Содержание мостов

Содержание мостового полотна

admin — Fri, 03 Sep 2010 14:56:14 +0000

Состояние мостового полотна определяет безопасность движения поездов, характер прохождения подвижного состава и воздействия его на элементы моста. В силу этого содержанию мостового полотна на мосту и подходах к нему предъявляются весьма жесткие требования, обязывающие дорожных мастеров своевременно предупреждать, а при появлении немедленно устранять неисправности.
Правила содержания мостового полотна, включающего в себя рельсы, шпалы и балласт, деревянные или металлические поперечины, охранные и противоугонные устройства, боковые тротуары, настил, перила, а также скрепления и прикрепления указанных элементов,Подробно изложены в Инструкции по содержанию искусственных Сооружений ЦП 3084 1973 г
Рельсовый путь на мостах, устраиваемый на балласте, на деревянных, металлических поперечинах или непосредственно на железобетонной плите, в отношении содержания по шаблону и уровню должен удовлетворять требованиям, предъявляемым к пути на перегонах. В профиле железнодорожный путь должен быть плавным, без переломов и впадин.
Для уменьшения динамического воздействия подвижного состава (эффект скорости) на металлических мостах в каждом пролете рельсовому пути в профиле придают криволинейное очертание (по круговой кривой) со стрелой подъема в середине не свыше V2000 пролета на участках скоростного движения поездов и не более г/100о пролета на прочих. На железобетонных пролетных строениях, имеющих небольшие прогибы от поездной нагрузки, подъема рельсового пути, как правило, не устраивают (за исключением случаев, предусмотренных проектом).
Поскольку профиль по верхним поясам продольных балок (ферм), как правило, имеет иное очертание, для получения необходимого профиля пути на металлических мостах с ездой на деревянных поперечинах разрешается: прирубка мостовых брусьев до 3 см, применение брусьев различной высоты, в том числе нестандартных, подкладка под брусья досок (не более одной) толщиной не менее 4 см.
На мостах в кривых участках пути возвышения наружного рельса при езде на поперечинах достигают установкой пролетных строений с поперечным наклоном или прикреплением под брусьями деревянных подкладок толщиной не менее 4 см, а при езде на балласте — за счет соответствующей его подбивки.
Передача временной нагрузки на балки или фермы (как правило, две) считается равномерной, поэтому при содержании мостов следует стремиться, чтобы оси пути и пролетных строений совпадали Несовпадение осей пути и пролетного строения допускается на прямых участках до 5 см, в кривых—до 3 см. Если эксцентриситет в виде исключения допущен свыше 5 см, то это необходимо учитывать при перерасчете пролетного строения и мостовых брусьев. На всех мостах с ездой понизу при этом необходимо строго соблюдать габарит приближения строений.
Одним из основных факторов динамического воздействия подвижного состава на мосты являются удары колес на стыках рельсов. В силу этого следует стремиться к возможно меньшему количеству стыков на мосту, а на мостах с малыми пролетами не допускать их. Рекомендуется применять бесстыковой железнодорожный путь и длинномерные рельсы. Укладка «рубок» и разнотипных рельсов на мостах не разрешается.

