Много хлопот доставляют строителям железных дорог большие и малые реки, которые как и горы не объедешь стороной. Перешагнуть их помогают мосты. Поднятые опорами над водой, они служат надежным основанием для железной дороги. На подходах к реке возводят насыпь, она-то и поднимает железнодорожную колею на мост.

Мосты подразделяются на балочные, арочные или висячие. Сооружение мостов, особенно больших,- трудоемкая и сложная работа, требующая точного инженерного расчета, высокого профессионального умения. Вместе с виадуками, путепроводами и эстакадами мосты являются одним из основных видов искусственных сооружений на железной дороге.
Первый железнодорожный мост с литыми фермами своеобразной формы был возведен под руководством Дж. Стефенсона в 1824 г. в Великобритании на линии Стоктон-Дарлингтон. В 1829 г. Стефенсон построил также первый «косой» путепровод в Рейнхилле (Rainhill). Перед началом строительства Стефенсон изготовил и испытал модель моста из дерева в натуральную величину.
Первые висячие мосты появились в Америке. Самым знаменитым является построенный в 1852-1856 гг. мост через Ниагару (Niagara). Пролетное строение этого моста имело длину 251 м и высоту над уровнем воды 74 м.
На Саксонско-Баварской железной дороге был построен мост через р. Белая Сорока возле г. Жокета (Jocketa). Вначале мост хотели построить в четырех уровнях, но из-за строительных трудностей ограничились двумя.
В середине XIX в. была построена железная дорога, которая соединила Венецию с материком, находящимся на расстоянии 4 км. Лагуну перекрыли два моста: железнодорожный под два пути, построенный в 1841-1846 гг., и пешеходный длиной 4070 м и шириной 20 м, построенный в 1931-1932 гг. Железнодорожный мост, торжественно открытый в 1846 г., имел длину 3601 м и состоял из 225 арок на 75 000 свай, заглубленных в дно лагуны.
Железнодорожный мост, построенный на линии Аугсбург- Нюрнберг (Augsburg-Nurnberg) через р. Изар в 1850-х гг., был реставрирован в 1912 г.

Путепроводами стали называть мосты, сооруженные над автомобильной или железной дорогой, чтобы обеспечить движение транспорта или пешеходов по пересекаемым путям, т.е. в двух уровнях. Путепровод для железной дороги был построен через долину Санкей (Sankey) уже на линии Манчестер-Ливерпуль. Первый пешеходный путепровод появился на линии Париж- Орлеан в 1843 г.
Эстакада во французском esta-cade - свая, балка - также сооружение мостового типа, устраивается для пропуска транспортных средств при свободном пространстве под пролетным строением. Эстакады устраивают взамен больших насыпей в городах, где они меньше стесняют улицы и не препятствуют проезду и проходу под ними, а также на подходах к большим мостам через реки с широкими поймами разлива воды.
Строить мост на железной дороге для каждой речки и ручья не обязательно. Небольшие речки и ручьи пропускают сквозь земляное полотно железнодорожной магистрали по трубам.

