Страница 1 из 2

Искусственные сооружения - это собирательное название сооружений, возводимых в местах пересечения железной дорогой рек, ручьев, потоков дождевой и талой воды, других железнодорожных линий, трамвайных путей и автомобильных дорог, горных хребтов, глубоких ущелий и городских территорий. Также искусственные сооружения обеспечивают:

  • безопасный переход людей над или под железнодорожными путями;
  • устойчивость крутых и деформирующихся откосов;
  • регулирование водных потоков с целью предохранения железнодорожных путей от переувлажнения и размывов.

К искусственным сооружениям относят мосты, трубы, тоннели, виадуки, эстакады, пешеходные мосты, подпорные стенки, регуляционные сооружения, дюкеры, галереи, селеспуски, лотки, быстротоки, фильтрующие насыпи, причалы паромных переправ. Более 90% всех искусственных сооружений составляют мосты и трубы.

Конструкции искусственных сооружений очень сложные и дорогие; замена их представляет большие трудности и поэтому их рассчитывают на длительный срок службы. Неудивительно, что эксплуатируемые искусственные сооружения, возводившиеся в различное время по различным проектам и техническим требованиям, отличаются большим разнообразием не только назначений, но и систем, типов конструкций, рода материалов и несущей способности. Все это значительно осложняет их эксплуатацию, ремонт и повседневное текущее содержание. Рассмотрим, основные виды искусственных сооружений и их назначение.

Рис. 1 - Железнодорожный мост через реку

Мост (рис. 1) - это сооружение, по которому проложена дорога через какое-либо препятствие. Чаще всего это река, русло потока дождевой и талой воды, ручей, железнодорожные и трамвайные пути, автомобильная дорога, глубокое ущелье, городская территория. Различают собственно мосты через реки и другие водостоки, а также сооружения мостового типа:

  • путепровод - применяются в местах пересечения железных и автомобильных дорог (рис. 2). В тех случаях, когда железная дорога проходит поверху, путепровод называется железнодорожным, а если поверху проходит шоссе - автодорожным;

Рис. 2 - Путепровод

  • мост-эстакада - служат основанием для пути в больших городах. Эстакады - это своеобразные мосты с равномерной и нечастой расстановкой опор для возможно меньшего стеснения улиц и более удобного прохода и проезда под ними. Эстакады нередко строят и на подходах к большим мостам (рис. 3);

Рис. 3 - Эстакада на подходах к большому мосту

  • виадук - это высокие мосты (до 100 метров и более), используемые при пересечении горных ущелий, глубоких долин и оврагов (рис. 4);
  • акведук (рис. 5) - мост или эстакада с водоводом (трубой, лотком, каналом), который сооружают в местах пересечения водовода с оврагом, ущельем, рекой, дорогой и другими препятствиями;

Рис. 4 - Виадук

Рис. 5 - Акведук
  • пешеходный мост (рис. 6) - устраивают для безопасного перехода людей через станционные территории на больших станциях и пригородных платформах. Для этой цели более целесообразен тоннельный переход под путями, при котором преодолеваемые пешеходом высоты подъема и спуска значительно меньше.

Рис. 6 - Пешеходный мост

Существуют и другие виды мостов особого назначения, например мосты-каналы для судоходства.

Мосты и другие сооружения мостового типа должны быть вполне надежными для движения поездов, а их конструкции и размеры - обеспечивать свободный и безопасный пропуск воды, а также речного или наземного транспорта. Все мосты классифицируются по грузоподъемности на основании расчетных норм. В зависимости от ширины пересекаемого препятствия, возвышения над землей и конструктивных особенностей они могут быть одно-, двух-, трех- и многопролетными. Мосты бывают однопутные или двухпутные. На двухпутных опоры сооружают общие под два пути, а пролетные строения чаще делают раздельными, однопутными. Длина мостов через крупные реки может достигать нескольких километров, высота виадуков - 100 м и более.

Большое распространение на железных дорогах получили водопропускные трубы (рис. 7). Их сооружают, как и малые мосты (рис. 8), на не больших водотоках. Над трубами отсыпают обычные насыпи высотой не менее 1 м. Трубы, как правило, предпочтительнее малых мостов: стоимость сооружения их ниже, а эксплуатация - проще. Поэтому малые мосты прежних лет постройки при переустройстве часто заменяют водопропускными трубами, если они обеспечат пропуск расчетного потока воды и высота насыпи допускает это. Если насыпь низкая (до 2 м) и устроить водопропускную трубу невозможно, сооружают железобетонные лотки . Но и при достаточной высоте насыпи трубы нельзя сооружать на водотоках, где возможен самостоятельный ледоход или несущие селевые потоки.

