Здания и сооружения дорожной и автотранспортной служб.

Для организации служб по содержанию и ремонту автомобильных дорог, обслуживанию грузовых и пассажирских перевозок и участников движения в проектах автомобильных дорог следует предусматривать строительство соответствующих зданий и сооружений.

  Для дорожной службы - комплексы зданий и сооружений управления дорог, комплексы зданий и сооружений основного и низового звеньев дорожной службы, жилые дома для рабочих и служащих, производственные базы, пункты обслуживания и охраны мостов, переправ, тоннелей и галерей, устройства технологической связи.

 Для автотранспортной службы - здания и сооружения обслуживания грузовых перевозок - грузовые автостанции, контрольно- диспетчерские пункты. Здания и сооружения обслуживания организованных пассажирских перевозок - автостанции и автовокзалы, автобусные остановки и павильоны. Здания и сооружения для обслуживания участников движения в пути следования - автомобильный сервис - мотели, кемпинги, площадки отдыха, площадки для кратковременной остановки автомобилей, пункты питания, пункты торговли, автозаправочные станции (АЗС), дорожные станции технического обслуживания (СТО),  пункты мойки автомобилей на въездах в город, устройства для технического осмотра автомобилей, устройства аварийно-вызывной связи; для службы государственной автомобильной инспекции (ГАИ)- линейные сооружения по контролю дорожного движения.

 Для основного звена дорожной службы в проектах необходимо предусматривать административно-бытовой корпус, производственный корпус по ремонту и техническому обслуживанию дорожных машин и автомобилей, стоянки (холодные и теплые) на списочный состав парка машин, цех по ремонту технических средств организации дорожного движения, базу по приготовлению и хранению противогололедных химических материалов, склады.

 Для низового звена дорожной службы, подчиненного основному звену, - производственный корпус по техническому обслуживанию дорожных машин и автомобилей с административно-бытовыми помещениями, стоянки(холодные и теплые) на списочный состав парка машин, расходные склады противогололедных химических материалов, склады.

Комплексы зданий и сооружений основного и низового звеньев дорожной службы, как правило, следует располагать у населенных пунктов на единых для всего комплекса или близко расположенных площадках, непосредственно примыкающих к полосе отвода автомобильной дороги. Для комплексов зданий и сооружений следует предусматривать общее энергетическое снабжение, водопровод, канализацию, отопление, связь, ремонтную базу и пр. При этом следует учитывать возможность кооперирования с близко расположенными предприятиями в части организации общественного питания, медицинского обслуживания, пожарной охраны, благоустройства прилегающих территорий. Обустройство мест хранения производственного инвентаря, стоянки дорожных машин автомобилей следует предусматривать с учетом природных и производственных условий.

Искусственные сооружения

Автомобильные дороги образуют сложную дорожную сеть страны. Проходя по местности, они пересекаются между собой, с железными дорогами и пересекают различные препятствия такие как ручьи, реки, овраги, долины, горные хребты, ущелья, озера, мор­ские заливы и проливы. Для обеспечения беспрепятственного движения на дорогах строят различные сооружения: трубы, мо­стовые сооружения, тоннели, галереи, балконы, подпорные стенки.

Искусственные сооружения — технически сложная часть строя­щихся дорог. В зависимости от условий рельефа местности расхо­ды на постройку обычно составляют до 10 % общей стоимости до­роги, а иногда, например, в горной местности, до 25%. В период эксплуатации искусственные сооружения требуют особо тщатель­ного надзора и ухода.

Наиболее часто встречающиеся на дорогах искусственные соо­ружения — это мосты и водопропускные трубы, реже — подпор­ные стены, тоннели, селеспуски, галереи, лотки и т. п.

Водопропускные трубы — наиболее распространенный вид искусственных сооружений. Число их на автомобильных дорогах  в рай­онах с различным рельефом местности составляет—1,0—1,4 трубы на 1 км трассы. В целом трубы составляют 75% общего количества искусственных сооружений на дорогах и 40—45 % стоимости общих затрат на постройку искус­ственных сооружений.

Водопропускная труба — это искусственное сооружение, пред­назначенное для пропуска под насыпями дорог небольших по­стоянно или периодически дейст­вующих водотоков. В отдельных случаях трубы могут использо­ваться в качестве путепроводов, для прогона скота и т. п.

Прежде при постройке дорог были распространены каменные и бетонные трубы, но в начале XX в. стали применяться и железо­бетонные трубы. В 1936 г. были разработаны первые типовые круглые железобетонные трубы диаметром 1—2 м звеньями дли­ной 1 м для железных дорог.

