Argomento 1.2 Elementi, dimensioni, schemi statici dei ponti.

Secondo la divisione accettata, i ponti piccoli includono ponti con una lunghezza totale fino a 25 m e quelli medi - con una lunghezza superiore a 25, ma non superiore a 100 m.

Un ponte o un'altra struttura a ponte (cavalcavia, viadotto, cavalcavia) è costituita da strutture a campata e supporti. La sovrastruttura è una struttura a ponte che copre lo spazio tra i supporti, sostiene tutti i carichi che passano sul ponte e trasferisce il loro peso e il proprio peso ai supporti. A seconda del numero di campate da coprire, i ponti possono essere a campata singola o multicampata. I supporti percepiscono le forze dalla sovrastruttura e le trasferiscono ai terreni di fondazione. I supporti estremi adiacenti agli argini degli accessi sono chiamati monconi, tutto il resto sono intermedi e i massicci supporti intermedi sono tori. La struttura della campata è composta da struttura portante(travi, capriate, archi, ecc.) e strutture viarie con marciapiedi e tutto il resto elementi ausiliari. La distanza tra i centri dei punti di riferimento della campata è chiamata campata di progetto l.

Un ponte in acqua alta dovrebbe fornire il passaggio senza ostacoli delle acque alluvionali, quindi la parte inferiore delle strutture della campata del ponte dovrebbe essere situata a 0,5-1 m sopra il livello o l'orizzonte delle acque alte (UVV o GVV). Il livello dell'acqua più alto possibile sul fiume all'attraversamento del ponte è chiamato livello dell'acqua alta o orizzonte (HWL o HWL). L'orizzonte calcolato delle acque alte è determinato in base ai dati delle osservazioni idrologiche naturali, in particolare, secondo le domande dei veterani dalla condizione che la probabilità della comparsa di un livello superiore non superi norme stabilite. Se c'è navigazione lungo il fiume, la parte inferiore delle campate dovrebbe salire al di sopra del livello di navigazione di progetto (CSL) a un'altezza maggiore dell'altezza dell'altezza libera di navigazione per un determinato fiume. Il livello di spedizione stimato è il livello più alto acqua nel fiume durante il periodo di spedizione, che di solito è leggermente al di sotto del WWH. Il livello dell'acqua nei fiumi varia parecchio. In estate, così come in inverno, l'acqua ha solitamente un livello dell'acqua basso o medio nel periodo tra le piene, chiamato livello o orizzonte di acqua bassa (LWL o LWL) o semplicemente acqua bassa. In primavera durante le inondazioni, e anche in autunno e talvolta in estate durante i rovesci, l'afflusso di acqua aumenta bruscamente e l'orizzonte dell'acqua si alza.

Lunghezza l lungo l'asse del ponte tra le facce dei monconi adiacenti al terrapieno degli accessi, è chiamata la lunghezza del ponte (vedi Fig. 1).

Altre dimensioni principali del ponte e dei suoi elementi sono (vedi Fig. 13):

L'apertura del ponte, pari alla larghezza libera della falda freatica sotto il ponte in funzione del livello delle acque alte, dove è la netta distanza tra le facce degli appoggi. In un ponte a campata unica, l'apertura è uguale alla distanza netta tra le facce interne dei monconi. Nei ponti a più campate l'apertura è espressa come somma delle distanze chiare tra gli appoggi delle singole campate Σl0, misurate secondo il GWV calcolato;

altezza del ponte h dalla superficie della carreggiata al livello dell'acqua bassa;

Altezza libera sotto il ponte tra il fondo delle sovrastrutture e il livello delle acque alte o il livello di navigazione di progetto (se c'è navigazione). L'altezza libera deve essere sufficiente per un passaggio sicuro acqua alta, deriva di ghiaccio e sui fiumi navigabili - per il passaggio delle navi;

Altezza di costruzione h dalla carreggiata al parti inferiori struttura della campata;

Campata stimata - la distanza tra gli assi di supporto della struttura della campata su supporti adiacenti.

Le dimensioni principali del ponte sono stabilite durante la sua progettazione, tenendo conto dello scopo del ponte e dell'intero complesso delle condizioni locali. L'apertura, le campate, l'altezza del ponte, così come la sagoma del passaggio sul ponte sono le dimensioni generali del ponte.

1 - terrapieno di avvicinamento; 2 - cono di terrapieno; 3 - In piedi; 4 - sovrastruttura con un giro in cima; 5 - sovrastruttura con guida dal basso; 6 - supporto intermedio (toro); 7 - fondazione di sostegno

I ponti ferroviari non sono solo Comunicazione ingegneristica ma anche strutture architettoniche. Ciò significa che durante la loro costruzione si presta attenzione sia alla funzionalità che all'estetica. Alcuni modelli possono "vantarsi" dei loro bellissimi dettagli, altri - viste magnifiche che si aprono dalle loro campate. E alcuni hanno caratteristiche eccezionali che li distinguono da un numero del loro genere.

Quindi, fai conoscenza con gli otto ponti più interessanti della Russia!

1. A due piani

Si trova a Khabarovsk e attraversa l'Amur. Questo fa parte della ferrovia transiberiana e, allo stesso tempo, dell'autostrada federale "Chita-Khabarovsk". Ha due livelli: i veicoli si muovono lungo quello superiore, quello inferiore è per i treni. Il design insolito ha richiesto residenti locali dargli il nome di "miracolo dell'Amur".

