Наплавные мосты как средство краткосрочного восстановления имеют особенности, определяющие возможность и целесообразность использования этих мостов в зависимости от местных условий.
Характерная особенность наплавных мостов и паромных переправ состоит в передаче нагрузки от моста и временных нагрузок на воду через плавучие опоры, а не на дно водной преграды.
Наплавной мост (рисунок 8.11) состоит из береговых и прибрежных эстакад, переходных частей и наплавной части. К береговым эстакадам примыкают подходы в виде насыпей или выемок (при высоких крутых берегах).
Наплавная (речная) часть - это собственно наплавной мост, плавающий на глубоководной части реки. Она собирается, как правило, из специального имущества, которое в основном состоит из понтонов, образующих плавучие опоры моста, и из секций пролетных строений, опирающихся на них. При отсутствии специального имущества для плавучих опор используют местные средства: соответствующим образом усиленные и приспособленные баржи и плашкоуты, а для пролетных строении - сварные или прокатные двутавровые балки или сборно-разборные пролетные строения средних пролетов СРП-23, СРП-33,6.
Рисунок 8.11 - Схема наплавного моста:
А - насыпь подхода; Б - береговая эстакада взамен насыпи; В - прибрежная эстакада на мелководном участке; Г - переходная часть; Д - наплавная часть
Наплавной мост в наплавной части может быть на отдельных плавучих опорах, располагающихся вдоль течения реки (рисунок 8.12,а); речная часть может представлять собой сплошную плавучую полосу - мост-ленту (рисунок 8.12, б).
Рисунок 8.12 - Речная (наплавная) часть наплавного моста:
а - мост на отдельных плавучих опорах с закреплением за поперечный канат; б - мост-лента с якорным закреплением; 1 - канат продольного закрепления;
2 - плавучие опоры; 3 - пролетное строение; 4 - поперечный канат;
5 - плавучая лента; 6 - якорные закрепления
Уровень расположения наплавной части изменяется соответственно колебаниям уровня воды в реке и в зависимости от положения временной нагрузки на мосту.
Переходная часть моста в простейшем случае представляет собой пролетное строение длиной 10 - 20 м, шарнирно соединенное с наплавной частью и опирающееся одним концом на опору эстакады, а другим - на плавучую опору в конце наплавной части.
Длина переходной части L определяется по формуле
L =( A +δ)/( iB + i н ),
где А - амплитуда колебаний уровня воды в период эксплуатации моста;
δ - осадка шарнирного соединения от временной нагрузки;
i в и i н - наибольший допустимый уклон пути на переходной части при соответственно наивысшем положении наплавной части (высокий уровень воды и отсутствие временной нагрузки) и наинизшем положении наплавной части (низкий уровень воды и наличие временной нагрузки на мосту); i в и i н не должны превышать 35‰. Обычно принимают i в < i н во избежание необходимости иметь высокую надстройку у наплавной части.
При больших значениях А длина L может оказаться такой, что переходную часть придется устраивать многопролетной с опорами объемлющего типа (обычно свайными) переменной высоты (рисунок 8.13). Высота регулируется посредством закладных коротышей, на которые опираются специальные поперечные балки, поддерживающие концы пролетных строений. Поперечные опорные (они же и подъемные) балки поднимаются и опускаются с помощью талей (полиспастов) или домкратов.
Рисунок 8.13 - Опора объемлющего типа переменной высоты
с поперечной балкой:
а - в поднятом положении; б - в опущенном положении; 1 - закладные элементы; 2 - поперечная балка
При больших колебаниях уровня воды возможно устройство двух или трех подходов к мосту с различными отметками пути и переходными частями, соответствующими различным степеням изменения уровней воды. По достижении предельного для переходной части данного уровня воды вся наплавная часть моста целиком перемещается с одной оси на другую, движение поездов переключается таким образом на другой подход к мосту.
Прибрежная эстакада примыкает к переходной части и представляет собой балочный мост на жестких, обычно свайных, опорах. Она устраивается при малых глубинах и пологом дне у берега, когда мелководье не позволяет расположить плавучую опору, переходной части достаточно близко к берегу. Необходимая для этой опоры глубина воды определяется расчетной осадкой понтона (предельная осадка для понтонов железнодорожных мостов обдано 1 - 1,5 м) и необходимостью иметь под дном понтона запас глубины 0,3 - 0,4 м. Если имеющихся средств для устройства наплавной части недостаточно, то прибрежная эстакада может быть продолжена и на участки с большими глубинами.