С 1962 г. получили распространение типовые унифицирован­ные сборные железобетонные трубы, разработанные Ленгипротрансмостом.

Первые металлические трубы были чугунными, в дальнейшем их вытеснили стальные гофрированные (гибкие) трубы. В России первые гофрированные металлические трубы появились в 1875 г. диаметром 0,53 и 1,07 м. Металлические трубы подвержены вред­ному воздействию агрессивных вод, блуждающих токов, атмосфер­ной и грунтовой коррозии. Однако специальными мероприятиями по защите металла от коррозии удается увеличить срок службы их до 40—50 лет и более.

Конструктивные элементы труб: / — входной оголовок; 2 — средние сек­ции трубы; 3 — выходной оголовок

 Железобетонные трубы долговечнее металлических, так как они менее подвержены вредному воздействию агрессивных вод, особенно в случаях, когда отсутствуют металлические элементы в стыковых соединениях. На заводах освоена технология изготовления круглых железобетонных звеньев труб диаметром до 1,5 м.

Трубы укладывают в тело земляного полотна дороги. Они служат для пропуска под дорогой небольших ручьев, транспортных средств, пешеходов и скота. Их устраива­ют обычно из сборных элементов круглого или прямоугольного сечения. В местах расположения трубы не прерывают земляное полотно.

Мостовые сооружения строят для пропу­ска дороги над реками, ущельями, оврагами, лощинами, другими дорогами. Они прерывают земляное полотно дороги своими кон­струкциями, включающими пролетные строения и опоры. Пролетное строение перекрывает пространство между опорами, поддерживает все перемещающиеся по сооружению на­грузки и передает их и свой собственный вес на опоры. Опоры воспринимают усилия от пролетного строения и передают их через фундаменты на грунты основания.

Разновидностями мостовых сооружений являются собственно мосты, путепроводы,  виадуки и эстакады.

Собственно мостом называют сооружение для пропуска до­роги над водным препятствием.

Путепровод — мостовое со­оружение для пропуска одной транспортной магистрали над дру­гой в разных уровнях. Путепроводы строят в городах и вне го­родов, для автомобилей и пешеходов.

Виадук — мостовое со­оружение для пропуска дороги над глубоким оврагом, ущельем или суходолом с высоким расположением уровня проезда над низом препятствия. Характерной особенностью виадуков являются опоры большой высоты (от нескольких десятков до сотен метров).

Эстакадами - называют мостовые сооружения для про­пуска дороги на некоторой высоте над поверхностью земли, чтобы пространство под ними могло быть использо­вано для различных целей. Эстакады возводят также вместо на­сыпи для пропуска дороги над долинами рек, над болотистыми участками местности, на подходах к путепроводам. Их применя­ют и для пропуска скоростных автомагистралей над городской застройкой, при уширении набережных и организации движения в городских условиях вдоль рек.

Тоннели -  применяют для пропуска дороги сквозь толщу горного массива или под крупными реками, озерами, мор­скими заливами или проливами. В городах их применяют для пропуска под землей автомобилей и пешеходов. По назначению тоннели под­разделяются на транспортные (железнодорожные и автодорож­ные, городские тоннели метропо­литенов, пешеходные и судоход­ные), гидротехнические, город­ского хозяйства и горнопромыш­ленные. Наибольшее распростра­нение получили транспортные тоннели, которые по местополо­жению разделяют на находящие­ся в горных массивах, подвод­ные — под реками, каналами, проливами и городские — под городскими проездами и квар­талами.

По характеру строительства тоннели могут различаться по спо­собу производства работ: закрытого — строящиеся без вскрытия земной поверхности над ними, и открытого.

На горных дорогах, кроме виадуков и тоннелей, применяют галереи, балконы и подпорные стенки.

Галереи - используют для защиты дороги от снежных лавин и камнепадов.

Балконы — для обеспечения необходимой ширины дороги на крутых склонах и сокращения объемов работ по разработке грунтов, подпорные стенки — для удержания находящегося за ними грунта от обрушения.

Подпорные стены -  служат для поддержания откосов на­сыпей на крутых косогорах, при устройстве дорог в пре­делах населенных пунктов, для
ограждения построек и предо­хранения от подмыва конусов насыпей и откосов дамб (воз­ле мостов)

Селеспуски – специальные сооружения, служат для отвода грязи и каменных потоков (селей), стекающих со склонов гор во время сильных ливней.