Из истории строительства мостов

Еще в доисторические времена первобытные люди для пересечения водных преград пользовались поваленными, а позднее - специально уложенными поперек преград деревьями.
Первые упоминания об искусственных сооружениях относятся к началу 3 тысячелетия до н. э. В древнем Египте, Вавилоне и Ассирии развивалось строительство искусственных сооружений, которое достигло расцвета позднее в Древнем Риме.
Во времена новой эры и затем в средние века профессия строителя мостов пользовалась всеобщим уважением. Примером может служить колонна Траяна в Риме. Римский правитель Маркус Улпиус Траянус (Markus Ulpius Traianus), вошедший в историю как император Траян, 18 мая 113 г. посетил сенат, где выступил с речью. В память об этом событии сенат решил построить каменную колонну. Многое изменилось с тех пор, но колонна Траяна высотой 38 м спустя столетия остается историческим памятником. На колонне изображены не только эпизоды траяно-дакийских войн, но и понтонный мост, и капитальный мост через Дунай, построенный по приказу Траяна Апполодором Дамасским (Appolodorus) в 101 г. Императора прославило именно строительство этих сооружений.
Сеть дорог со множеством искусственных сооружений достигла в Древнем Риме 80 000 км. Только в самом Риме было около 500 км водоводов со множеством акведуков, тоннелей, подпорных стен и т.п.. Десятки таких сооружений сохранились до наших дней на территориях Италии, Франции, Испании.
Первые летописные упоминания о строительстве мостов на Руси относятся к 997 г. Но мосты строили и ранее. В «Русской правде» (1020 г.) упоминается, что в войсках великого князя киевского Ярослава Мудрого (ок. 978-1054) были специальные подразделения «мостни-ков», которые занимались строительством и ремонтов мостов, переправ и т.п.
В то время основным материалом в мостостроении было дерево. Наиболее древним деревянным мостом считается мост через р. Евфрат в Вавилоне, построенный за 2000 лет до н. э. Опоры этого моста были сделаны из кирпича, а пролетные строения - из кедра. В 607 г. до н. э. в Древнем Риме через р. Тибр был построен деревянный «свайный» мост. К этому времени относятся грандиозные наплавные мосты через пролив Босфор и Дунай, сооруженные для войск императора Дария. Деревянный балочный мост на каменных опорах длиной более 400 м через Рейн был построен Цезарем в 55 г. до н. э. всего за 10 дней. Император Траян для перехода римских легионов из Дакии в дунайские земли приказал за один год построить мост через Дунай. Именно такой мост через ущелье «Железные ворота» возведен в долине Дуная. Этот уникальный деревянный арочный мост общей длиной около 1 км имел пролеты по 36 м (!). Шпренгельные деревянные арки лежали на мраморных прямоугольных опорах. Подобные мосты позднее (400-700-е гг. н. э.) были построены в Кёльне и Майнце (Mainz).
Часто строились и наплавные мосты. На Руси при Владимире Мономахе был построен наплавной мост через Днепр; при Дмитрии Донском - через Волгу. Позднее, наряду с деревянными, строились и каменные мосты, более тяжелые и долговечные.
Среди архитектурных памятников средних веков можно упомянуть о каменном мосте на юге Франции через р. Лот (Lot) в Кахорсе (Cahors), построенном в 1308-1355 гг. епископом Раймондом Панчилли. Мост состоял из шести готических арок, особенность которых заключалась в том, что на опорах было построено три сторожевых башни высотой около 40 м каждая. Эти башни использовались городом как защитные сооружения. По легенде успех в строительстве моста обеспечила епископу дружба с дьяволом.
Интересен мост через р. Рона вблизи Авиньона (Avignon), построенный в 1177-1185 гг. Святым Бенецетом (Saint Benezet) - одним из вдохновителей создания Монашеского общества французских «мостовых братьев», которое было официально утверждено в 1286 г. Мост имел 21 арку с пролетами 34 м при высоте устоев всего 13 м. Опоры были шириной 8 и длиной до 30 м. Мостовые быки имели треугольные ледокольные головные части. Наводнение 1669 г. разрушило значительную часть моста. До наших дней сохранилось только четыре арки, которые считаются архитектурным памятником и служат символом города Авиньон.
В 1225 г. через р. Верра вблизи г. Крейцбург (Creuzburg) в Германии был построен мост с часовней (Werrabrucke), который был частично разрушен в 1945 г. и полностью восстановлен в 1950 г.
Первые металлические мосты упоминаются в Китае, где еще до нашей эры применяли бронзу и литую медь. Широкое применение металла в мостостроении относится ко второй половине XVIII в., когда промышленная революция в Англии позволила получать достаточное количество однородного чугуна.
Первый чугунный арочный мост (сохранившийся, кстати, до наших дней) был построен в Англии в 1774 г.
Мост состоит из пролетных строений, являющихся основанием для пути, и опор, поддерживающих пролетные строения и передающих давление на грунт. Мост вместе с подходами, укрепительными и регуляционными сооружениями и подмостовым руслом реки составляет мостовой переход. Береговые опоры моста называют устоями, а промежуточные - «быками». Опорами мост разделяется на пролеты. Опоры состоят из фундамента и видимой части (тела) и бывают монолитными или сборными. Фундаменты опор могут сооружаться при неглубоком расположении прочных грунтов на естественном основании, а при слабых грунтах - на сваях.

1 - устои, 2 - неподвижные опорные части; 3 - пролетные строения, 4 - подвижные опорные части, 5 -«быки», L - полная длина моста, l p ,- расчетный пролет, l 1 +l 2 + l 3 - отверстие моста, ГВВ - горизонт высоких вод; ГМВ - горизонт меженных (средних) вод

а - массивном, б - свайном, 1 -тело опоры, 2 - фундамент, 3 - мелкий песок, 4 - глина, УМВ - уровень меженных вод

Пролетные строения опираются на опоры через опорные части, которые позволяют пролетному строению несколько поворачиваться и продольно перемещаться при изменениях температуры и изгибе под нагрузкой. При этом с одной стороны пролета устанавливают неподвижные, а с противоположной - подвижные опорные части.

: а -неподвижная с шарниром, б -подвижная

Расстояние между центрами опорных частей называется расчетным пролетом. Число и размеры этих пролетов выражают схему моста. Например, запись 33+2X66 + 27 означает, что мост имеет одно пролетное строение расчетным пролетом 33 м, два по 66 м и одно 27 м.

Пролетное строение состоит из главных ферм, связей между ними, проезжей части и мостового полотна. Главные фермы воспринимают нагрузку от подвижного состава и передают ее на опоры. Они могут быть со сплошными стенками или сквозными фермами. В фермах различают верхний и нижний пояса, к одному из которых прикрепляют поперечные балки, а к ним - продольные балки, образующие проезжую часть. Если проезжая часть располагается на уровне верхнего пояса, мост называют с ездой поверху, если на уровне нижнего,-с ездой понизу; кроме того, может быть конструкция моста с ездой посередине .
На продольные балки, а в небольших мостах со сплошными стенками на главные фермы укладывается мостовое полотно, которое обычно состоит из мостовых и охранных брусьев или сплошных плит, а также рельсов и скреплений, настила, перил и уравнительных приборов (на больших мостах). В необходимых случаях на мостах устраивают тротуары, огражденные перилами, площадки-убежища, освещение, связь, специальные смотровые и противопожарные приспособления, помещения для охраны и обслуживающего персонала.