2. Quattro volte più largo di un fiume

Lì c'è il fiume Yuribey, la cui larghezza è al massimo di un chilometro. Ma l'incrocio è stato costruito con una lunghezza di 3,9 km. Perché una tale riserva? In modo che i treni possano superare facilmente il terreno durante le inondazioni.

La costruzione è anche famosa come il ponte più lungo oltre il Circolo Polare Artico e il più veloce costruito in condizioni di permafrost. I costruttori hanno impiegato meno di un anno per completarlo.

3. La gioia dei filatelisti

A Nizhny Novgorod c'è un ponte immortalato su un francobollo delle poste russe - Sartakovsky. Un tempo (all'inizio degli anni '60) i suoi quattro archi fecero colpo, perché per la prima volta nella pratica mondiale, gli "archi" con una campata di 150 m erano realizzati in calcestruzzo prefabbricato.

4. Con un mezzo in aumento

A Rostov sul Don c'è una specie di attraversamento di un ponte levatoio. Si compone di tre parti, al centro delle quali è una capriata verticale. Tale invenzione rende possibile la navigazione sul fiume. La struttura originaria, eretta alla fine dell'800, presentava un frammento medio ruotato di 90°. Ma le barche spesso si scontravano con esso, quindi nel 1917 fu apportato un miglioramento: attrezzature con una campata di sollevamento.

5. Imperiale

Chilometri di openwork archi di metallo, andando nel blu infinito del bacino idrico di Kuibyshev: ecco come appare dalla riva questa traversata del Volga. Non è davvero piccolo - 2089 m di lunghezza. E mentre lo percorre, l'occhio gode di magnifici panorami.

6. Biforcuto

Questa attrazione si trova a Omsk. È stato lanciato attraverso il fiume Irtysh ed è costituito da due strutture separate situate a una distanza di diverse decine di metri l'una dall'altra. Il primo ha una corsia, l'altro ne ha due.

7. Decisione coraggiosa

Un progetto molto interessante dal punto di vista ingegneristico attraversa il canale verso di loro. Mosca lungo la direzione Riga della ferrovia di Mosca. Nel 1937, quando fu costruito, suscitò sincera ammirazione tra gli specialisti in questo campo, poiché ha un "fattore coraggio" insolitamente grande. Questo termine si riferisce al rapporto tra la planarità dell'arco ad arco e la lunghezza della sua campata. Questa struttura ha fornito proporzioni di 1:5,8, che ha creato un maggiore stress sui supporti. Tuttavia, grazie a calcoli accurati, la traversata è ancora oggi perfettamente funzionante.

8. Abbandonato ma ancora pittoresco

A Chuvashia, nel villaggio di Mokry, c'è un viadotto ferroviario di straordinaria bellezza. E sebbene la circolazione dei treni su di essa si sia interrotta nel 1986, è ricordata. Innanzitutto, eccoci qui bellissime foto, in secondo luogo, negli archi alti venti metri è conveniente fare il salto con la corda. E a proposito, il ponte Mokrinsky è incluso nell'elenco dei monumenti storici e culturali.

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Ponte ferroviario sul fiume Iset (Kamensk-Uralsky)

Ponte ferroviario - una struttura artificiale costruita per posare la tela attraverso ostacoli d'acqua. Su piccoli ruscelli e valli aride sono disposti piccoli ponti, tubi o canali. I tipi di ponti sono cavalcavia, viadotti e cavalcavia. All'incrocio della ferrovia e autostrade o due linee ferroviarie stanno costruendo cavalcavia. Vengono costruiti viadotti per attraversare gole, valli profonde e anfratti e cavalcavia per attraversare l'area urbana. I cavalcavia sono anche costruiti sull'approccio ai grandi ponti.

struttura del ponte

Il ponte è costituito da sovrastrutture, che sono la base per il binario e supporti che sostengono le sovrastrutture e trasferiscono la pressione al suolo. I supporti sono costituiti da una fondazione e da una parte a vista (corpo). Le fondamenta dei supporti sono costruite con una presenza superficiale di terreni solidi su base naturale e con terreni deboli - su pali. Gli appoggi terminali del ponte sono detti monconi e quelli intermedi sono detti tori. Le fondazioni servono muro di contenimento, per il sottofondo adiacente al ponte. Le sovrastrutture sono supportate da supporti tramite cuscinetti che consentono alla sovrastruttura di ruotare e muoversi longitudinalmente quando si flette sotto carico e cambia temperatura. Sotto un'estremità della sovrastruttura sono posizionate parti di supporto fisse che consentono solo la rotazione, sotto l'altra estremità - quelle mobili che si muovono su rulli. La sovrastruttura è costituita da travi, capriate, collegamenti tra loro e l'impalcato del ponte.

materiali della campata

I ponti di legno furono largamente utilizzati nel primo periodo della costruzione delle ferrovie, così come durante il Grande Guerra Patriottica per il rapido ripristino dei ponti distrutti. I vantaggi di questi ponti sono la semplicità del design, la possibilità di utilizzo materiali locali, economicità e velocità di costruzione. Tuttavia, sono di breve durata, infiammabili e difficili da mantenere.

Nel 19 ° secolo la pietra era ampiamente utilizzata per la costruzione di ponti ferroviari. I ponti in pietra sono durevoli, affidabili e richiedono poca manutenzione. I ponti in pietra hanno un peso morto significativo, quindi sono insensibili all'aumento della massa dei treni, meno di altri ponti reagiscono agli urti quando i treni si muovono e si produce meno rumore durante la guida su di essi. Gli svantaggi dei ponti in pietra sono l'elevata intensità di lavoro di costruzione e la limitata lunghezza della campata. Alla fine del XIX - inizio XX secolo. i ponti in pietra hanno lasciato il posto a ponti in cemento, cemento armato e acciaio.