В редких случаях, когда нет ярко выраженного лога и подступающая к земляному полотну вода, не скапливаясь, может просачиваться через насыпь в пониженную часть местности, устраивают специальные фильтрующие насыпи из камня. Для пропуска под путем малых водотоков, например оросительных каналов, в неглубоких выемках устраивают так называемые дюкера. (рис. 9) представляет собой водопропускную трубу с колодцами по обоим концам. Водоток по нему следует по принципу сообщающихся сосудов от входного колодца с более высоким уровнем воды к выходному с низким уровнем.

Рис. 9 - Дюкер

В горных районах, чтобы избежать многочисленных обходов и разработки глубоких выемок, нередко прокладывают пути в подземных тоннелях (рис. 10). По заданным трассе и профилю удаляют горную породу, а образовавшуюся выработку закрепляют камнем, бетоном, железобетоном или металлическими тюбингами. Существуют два основных способа тоннельных работ:

  • горный - требующий в нескальных грунтах закрепления выработки временной крепью;
  • щитовой - с применением проходческого щита.

По назначению тоннели бывают железнодорожные, автодорожные, метрополитены, гидротехнические, коммунальные, горнопромышленные и другие. Иногда сооружают тоннели под руслом реки.

Продольный профиль пути в тоннеле должен иметь уклон в одну или обе стороны, как правило, не менее 3‰. Горизонтальные площадки длиной не более 300-400 м допускаются лишь как разделительные между двумя уклонами, направленными в разные стороны. Если необходимо расположить тоннель в кривой, радиус ее допускается не менее 600 м. Тоннели защищают от проникновения поверхностных и подземных вод водоотводами. Входы в тоннель укрепляют и оформляют в виде порталов. В тоннелях длиной более 1000 м при паровой и тепловозной тяге обязательно устройство искусственной вентиляции.

Тоннели имеют обделку из железобетона или бетона, а в тяжелых гидрогеологических условиях - из металла. В крепких, но выветривающихся трещиноватых скальных породах вместо несущей обделки разрешается применять облицовочную обделку, а в крепких невыветривающихся скальных породах, представляющих сплошной массив без трещин и прослоек, мягких или выветривающихся пород, допускается сооружение тоннелей без обделки и облицовки.

Особый вид горных сооружений галереи (рис. 11), напоминающие тоннель, но открытый сбоку и сверху, и селеспуски (рис. 12). Галереи защищают дорогу от обвалов горных пород на косогорах, а селеспуски предназначены для пропуска над нею грязекаменных потоков с гор, называемых селями. На крутых косогорах у берегов рек и морей при необходимости устраивают подпорные стены (рис. 13). Они удерживают от обрушения откос или защищают от подмыва в местах соприкасания с водой основание пути.

Проектируя мосты и трубы для магистральных линий, в расчет принимают расход и соответствующие ему уровни воды, вероятность превышения которых - один раз в 100 лет, и проверяют возможность пропуска наибольшего потока воды, вероятность которого - не чаще одного раза в 300 лет. Минимальная высота насыпи у сооружений должна обеспечить толщину засыпки над сводами мостов не менее 0,7 м, а над трубами - не менее 1 м, считая от поверхности свода или трубы до подошвы рельса.

Пересечения станционных путей с другими железными дорогами, трамвайными путями, троллейбусными линиями, магистральными улицами общегородского значения и скоростными городскими дорогами, как правило, необходимо устраивать в разных уровнях. В местах интенсивного пешеходного движения через пути с частым движением поездов или с большой маневровой работой сооружают пешеходные тоннели или мосты. Минимальная ширина этих тоннелей 3 м, а мостов - 2,25 м. Для пропуска поверхностных вод под станционными путями сооружают лотки или трубы.

Искусственные сооружения по протяжению составляют менее 1,5% общей длины пути, но доля их в общей стоимости железной дороги равна почти 10%; стоимость одного погонного метра моста и тоннеля в десятки раз выше, чем обычного пути. Поэтому их строят капитальными, рассчитанными на длительный срок эксплуатации.

При наименьших затратах на постройку искусственное сооружение должно полностью отвечать своему назначению, быть простым и дешевым в эксплуатации. Главное требование к искусственным сооружениям - обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов с установленными максимальными скоростями при минимальных затратах на их ремонт и содержание. Перечень особо крупных и ответственных искусственных сооружений и порядок надзора и ухода за ними устанавливаются начальником железной дороги.