а - общий вид, б - ферма, в - поперечные связи, г - продольные связи, д - продольные и поперечные балки, е - мостовое полотно

:
а - поверху, б - понизу; в - посередине

Основными параметрами моста являются длина, высота, отверстие моста, грузоподъемность. Длиной моста называется расстояние между задними гранями его устоев, а высотой - расстояние от подошвы рельса до горизонта низких вод. Отверстием моста называется расстояние в свету между внутренними гранями устоев однопролетного моста, или сумма таких расстояний между всеми опорами многопролетного моста на уровне расчетного горизонта воды. Грузоподъемностью моста называется наибольшая нагрузка, которую он может выдержать при условии обеспечения безопасности движения поездов. Параметры мостов определяются шириной водной преграды, колебаниями уровня воды, заданной нормой массы поездов.
В зависимости от длины, числа пролетов, конструкции и материала пролетного строения, числа путей и способа передачи давления на опоры мосты классифицируются следующим образом:
по числу пролетов - одно-, двух-и трехпролетные и т. д.;
по числу главных путей -одно-, двух- и многопутные;
по конструкции пролетного строения - с ездой понизу, поверху и посередине;
по материалу - каменные, металлические, железобетонные, деревянные;
по длине -малые (до 25 м), средние (25-100 м), большие (100- 500 м) и внеклассные (более 500 м);
по способу передачи давления на опоры (статическая схема) - балочные, арочные, рамные, висячие, вантовые, комбинированные.

:
а - балочных; б - арочных; в - рамных, г - висячих, д - вантовых, R, H - соответственно вертикальная и горизонтальная реакция опор

В балочных и вантовых мостах пролетное строение передает на все опоры только вертикальное давление, благодаря чему опоры имеют сравнительно легкие конструкции. В мостах других статических схем береговые опоры работают под более сложным воздействием сил, поэтому их строят массивными и не дающими просадок.
Одной из важнейших задач при проектировании мостов является выбор материала пролетного строения.
Деревянные мосты широко применялись в первый период строительства железных дорог, а также в годы Великой Отечественной войны при временном восстановлении. На строящихся в 19 веке железных дорогах наибольшее распространение получили мосты с различного рода балочными и балочно-раскосными системами пролетных строений из дерева на деревянных или каменных опорах. Деревянный мост на каменных опорах через реку Дейл Крик (Dale Creek) на железной дороге Пасифик (Union Pacific Railroad) был построен в 1869 г. Деревянные железнодорожные виадуки строили в разных странах, в Северной и Южной Америке их сооружали вплоть до 1930 г. Деревянный виадук через верховье р. Теннесси имел длину 269 м и высоту 80 м. Достоинствами деревянных мостов являются простота конструкций, возможность использования местных материалов, быстрота сооружения и дешевизна. Однако они недолговечны, опасны в пожарном отношении, сложны в содержании и поэтому в настоящее время могут быть допущены лишь в отдельных случаях на малодеятельных ветвях и подъездных путях.
Каменные мосты долговечны, малочувствительны к увеличению массы поездов, требуют небольших затрат на содержание и могут сооружаться из местных материалов. Вместе с тем строительство этих мостов весьма трудоемко, допускаемая длина пролетов ограничена, они имеют большую собственную массу и требуют значительного расхода материала, поэтому каменные мосты в настоящее время не строятся.
Металлические мосты составляют около 70 % общей протяженности всех мостов на железных дорогах сети. Широкое распространение их объясняется высокой прочностью при сравнительно малой массе, возможностью применения однотипных деталей, изготовляемых индустриальным методом, высокой степенью механизации работ по сборке моста и сравнительно большим сроком службы (до 80 лет). Металлические мосты особенно экономичны при пролетах более 33 м. Основными недостатками этих мостов являются большой расход металла и необходимость тщательного ухода для предотвращения коррозии; во избежание ее производится периодическая окраска пролетных строений.
Первый большой чугунный арочный мост в Ньюкастле (Newcastle) длиной 412 м был построен Робертом Стефенсоном. Затем металлические мосты возводили Паулин Талабот (Paulin Talabot) у Тараскона (Taraskon) через Рону (Rhone) и Брунель между городами Плимут (Plymouth) и Салтэш (Saltash) - железнодорожный мост с решетчатыми клепаными фермами длиной по 138 м.
Первый железный мост с пролетом 31,0 м был построен в 1776-1779 гг. в Англии Абрахамом Дерби (Abraham Darby). Первые металлические мосты со сквозными фермами, имеющими полосовую решетку, появились в 1840-х гг.
В 1846-1850 гг. Роберт Стефенсон построил мост «Британия» («Britania-Bridge») через пролив Меней (Menai) с двумя пролетами по 141 м и двумя - по 72 м. Знаменитый балочный мост имел пролетные строения в виде труб со сплошными стенками. Внутри пролетных строений пропускались поезда.
В Германии были построены решетчатые мосты через реки в Оффенбурге (Offenburg), а также в Кёльне и других городах. Во Франции металлический решетчатый мост, возведенный в Бордо (Bordeaux), имел длину 616 м.
Во многих странах уже строились мосты с большими пролетами. В Шотландии через залив Фёрт-оф-Форт (Firth of Forth) по проекту Джона Фаулера (John Fowler) и Бенджамина Бэйкера (Benjamin Baker) в 1883-1890 гг. был построен решетчатый железнодорожный мост с фермами Гербера общей длиной 2468 м. Два средних пролета моста имели длину по 521,21 м каждый. Конструкция моста состояла из двойных консольных решетчатых раскосных ферм; сжатые элементы представляли собой трубчатые конструкции, растянутые - плоские металлические. Растянутые элементы были усилены специальными решетками. Морские суда беспрепятственно проходили под мостом, поскольку высота над поверхностью воды составляла 51 м.
Нельзя не отметить выдающееся архитектурное сооружение известного немецкого строителя, тайного советника Кепке (Koepke) - «Голубое чудо». Этот мост через Эльбу у Дрездена длиной 270 м и высотой проезжей части над водой 24 м получил свое название по цвету проезжей части (в те времена голубому) и неповторимой конструкции решетчатых ферм. «Голубое чудо», построенное в 1891-1893 гг., стало не только архитектурным символом Дрездена, но и одним из неповторимых европейских сооружений.
Решетчатый металлический мост с параболической несущей конструкцией был построен в 1863 г. через р. Иссел (Issel). Металлический железнодорожный мост с несущими конструкциями в виде «рыбьего живота» был возведен на рамных опорах возле г. Маркерсбаха (Markersbach) в Саксонии. Мост длиной 240 м и высотой 38 м над уровнем воды был смонтирован в течение нескольких месяцев.
Первым крупным балочно-подкосным сооружением в России был мост через р. Карбалиха на Змеиногорской конно-рельсовой дороге, построенный П. К. Фроловым. Пролетные строения моста были уложены на 20 каменных опорах высотой до 11 м. Длина моста превышала 290 м.
Основы российской школы мостостроения заложили И.П. Кулиомы, СВ. Кербедз, Д.И. Журавский и др.
И.П. Кулибин (1735-1818) в проекте деревянного моста через р. Неву (пролет моста 298,6 м) впервые в мире применил многорешетчатые арочные фермы.
Д.И. Журавский (1821-1899) разработал теорию расчета решетчатых ферм и теорию касательных напряжений в изгибаемых балках. Он усовершенствовал конструкцию широко распространенных в то время ферм Гау, которые стали называться фермами Гау-Журавского. Эти разработки Д.И. Журавский применил при строительстве на магистрали Петербург- Москва Веребьинского и Мстинского мостов, которые считались в то время самыми высокими железнодорожными мостами в Европе.
До середины XIX в. для перекрытия больших пролетов использовались в основном арочные пролетные строения, требовавшие устройства мощных оснований опор.