Сварка стыков рельсов

admin — Wed, 25 Aug 2010 14:56:37 +0000

Сварка стыков рельсов электроконтактным способом является обязательной:
на мостах с уравнительными приборами в пределах температурного пролета;
на всех мостах длиной менее 30 м;в местах, расположенных ближе 2 м от конца главных ферм, прогонов, от шкафной стенки, а в арочных мостах — от деформационных швов и замка свода.
Стыки рельсов до сварки разрешается заглушать постановкой вкладышей в отверстия для болтов, кроме мостов со слабыми пролетными строениями и опорами.
Во всех остальных случаях зазоры в стыках рельсов должны иметь величину, соответствующую данной температуре.
При езде на мостовых брусьях стыки рельсов типа Р43 и более тяжелых можно делать как на весу, так и на брусьях, если расстояние между осями брусьев не более 40 см, а при более легких типах рельсов стыки устраивают на сближенных брусьях с расстоянием между их осями 27 см. Стыки рельсов легкого типа (IV-a и ниже) непосредственно на брусьях следует избегать, поскольку в этом случае вследствие малой жесткости рельсов удары колес подвижного состава получаются более сильные.
При необходимости устройства стыков рельсов на брусьях, расположенных с большими промежутками, применяют специальные устройства, например «мостики».
При езде на балласте стык рельсов на мостах следует устраивать того же типа, что и на перегоне.
Передача угона пути с подходов на мост не допускается, и он должен быть полностью ликвидирован на подходах к мосту при помощи соответствующих противоугонных приспособлений, поставленных с каждой стороны моста. Если же это не устраняет угона пути в пределах моста, то на нем могут быть поставлены противоугонные устройства, причем конструкция их должна соответствовать типу принятого мостового полотна.
Для направления вдоль моста подвижного состава, сошедшего с рельсов, между рабочими рельсами укладывают контррельсы либо контруголки, сводя их за устоями в челнок. Для предупреждения продольного угона и выкантовывания мостовых брусьев, а также для направления вдоль моста сошедшего с рельсов подвижного состава в случае повреждения контррельсов (контруголков) в качестве второй линии защиты ставят противоугонные (охранные) брусья или металлические уголки.
Учитывая, что сходы подвижного состава с рельсов связаны с тяжелыми последствиями, взаимоположению и состоянию охранных устройств на мостах надлежит уделять особое внимание и содержать их в строгом соответствии с инструкцией.
При устройстве мостового полотна на балласте для обеспечения устойчивости пути необходимо принимать соответствующие меры против осыпания балласта. Толщина балласта под шпалой на водораздельных точках должна быть, как правило, не менее 25 см и как исключение 15 см.
При мостовом полотне на металлических поперечинах особое внимание следует уделять прикреплениям поперечин к продольным балкам и иметь в виду, что вследствие износа амортизирующих прокладок может происходить сужение колеи.

Особенности содержания малых мостов и труб

admin — Tue, 17 Aug 2010 14:57:03 +0000

Районы с суровым климатом характеризуются низкими отрицательными температурами воздуха в зимний период и значительной продолжительностью последнего, островным или сплошным залеганием вечно-мерзлых грунтов, большой глубиной сезонного промерзания, распространением наледных явлений. Эксплуатация малых мостов и труб в этих условиях имеет свои особенности.. Сооружения, построенные на многолетнемерзлых грунтах, эксплуатируют либо с сохранением грунтов в мерзлом состоянии, либо с предварительным или последующим их оттаиванием.
В сооружениях, построенных с расчетом сохранения грунтов в мерзлом состоянии, должны быть приняты меры по поддержанию установленного температурного режима грунтов основания и содержанию в исправном состоянии охладительных устройств (если они имеются). Для нормальной эксплуатации сооружений и своевременного обнаружения возникающих деформаций требуется строго соблюдать графики периодических осмотров сооружений.
Для сооружений и устройств, возведенных и эксплуатируемых с предварительным или последующим оттаиванием грунтов основания, разрабатывают специальные указания по осуществлению наблюдений за скоростью и величиной осадок, за температурой грунтов основания. К указаниям должны быть приложены схемы расположения приборов и приспособлений для проведения стационарных наблюдений.
После приема сооружений в эксплуатацию эксплуатирующая организация несет полную ответственность за его исправность, а также за качество и своевременность наблюдений, за сохранность измерительных приборов и приспособлений, переданных строительными организациями. Окончание наблюдений определяется проектом.
В случае обнаружения осадки сооружения или других деформаций, не отвечающих проекту, назначают детальное обследование: организуют инструментальные наблюдения за осадками сооружения, а также за развитием трещин и других дефектов во времени.
В суровых климатических условиях основными видами деформаций водопропускных сооружений являются: просадка опор мостов ? образованием продольных и поперечных кренов; разрушение облицовки; пучение опор мостов и фундаментов входных и выходных оголовков труб; сколы бетона пролетных строений; нарушение размеров температурных зазоров; растяжки и просадки звеньев труб; повреждение оголовков.
Наибольшие трудности для эксплуатации мостов и труб создают деформации, связанные с осадками и просадками элементов сооружений, вследствие оттаивания мерзлых оснований, а также пучения опор мостов и элементов труб.
На вечномерзлых грунтах водопропускные сооружения возводят главным образом с сохранением оснований в мерзлом состоянии. Но мерзлые грунты основания надежны только при сохранении расчетных отрицательней температур под фундаментами сооружений.

