Искусственные сооружения (мосты, водопропускные трубы, подпорные стены, тоннели, возводимые при строительстве железных и автомобильных дорог)

ВВЕДЕНИЕ

Искусственные сооружения — наиболее сложная часть желез­ных и автомобильных дорог. Их выполняют двух видов: возводи­мые над поверхностью земли мосты различного типа и водопропус­кные трубы, устраиваемые через водотоки и другие препятствия; тоннели, сооружаемые под поверхностью земли на пересечении дорогой гор, высоких холмов и при проложении в больших городах линий метрополитенов.

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.

3

Кербедз, построивший в 1842—1850 гг. мосты через р. Неву с про­летами 45 и 47 м (рис. 1) и в 1853—1857 гг. мост через р. Лугу с пролетом 55 м, и др.

На гужевых дорогах с 1820 г. стали применять многорешетча- I тые 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 1 Д. И. Журавский (1821—1891 гг.) внес в систему ферм Гау изме­нения, разработал на основе исследований метод их расчета. Все j это позволило применять такие фермы не только на гужевых, но и на железных дорогах. На двухпутной железной дороге Петер­бург — Москва (ныне Октябрьской) в 1847—1851 гг. было постро- , ено несколько больших мостов через реки Волхов, Мету, Волгу и 1 другие реки с применением ферм Гау — Журавского с пролетами I до 61 м. В дальнейшем такие конструкции широко применяли при строительстве и особенно при восстановлении автодорожных и же- j лезнодорожных мостов вплоть до середины XX в.

Сочетание теории и практики стало характерной особенностью | русской школы мостостроения с 50-х годов прошлого столетия. 1 Иначе происходило развитие мостостроения в зарубежных стра- j нах, особенно в Англии и США. В этих странах наблюдался эмпи-1 рический подход к проектированию мостов, вследствие чего неред- 1 ко происходило обрушение мостов.