Чугунные мосты делали арочными из тонких ажурных или полых клиновидных отливок, которые использовались для выкладки свода. В С.-Петербурге было построено несколько чугунных мостов через р. Мойку и выдающееся сооружение - чугунный арочный Благовещенский мост (известный как мост лейтенанта Шмидта) через Неву, автором которого был СВ. Кербедз (1810 - 1899). По инициативе С.В. Кербедза при строительстве Петербурго-Варшавской железной дороги впервые в России были построены мосты с металлическими пролетными строениями. Он установил допускаемые напряжения на растяжение и сжатие для стали и внес ряд усовершенствований в конструкции многораскосных ферм. Эти разработки были использованы при строительстве моста через р. Луга. Металлические многорешетчатые мосты балочного типа явились новой конструкцией не только в России, но распространились и в Западной Европе.
Россия первой перешла на широкое применение литого железа в качестве основного конструкционного материала в мостостроении вместо чугуна или сварочного железа.
К 1834 г. в Петербурге было 26 каменных, 16 чугунных, 65 деревянных и 10 наплавных мостов.

Первые металлические мосты появились еще в 1840-х гг. Первый клепаный арочный железнодорожный мост был возведен в 1854 г. в Швейцарии. В России первый мост такого рода был построен в конце 1850-х гг. в Москве. Первый металлический железнодорожный мост решетчатой конструкции появился на Петергофской железной дороге через р. Стрелка в 1857 г.
На железных дорогах, строившихся одновременно с Петербур-го-Варшавской, часто применяли мосты со сплошной стенкой, размеры которых назначались на основании результатов предварительных испытаний. Наиболее крупным из таких сооружений был четырехпролетный неразрезной мост с отверстием 134 м через реку Неман, построенный в начале 1860-х гг. С.В. Кербедз, H.A. Белелюбский и Л.Д. Проскуряков (1858-1926) существенно улучшили схемы и конструкции металлических ферм. Многораскосные фермы стали вытесняться двух- и трехраскосными, а также фермами с простой треугольной решеткой.
После прокладки линии Петербург- Москва при железнодорожном строительстве стали применять преимущественно металлические пролетные строения. Последняя четверть XIX в. отмечена сооружением в России уникальных мостов.
Выдающееся сооружение - Александровский мост через Волгу у Сызрани, спроектированный H.A. Белелюбским, был построен в 1880 г. Мост общей длиной 1485 м состоял из 13 пролетов по 110,76 м и считался самым крупным в Европе. В 1896 г. на Парижской выставке H.A. Белелюбский в беседе с Эйфелем сравнивал этот мост с Эйфелевой башней по количеству использованого в конструкции моста металла. Пролетные строения моста собирались на берегу и перевозились к месту установки на семи баржах, буксируемых двумя пароходами.
Сызранский мост примечателен и тем, что это был последний мост в России, построенный из импортного (бельгийского) железа. Для следующего большого моста через р. Днепр у Екатеринослава длиной 1246 м с двумя уровнями проезда было использовано уже сварочное железо Брянского завода (1884 г.). В пятипролетном железнодорожном мосте через р. Ингулец, построенном в 1882-1884 гг., высотой над уровнем воды более 49 м, также были применены фермы из сварного железа.
Большое число металлических стальных мостов было возведено на Транссибирской железной дороге, из которых самый крупный - спроектированный также НА. Белелюбским и построенный в 1897 г., - семипролетный Обский мост двухконсольной конструкции. Русло реки было перекрыто тремя пролетными строениями длиной по 148,04 м и сквозными подвесными пролетными строениями длиной 87,33 м.
На Парижской выставке в 1911 г. международное жюри присудило проф. H.A. Белелюбскому высшую награду «Гран-при» за разработку «.. .проезжей части с шарнирными балками и самостоятельными распорками связей». Он был избран почетным членом Бетонного института в Англии и Общества гражданских инженеров во Франции. НА. Белелюбскому было присвоено звание почетного доктора инженерных наук в Германии.
