3 Prvky mostních přejezdů a mostů – Druhy dopravních staveb
Komplex staveb vztyčených na křižovatce silnice přes řeku se nazývá mostní křížení (obr. 2.7). Zahrnuje most, přístupy k němu, ledoborce, regulační stavby a zařízení na ochranu pobřeží.
Most svými konstrukcemi zakrývá koryto nebo koryto a část říční nivy (obr. 2.7, a, b). Přístupy k mostu zajišťují spojení mezi silnicí a mostem. Jsou konstruovány ve formě zemních náspů nebo nadjezdů.
Ledoborec jsou konstrukce pro ochranu mezilehlých podpěr mostů před přímým dopadem ledového snosu, který je pro dřevěné podpěry nejnebezpečnější. V tomto případě jsou ledoborce vztyčeny před každou podpěrou (obr. 2.7) na straně proti proudu v té části řeky, kde je možný úlet ledu. U mostů s masivními podpěrami (kámen, beton, železobeton) jsou ledové frézy kombinovány s podpěrami.
K ochraně půdy v blízkosti mostních opěr a břehů před výraznou erozí se používají regulační stavby a zařízení na ochranu pobřeží. Jsou uspořádány ve formě přehrad a traverz usměrňujících tok.
U pobřežních podpěr jsou vybudovány přehradní hráze, které jim dávají půdorysný obrys, který usnadňuje plynulé proudění vody z nivy koryta do mostního otvoru (obr. 2.7, b-d).
Na návodní straně mostního křížení jsou někdy traverzy uspořádány ve formě krátkých hrází vyčnívajících do řeky kolmo nebo šikmo ke břehu nebo nábřežnímu náspu (viz obr. 2.7, g). Příčníky zabraňují proudění vody po břehu nebo náspu, chrání je před erozí a pomáhají usměrňovat proud vody do mostního otvoru.
Obr. 2.7. Schéma přechodu mostu:
I — přechod přes most; II — most; III – přibližovací násep;
1 – přibližovací násep; 2 – proudnicová přehrada; 3 – záplavové území; 4 — kanál;
5 – řezačka ledu; 6 — traverz
Mosty se skládají z rozpětí a podpěr. V mostních polích se rozlišují tyto hlavní části: vozovka, nosná část, vazný systém a nosné části.
Vozovka rozponové konstrukce (v původním a základním smyslu tohoto pojmu) je chápána jako soubor konstrukčních prvků, které nesou vliv pohybujících se zatížení (od vozidel a chodců) a přenášejí je na nosnou část. Vozovka se skládá z mostovky a nosných prvků (obr. 2.8).
Mostovka je umístěna nad nosnými prvky vozovky a je navržena tak, aby zajišťovala bezpečný pohyb vozidel a chodců a také odváděla vodu.
Obr. 2.8. Prvky mostovky:
I — chodník; II — bezpečnostní pás; III — vozovka; IV – jízdní plocha;
1 – zábradlí; 2 – oděvy na chodník; 3 – bariérový plot;
4 – osvětlovací zařízení; 5 – zařízení pro odvod vody; 6 – jezdecké oblečení; 7 — nosné prvky vozovky; 8 – nosné prvky konstrukce rozpětí
Nosné prvky vozovky nesou zatížení od vozidel na vozovce, od chodců na chodnících a přenášejí je na hlavní nosné konstrukce vrchní stavby. Používají se tři hlavní typy nosných prvků vozovky: trámová klec – soustava příčných a podélných trámů; plochá nebo žebrovaná deska; ortotropní deska – svařovaná ocelová konstrukce tvořená plechem vyztuženým žebry.
Nosná část rozponové konstrukce nese vliv vlastní tíhy a dočasného pohybujícího se zatížení rozponové konstrukce a přenáší jej na podpěry. U nejjednodušších trámových mostů malých rozpětí tvoří nosnou část rozponové konstrukce dřevěné nebo kovové vaznice, železobetonové desky nebo nosníky; Pro střední a velká rozpětí se jako nosné díly používají nosníky, vazníky, oblouky nebo rámy.
