Водопропускные сооружения, и основы их расчета
Искусственные сооружения предназначены для пересечения железной дорогой водных преград, других железных и автодорог, глубоких ущелий, горных хребтов, застроенных городских территорий, а также для обеспечения безопасного перехода людей через пути и устойчивости земляного полотна в сложных условиях. К водопропускным сооружениям относятся мосты, трубы и др. Разновидностями мостов являются путепроводы, виадуки, эстакады. Путепроводы строят в местах пересечения железных и автомобильных дорог или двух железнодорожных линий. Они обеспечивают независимый и безопасный пропуск транспорта на пересечении дорог в разных уровнях. Виадуки сооружают вместо высокой обычной насыпи при пересечении железной дорогой глубоких долин, оврагов и ущелий. Эстакады устраивают взамен больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а также на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды. При пересечении горных хребтов вместо глубоких выемок сооружают тоннели. Для безопасного перехода людей через железнодорожные пути на станциях и остановочных пунктах пригородных поездов предусматриваются пешеходные мосты или тоннели. Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых косогорах, берегах рек и морей служат подпорные стены, а при подходах к большим мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения льдом — регуляционные сооружения. При необходимости пропуска через путь потока воды (водовода) устраивают дюкеры, представляющие собой два колодца, расположенных с обеих сторон железнодорожного пути, соединенных трубой. Эти колодцы играют роль сообщающихся сосудов.
Наиболее распространенными видами искусственных сооружений являются мосты и трубы (более 92 %). Искусственные сооружения по протяженности составляют в среднем менее 1,5 % общей длины пути, однако доля их в стоимости железной дороги равна почти 10 %, поэтому их рассчитывают на длительный срок службы.
Мост (рис. 4.15) состоит из пролетных строений, являющихся основанием для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения и пере дающих давление на грунт. Мост вместе с подходами, укрепительными и
регуляционными сооружениями и подмостовым руслом реки составляет мостовой переход.
В зависимости от длины, числа пролетов, конструкции и материала, пролетного строения, числа путей и способа передачи давления на опоры мосты классифицируются следующим образом:
- по числу пролетов - одно-, двух- и трехпролетные и т. д.;
- по числу главных путей - одно-, двух- и многопутные;
- по конструкции пролетного строения - с ездой понизу, поверху и посередине;
- по материалу - каменные, металлические, железобетонные, деревянные;
- по длине - малые (до 25 м), средние (25 - 100 м), большие (100 - 500м) и внеклассные (более 500 м);
- по способу передачи давления на опоры (статическая схема) - балочные, арочные, рамные, висячие, вантовые, комбинированные.
Водопропускные трубы под ж/д насыпями составляют половину всех ИС. Область применения труб – малые водотоки, действующие периодически при высоте насыпи более 2м. Целесообразность стр-ва подбирается экономически. Преимущества труб по сравнению с мостами – непрерывность ЗП, малая чувствительность к увеличению веса поездов, меньшие расходы на содержание.
Трубы бывают одно- и многоочковые с Ø1 – 6м,по материалу – каменные, бетонные, ж/б и металлические. По форме поперечного сечения – круглые, сводчатые и прямоугольные.
Расчет сводится к определению объема потока воды, который необходимо пропустить через сооружение и зависит также от формы поперечного сечения ВС.