Мосты, путепроводы, эстакады, виадуки. В чем разница? April 3rd, 2017

Эти слова обозначают очень похожие конструкции, поэтому их часто путают. Для желающих разобраться немного научно-популярной инженерии с фотками для наглядности.

Мост
Издревле люди строили мосты для преодоления водных преград - рек, озер, болот. Первые мосты были построены несколько тысяч лет назад. Поэтому слово "мост" не только самой используемое, но и самое старое; в широком смысле почти все остальные сооружения (эстакады, виадуки и путепроводы) являются мостами. Кстати, на заглавной картинке - живописный мост на Атлантический дороге в Норвегии.

Самый старый из ныне действующих мостов - Понте Мильвио в Риме. Ему больше 2000 лет: в камне он впервые построен еще в 109 году до н.э.

Самый длинный мост в мире - Циндаосский мост длиной 42,5 километра. Он соединяет континентальную часть китайского портового города Циндао с островным районом Хаундао в заливе Цзяочжоу.

А строящийся мост в Крым через Керченский пролив с длиной 19 километров будет самым длинным в России.



Самый широкий мост в мире находится в Санкт-Петербурге. Это Синий мост через реку Мойка. Его ширина 97,3 метра, что почти в три раза больше его длины.

Путепровод мостового типа
Это сооружение, которое строится над другой дорогой, автомобильной или железной. Он технологически серьезно отличается от моста, потому и называется по-другому. Главное отличие – гораздо более простые опоры; ведь при проектировании путепровода не надо учитывать водоток, ледоход, размывы опор и возможный навал проходящих судов, о которых болит голова у проектировщиков мостов. В общем, путепровод - это мост над обычной дорогой.

Путепроводы бывают очень разными. Это однопролетный путепровод на Электролитном проезде в Москве.

А это путепровод на «малой бетонке» у Белых столбов в Подмосковье.

Путепровод тоннельного типа
Некоторые короткие тоннели тоже называют путепроводами! Обычно так называют тоннели, над которыми лежит пролет путепровода, а длина больше ширины пролета, но меньше 300 м.

Пример путепровода тоннельного типа под железной дорогой Горьковского направления в Павловском Посаде.

Эстакада
Для строительства путепровода обычно требуется 2-4 пролета длиной 10-30 метров каждый, а вот для прокладки эстакады их необходимо больше. По сути, это главное отличие между это инженерными сооружениями. Но есть и другие: путепровод пересекает только дорогу, а эстакада может пересекать сразу несколько видов препятствий - это могут быть река, автомобильная дорога и железнодорожные пути. То есть эстакада вполне может совмещать таким образом в себе мост и путепровод.

Самый длинная эстакада в мире – магистраль Банг На в Таиланде длиной 54 километра.

А эту спиральную эстакаду пришлось построить из-за жильцов многоэтажки в Гуанчжоу в Китае, которые отказались переезжать.

Виадук
Кроме дорог и водоемов, есть еще один тип преград – рельеф, то есть овраги, ущелья, лощины. Мосты, которые строят в местах с перепадом высот, называют виадуками. Их строительство вместо обычных дорог экономически оправдано, когда невыгодно создавать насыпь. В общем, все зависит от глубины оврага и его протяженности на пути магистрали. Выходит, отличие виадука от эстакады - отсутствие ровной поверхности под мостом! Поэтому здесь однотипных опор и пролетов уже быть не может. Обычно виадуки - очень красивые и величественные сооружения. Скажем, высота одной из опор самого высокого в мире виадука Мийо во Франции составляет около 340 метров!



Акведук
Еще одно интересное сооружение, правда, не относящееся к дорогам. Это аналог виадука, только для переноса воды, а не транспортных средств, над тем же оврагом, рекой или другим препятствием. Обычно акведук - часть системы ирригации.

Магдебургский водный мост соединяет внутренний порт Берлина с портами на Рейне

Канал имени Москвы над Волоколамским шоссе в столице

Ростокинский акведук на северо-востоке Москвы

Селедук
По селедуку дорога тоже не проходит, но он очень тесно связан с безопасностью движения. Так называют сооружение над горной дорогой, служащее для пропуска по нему селевого потока и защищающее водителей и пассажиров. Также его называют селеотводом и противолавинной галереей.

Использованные материалы:

Эту статью написал «по заявкам читателей». Оказалось, многие искренне убеждены, что в Москве лишь реконструируют магистрали и строят мега-хорды, а местной поперечной связности никакого внимания не уделяется. Между тем, к 2017-му году в одном только Южном округе Москвы планируется построить 8 новых капитальных связок, включая 3 эстакады и 1 тоннель через железные дороги.