Выдающимся сооружением был построенный по проекту А.Д. Проскурякова мост через Енисей у Красноярска. По величине перекрываемых пролетов в 144,47 м этот мост в момент открытия был самым крупным в Европе. В 1916 г. был возведен еще один его мост - через р. Амур у Хабаровска.
Самый большой пролет железнодорожного моста в России составлял 190 м. Таким пролетом в 1907 г. был перекрыт Днепр у Кичкаса.
Современники по достоинству оценили творение Л.Д. Проскурякова: по эстетическому воздействию на зрителей, по смелости инженерных решений его мост сравнивали с Эйфелевой башней. Модель моста демонстрировалась на Международной выставке в Париже в 1900 г. и была удостоена Золотой медали.
В начале XX в. были сооружены другие крупные мосты: в 1913 г. - через Волгу у Ярославля и Свияжска; затем - у Ульяновска (длиной 2800 м) по проекту H.A. Белелюбского; в 1916 г. - мостовой переход через р. Амур (длиной 2590 м), который обеспечил сквозной проезд из Петербурга во Владивосток.
Уникальным сооружением 1930-х гг. стали двухъярусные металлические арочные мосты Днепрогэса, построенные по проекту Н.С. Стрелецкого (1885-1967) через русла старого и нового Днепра у Запорожья.
Строители Байкало-Амурской магистрали в 1974-1989 гг. возвели более 1200 искусственных сооружений, в том числе более 370 крупных и средних, в основном, металлических мостов.
В конце XX в. в России было построено много уникальных мостовых переходов: через Амур в Хабаровске, через Обь у с. Барсово, через Волгу у с. Пристанное, Каму в Перми и т.п. Среди таких сооружений выделяется уникальный двухъярусный металлический мост через Волгу длиной 5,7 км для рельсового и автомобильного транспорта. Вся длина мостового перехода составляет 12 км.
Надо сказать, что до недавнего времени даже небольшие мосты, или точнее их фермы, делали только металлическими и лишь их «ноги» - опоры, которыми они опирались на дно рек, были каменными. К 2000 году на железных дорогах России эксплуатировалось около 12 000 металлических мостов. Но металл требовал за собой ухода чтобы он не ржавел, фермы надо было регулярно красить. Поэтому строители решили заменить металл железобетоном.
В 1892-1893 гг. был построен мост пролетом 10 м в Красном Селе и большая полу эллиптическая труба под насыпью на Московско-Казанской железной дороге. При строительстве в 1900-1902 гг. Витебско-Жлобинской линии было уложено 27 железобетонных труб. Небольшой двухпутный железобетонный мост был построен в 1903 г. на ст. Синявская.
В 1913 г. в Петрограде была сооружена железобетонная эстакада длиной около 610 м с балластным верхним строением пути. В 1917 г. завершилось строительство выдающегося сооружения из железобетона - большого арочного виадука на линии Арзамас-Ширханы длиной около 370 м.
По инициативе H.A. Белелюбского (1845-1922) в 1891 г. был испытан первый в России железобетонный мост.
Железобетонные мосты являются более долговечными, чем металлические, требуют меньше металла и расходов на содержание, менее чувствительны к увеличению массы поездов. Они также позволяют изготовлять фермы в заводских условиях, а сборку моста производить на месте с широким использованием механизмов. Однако большая масса пролетных строений усложняет строительно-монтажные работы и требует более мощных опор Поэтому железобетонные мосты являются основным типом малых мостов, а при средних и больших пролетах выбор материала - железобетона или металла - производится на основе технико-экономических расчетов. Сейчас фермы мостов длиной 30-40 метров сооружают из железобетона. Успешно конкурирует железобетон с металлом и в фермах длиной 100-200 метров. Лишь фермы длиной свыше 200 метров делают из металла. В наши дни сооружение мостов поставлено на индустриальную основу. Это значит, что фермы мостов изготовляют (собирают) на промышленных предприятиях. Готовые ферма доставляют к месту сооружения моста и с помощью специальных кранов укладывают на возведенные ранее мостовые опоры. Малые мосты и трубы строят по типовым проектам.