Береговая эстакада примыкает к прибрежной и устраивается взамен насыпи подхода для сокращения объема трудоемких земляных работ.
Уклоны на подходах не должны превышать 40‰ Радиусы кривых должны быть не менее 200 м.
Важными конструктивными элементами наплавного моста являются поперечное и продольное закрепления.
Поперечное закрепление должно обеспечивать жесткость моста в горизонтальной плоскости, что необходимо для сохранения прямолинейности железнодорожного пути, которая обеспечивается главным образом якорными креплениями понтонов. Якоря с канатами удерживают конструкцию от сноса под воздействием течения воды или поперечного ветра. При скальных грунтах дна возможно закрепление за поперечные канаты, натягиваемые под водой. При этом необходимо иметь в виду, что неравномерность натяжения якорных канатов и случайные удары плывущих по реке предметов могут вызвать искривление моста в плане.
Повышение жесткости моста на понтонах может достигаться постановкой специальных связей между плавучими опорами.
Для удержания моста от смещения в продольном направлении под воздействием продольного ветра или тормозных сил устраивается продольное закрепление, состоящее из канатов, идущих от концов речной части к береговым анкерам.
Срок открытия движения по наплавному мосту обычно определяется сроком сооружения подходов и эстакад. Средний объем земляных работ на подходах составляет 15 - 25 тыс. м3. Значительная экономия труда и времени может быть достигнута в случае замены насыпи инвентарной металлической эстакадой. Что касается темпа наведения наплавной части из специального имущества, то хорошо натренированная команда может наводить до 500 м моста в сутки.
Выбор места расположения моста в плане определяется условиями, при которых обеспечиваются минимальный срок работ (что в большинстве случаев равносильно условию наименьшего объема работ на подходах), достаточная для размещения плавучих опор глубина воды и по возможности наименьшая ширина зеркала воды.
Ось наплавного моста должна располагаться, как правило, от разрушенного моста или островов на расстоянии не менее 100 м при наводке выше этих препятствий и не менее 150 м при наводке ниже их.
Количество обслуживающего персонала (путевых рабочих, понтонеров, плотников) зависит от длины моста и составляет 100 - 200 человек и несколько агентов службы движения.
Паромная железнодорожная переправа состоит из подходов, пристаней и паромов с тяговыми средствами (обычно буксирами). На берегах сооружаются береговые станции с соответствующим путевым развитием.
Паромы устраивают из местных плавучих средств: одиночных или спаренных судов, барж. Удобны самоходные баржи, позволяющие ускорить оборот парома. Для устройства паромов можно использовать и имущество понтонных парков.
Общая схема паромной переправы определяется расположением рельсовых путей на пароме (вдоль или поперек барж).
Паромы с продольными путями (рисунок 8.14) устраивают на судах, допускающих укладку не менее двух путей при ширине междупутья не менее 3,6 м.
Рисунок 8.14 - Паром с продольным расположением железнодорожных путей:
1 и 2 - баржи-пристани; 3 - баржа для перевозки подвижного состава (перевозной паром)
Паромы с поперечным расположением путей (рисунок 8.15) образуются обычно из двух барж, иногда раздвинутых, с расчетом установки на каждый поперечный путь по два-три вагона. Работы по устройству такого парома сложнее и объем их больше, чем при устройстве парома с продольным расположением путей.
Рисунок 8.15 - Паром с поперечным расположением железнодорожных путей:
1 - причал; 2 -пути на переходном мостике; 3 - переходной мостик;
4 - оси путей на пароме; 5 - паром; 6 - буксир
Пристани должны обеспечивать возможность эксплуатации переправы независимо от колебания уровня воды. Они имеют причальные и перегрузочные устройства, конструкции которых зависят от расположения путей на пароме.
Причальные устройства должны обеспечивать надежный упор и закрепление парома при всех его положениях во время погрузки (разгрузки). Причал образуется из ряда свайных кустов или отдельных ряжей. При значительных колебаниях уровня воды для упора и закрепления парома может быть использована баржа, причаленная к берегу. Линия причала должна быть параллельна течению или составлять с ним небольшой угол во избежание навала парома на пристань.
Перегрузочные устройства и приспособления соединяют железнодорожный путь на пароме и на берегу и служат для передачи подвижного состава с пристани на паром и обратно. Они представляют собой либо переходные мостики, опирающиеся одним концом на жесткую опору пристани, а другим на борт парома, либо подъемники для вагонов (локомотивов) в виде лифтов.
