостового полотна на безбалластной железобетонной плите: а – план; б – поперечное сечение

Для укрытия людей при проходе поездов, размещения механизмов, оборудования и материалов при производстве ремонтных работ на мостах устраивают убежища. Их располагают через 50 м с каждой стороны пути в шахматном порядке, а при длине моста 50–100 м – по одному убежищу с каждой стороны (см. рис. 6.3) [15].

Смотровые устройства состоят из вертикальной лестницы с площадкой, смотрового хода между главными балками, устраиваемого на нижних продольных связях, а для условий сурового климата (северного исполнения) – наружных продольных ходов с перилами (см. рис. 6.3) [11].