Устройство пути на мостах

Конструкция железнодорожные пути на мостах имеет некоторые особенности: при наличии железобетонного балластного корыта верхнее строение представляет собой обычную рельсошпальную решетку на балластном основании; на металлических мостах рельсы укладываются на деревянные мостовые брусья или железобетонные плиты, которые специальными болтами крепятся к продольным балкам. Для предотвращения схода колес подвижного состава в пределах моста рядом с путевыми рельсами укладываются контррельсы и при наличии деревянных поперечин - противоугонные охранные брусья.
На металлических мостах рельсовый путь обычно делают без балласта на деревянных брусьях, уложенных на расстоянии 10-15 см друг от друга. Брусья крепят болтами к продольным балкам. Для удержания подвижного состава в случае схода его с рельсов на существующих мостах снаружи колеи имеются деревянные охранные брусья, а внутри - контррельсы (а). На строящихся мостах для этой цели используют металлические охранные уголки специального профиля (б).

На мостах с большими металлическими пролетными строениями укладывают путь на металлических поперечинах. На ряде металлических мостов и, в частности, на мосту через р. Амур на БАМе применена конструкция пути на сплошных железобетонных плитах (г), дающая сокращение затрат на содержание мостового полотна.
На каменных, бетонных и железобетонных мостах, а также на путепроводах, расположенных в пределах станции, путь устраивают на щебеночном балласте и обычных шпалах, для чего на мосту устраивают корыто (в) шириной поверху на однопутных линиях не менее 3,6 м, а на двухпутных - не менее 7,7 м. Толщину щебеночного балласта на мостах и путепроводах принимают, как правило, не менее 25 см. Путь на балласте безопасен в пожарном отношении, дешевле, чем на мостовых брусьях, удобнее в эксплуатации, легко выправляется в плане и профиле, однако он значительно тяжелее.
На подходах к мостам независимо от рода балласта, принятого на данной линии, путь с обеих сторон укладывают на щебеночном балласте, что повышает устойчивость пути и уменьшает засорение пылью конструкций моста при движении поездов. На подходах к безбалластным мостам путь полностью закреплен от угона; на самих мостах противоугоны ставят как исключение. На больших металлических мостах во избежание разрыва стыков при температурных изменениях длины пролетных строений устанавливают специальные приборы, обеспечивающие взаимное смещение остряка и рамного рельса.
На мостах не допускается применение разных типов рельсов, переходных стыков и рельсовых рубок. При грузонапряженности линии до 10 млн. т-км/км на мостах используют рельсы Р50, а при большей грузонапряженности - Р65.

Железнодорожные мосты – это не только инженерные коммуникации, но еще и архитектурные сооружения. Значит, при их строительстве обращают внимание как на функциональность, так и на эстетичность. Одни конструкции могут «похвастаться» собственными красивыми деталями, другие – великолепными видами, которые открываются с их пролетов. А некоторым присущи исключительные характеристики, заставляющие выделять их из ряда себе подобных.

Итак, знакомьтесь с восьмеркой самых интересных мостов России!

1. Двухэтажный

Находится в Хабаровске и пролегает через Амур. Это часть Транссибирской магистрали и одновременно – федеральной автотрассы «Чита-Хабаровск». Имеет два уровня: по верхнему движется автотранспорт, нижний предназначен для поездов. Необычность конструкции сподвигла местных жителей дать ему название «Амурское чудо».

2. В четыре раза шире, чем река

В есть река Юрибей, ширина которой составляет максимум километр. А вот переправу возвели протяженностью 3,9 км. Зачем такой запас? Чтобы поезда могли без проблем преодолевать местность во время половодья.

Сооружение знаменито еще и как самый длинный мост за Полярным кругом и самый быстро возведенный в условиях вечной мерзлоты. Для его завершения строителям понадобился неполный год.

3. Радость филателистов

В Нижнем Новгороде есть мост, увековеченный на марке Почты России, – Сартаковский. В свое время (в начале 1960-х) его четыре арки произвели фурор, поскольку впервые в мировой практике «дуги» пролетом в 150 м были сделаны из сборного железобетона.

4. С поднимающейся серединой

В Ростове-на-Дону существует своеобразная разводная переправа. Она состоит из трех частей, средняя из которых – вертикально поднимающаяся ферма. Подобное изобретение делает возможным судоходство по реке. Первоначальная конструкция, возведенная еще в конце XIX века, имела поворачивающийся на 90 ° средний фрагмент. Но плавсредства часто сталкивались с ним, поэтому в 1917 году было проведено усовершенствование – оснащение подъемным пролетом.

