Железнодорожный мост – это искусственное сооружение, которое возводится для укладки земляного полотна на водную преграду. Небольшие мостики, трубы или поддоны устраиваются на небольших водных путях и сухих долинах. Типами мостов являются путепроводы, виадуки и эстакады-надземки. Путепровод строится на пересечении железной дороги и шоссе или двух железнодорожных линий. Строятся виадуки для пересечения каньонов, глубоких долин и оврагов, а также путепроводы для пересечения городских районов. Путепроводы также строятся на дороге, ведущей к большим мостам.
Строительство моста
Мост состоит из пролетного строения, которое служит фундаментом пути, и опоры, которая поддерживает пролетное строение и передает давление на грунт. Опора состоит из основания и видимой части (корпуса). Несущий фундамент возводится на неглубоком твердом грунте и слабых грунто—сваях на естественном фундаменте. Концевая опора моста называется абатментом, а средняя – быком. Опора служит подпорной стеной для земляных работ вблизи моста. Надстройка поддерживается опорным элементом через опорный элемент, который позволяет надстройке вращаться и перемещаться вертикально при изгибе под действием нагрузки и перепадов температуры. Под одним концом надстройки размещен неподвижный опорный элемент, который допускает только вращение, а под другим концом – подвижный, перемещающийся на ролике. Пролетное строение состоит из балок, ферм, соединений между ними и опор моста.
Материалы пролётного строения
Деревянные мосты широко использовались в первый период железнодорожного строительства и во время Великой Отечественной войны для быстрого ремонта разрушенных мостов. Преимуществами этих мостов являются простота конструкции, возможность использования местных материалов, дешевизна и скорость строительства. Однако они недолговечны, легко воспламеняются и их трудно обслуживать.
В 19 веке камень широко использовался при строительстве железнодорожных мостов. Каменный мост прочен, надежен и имеет низкие затраты на техническое обслуживание. Каменные мосты сами по себе имеют значительную массу, поэтому они не чувствительны к увеличению массы поезда. Они меньше реагируют на толчки при движении поезда, чем другие мосты, и производят меньше шума при движении по ним. Недостатком каменного моста является высокая сложность конструкции и ограниченная длина пролета. В конце девятнадцатого и начале двадцатого веков каменные мосты уступили место бетонным, железобетонным и стальным мостам.
Металлические мосты получили широкое распространение благодаря их высокой прочности и относительно небольшому весу, возможности использования стандартных деталей и высокой степени механизации сборочных работ. Металлические мосты составляют около 70% от общей протяженности железнодорожных мостов. Их недостатком является то, что они потребляют много металла и требуют тщательного ухода для предотвращения коррозии.
Железобетонные мосты являются основным типом малых мостов. Они более долговечны, чем металлические, и требуют меньших затрат на техническое обслуживание. Железобетонные конструкции также используются в средних и больших пролетах железнодорожных мостов, но их большая масса усложняет строительно-монтажные работы и требует более прочной опоры.
В сталежелезобетонных мостах железобетонные плиты проезжей части или балластные цистерны объединяются со стальными главными балками и поперечными балками или фермами и работают вместе с ними.
Мостовое полотно
Для железнодорожных мостов используются два типа мостов: с балластом и без балласта. Полотно с балластными устройствами применяется для железобетонных и сталежелезобетонных мостов. В балластной призме используется один слой гравия или два слоя асбестового балласта поверх дренажного слоя гравия. Балласт помещается в балластную цистерну. Толщина самого маленького балласта под шпалой составляет 25 см, а максимальная толщина не должна превышать 60 см, поскольку при толстом слоистом грузе теряется боковая устойчивость пути. Из-за большого веса и необходимости усиления конструкции моста использование мостовых опор с балластом ограничено железобетонными мостами с пролетом 33 метра и железобетонными мостами с пролетом 55 метров.
Мосты без балласта в основном используются для металлических мостов. При строительстве мостовых опор используются деревянные, металлические или железобетонные ригели (перемычки), а также монолитные железобетонные плиты перекрытия. Мост укладывается на продольную (главную) балку на расстоянии 10-15см друг от друга. Вертикальный прогиб пролетного строения может достигать 1/800 расчетного пролета. Чтобы обеспечить бесперебойную работу поезда, изменяя высоту моста, на пути предусмотрены строительные подъемники по дуге круговой или параболической линии. Подъемная стрела должна примерно соответствовать половине величины отклонения от стандартной вертикальной нагрузки.