Деградация многолетнемерзлых грунтов

admin — Tue, 10 Aug 2010 14:58:10 +0000

Для предотвращения деградации многолетнемерзлых грунтов у опор сооружений на суходолах устраивают теплоизоляционные подушки из шлака, торфа и мха. Эти материалы имеют малую теплопроводность, что обеспечивает летом слабое проникание тепла через устроенную из них подушку в почву. Благодаря большой влагоемкости и гигроскопичности шлака, торфа и мха термоизоляционные подушки в осенний период насыщаются водой и в таком состоянии замерзают, что приводит к повышению их коэффициента теплопроводности в 3— 4 раза, а следовательно, и к увеличению в зимний период пропуска холода к грунтам основания. Как показывают опыты, верхняя граница многолетнемерзлых грунтов при наличии термоизоляционных подушек поднимается.
Для русловых опор рекомендуется устраивать по периметру фундамента деревянные настилы, пригруженные сверху камнем (рис. 11). В этом случае глубина промерзания грунта под настилом значительно превышает глубину оттаивания летом1.
Большую опасность для эксплуатации сооружения представляет одностороннее протаивание грунтов в основании, вызывающее впоследствии дефекты в пролетных строениях и опорах. В этих случаях требуется регулирование теплообмена и температурного режима грунта, окружающего фундамент. Для этой цели в грунт вблизи фундамента сооружения могут быть установлены аккумуляторы холода в виде зероторов.Количество зероторов и их размеры назначают, исходя из конкретных местных грунтовых и мерзлотных условий. Объем зероторов должен быть достаточным для поглощения всего теплоприхода в летний период. Глубину их заложения принимают такой, чтобы при зимнем охлаждении грунта обеспечивалось замерзание раствора. Это позволяет не только сохранить грунт в основании опор в
мерзлом состоянии, но и значительно понизить его температуру из-за более сильного промерзания грунта зимой, поскольку летом он не оттаивает.
Для этих же целей могут быть использованы охлаждающие установки конструкции С. И. Гапеева1, состоящие из одной, двух или большего числа бесшовных горячекатаных металлических труб диаметром 50—250 мм, установленных в пробуренные скважины и заполненных керосином (рис. 13). Верхняя часть труб находится над поверхностью земли. С наступлением отрицательных температур керосин в верхней части трубы охлаждается, становится более тяжелым и опускается вниз, вытесняя более теплый вверх. Начинается циркуляция теплоносителя. Интенсивность циркуляции пропорциональна разности температур теплоносителя в верхней и нижней зонах. В результате вокруг нижней части трубы грунт замерзает.
Охлаждающие двухтрубные установки в сочетании с однотрубными были применены для укрепления мерзлого основания на глубине более 12 м под деформирующейся опорой моста и дали положительные результаты.