I ponti metallici sono ampiamente utilizzati per la loro elevata resistenza con un peso relativamente basso, la possibilità di utilizzare parti standard e l'elevata meccanizzazione dei lavori di assemblaggio. I ponti metallici costituiscono circa il 70% della lunghezza totale dei ponti ferroviari. I loro svantaggi sono alto flusso metallo e la necessità di un'attenta manutenzione per prevenire la corrosione.

I ponti in cemento armato sono il tipo principale di piccoli ponti. Sono più resistenti del metallo e richiedono meno manutenzione. Strutture in cemento armato sono utilizzati anche in medie e grandi campate di ponti ferroviari, tuttavia, la loro grande massa complica i lavori di costruzione e installazione e richiede supporti più potenti.

Nei ponti in cemento armato, la soletta in cemento armato della carreggiata o del canale di zavorra è combinata con la conduttura in acciaio e traverse o aziende agricole ed è incluso nel lavoro congiunto con loro.

impalcato del ponte

Sui ponti ferroviari vengono utilizzati due tipi di impalcati del ponte: con una corsa su zavorra e senza zavorra. La tela con corsa sulla zavorra viene utilizzata su ponti in cemento armato e cemento armato. Il prisma di zavorra viene utilizzato come un unico strato di pietrisco o un doppio strato di zavorra di amianto su uno strato di pietrisco drenante. La zavorra è posizionata nella vasca di zavorra, lo spessore minimo della zavorra sotto la traversina è di 25 cm, spessore massimo non deve superare i 60 cm A causa del grande peso proprio, l'uso di un impalcato con zavorra è limitato a campate di 33 m per i ponti in cemento armato e 55 m per quelli in cemento armato.

L'impalcato a ponte di tipo senza zavorra viene utilizzato principalmente su ponti metallici. Per il dispositivo dell'impalcato del ponte, traverse in legno, metallo o cemento armato (travi del ponte), nonché solide lastre di cemento armato. Le travi del ponte sono posate sulle travi longitudinali (principali) a una distanza di 10-15 cm l'una dall'altra per evitare il cedimento delle ruote tra di loro. Le flessioni verticali delle sovrastrutture possono raggiungere 1/800 della campata di progetto. Per garantire il regolare movimento dei treni, il binario è dotato di un ascensore dell'edificio lungo un arco di cerchio o una parabola a causa di una variazione dell'altezza delle travi del ponte. Il braccio di sollevamento dovrebbe corrispondere approssimativamente alla quantità di deflessione dalla metà del carico verticale standard.

Dispositivi di sicurezza

I dispositivi di sicurezza sono progettati per garantire il passaggio in sicurezza del treno in caso di deragliamento di una coppia di ruote o di un carrello sul ponte o in avvicinamento ad esso. Per fare ciò, una linea continua di controrotaie o contro angoli viene posata all'interno del binario su ciascun binario. Le controrotaie limitano gli spostamenti laterali del rotabile deragliato, impedendone la caduta e il ribaltamento. Le controrotaie vengono tirate fino al bordo posteriore dei monconi e quindi le loro estremità vengono unite per almeno 10 m con una "navetta" che termina con una scarpa di metallo. La navetta percepisce il colpo della sala montata discendente e lo devia nello scivolo tra le rotaie e le contro rotaie. Sui ponti con una tela senza zavorra in travi di legno, metallo o cemento armato, per evitare lo spostamento longitudinale delle traverse e il cedimento delle ruote, gli angoli o le travi di sicurezza (antifurto) sono interposti tra loro all'esterno dei binari del binario.

Guarda anche

Letteratura

• Binario ferroviario / T. G. Yakovleva, N. I. Karpuschenko, S. I. Klinov, N. N. Putrya, M. P. Smirnov; ed. TG Yakovleva. M.: Trasporti. 1999. 405 pag.
• Broitman, EZ Stazioni ferroviarie e nodi [Testo]: un libro di testo per gli studenti delle scuole tecniche degli istituti ferroviari / EZ Broitman. - M. : Percorso, 2004. - 370 p.

La costruzione di ponti ferroviari in Russia è nata come parte integrante della scuola di costruzione di ponti domestica, caratterizzata dal razionalismo nella selezione e valutazione delle strutture, dal rifiuto di soluzioni inverosimili in nome della spettacolarità esterna e dal desiderio di tenere conto del condizioni di lavoro delle strutture nel modo più completo possibile.

All'inizio della costruzione del primo ponte si incrocia linee ferroviarie i paesi hanno accumulato una ricca esperienza nella costruzione di ponti su strade ordinarie, esistevano già tipi di strutture comprovati. ma ponti ferroviari per molti aspetti differiscono dai ponti sotto una strada normale. I ponti ferroviari non richiedono una carreggiata continua, la loro larghezza è inferiore. D'altra parte, portano un carico significativamente maggiore, che non può che influire sul loro design. Aumento dei requisiti per i ponti ferroviari, nonché la mancanza di metodi di calcolo scientifici, la conoscenza insufficiente delle proprietà materiali da costruzione, compreso il legno, ha notevolmente complicato il problema della progettazione e realizzazione dei primi ponti per il carico dei treni.

Il più grande ostacolo d'acqua sulla prima linea ferroviaria Pietroburgo-Tsarskoe Selo era il canale Obvodny a Pietroburgo. Nel 1836 fu gettato sopra di esso un ponte ad arco in legno a campata unica sotto due binari. Le spalle del ponte erano in pietra su una fondazione su pali. Ha servito per oltre 30 anni ed è stato sostituito da uno di metallo solo nel 1869.