Переходной мостик образуется обычно из пакетного пролетного строения, под речной конец которого подведена поперечная балка, поднимаемая и опускаемая с помощью полиспастов или талей, подвешенных к верху надстройки опоры.
При поперечном расположении железнодорожных путей на пароме количество параллельно располагаемых мостиков соответствует количеству одновременно загружаемых путей. При погрузке вагонов сразу на два пути парные переходные мостики располагаются, как правило, на расстоянии, равном удвоенному размеру междупутья на пароме, чтобы обеспечить равномерную загрузку парома.
Если при больших колебаниях уровня воды длины мостика не достаточно для соблюдения допустимого уклона пути на нем (не более 35‰), то устраивают или многопролетную переходную часть (как в наплавных мостах), или несколько пристаней, работающих при разных уровнях воды. Можно также изменять уровень пути на пароме, укладывая его на шпальные клетки или иные подкладки.
Большое внимание должно быть уделено конструкции стыка рельсов переходного мостика и паромов, обеспечивающего плавность перехода вагонов и быстроту операций по смыканию к размыканию железнодорожных путей.
При погрузке и разгрузке вагонов локомотив на мостик входить не должен. На мостике располагаются лишь погружаемые вагоны и при необходимости прикрытие из порожних вагонов.
Для того чтобы избежать затруднений с вводом вагонов на паром при одностороннем его загружении, поперечные пути заполняют вагонами по возможности симметрично.
Погруженный подвижный состав закрепляют на путях парома тормозными брусьями и башмаками.
Подходы к паромным переправам устраивают по тем же облегченным техническим нормам, что и подходы к наплавным мостам.
Береговые станции должны иметь приемоотправочный путь, пути для установки вагонов, ожидающих погрузки на паром и поступивших с другого берега, маневровые пути и улавливающие тупики.
Перемещаться паром при ширине реки менее 300 м и скорости течения не более 1,5 м/с может посредством лебедок. От сноса течением паром удерживается специальным канатом, протянутым поперек реки. При скорости течения более 1,5 м/с сила течения может быть использована для перемещения парома. При ширине реки более 300 м паром перемещается буксирным судном.
Место расположения пристаней должно выбираться, исходя из следующих требований: обеспечение наименьшего срока устройства переправы, определяемого в основном объемом работ по устройству подходов и береговых станций; достаточное удаление пристани от разрушенного моста - не менее двух длин паромного каравана (сумма длин буксира, буксирного каната и парома), что должно обеспечить свободу маневра при разворотах (подход к пристани и отход производятся вверх по течению); достаточные глубины у пристаней (при самом низком уровне они должны превышать осадку груженого парома не менее чем на 30 см, а для самоходных барж - на 60 см); отсутствие отмелей на водной трассе переправы.
Допускается смещение створов пристаней двух берегов до 2 км.
Пропускная способность паромной переправы N зависит от количества и грузоподъемности паромов и времени их оборота, которое, в свою очередь, зависит от ширины реки, мощности буксирующих средств и организованности эксплуатационного обслуживания и определяется по следующей формуле:
N =24 mn / t ,
где m - количество паромов;
п - количество вагонов, размещаемых на одном пароме;
t - время оборота парома.
Ориентировочный расход времени на отдельные операции следующий:
причаливание и ошвартовка парома - 10 - 15 мин; перестановка парома с поперечными путями - 10 - 15 мин;
погрузка одной единицы подвижного состава - 3 - 5 мин;
поднятие мостика и отчаливание - 5 - 7 мин.
Скорость буксировки парома - 1 - 2 км/ч.
Для обслуживания паромной переправы требуется три-четыре локомотива. Потребность в обслуживающем персонале (путейцы, движенцы, работники водного транспорта и др.) составляет 400 - 500 человек.