5. Императорский

Километры ажурных металлических арок, уходящих в бескрайнюю синь Куйбышевского водохранилища, – так смотрится эта переправа через Волгу с берега. Она и вправду не маленькая – 2089 м в длину. И во время перемещения по ней глаз радуется великолепным видам.

6. Раздвоенный

Эта достопримечательность находится в Омске. Переброшена она через реку Иртыш и состоит из двух отдельных сооружений, расположенных на расстоянии нескольких десятков метров друг от друга. Первое имеет одну полосу движения, другое – целых две.

7. Смелое решение

Очень интересная с инженерной точки зрения конструкция пересекает канал им. Москвы по Рижскому направлению Московской железной дороги. В 1937 году, когда она была построена, вызвала искреннее восхищение у специалистов этой сферы, поскольку имеет необычайно большой «коэффициент смелости». Таким термином обозначают соотношение пологости арочной дуги и длину ее пролета. Данному сооружению придали пропорции 1:5,8, чем создали повышенное напряжение на опоры. Однако благодаря точным расчетам переправа полноценно функционирует и сегодня.

8. Заброшенный, но по-прежнему живописный

В Чувашии в деревне Мокры расположен удивительно красивый железнодорожный виадук. И хотя движение поездов по нему прекратилось еще в 1986-м, о нем помнят. Во-первых, здесь получаются шикарные фотографии, во-вторых, в арках двадцатиметровой высоты удобно заниматься роуп-джампингом. И кстати, Мокринский мост включен в список памятников истории и культуры.

Вот такие интересные строения встречаются на железнодорожных путях нашей страны. Хотите увидеть их сами? Приобретайте билеты через сайт – и вперед!

Тема 1.2 Элементы, размеры, статические схемы мостов.

По принятому делению к малым мостам относят мосты полной длиной до 25м, к средним – длиной более 25, но не превышающей 100м.

Мост или другое мостовое сооружение (путепровод, виадук, эстакада) состоит из пролетных строений и опор. Пролетное строение - это конструкция моста, перекрывающая пространство между опорами, поддерживающая все проезжающие по мосту нагрузки и передающая их вес и- свой собственный вес на опоры. В зависимости от количества перекрываемых пролетов мосты бывают однопролетными или многопролетными. Опоры воспринимают усилия от пролетного строения и передают его на грунты основания. Крайние опоры, примыкающие к насыпям подходов, называют устоями, все остальные - промежуточными, а массивные промежуточные опоры - быками. Пролетное строение состоит из несущей конструкции (балок, ферм, арок и т.п.) и конструкции проезжей части с тротуарами и всеми вспомогательными элементами. Расстояние между центрами опорных точек пролетного строения называется его расчетным пролетом l.

Высоководный мост должен обеспечивать беспрепятственный пропуск паводковых вод, поэтому низ пролетных строений моста нужно располагать на 0,5-1 м выше уровня или горизонта высоких вод (УВВ или ГВВ). Наивысший уровень воды, возможный на реке в месте мостового перехода называют уровнем или горизонтом высоких вод (УВВ или ГВВ). Расчетный горизонт высоких вод определяют по данным натурных гидрологических наблюдений, в частности по расспросам старожилов из условия, чтобы вероятность появления более высокого уровня не превышала установленной нормами. Если по реке имеется судоходство, то низ пролетных строений должен возвышаться над расчетным судоходным уровнем (РСУ) на высоту большую, чем высота судоходного габарита для данной реки. Расчетный судоходный уровень - это наивысший уровень воды в реке в судоходный период, который обычно несколько ниже УВВ. Уровень воды в реках довольно сильно изменяется. В летнее время, а также зимой вода обычно имеет низкий уровень или средний уровень воды в период между паводками, называемый уровнем или горизонтом меженных вод (УВВ или ГМВ) или просто меженью. Весной при половодье, а также осенью и иногда летом при ливнях приток воды резко увеличивается и горизонт воды повышается.

Длину L по оси моста между гранями устоев, примыкающих к насыпи подходов, называют длиной моста (см. рис.1).

Другими основными размерами моста и его элементов являются (см. рис.13):

Отверстие моста, равное свободной ширине зеркала воды под мостом по уровню высоких вод , где - расстояние между гранями опор в свету. В однопролетном мосту отверстие равно расстоянию в свету между внутренними гранями устоев. В многопролетных мостах отверстие выражается суммой расстояний в свету между опорами отдельных пролетов Σl0, измеренных по расчетному ГВВ;

Высота моста H от поверхности проезжей части до уровня меженных вод;

Свободная высота под мостом между низом пролетных строений и уровнем высоких вод или расчетным судоходным уровнем (если есть судоходство). Свободная высота должна быть достаточна для безопасного пропуска высокой воды, ледохода, а на судоходных реках – для пропуска судов;

Строительная высота h от проезжей части до самых нижних частей пролетного строения;

Расчетный пролет - расстояние между осями опирания пролетного строения на смежные опоры.

Основные размеры моста устанавливают в процессе его проектирования, учитывая назначение моста и весь комплекс местных условий. Отверстие, величины пролетов, высота моста, а также габарит проезда по мосту являются генеральными размерами моста.