Significativamente di più problemi difficili sorse durante la costruzione della ferrovia San Pietroburgo-Mosca. Qui è stato necessario organizzare 19 cavalcavia, 69 tubi e 184 ponti, compresi quelli che attraversano fiumi così grandi come Volga, Volkhov, Tvertsa, Msta. D. I. Zhuravsky ha supervisionato la progettazione dei ponti. Una delle caratteristiche degli attraversamenti dei ponti era la notevole altezza degli appoggi, che richiedeva l'uso di grandi campate invece di piccole campate per evitare un aumento dei costi di costruzione. Inoltre, i supporti spesso posizionati con piccole campate ostacolavano la navigazione e rendevano difficile il passaggio del ghiaccio.

D. I. Zhuravsky si rifiutò di copiare ciecamente le strutture di grandi dimensioni conosciute a quel tempo ponti di legno. Ritenendo giustamente che il sistema ad arco con alta altitudine i ponti richiederanno la costruzione di supporti massicci e costosi, concentrò la sua attenzione su campate di travi più leggere capriate in legno proposto dall'ingegnere americano Gau. Tuttavia, non esisteva una teoria per calcolare tali strutture, il che sollevava seri dubbi sulla correttezza dell'approccio all'assegnazione delle dimensioni delle sezioni dei singoli elementi.

Nel 1845, D. I. Zhuravsky creò una teoria per il calcolo delle capriate reticolari, fornendo un metodo per determinare le forze in singoli elementi. In particolare, ha scoperto che le sezioni dei trefoli metallici verticali erano assegnate irragionevolmente nelle capriate Gau: i trefoli ai supporti erano caricati più pesantemente e dovrebbero essere più potenti. Per motivi di design, lo era sezione trasversale costante cinghie reticolari per tutta la lunghezza, mentre nelle strutture a campata unica la sezione delle cinghie poteva essere sfruttata integralmente solo a metà campata. Per i ponti di grandi campate, lo scienziato ha proposto un sistema a trave continua che fornisce uso razionale materiale della cintura.

Sulla base della ricerca effettuata, D. I. Zhuravsky ha fornito raccomandazioni sul calcolo delle capriate Gau e ha sviluppato progetti per ponti di legno su tutti i principali corsi d'acqua sulla linea ferroviaria San Pietroburgo-Mosca. Sono stati sviluppati cinque gruppi di sovrastrutture, di lunghezza compresa tra 16,4 e 60,8 m.Il progetto delle strutture è stato accompagnato da studi completi sulle loro prestazioni sotto carico e sulle proprietà dei materiali da costruzione utilizzati.

Le strutture a campata di tutti i ponti avevano capriate continue in legno a più reticoli, formate dalla sovrapposizione di più semplici reticoli triangolari uno sopra l'altro, che miglioravano notevolmente le prestazioni degli elementi compressi.

Il viadotto Verebinsky era un attraversamento di ponte unico. Secondo i contemporanei, questo viadotto era considerato una delle migliori strutture di questo tipo, non solo in Russia, ma in Europa e in America.

Il ponte Mstinsky aveva nove campate di 61 m ciascuna e i suoi sostegni erano torri piramidali strutture in legno su una base di pietra, rivestita di ferro.

Trave ponte continuo a doppio binario attraverso la Luga nei pressi della stazione. Preobrazhenskaya è stato il primo ponte interamente in ferro in Russia. Fu costruito nel 1853-1857. sotto la guida degli ingegneri I. I. Stebnitsky e I. F. Rerberg. Ogni binario è posato su una struttura a campata lunga 55,3 m I supporti del ponte sono in pietra, per due binari.

Fondamentalmente nuovo per quel tempo era il design delle strutture a campata. La caratteristica principale era che i controventi compressi, a differenza di quelli tesi in lamiera di ferro, avevano angoli aggiuntivi rivettati, che ne aumentavano la rigidità e miglioravano notevolmente il lavoro in compressione. La pavimentazione della carreggiata, disposta lungo le cinture superiori dei poderi, è stata resa solida, che ha protetto i poderi dalla caduta su di essi delle precipitazioni atmosferiche, che sono state rimosse dalla carreggiata con l'ausilio di appositi tubi. a forma di scatola cinture inferiori coperto con coperchi in lamiera.

Il design perfetto del ponte lo ha fornito prestazioni affidabili fino al 1941, quando fu distrutta durante i combattimenti.

In Russia, lo stesso tipo di rotaie viene solitamente posato sui ponti e si avvicina ad essi come sulle cale. Attualmente, i ponti utilizzano principalmente binari rinforzati termicamente del tipo R65. Le rotaie P65 esistenti non temprate e persino le rotaie P50 rinforzate termicamente vengono regolarmente sostituite con rotaie P65 rinforzate termicamente. A seconda delle condizioni climatiche e operative sui ponti e sugli accessi ad essi, un binario senza giunzioni con ancoraggi di rotaie che coprono il ponte e gli accessi, un binario con lunghe rotaie saldate (non più lunghe della lunghezza della fascia termica) e un binario di collegamento con rotaie 25 m di lunghezza può essere posato. /1 /