Podpěrné díly jsou speciální prvky, pomocí kterých se přenášejí podpěrné reakce z podpěrné konstrukce na podpěry v daném místě. Nosné díly navíc zajišťují rotaci a posun hlavních vazníků (nebo nosníků) nástavby při jejich vychýlení od působení pohybujících se zatížení a také podélné a příčné posuny konců vazníků (nebo nosníků), které vznikají v důsledku teplotních deformací nástavby.
Mostní podpěry absorbují zatížení a přenášejí je do země prostřednictvím základů nebo do vody (u plovoucích mostů). Rozlišují se mezilehlé a pobřežní podpěry. Mezilehlé podpěry nesou zatížení od hmotnosti rozponových konstrukcí, pohybujícího se zatížení procházejícího podél nich, nárazů lodí a účinků ledu a větru. Pobřežní podpěry mohou také fungovat jako opěrné zdi, které přebírají tlak z nájezdových náspů.
Obr. 2.9. Hlavní charakteristiky mostních a říčních hladin
Návrh mostu do značné míry závisí na šířce, hloubce a průtoku řeky, typu půdy na dně jejího koryta a záplavové oblasti, podmínkách ledového snosu a požadavcích plavby na řece. Významný význam mají také následující vypočítané vodní stavy v řece (obr. 2.9): vysoký vodní stav (HWL) – nejvyšší hladina vody v řece na mostním přechodu, která je stanovena na základě hydrometrických pozorování; odhadovaná úroveň plavby (ENL) je nejvyšší úroveň v řece během plavebního období, která je obvykle o něco nižší než UWL; Průměrný stav vody mezi povodněmi se nazývá nízký stav vody (LW) nebo nízký stav vody.
V mostech se používají následující základní definice a označení:
délka mostu L je vzdálenost podél osy mostu mezi čarami spojujícími vnější konce opěr přiléhajících k nájezdovému náspu;
L můstkový otvor — vodorovný rozměr mezi vnitřními plochami opěr nebo násypových kuželů, měřený při vypočtené vysoké hladině vody, s vyloučením tloušťky mezilehlých podpěr;
výška mostu H je vzdálenost od povrchu vozovky k nízké hladině vody;
volná výška pod mostem H — vzdálenost mezi spodní částí konstrukcí rozpětí a vysokou hladinou vody nebo odhadovanou hladinou plavby (pokud existuje lodní doprava);
výška podpěry h — vzdálenost od vrcholu k zemi;
stavební výška vrchní stavby h — vzdálenost od vozovky k nejnižším částem vrchní stavby;
vypočtené rozpětí l je vzdálenost mezi osami podepření konstrukce rozpětí na sousedních podpěrách;
šířka mostu B – světlá vzdálenost mezi zábradlím;
šířka rozpětí B — vzdálenost mezi osami vnějších hlavních nosníků;
šířka vozovky b — vzdálenost mezi vnitřními okraji bezpečnostních pásů;
šířka povrchu vozovky G je vzdálenost mezi ploty.
Hlavní parametry mostu jsou stanoveny v procesu projektování s přihlédnutím k jeho účelu a místním podmínkám.
omezená část mostovky, vyčleněná speciálně pro přechod osob přes most. T. se používají na všech mostech s výjimkou malých mostů umístěných mimo stanice. Typicky jsou T. uspořádány na každé straně dráhy. Na mostech se štěrkovým žlabem se T. pokládají na speciální konzoly uspořádané po stranách štěrkového žlabu. Na jiných železnicích. Na mostech jsou každý T. 4 dřevěné desky položené podél mostu na uvolněných dlouhých mostních trámech (každé 2-3 krátké trámy). Z vnější strany je T. oplocen zábradlím.