Непосредственное воздействие наледей на сооружения

admin — Mon, 02 Aug 2010 14:59:39 +0000

Непосредственное воздействие наледей на сооружения заключается в заполнении отверстий льдом, выходе наледных вод на полотно дороги, покрытии слоем льда верхнего строения пути (рис. 15). В случаях когда отверстие сооружения заполняется льдом постепенно и замкнутых линз не возникает, разрушение кладки сооружения не происходит, но если не принять мер по выколке льда и пропуску наледных вод в зимний период, то возникает прямая угроза разрушения мостового перехода паводковыми водами, а также при невысоких насыпях выхода наледных вод на путь, что опасно для движения поездов.
К непосредственному воздействию наледей на сооружения относятся физико-химические воздействия. Наледные воды, переходя в лед, в течение одного зимнего периода могут десятки раз омывать при весьма низких отрицательных температурах бетонные поверхности сооружений, а затем плотно смерзаться с ними. Это приводит к изменению структуры бетона поверхностного слоя и, в конечном итоге, к его выщелачиванию.
Особую опасность для сооружений представляют наледные бугры (гидролакколиты). Лед гидролакколитов ввиду наличия внутри бугра гидростатического давления пучится, вовлекает в движение опоры мостов, оголовки, конуса насыпей подходов. Возможны случаи подъема наледным бугром целых пролетных строений с опорных частей и даже их разрушения.
Косвенные воздействия проявляются в виде мерзлотных, гидрогеологических и других явлений, действующих или усиливающих свое действие при образовании наледи у сооружения. Наледи на переходах всегда вызывают скопление воды в зимний период с верховой стороны, что приводит при определенных условиях к пучению грунтов за оголовками труб и непосредственного земляного полотна, а при наличии мерзлых грунтов в основании — к деградации. В случае замерзания наледных вод в швах звеньев или секций труб происходит расстройство швов, продольная растяжка звеньев, деформация оголовков и фундаментов.
К косвенным воздействиям также следует отнести сплывы откосов и разжижение грунтов насыпей, происходящие во время таяния наледей, а также механические повреждения поверхностей бетона и железобетона во время выколки льда из отверстий сооружений.
Для нормальной эксплуатации малых мостов и труб, эксплуатируемых на переходах с наледями, требуется периодически выкалывать лед из отверстий, пропускать по ледовым канавам наледные воды, а иа отдельных объектах организовывать круглосуточное дежурство рабочих. Осуществление всех этих мероприятий связано с большими затратами труда и времени.
Условия эксплуатации мостов и труб на переходах с наледями существенно улучшаются постройкой противоналедных сооружений, обеспечивающих или задержание наледи и наледной воды с верховой стороны, или пропуск наледной воды в низовую сторону перехода. Выбор способа противоналедной борьбы зависит от типа наледи и искусственного сооружения, высоты насыпи, причин и условий, определяющих развитие наледей.

Задержание наледи с верховой стороны сооружения

admin — Sat, 24 Jul 2010 15:00:25 +0000

Задержание наледи с верховой стороны сооружения может быть осуществлено постоянными или временными противоналедными средствами, сущность работы которых заключается в том, чтобы вызвать появление и рост наледи в безопасном для сооружения месте и удержать ее.
К постоянным удерживающим противоналедным средствам относятся земляные валы с заборами в проеме, железобетонные заборы, грунтовые мерзлотные и мерзлот-но-водонепроницаемые экраны в сочетании с удерживающими противоналедными сооружениями.
В качестве примера на рис. 16 представлена схема удерживающих противоналедных сооружений у водопропускной трубы, эксплуатируемой на водотоке с наледями.
Удерживающие противоналед-ные земляные валы и железобетонные заборы удовлетворительно работают на постоянных и периодически действующих водотоках, на которых наледи образуются в бытовых условиях. Их сооружают высотой 1—3 м из глинистых грунтов с тщательным послойным трамбованием. Ширину вала поверху принимают не менее 1 м, а его откосы 1:1,5. Для пропуска по логу поверхностных вод в валах оставляют просветы размерами, обеспечивающими пропуск максимального расхода, но не менее величины отверстия искусственного сооружения, расположенного в этом логу ниже вала. На зиму просветы валов перекрывают заборами из досок. Для обеспечения условий полного перехода наледной воды в лед перед удерживающими противоналедными сооружениями предусматривают спланированную площадь, обеспечивающую растекание воды перед валом.