La posa di un binario senza soluzione di continuità sui ponti non è meno efficace che su un sottofondo. Come risultato dell'eliminazione dei giunti, si riducono le sollecitazioni dinamiche negli elementi delle strutture a campata, si riduce l'intensità della rottura dei loro giunti e dell'impalcato del ponte e, di conseguenza, i costi di manutenzione sia del binario sui ponti che i ponti stessi sono ridotti. Pertanto, l'uso di binari senza soluzione di continuità sui ponti è un compito importante. Quando si posano ancoraggi di rotaie saldate di un binario continuo e binari lunghi sui ponti, è necessario tenere conto delle caratteristiche del funzionamento congiunto del binario e del ponte. La caratteristica principale qui è la mobilità della base sottorotaia, determinata da una variazione della lunghezza della campata con una variazione della temperatura dell'aria e il passaggio del materiale rotabile. La mobilità della campata in caso di frenata intensiva può variare dal 20 al 30% dei suoi spostamenti di temperatura. Allo stesso tempo, le campate di rotaie saldate che attraversano il ponte possono rimanere stazionarie. In presenza di collegamenti "ferrovia-campata" nelle ancoraggi della rotaia, compaiono ulteriori forze longitudinali, che vengono trasmesse con un filo continuo di rotaia di un binario senza soluzione di continuità non solo alle campate, ma anche alle parti di supporto e agli accessi al ponte. Pertanto, prima della posa di un binario continuo, i ponti vengono ispezionati e, se necessario, revisionati.

Sia sulle ferrovie nazionali che su quelle estere, sui ponti vengono utilizzati due tipi di impalcato: ballast (con guida su ballast) e ballastless. Un impalcato del ponte con una corsa di zavorra (Fig. 1) viene utilizzato con sovrastrutture in cemento armato con una lunghezza principalmente fino a 33 me cemento armato con una lunghezza di oltre 33 m.

Sui ponti con sovrastrutture in cemento armato lunghe fino a 3,6 m e che scorrono su massicciata, i tiranti dei binari funzionano in modo quasi indipendente dalla sovrastruttura e non subiscono effetti aggiuntivi associati alle sue deformazioni. Tali ponti non hanno quasi nessun ascensore per l'edificio e la variazione della temperatura della campata dovuta alla grande massa di calcestruzzo si verifica con un ritardo di 4-5 ore dalla variazione della temperatura ambiente. Pertanto, con le variazioni di temperatura e il passaggio del treno, le deformazioni longitudinali (cambiamenti di lunghezza) di tale campata sono piccole. Ciò consente di predisporre su ponti in cemento armato con campate fino a 33 m e di percorrere su massicciata un binario continuo dello stesso disegno del sottofondo. Si consiglia di utilizzare ciglia di lunghezza tale da coprire completamente l'intero ponte. Le estremità delle ciglia devono trovarsi a non meno di 50-100 m dalle pareti dell'armadio dei monconi del ponte.

Figura 1. Impalcato del ponte con passaggio su pietrisco di zavorra e traversine in cemento armato con vasca di zavorra che prevede il passaggio di macchine pulitrici di pietrisco

Su ponti con zavorra di lunghezza totale superiore a 50 m, nonché su cavalcavia con zavorra di lunghezza totale superiore a 25 m, al fine di evitare un forte spostamento laterale dall'asse del ponte del materiale rotabile in caso di suo deragliamento, è necessario posare dei contrangoli. Sui ponti con zavorra, il binario è posato su speciali traverse a ponte in cemento armato, alle quali possono essere fissati contrangoli. I contorni sono fissati alle traversine con viti avvitate in inserti in legno. I contrangoli sono uniti dalle estremità, formando una navetta, le cui punte non devono trovarsi a meno di 10 m da parete posteriore moncone (Fig. 2). Quando si posano le traversine in cemento armato sui ponti, le traversine vengono posizionate all'interno delle "navette" con una graduale diminuzione della distanza tra gli assi delle lastre di legno (Fig. 3).

Figura 2. Disposizioni di traverse in cemento armato e legno in corrispondenza dell'aggancio delle ancoraggi dei binari ai ponti (a) e sovrapposizione dei ponti con ancoraggi dei binari (6): A - ancoraggi dei binari; B - traverse in cemento armato; B - traversine in legno

Figura 3. Schema di posa delle traversine in cemento armato all'interno delle "navette" (i numeri indicano i tipi di traversine da Ш1 a Ш21)

Come zavorra sui ponti e si avvicina ad essi, viene utilizzata pietrisco di rocce dure. Su ponti separati e accessi ad essi, il binario è gestito con zavorra di amianto. Tuttavia, nel l'anno scorso La massicciata di amianto viene sostituita da pietrisco in modo pianificato. La larghezza della spalla del prisma di zavorra sui ponti e gli approcci ad essi è disposta di almeno 35 cm Allo stesso tempo, non dipende dalla classe della linea, ovvero è un fattore che garantisce la stabilità di un binario senza giunture . Lo spessore dello strato di zavorra sotto la traversina è disposto di almeno 25 cm Su alcuni ponti, a causa delle dimensioni, lo spessore dello strato di zavorra può essere limitato a 15 o anche 10 cm In questi casi è necessario prendere tutte le misure per ridurre l'impatto dinamico del materiale rotabile sul binario. Ciò si ottiene eliminando i giunti delle rotaie all'interno del ponte e rettificando periodicamente le rotaie.