Hlavní prvky mostu
Hlavními konstrukčními prvky mostu jsou jeho hlavní nosné konstrukce, které podle svého účelu kryjí rozpětí a podpírají vozovku. Nástavba má podpěry, které ji podpírají a přenášejí tlak na zem. V závislosti na počtu polí mohou být tyto mostní prvky jednopolové nebo vícepolové.
Opěry jsou koncové podpěry, které jsou umístěny v místech, kde se most připojuje k baretům. Kromě podpory nástavby fungují jako tlumič tlaku na vozovku. Mezilehlé podpěry se nazývají býci. Nosná konstrukce roznáší zatížení na tyto mostní prvky přes nosné části. Návrhové rozpětí je vzdálenost mezi středy podpěr.
Samotný výběr mostního systému závisí na velikosti pokrývaných polí, kombinaci místních podmínek, použitých materiálech při stavbě a řadě dalších faktorů. Systém nosníků pracuje na základě svislého zatížení a přenáší tlak na podpory ve stejném vektoru. Obloukový systém roznáší svislé zatížení na mostní podpěry pod úhlem a lze je rozdělit na vodorovné a svislé prvky, případně vzpěry. Tyto prvky mostu jsou podepřeny podpěrami nebo přeneseny na jiné speciální prvky – táhla. Rámový systém má rozponovou konstrukci sestávající ze sloupků a nosníků, které jsou navzájem pevně spojeny. Když je taková konstrukce rozpětí vystavena vertikálnímu zatížení, tlak přenášený na podpěry může být rozložen horizontálně nebo vertikálně.
Rigel
Rigel — je nosný lineární prvek, kterým je tyč nebo nosník. Je široce používán při stavbě různých budov nebo jiných konstrukcí a je obvykle umístěn horizontálně. Nosník může sloužit jako spojení, buď kloubové nebo tuhé, mezi vertikálními konstrukčními prvky, jako jsou sloupky nebo sloupy. Slouží také jako podpěra pro desky a vaznice, které se instalují do různých stropů nebo krytin. V souladu s tím se paprsek aktivně nepoužívá pouze při stavbě mostů. Most jakéhokoli provedení nelze postavit bez přítomnosti nosníku v samotné konstrukci mostu.
Železobetonové rámové mosty mají tuhé spojení mezi podpěrami a rozponovými konstrukcemi, což umožňuje odlehčit tyto, což jsou v podstatě rámové nosníky, a snížit jejich výšku. Návrh rozponových konstrukcí rámových mostů je obdobný jako u trámových mostů. Vlastnosti jsou specifické pro spojení nosníků hlavního rámu se sloupky. Spojení nosníku s hřebenem zajišťuje přenos ohybových momentů na něj.
Rozponové konstrukce obloukových mostů jsou budovány jako prefabrikované konstrukce, nebo poskytují prefabrikovanou horní stavbu s prvky monolitických oblouků. U prefabrikovaných obloukových mostů jsou oblouky sestaveny z nosníků a prefabrikovaných bloků. Nadzemní konstrukce je konstruována jako prefabrikovaná konstrukce z příčných stěn, sloupků nebo rámů, které nesou prvky vozovky. Na samotné horní sloupky jsou položeny příčníky, na kterých jsou podepřeny žebrové nebo deskové prvky povrchu vozovky. Příčka a sloupek horní části jsou někdy kombinovány do rámových bloků.
Rigel široce používané při stavbě speciálních umělých konstrukcí, které zajišťují nepřetržitý průjezd vozidel. Přechází-li silnice s menší intenzitou dopravy přes více zatíženou komunikaci, nebo mají-li obě komunikace vozovky s dělicím pásem, používají se spojité systémy s deskovými, žebrovými nebo krabicovými rozpětími a rámovými přejezdovými nosníky.
Výroba nosníků se hojně využívá také při rekonstrukcích a velkých opravách mostů.