Наплавные мосты и паромные переправы как способ краткосрочного восстановления имеют следующие достоинства:
независимость конструкции от глубины водной преграды и от грунта дна, что позволяет устраивать мосты и переправы при любой глубине, превышающей осадку плавучей опоры (парома). Эта особенность является наиболее существенной для наплавных мостов, ибо устройство плавучих опор всегда требует меньшего расхода времени, рабочей силы и материалов, чем устройство жестких опор, особенно при большой глубине воды и слабом грунте;
меньший срок восстановления прерванного движения по сравнению с другими способами восстановления мостовых переходов;
относительно небольшая масса моста в целом и отдельных его элементов, что облегчает перевозку имущества и сборку моста;
возможность использовать местные суда, баржи, плашкоуты в качестве готовых плавучих опор и тем самым значительно сократить сроки постройки моста, что имеет особо важное значение при наводке военных наплавных мостов, изготовляемых самими войсками из подручных материалов и местных плавсредств;
большая живучесть, в связи с тем, что малое возвышение над уровнем воды способствует уменьшению воздействия на мост ударной волны при взрыве ядерных боеприпасов, а наплавной мост, частично разрушенный снарядами или авиабомбами, может быть быстро восстановлен путем замены поврежденных элементов новыми (запасными);
сборка мостовых паромов возможна в стороне от оси мостового перехода при рассредоточении участков сборки на безопасные расстояния;
при необходимости восстановления моста на сильно зараженной местности мостовые паромы можно собирать за пределами зоны опасного заражения с последующей подачей их по воде на ось моста;
возможность скрытого дублирования действующего мостового перехода. Рассредоточенное и замаскированное расположение паромов в излучинах рек на безопасных расстояниях снижает вероятность уничтожения их противником.
Применение наплавных мостов особенно выгодно при техническом прикрытии больших и внеклассных мостов в тылу страны, причем для этой цели пригодны и понтонные мосты и наплавные мосты из местных плавсредств.
Наряду с положительными качествами наплавных мостов им присущ и ряд существенных недостатков:
наплавные мосты не могут обеспечить пропуск сильного ледохода, поэтому на время ледохода необходимо их разбирать и прерывать движение через преграду. Этот недостаток присущ практически всем типам краткосрочных мостов и переправ. Однако ввиду непродолжительности периода ледохода он не является существенным для военных наплавных мостов. На время ледохода может быть организована переправа на паромах из плавучих опор;
необходимость содержания большой эксплуатационной команды для наблюдения за состоянием закрепления моста, пропуска плывущих по реке предметов, осушения и ремонта поврежденных плавучих опор, подтягивания болтовых соединений. При значительных колебаниях уровня воды требуется периодическое изменение высоты подъемных опор в береговых частях;
трудности использования наплавных мостов при скоростях течения воды свыше 2,5 м, связанные со сложностью удержания моста б линии и опасностью опрокидывания моста, а также при глубине воды более 10 м.
Таким образом, применение наплавных железнодорожных мостов может быть наиболее целесообразно при следующих местных условиях:
широкая и глубокая водная преграда;
весьма слабые (например, илистые) или весьма крепкие (например, скальные) грунты дна, затрудняющие быстрое устройство фундаментов опор;
рельеф местности позволяет сократить объем работ по устройству подходов;
отсутствие значительных резких изменений уровня воды в период эксплуатации моста.
В нижнем течении больших рек, где глубины достигают десятков метров, а илистые грунты дна осложняют устройство фундаментов опор, применение наплавных мостов и паромных, переправ иногда оказывается единственно возможным способом краткосрочного восстановления.
Необходимость в устройстве железнодорожной паромной переправы может возникнуть и в тех случаях, когда по сложившейся обстановке применение наплавного моста невозможно вследствие отсутствия или недостаточного количества наплавного имущества, что наиболее вероятно при широких водных преградах, либо режим водного препятствия не позволяет обеспечить непрерывность существования наплавного моста (осенне-зимние ледоходы, шуга, периодические штормы, сильные волнения и т. п.).
Паромные переправы с наступлением ледостава должны обеспечиваться ледокольными средствами.
Паромная переправа как средство, дублирующее мост на случай, его разрушения, может быть подготовлена заблаговременно.
Для наводки наплавных мостов для пропуска автодорожных и железнодорожных нагрузок в Советской Армии созданы военные табельные (инвентарные) понтонные парки, собираемые из изготовленного заводами имущества. Это имущество возится войсками или хранится на складах и используется по мере необходимости, допуская многократную сборку и разборку и длительное хранение.
Для табельных понтонных парков плавучие опоры изготовляют обычно из стали или легких сплавов. В отечественной практике применяются понтоны из стали повышенного качества. Они имеют форму закрытых ящиков с упрощенными обводами санообразного типа. Современные понтоны делаются закрытыми, т. е. имеющими палубу, которая не только уменьшает опасность захлестывания понтона водой, но и снижает поперечные уклоны проезжей части, поскольку увеличивается жесткость всей конструкции.
По условиям перевозки имущества понтонных парков автомобильным транспортом без прицепов плавучие опоры составляются из отдельных понтонов или секций.
Непотопляемость понтонов обеспечивается разделением их на отсеки сплошными переборками, а также заполнением труднозатопляемым материалом (пористые пластмассы) с плотностью 20 - 40 кг/м3.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 1601.