Sui ponti vecchio edificio durante il funzionamento, l'altezza del prisma di zavorra è aumentata a causa del raddrizzamento della pista nel profilo, e anche per la mancanza di tecnologie abbastanza semplici per la pulizia del pietrisco sui ponti. Ciò comporta un aumento significativo del carico permanente sul ponte. Per limitarlo, l'altezza della zavorra sotto la traversina non deve superare quella tipica di oltre 30 cm Con un'altezza maggiore, la larghezza del vassoio diventa insufficiente per fornire il profilo trasversale del prisma richiesto. Pertanto, nei nuovi progetti, la larghezza del vassoio nella parte inferiore è di 4,9 M. Nei vecchi ponti in funzione, per evitare lo spargimento di zavorra dalla sovrastruttura, è necessario aumentare i lati dei vassoi. Su alcune strade vengono posati angoli in cemento armato, il cui ripiano orizzontale è posto sotto la massicciata. In tutti i casi, è necessario che il letto inferiore della traversina sia al di sotto del lato e il carico aggiuntivo derivante dall'aumento del peso proprio della sovrastruttura non superi quello consentito.

Abbastanza spesso organizzano un ponte con piastre ortotropiche in metallo con rinforzi. La soletta ha la stessa rigidità nelle direzioni longitudinale e trasversale ed è inclusa nel funzionamento della corda superiore della trave longitudinale, che semplifica e rafforza la struttura del ponte e riduce i costi di manutenzione. Sulla soletta è posata la consueta struttura superiore del binario (pietrisco, traversine, ecc.) Tale impalcato è stato costruito su un ponte sul fiume. Main a Francoforte sul Meno (Germania). La campata del fiume di questo ponte è di 168 m A volte, al posto di quella metallica, viene utilizzata una soletta in cemento armato, che funziona in combinazione con cinture superiori capriate della campata principale. Le piastre in questo caso, di regola, sono incollate alle travi con la colla a base epossidica. Il sentiero è posato su ghiaia. Ci sono altri modelli di ponte di zavorra. Sulle ferrovie russe, oltre ai ponti in cemento armato, l'impalcato del ponte con zavorra viene utilizzato principalmente su ponti in cemento armato, comprese le campate metalliche con zavorre in cemento armato installate su di esse. La cassa di zavorra su tali ponti lavora insieme alle corde superiori delle travi longitudinali su cui è fissata. Tuttavia, anche su questi ponti, l'influenza dei movimenti longitudinali delle strutture delle campate sulle campate ferroviarie è ridotta a causa della zavorra. La manutenzione dei binari sui ponti di zavorra è la più semplice ed economica rispetto ad altre strutture dell'impalcato del ponte e differisce poco dal funzionamento dei binari su un sottofondo. Tuttavia, la maggior parte dei ponti in metallo utilizza un ponte senza zavorra.

L'impalcato del ponte senza zavorra può essere su traverse in legno e metallo o su solette in cemento armato.

L'impalcato del ponte su traverse di legno (travi del ponte) è disposto secondo la fig. 4. I contrangoli con una sezione di 160x160x16 mm sono utilizzati come dispositivi di sicurezza su ponti con traverse in legno e metallo. Sui ponti in esercizio, fino a riordino o revisione, sono ammessi controspigoli di sezione minore, ma non inferiore a 150x100x14 mm.

L'impalcato del ponte con traverse metalliche è utilizzato principalmente sui ponti prebellici.

Figura 4. Impalcato del ponte su travi del ponte con fissaggio a punta delle rotaie: a sinistra - l'angolo di protezione è fissato con un nottolino; a destra - un angolo protettivo attaccato con le stampelle

Nota. Tra parentesi ci sono le distanze minime richieste tra i pattini delle rotaie, gli angoli protettivi e le rondelle dei bulloni a griffe nelle aree dotate di autobloccante.

Negli ultimi anni il volume di posa dell'impalcato del ponte con solette in cemento armato è fortemente aumentato (Fig. 5). La produzione e l'installazione di lastre per ponti in cemento armato senza zavorra vengono eseguite secondo progetti standard. La coniugazione di solette in cemento armato con travi di sovrastrutture può essere eseguita utilizzando uno strato cuscino di malta cemento-sabbia con distanziatori in legno, da antisettico tavole di legno e gomma, così come altre strutture.

Come dispositivi di sicurezza su ponti con solette in cemento armato vengono utilizzati controspigoli di sezione 160x160x16 mm. I dispositivi di sicurezza sui ponti con impalcato senza zavorra (traverse in legno, metalliche, lastre di cemento armato) sono installati con una lunghezza dell'impalcato del ponte superiore a 5 m o quando i ponti si trovano in curve con un raggio inferiore a 1000 m.

Come sapete, una delle caratteristiche principali del binario, anche senza giunti, sui ponti è la mobilità della base sotto-rotaia. Le staffe dei binari del binario senza giunti, che ricoprono il ponte, non sono in grado di muoversi insieme alla base.

Pertanto, in presenza di collegamenti "ferrivia - campata", a causa dei movimenti longitudinali di quest'ultima, sia nelle ciglia che nelle travi longitudinali della campata, si manifestano ulteriori forze longitudinali. A causa del fatto che l'area della sezione trasversale delle travi longitudinali, le corde delle capriate della campata è molte volte maggiore dell'area della sezione trasversale della rotaia, le più pericolose saranno le forze longitudinali aggiuntive per il ciglia ferroviarie. Forze aggiuntive nella stringa di rotaie, in totale con le forze trasversali del materiale rotabile, nonché dalle variazioni della temperatura della stringa, non dovrebbero causare sollecitazioni eccessive delle rotaie nell'area del ponte e degli avvicinamenti. Tale requisito è soddisfatto a condizione che le sollecitazioni di progetto non superino quelle ammissibili.

In questa condizione, si tiene conto che la temperatura delle rotaie sui ponti in estate può essere di 8-10 °C inferiore alla temperatura delle rotaie sugli accessi ad essi, e anche che in orario invernale le deformazioni longitudinali della campata, causate dal passaggio del treno, sono opposte in senso a quelle di temperatura e riducono l'impatto di quest'ultima sulle ciglia.