Комплекс сооружений, возводимых при пересечении дорогой реки, называют мостовым переходом. В его состав входят мост, подходы к нему, ледорезы, регуляционные сооружения и берегоукрепительные устройства.

Мост - своими конструкциями перекрывает русловую часть реки или русло и часть поймы реки

Подходы к мосту - обеспечивают сопряжение дороги с мостом. Их устра­ивают в виде земляных насыпей или эстакад.

Ледорезы — сооружения для защиты промежуточных опор моста от непосредственного воздействия ледохода, которое явля­ется наиболее опасным для деревянных опор. В этом случае ле­дорезы возводят перед каждой опорой с верховой стороны на той части реки, где возможен ледоход. В мостах с массивными опорами (каменными, бетонными, железобетонными) ледорезы совмещают с опорами.

Регуляционные сооружения и берегоукрепи­тельные устройства - применяют для предохранения грун­та у опор моста и берегов от значительного размыва. Их устраи­вают в виде струенаправляющих дамб и траверс.

Струенаправляющие дамбы - сооружают у берего­вых опор, придавая им в плане очертание, способствующее плав­ному протеканию в отверстие моста водного потока с пойм русла.

С верховой стороны мостового перехода иногда устраивают

траверсы в виде коротких дамб, выступающих в реку перпен­дикулярно или под углом к берегу или насыпи подхода. Траверсы препятствуют течению воды вдоль берега или насыпи, предохраняют их от размыва и способствуют направ­лению водного потока в отверстие моста.

Мосты состоят из пролетных строений и опор

Мосты и другие искусственные сооружения обычно проекти­руются в составе автомобильной дороги. Отдельными объектами проектирования могут быть только мосты через большие реки.

Мосты строили с древнейших времен. Первоначально они име­ли простую конструкцию. Их возводили из дерева и камня вруч­ную для пешеходного и гужевого движения. Широкие и глубокие реки оказывались трудными для постройки мостов, которые заме­няли паромными переправами или наплавными мостами из плотов или судов.

Деревянные мосты вначале сооружали простыми балочными, затем перешли к более сложным конструкциям.

Каменные мосты выполняли из сводов на массивных опорах. Размер опор по фасаду моста достигал одной трети, а в отдельных случаях даже половины пролета. Кладку осуществляли на извест­ковых растворах или тщательной пригонкой отдельных блоков с укладкой их насухо. Много каменных мостов было построено в XV—XIX вв., и они существуют до сих пор в странах Западной Европы — Франции, Италии, Испании и др. Пролеты мостов дости­гали 90 м, мосты поражали красотой и совершенством своих форм. В нашей стране каменные мосты строили преимущественно в Закавказье. Некоторые из них сохранились до наших дней.

С началом строительства железных дорог в XIX в. стали соо­ружать капитальные металлические мосты. Необходимость движе­ния поездов потребовала постройки достаточно прочных и надеж­ных каменных опор. Появились новые конструкции и способы воз­ведения таких мостов, стали применять стальные конструкции и бетон. Развивались и совершенствовались методы проектирования мостов, что особенно характерно для второй половины XIX в.

Известны русские ученые, разработавшие новые конструкции и методы строительства первых крупнейших металлических город­ских и железнодорожных мостов в этот период — инж. С. В. Кербедз, построивший в 1842—1850 гг. мосты через р. Неву с про­летами 45 и 47 м и в 1853—1857 гг. мост через р. Лугу с пролетом 55 м, и др.

На гужевых дорогах с 1820 г. стали применять многорешетча­тые фермы из досок системы архитектора Тауна. Примерно в тот же период американским инж. Гау были предложены деревянные фермы из бревен или брусьев. Выдающийся русский инженер Д. И. Журавский (1821 —1891 гг.) внес в систему ферм Гау изме­нения, разработал на основе исследований метод их расчета. Все это позволило применять такие фермы не только на гужевых, но и на железных дорогах. На железной дороге Петер­бург — Москва (ныне Октябрьской) в 1847—1851 гг. было постро­ено несколько больших мостов через реки Волхов, Мету, Волгу и другие реки с применением ферм Гау — Журавского с пролетами до 61 м. В дальнейшем такие конструкции широко применяли при строительстве и особенно при восстановлении автодорожных и же­лезнодорожных мостов вплоть до середины XX в.

Сочетание теории и практики стало характерной особенностью русской школы мостостроения с 50-х годов прошлого столетия. Иначе происходило развитие мостостроения в зарубежных стра­нах, особенно в Англии и США. В этих странах наблюдался эмпи­рический подход к проектированию мостов, вследствие чего неред­ко происходило обрушение мостов.