Мерзлотно – водонепроницаемый экран

admin — Fri, 16 Jul 2010 15:00:58 +0000

Мерзлотно - водонепроницаемый экран состоит из вертикального и горизонтального водонепроницаемого экранов. Вертикальный экран располагают под углом 60—70° к направлению лога с заглублением в водо-упор или вечную мерзлоту на 0,5 м, а горизонтальный водонепроницаемый — параллельно дну лога. Размеры горизонтального водонепроницаемого экрана, принимающего выходящие на поверхность подземные воды и одновременно создающего условия для резкого понижения их температуры, определяют, как и расчетную длину нарушенного русла перед удерживающими противоналедными сооружениями.
Наряду с мерзлотно-водонепроницаемыми экранами для районов глубокого сезонного промерзания и островной вечной мерзлоты могут быть рекомендованы грунтовые мерзлотные пояса, представляющие собой канаву глубиной 0,5—1,0 м и шириной 2—4 м. Дну канавы придают продольный уклон, обеспечивающий сток воды к тальвегу лога без размыва дна, но не менее 0,002. Длину мерзлотных поясов принимают не менее ширины подземного потока в логу.
В отдельных случаях для задержания внезапно появившихся наледей применяют заборы из шпал или досок, устанавливаемые в непосредственной близости от земляного полотна или искусственного сооружения. Для защиты отверстий труб от заполнения льдом и снегом рекомендуется у входных и выходных оголовков устанавливать плотные дощатые щиты.
Пропуск наледной воды в низовую сторону перехода целесообразно применять на постоянных водотоках и ключах, на которых наледи в бытовых условиях не действуют, но образуются у сооружений, а также в логах с большими уклонами при близком выходе источников. Безналедный пропуск водотоков может быть осуществлен за счет концентрации водотока при протекании его в полосе отвода дороги и непосредственно у сооружения. Возможны случаи устройства утепленного лотка или дренажа.
Параметры водотока (концентрация, утепление, углубление, спрямление и расчистка русла), исключающие образование наледи у сооружения, зависят от климатических условий района, температуры наружного воздуха, величины снежного покрова, а также от характеристики самого водотока — расхода, уклона русла, температуры воды.

Величины расходов водотоков

admin — Thu, 08 Jul 2010 15:01:14 +0000

Величины расходов водотоков, при которых целесообразно применять безналедный пропуск водотока или задерживать наледь выше искусственного сооружения, могут быть определены для каждого водотока в зависимости от климатических условий района, конфигурации и уклона лога, условий протекания водотоков на подходах и в сооружении.
В тех случаях, когда пропуск поверхностных вод у сооружения представляет трудности, можно рекомендовать дренаж или каптаж наледных вод. При проектировании дренажей для безналедного пропуска наледных вод следует принимать совершенно горизонтальный дренаж закрытого типа с керамическими, бетонными и железобетонными трубами диаметром 100—300 мм с отверстиями.
В отдельных случаях при больших расходах подземного потока могут быть применены галерейные дренажи, весьма эффективные для ликвидации мощных наледей в выемках. Для проектирования такого дренажа необходимо знать условия залегания, дебит и распространения подземных вод на переходах, наиболее благоприятные участки для перехвата подземных вод и устройства каптажных сооружений, глубину сезонного промерзания и наличие вечно* мерзлоты и их влияние на режим подземных вод.
Глубина заложения дренажа, конструкция утепления должны быть такими, чтобы не допускать перемерзания вод в процессе квотирования и транспортирования. Применение дренажей возможно только в тех случаях, когда уклон долины позволяет~организовывать ниже земляного полотна выпуск вод на поверхность.
Каптажи эффективно применять при наличии рассосредоточенного выхода ключей с малыми расходами и незначительном их удалении от железной дороги. В этом случае устраивают каптаж вод с приемом их в один или несколько водосборных колодцев с последующим сбросом водоотводами в низовую сторону земляного полотна. В зависимости от местных условий, особенно величины снежного покрова и температуры наружного воздуха, сбор воды может быть выполнен открытыми канавами, открытыми или закрытыми лотками.
Очень часто дренажи перестают^ нормально функционировать из-за замерзания еоды на выходе. Для улучшения работы концевых участков им придают большой уклон, ь также поднимают выпускную трубу на высоту 1—1,5'м над поверхностью и утепляют ее. В районах вечной мерзлоты, где эти мероприятия могут оказаться недостаточными, прибегают к подогреву воды на концевых участках. Подогрев воды может быть рекомендован и при применении безналедного пропуска водотоков у сооружений на отдельных объектах.