Figura 5. Impalcato del ponte su solette in cemento armato senza zavorra:

1 - cemento armato senza zavorra. soletta, 2 - controspigolo, 3 - binario a binario con fissaggi, 4 - travi principali, 5 - guarnizione portante in legno, 6 - montante ad alta resistenza per il fissaggio della soletta, 7 - boiacca cemento-sabbia, 8 - foro ovale per montanti e iniezione di malta sotto la soletta, 9 - rondelle

Per determinare le forze aggiuntive negli ancoraggi delle rotaie sui ponti e gli approcci ad essi, causate dai movimenti della sovrastruttura, è necessario conoscere le lunghezze delle sovrastrutture, i valori degli spostamenti e la distribuzione delle forze di resistenza (gm) lungo l'impalcato del ponte. L'accuratezza della determinazione delle forze aggiuntive è determinata dalla scelta di una funzione che caratterizza il rapporto tra le forze di resistenza e gli spostamenti.

Nelle sezioni con movimenti della campata superiori a 3–5 mm, si verifica uno slittamento per attrito rispetto alle ancoraggi della rotaia e le resistenze non dipendono più dall'entità dei movimenti, ad es.
.

In famose opere straniere, quando si determinano forze longitudinali aggiuntive nelle fruste ferroviarie, prendono
. Questa semplificazione durante i movimenti della campata causati da sbalzi di temperatura di 15 °C fa quasi raddoppiare il valore calcolato della forza rispetto al suo valore effettivo. All'aumentare della differenza di temperatura, la differenza tra i valori calcolati e quelli effettivi delle forze aggiuntive diminuisce. Ad esempio, per una struttura a campata lunga 55 m con una differenza di temperatura di 45 °C, la differenza tra il valore calcolato e quello effettivo delle forze longitudinali aggiuntive non supera il 7-10%.

Con il fissaggio continuo delle ciglia con fissaggi KD, KB su ponti con campate lunghe 45-55 m, le loro deformazioni longitudinali possono causare ulteriori sollecitazioni assiali dell'ordine di 50-75 MPa nelle ciglia delle rotaie, che, in totale con flessione e temperatura sollecitazioni, possono superare i valori di resistenza ammissibili rotaie. Queste sollecitazioni aggiuntive contribuiscono alla rapida rottura dell'impalcato del ponte, parti di supporto percorsi nella zona di avvicinamento e, in alcuni casi, l'espulsione del percorso nella zona di avvicinamento. Pertanto, il fissaggio delle ancoraggi delle rotaie in conformità con i requisiti per il loro fissaggio al sottofondo è inaccettabile per i ponti senza zavorra.

L'opzione migliore in termini di interazione di ciglia e campate è l'uso di elementi di fissaggio che non impediscano il movimento delle strutture longitudinali rispetto alle ciglia. Il fissaggio delle ciglia delle rotaie senza pizzicare le suole delle rotaie sulle ferrovie nazionali viene utilizzato su ponti senza zavorra di lunghezza pari o inferiore a 33 m e su strade straniere - su ponti lunghi fino a 25-30 m sollecitazioni nella ciglia e dimensioni della lo spazio vuoto quando le ciglia si rompono non supera il valore consentito. Il fissaggio delle ciglia su ponti lunghi fino a 33 m viene effettuato utilizzando stampelle o elementi di fissaggio separati (KD, KB) con stampelle o terminali leggermente intasati con gambe agganciate, che fornisce uno spazio tra il terminale e la parte superiore della suola del binario (Fig. 6) Con una lunghezza del ponte superiore a 33 m per evitare l'apertura di un grande varco, le staffe di ancoraggio sono fissate su un'estensione limitata dell'impalcato del ponte nella zona dell'estremità fissa della sovrastruttura (0,2-0,25 m). In questa sezione il fissaggio delle staffe delle rotaie avviene allo stesso modo del sottofondo con il normale serraggio dei dadi dei bulloni dei terminali. Sul resto dell'impalcato del ponte, le ciglia sono fissate senza essere pizzicate dai terminali. Con tale fissaggio, viene quasi eliminata la comparsa di forze aggiuntive nelle ciglia causate dagli spostamenti della struttura della campata L'introduzione di un tale schema per il fissaggio delle ciglia ha permesso di ampliare le gamme per l'uso di binari senza giunture sulle ferrovie nazionali su ponti a una campata fino a 55 m di lunghezza e su ponti a più campate fino a 66 m.

Su un certo numero di ferrovie estere, un binario continuo è posato su ponti di maggiore lunghezza (Tabella 4). Si ottiene un aumento della lunghezza dei ponti su cui è possibile posare un binario senza soluzione di continuità a causa di condizioni climatiche più favorevoli, l'uso di nuove strutture per il fissaggio di travi del ponte a traverse o capriate, esclusa l'influenza degli spostamenti longitudinali della sovrastruttura sulle sollecitazioni stato delle ciglia (Fig. 7), strutture speciali per il fissaggio delle rotaie. In particolare, in Giappone vengono utilizzati elementi di fissaggio (Fig. 8), di cui "A" fornisce una resistenza al taglio lineare di 100 N/cm, "B" - 50 N/cm, "C" - non resiste al taglio longitudinale. La combinazione di questi elementi di fissaggio raggiunge la resistenza richiesta per unità di lunghezza. Oltre a soddisfare i requisiti di resistenza, stabilità del binario, dimensione della fessura formata in caso di rottura della ciglia, è necessario osservare sui ponti che le forze orizzontali trasmesse dalla rotaia si agganciano all'impalcato del ponte a il tempo di rottura delle sferze in inverno non supera i valori delle forze frenanti di progetto, che vengono calcolate parti portanti e pile di ponti. Su ponti a campata singola oltre 55 me ponti a campata multipla oltre 60 m, il fissaggio delle sferze solo nell'area delle estremità fisse delle campate nelle condizioni climatiche delle ferrovie russe non fornisce i requisiti di spazio libero. Su questi ponti vengono posati binari di collegamento o ancoraggi ferroviari di lunghezza non superiore all'intervallo di temperatura del ponte (Fig. 9). Per compensare l'allungamento termico delle rotaie, nonché gli allungamenti causati dal passaggio del treno, sul ponte vengono utilizzati dispositivi di equalizzazione (Fig. 10).