Русская школа мостостроения с самых первых шагов по пути строительства больших мостов ведущим положением считала обес­печение безопасной эксплуатации моста, развивая для этого экс­периментально-теоретический метод, заложенный Д. И. Журавским, и сочетая его с изучением практики постройки мостов. Имен­но поэтому количество аварий мостов вследствие недостаточной их прочности у нас за всю историю мостостроения было незначитель­ным.

Металлические пролетные строения мостов до 80-х годов XIX в. изготавливали из так называемого сварочного железа, которое пла­вили в пудлинговых печах. С 1885 г. появилось более качествен­ное литое железо, В разработке металлических пролетных строе­ний больших мостов в конце XIX в. необходимо отметить деятель­ность известного русского ученого — проф. Н. А. Белелюбского (1845—1922 гг.). Под его руководством были разработаны типовые пролетные строения с пролетами до 109 м, использованные в же­лезнодорожных мостах через реки Волга, Днепр и др.

В начале XX столетия железобетон в России применялся пре­имущественно в малых мостах с пролетами до 6 метров.  В 1932 году железобетонные конструкции начали применять в больших мостах. Например, постройка арочного  моста через р. Днепр, длиной свыше 1600 метров. До Великой Отечественной войны из монолитного железобетона пос­троили крупнейшие железнодорожные и городские мосты через реки Волгу, Неву, Москву, Оку, Ангару и др.  После окончания войны из монолитного железобетона было сооружено несколько крупных мостов, из них на р. Днепр — два уникальных, совмещен­ных под железную и автомобильную дороги двухъярусного моста с пролетами 140 и 228 м. Во время Великой Отечествен­ной войны было разрушено особенно много железнодорожных мос­тов. Только благодаря самоотверженному труду специалистов восстановили более 16000 сооружений.

Для современного отечественного и зарубежного мостострое­ния характерно применение сборных предварительно напряженных.  Впервые в мире, начиная с 1958 г., мостостроители нашей стра­ны освоили применение сборных железобетонных конструкций для железнодорожных и городских мостов через реки Волгу, Москву, Дон, Днепр, Оку.

В настоящее время искусственные сооружения выполняют преимущественно сборной конструкции из элементов заводского и полигонного производства. Освоен эффективный навесной способ монтажа сборных конструк­ций с соединением элементов при помощи полимерного клея. Массовое строительство искусственных сооружений в виде малых и средних мостов, путепроводов, эстакад, водопропускных труб в настоящее время осуществляют преимущественно по типовым проектам с использованием унифицированных сборных конструкций заводско­го и полигонного изготовления. После 1965 г. при строительстве новых железных и автомобильных дорог широкое применение полу­чили весьма эффективные трубы из гофрированного коррозиестойкого металла.

За рубежом с появлением железных дорог начался процесс ин­тенсивного развития мостостроения. Наряду со строительством крупных каменных, а позднее железобетонных мостов в конце XIX — начале XX в. широко применяли металлические конструк­ции.

В 1860 г. в Англии был сдан в эксплуатацию Фортский метал­лический мост с пролетом 521 м, а в 1917 г. — Квебекский мост в Канаде с пролетом 549 м. Построены крупнейшие металлические арочные мосты, в том числе с пролетом 503 м в Сиднее (Австра­лия).

Американское мостостроение отличается большим развитием конструкций висячих систем городских мостов. Начало их приме­нения было положено постройкой в 1883 г. в Нью-Йорке Бруклин­ского моста с центральным пролетом 486 м. К настоящему време­ни в США, Европе и Японии построены десятки висячих мостов с пролетами до 1500 м (рис. 5).

 

По общим размерам, сложности проектирования и способам ор­ганизации строительства искусственные сооружения принято клас­сифицировать на четыре группы.

  Малые, к которым относятся мосты общей длиной до 25 м, а также водопропускные трубы под насыпями

Средние, полная длина которых до 100 м, а отдельные пролеты не превышают 42 м.

  Большие — длиной свыше 100 м с пролетами более 60 м.

 Очень большие -  часто их на­зывают внеклассными или уникальными мостами, они  возводятся через большие водные пространства.

 По количеству возводимых на строящейся дороге сооружений, а также по суммарному объему ра­бот, потребному для строительства, наибольшее распространение имеют малые и средние искусственные сооружения.

Мосты и трубы должны обеспечивать пропуск паводков и ледо­хода, большие сооружения должны удовлетворять требования су­доходства.