Задачи и методика обследования мостов и труб

admin — Wed, 30 Jun 2010 15:01:41 +0000

Целью обследования эксплуатируемых мостов и труб является установление их физического состояния, с тем чтобы полученные данные в последующем использовать при решении вопросов содержания искусственных сооружений.
Обследование мостов и труб выполняют дистанции пути, мосто-испытательные станции служб пути управлений дорог, Главного управления пути и сооружений МПС , научно-исследовательских и учебных институтов.
При обследованиях ведут детальный осмотр всех частей сооружения. В тех случаях, когда в этом есть необходимость, осмотр сопровождается инструментальными измерениями с применением различных приборов и аппаратуры. Работы по обследованию обычно выполняют в два этапа. На первом этапе, которому предшествует детальное изучение технической документации, производят общий осмотр. На основании данных общего осмотра выявляют детали и элементы, которые затем подвергают более тщательному осмотру с измерениями приборами и инструментом. Такие элементы и детали выбирают из числа имеющих повреждения или дефекты. По мере необходимости определяют качество материалов и их прочностные и деформативные характеристики.
Для проверки положения различных частей сооружения в горизонтальной и вертикальной плоскостях производят съемку плана и профиля.
Обследование производят по заранее разработанному плану, а его результаты регистрируют в специальных журналах с зарисовками и эскизами. Характерные дефекты рекомендуется фотографировать.
По материалам обследований мостов и труб решают вопросы оценки качества сооружений и пригодности их к дальнейшей эксплуатации, определяют грузоподъемность, разрабатывают рекомендации по ремонту и усилению отдельных частей и т. п. При этом устанавливают и условия эксплуатации.
В особо ответственных случаях материалы обследований дополняют испытаниями искусственного сооружения под нагрузкой. Особое внимание при обследовании мостов надлежит уделять оценке состояния мостового полотна.

Обследование подмостового русла

admin — Wed, 23 Jun 2010 15:02:10 +0000

Нормальная работа подмостового русла характеризуется отсутствием резких изменений его положения в плане в пределах мостового перехода, подмыва опор, конусов насыпи и регуляционных сооружений. Причинами нарушения его нормальной работы могут служить недостаточное отверстие моста, не отвечающие требованиям регуляционные сооружения и неудовлетворительные укрепления откосов, конусов насыпи и дна реки.
Для выявления причин нарушения нормального состояния подмостового русла и неудовлетворительной работы регуляционных сооружений необходимо иметь данные об условиях протекания воды, ледостава и ледохода в различное время года и в течение ряда лет. Условия протекания воды характеризуются горизонтами (высоким, меженним) и соответствующими им скоростями и направлением струй.
При обследовании подмостового русла следует обращать внимание на наличие отклонений в положении русла как в плане, так и в профиле. Особенно опасным являются различного рода подмывы опор и берегов вблизи насыпи и регуляционных сооружений. Наблюдения за изменением профиля дна реки ведут путем периодических промеров русла. Обычно промеры глубин русла производят по оси моста и на 25 м выше и ниже по течению в зимнее время перед паводком и в весеннее после спада высокой воды. При устойчивом русле глубины проверяют только по оси моста, а при неустойчивом — на большем количестве створов, а также вокруг опор.
В каждом створе точки промеров выбирают таким образом, чтобы можно было получить ясное представление об очертании профиля дна реки. Промеры глубин при отверстиях более 50 м делают примерно через 10 м, а менее 50 м— через 5 м. При этом для лучшей привязки точки промера глубин рекомендуется выбирать в створе узлов ферм.
Глубины измеряют различными способами. При большой глубине применяют тонкий трос или веревку с привязанным на конце грузом. В особых случаях используют специальный прибор — эхолот, принцип работы которого основан на определении времени прохода отраженной от дна реки радиоволны или ультразвука. Зная скорость распространения радиоволн или ультразвука в воде, можно определить глубину.
Для определения глубины погружения троса или веревки на них через каждые 20 см закрепляют специальные метки. При небольшой глубине реки для промеров используют рейку с укрепленным на нижнем конце поддоном для предотвращения погружения рейки в грунт при установке на дно.
Промеры русла можно делать непосредственно с моста или с лодки. Для фиксации точек измерения глубины в створе при небольшой ширине реки натягивают проволоку или веревку. Точки промера глубин на больших реках фиксируют путем визирования с лодки на вешки, установленные в створе на обоих берегах реки и на соответствующие узлы ферм пролетных строений. Положение створов закрепляют специальными свайками. На незатопленных участках русла в створе используют нивелирование.
Результаты промеров привязывают к реперам и наносят на график поперечных профилей русла (рис. 18). Для наглядности эти графики вычерчивают с различными масштабами по длине и высоте. Размеры по высоте откладывают в более крупном масштабе, чем размеры по длине. Сравнивая профили, снятые в разное время, устанавливают изменения и выявляют места и величину размывов и наносов грунта.