Tabella 4

In pratica, i dispositivi di livellamento vengono posati su ponti con campate di temperatura pari o superiori a 100 m. All'interno di tali ponti vengono posate ancoraggi ferroviari del tipo P65 con stampelle, fissaggi separati K-65 su ponti con travi in ​​legno o KB-65 su ponti con travi metalliche e lastre di cemento armato.

Figura 6. Fissaggio di ancoraggi della rotaia alle travi del ponte con elementi di fissaggio KD con accorciato piedi terminali

Figura 7. Nodo di collegamento della trave del ponte (1) con la trave longitudinale (2), consentendo il loro movimento reciproco

Figura 8. Fissaggi predisposti per la posa su ponti senza zavorra

Per prevenire il furto dei binari all'interno del ponte, nell'area delle estremità fisse delle sovrastrutture sono fissate ancoraggi saldati.

Figura 9. Intervalli di temperatura dei ponti:

A - con campate sdoppiate in ponti a campata unica o quando una parte mobile ed una fissa portante di campate adiacenti sono poste su un supporto intermedio; b - lo stesso quando sul supporto intermedio sono poste due parti mobili di supporto; c, d - con sovrastrutture filettate quando la parte portante fissa si trova al centro e all'estremità della sovrastruttura; e - con campate a sbalzo; e - con campate ad arco; L i – intervallo di temperatura; U r - il luogo di installazione del dispositivo di livellamento

Figura 10. Dispositivo di livellamento:

1 - giunto anteriore del binario del telaio; 2 - binari del telaio; 3 - l'inizio della curva del binario del telaio;

4 - ingegno; 5 - carrozze; 6 - confine di campate di temperatura adiacenti

Sui ponti con travi e stampelle in legno, le staffe di ancoraggio sono fissate con viti o, in via eccezionale, antifurto a molla installati nella serratura. Gli antifurto a vite sono installati in corrispondenza delle barre fissate agli angoli antifurto installati sulle corde superiori delle travi longitudinali. Il numero di antifurto a vite ea molla è determinato dividendo la forza longitudinale per la forza che viene percepita dall'antifurto a vite (Fig. 11) oa molla. Sui ponti di zavorra con traverse metalliche, gli ancoraggi delle rotaie alle estremità fisse delle sovrastrutture, per la distanza determinata dai calcoli, sono fissati alla base con elementi di fissaggio KB con il serraggio standard dei dadi dei bulloni terminali. La lunghezza delle sezioni per il fissaggio delle ciglia nell'area dell'estremità fissa della campata con antifurto a molla o elementi di fissaggio KB con il serraggio standard dei dadi dei bulloni terminali è determinata dalla condizione:

,

dove T è la forza longitudinale del carico temporaneo al momento della frenatura o dell'accelerazione del treno; - resistenza lineare allo spostamento longitudinale della catenaria all'interno dell'area di fissaggio.

Sul resto della campata, le cinghie della rotaia sono fissate senza pizzicare il piede della rotaia.

Sui ponti senza zavorra con traverse metalliche, solai in cemento armato e con zavorra cavalcabile, sono installati ammortizzatori sotto-rotaia in gomma o cordino di gomma. Per ridurre il coefficiente di attrito tra il piedino della rotaia e gli ammortizzatori all'interno delle zone di fissaggio delle ciglia senza pizzicare il piedino della rotaia, vengono installati distanziali metallici a forma di U, realizzati in lamiera d'acciaio con uno spessore di 0,5 - 2,0 mm (Fig. 12). Negli ultimi decenni, su molti ponti in Russia con un intervallo di temperatura di 100 m o più, invece di costosi dispositivi di livellamento, sono state posate binari di livellamento. La compensazione per le modifiche della lunghezza delle ancoraggi dei binari sui ponti con binari di livellamento viene effettuata a causa degli spazi vuoti e in casi necessari-a causa di uno o due binari di livellamento stagionali. I binari stagionali sono binari per condizioni invernali ed estive. Per il periodo invernale, si tratta, di regola, di binari di una lunghezza standard di 12,5 m e su periodo estivo- accorciato, lungo 12,46; 12,45 o 12,44 m La posa delle ciglia con binari di livellamento viene eseguita secondo un progetto appositamente sviluppato, che deve necessariamente includere uno schema per la posa di ancoraggi saldati e binari di livellamento; calcolo delle lacune nei giunti e determinazione dell'intervallo di temperatura per la sostituzione delle rotaie di livellamento stagionali; lo schema di fissaggio delle ancoraggi della rotaia sull'impalcato del ponte e gli approcci.

Figura 11. Vite antifurto

Figura 12. Guarnizione metallica a forma di U