1 - насыпь подхода; 2 - конус насыпи; 3 - устой; 4 - пролетное строение с ездой поверху; 5 - пролетное строение с ездой понизу; 6 - промежуточная опора (бык); 7 - фундамент опоры

В прежние времена форточки были обязательным атрибутом оконной конструкции. Мы действительно не представляли себе без них жизни, ведь так удобно открывать для проветривания не целое окно, а маленькую его часть, через которую невозможно переохладить комнату. Да и выбрасывать ключи гораздо удобнее через форточку, а не через створку. Тем более если эта самая створка обклеена какими-нибудь газетами или тканью для утепления на зиму. Оставляем свободной одну только форточку и получаем теплое окно, которое не ограничено в своем функционале.

С приходом пластиковых окон ситуация кардинально поменялась. Нет, серьезно! Взгляните на современные окна ПВХ. Вы, наверное, и не обращали внимание на то, что в них тотально отсутствуют форточки! Действительно, в стандартную пластиковую оконную комплектацию форточка по умолчанию не входит. Почему? Ответ прост. Отпала необходимость в форточном проветривании. Отныне проветрить помещение можно за счет откидного открывания створки пластикового окна, которое создает вполне приемлемую по размерам щель для притока свежего воздуха. При этом обклеивать пластиковое окно для утепления на зиму уже не требуется, поскольку оно обеспечивает высокую теплоизоляцию.

И все же в последнее время многие начали включать в комплектацию заказываемого пластикового окна старые добрые форточки. Пока это явление не обрело массовый характер, но соответствующая тенденция, как говорится, на лицо. Зачем же может потребоваться элемент пластикового окна, который, как мы уже выяснили, практически себя изжил? Давайте разберемся в этом вопросе подробно на примере тех преимуществ, которыми обладает форточка в сравнении с обычной распашной/откидной створкой.

Преимущества форточки в пластиковом окне

1. Более эффективное проветривание. Если Вы проветриваете помещение с помощью откидной створки, то в ее продолжении образуется длинная и узкая щель, сверху донизу. И весь прохладный воздух, который проникает в помещение, может идти по полу, тем самым совершая эффективный воздухообмен. На время проветривания желательно выходить из помещения, дабы не замерзнуть под воздействием холодных потоков извне. Если же у Вас в пластиковом окне будет форточка, то проветривание станет гораздо более приятной процедурой. Холодный воздух при ее открытии будет поступать сверху, направляясь не к полу, а к потолку. При этом происходит вытеснение теплого воздуха по направлению вниз. Это особенно актуально при открывании форточки в сильный мороз. Помните, что проветривание пластиковых окон - это строго рекомендуемая процедура, которая защитит от затхлости воздуха и образования конденсата. Ко всему прочему, от мощного отопления в помещении может становиться слишком жарко, поскольку пластиковые окна практически полностью преградят теплопотери.
2. Возможность легкого проветривания. Створка пластикового окна в откинутом положении создает хоть и не слишком большую, но достаточную по размерам щель для проникновения большого количества свежего холодного воздуха в помещение. Современные форточки тоже могут как распахиваться, так и откидываться. В откинутом положении она характеризуется меньшим просветом, что не позволит переохладить комнату даже при долговременном открытии. Сквозняков при этом практически нет.
3. Защита детей и животных. Открытая створка - опасность для детей и домашних питомцев, которые могут нечаянно выпасть из окна. В откинутом положении створки такая опасность уменьшается; и все же особо изворотливые коты могут проскользнуть в образующуюся щель. Приоткрытая форточка полностью лишена этого недостатка. Ребенок до нее не дотянется, даже если она будет в распахнутом положении. Ну а для кота можно створку оставлять в откинутом положении, поскольку щель будет для него слишком маленькой.
4. Старая добрая классика. Большинство людей ставят новые пластиковые окна взамен старых деревянных, в которых была форточка. И по причине удобства и привычки ее использовать некоторые заказчики хотели бы, чтобы в их новых окнах также была форточка.

Недостатки форточки в пластиковом окне

1. Удорожание конструкции. Пластиковое окно с форточкой будет стоить дороже, чем без форточки. Но если без данного элемента Вам не обойтись, Вы можете оставить форточку, сэкономив при этом на другом. Самый распространенный вариант - оставить в окне одну глухую створку, вторую - строго поворотную, а москитную сетку установить не на всю створку, а только на форточку. Этого будет вполне достаточно, чтобы сбалансировать стоимость пластикового окна.
2. Уменьшение светопотока. Форточка в пластиковом окне является отдельной створкой, что приводит к уменьшению светопрозрачной площади. Если окно большое, то это будет не так заметно, как в случае с маленьким окном. Целесообразнее проектировать форточки только на большие окна ПВХ.
3. Вопрос дизайна.Некоторые люди не любят окна с форточкой, считая их пережитком прошлого. Что ж, специалисты компании Оконный Континент готовы бросить вызов этому утверждению. Мы постараемся встроить форточку даже в самое нестандартное окно, добившись при этом должной элегантности без лишнего ретроградства!

Вывод

Встраивать ли форточку в пластиковое окно или нет - это дело сугубо индивидуальное. Оцените все преимущества и недостатки этого хода, после чего Вам сразу станет понятно, нужна ли Вам форточка в принципе. Но помните - плюсов у форточек заметно больше, чем минусов.