Краткая предыстория
В далеком 1999-м году, честно сдав на права, я собрался в первую самостоятельную поездку на улицу Обручева. Старт – улица Кантемировская. Маршрутов еще не знал, карту купить не успел, потому обратился за подсказкой к соседу. Он достал атлас Москвы и подсказал мне примерно такую траекторию:

Тогда я был в этих краях новоселом и знал лишь, что Кантемировская продолжается в промзоне к западу от Пролетарского проспекта: «А что, напрямую по Кантемировской на Балаклавский не выехать?» - «Не выйдет. Тут от развязки Каширки с Варшавкой до МКАД больше 10 километров нет переездов через железную дорогу!»

Так началось мое знакомство с отвратительной связностью, верней – несвязностью УДС (Улично-Дорожная Сеть) Москвы. Мне еще предстояло открыть много интересного в Южном округе: порванную на 3 части Дорожную улицу, заброшенный тупиковый путепровод через одну из веток Павелецкой железной дороги, «горлышко» Каширского шоссе у Онкоцентра, изолированные анклавы Бирюлево-Восточное и Бирюлево-Западное, прекрасную улицу Подольских курсантов с окончанием забитого фурами жилого Востряковского проезда.

Но та, первая мысль осталась самой яркой: почему между Балаклавским и Кантемировской нет эстакады??

Архипелаг Южный административный округ
Бросим беглый взгляд на карту основных дорог ЮАО. Желтым - основные улицы. Красным – железные дороги, парки и река; в транспортном смысле они буквально рвут округ на клочки. Особое внимание обратим на самую длинную красную линию. Это, конечно, Павелецкая железная дорога.

На этой карте – ответы на много вопросов. Почему участок МКАД от Каширки до Ясенево – один из самых пробочных, отчего «зеленая» ветка метро хронически перегружена, в связи с чем в ЮАО крайне плохо с офисами и вообще с рабочими местами.

Южный округ: воссоединение близко?
Если спросить у большинства жителей «что вы знаете о новом дорожном строительстве в ЮАО?» большинство, вероятно, назовут один объект: Южную рокаду. Действительно, первый ее участок (от Балаклавского проспекта до Кантемировской улицы) спроектирован, а в 2013 года должно начаться и строительство.

Удивительно другое. В ближайшие 4 года (2013-2016), по планам, в ЮАО должно быть построено еще 7 (семь) транспортных связей, включая 3 путепровода через железную дорогу. Но об этом почти никто не знает!

Восполним пробел. Вот так все объекты называются в Адресной инвестиционной программе Москвы на 2013-2015 (АИП 2013-2015).

Именно согласно АИП 2013-2015 закладываются деньги на все инфраструктурные проекты Москвы. Документ постоянно корректируется, сроки и объемы финансирования зависят от многих причин. Если (очень надеюсь!) сильных изменений по этим объектам не будет, вот так УДС Южного округа должна выглядеть после 2017 года.
Желтым существующие дороги, темно-зеленым новые, светло-зеленым реконструируемые.

Схемы всех объектов и краткие пояснения
За схемы мега-респект порталу Roads.ru.

Продление ул. Подольских Курсантов до МКАД - картинка кликабельна

Он же в цвете

Продление Подольских Курсантов до МКАД с развязкой - единственный из этих объектов, который уже строится. И не просто строится, а должен быть сдан в сентябре 2013 года. Ширина 3+3 полосы с разделительным ограждением, длина 1,5 километра. Новая дорога позволит вздохнуть с облегчением жителям узеньких жилых улиц Востряковского проезда и Харьковской улицы, через которые сейчас днем и ночью с МКАД едет грузовой и легковой транзит в промзону в Бирюлево и на ул. Подольских курсантов.


Несколько фото с места строительства .

Южная рокада (участок от Балаклавского проспекта до ул. Кантемировской + участок от 1-го Котляковского переулка до Пролетарского проспекта) - картинка кликабельна

Проект организации движения первого участка Южной Рокады от Балаклавского пр-та до 1-го Котляковского пр.- картинка кликабельна, оригинал 3,66 МБ

Эта дорога разбита на 2 участка.
Первый (1,5 км) - от Балаклавского пр-та до 1-го Котляковского переулка, самый сложный. Строителям предстоит построить тоннель под Варшавским шоссе, прокол под ж/д путями Павелецкого направления и мост над речкой Чертановкой. А главное - "закопать", переложить в коллектор несколько километров линий электропередач. Именно потому на этот участок заложено аж 14 млрд. рублей.

Второй участок, около 800 метров, пройдет параллельно существующей части улицы Кантемировская до Пролетарского проспекта. Ширина основного хода 3+3 полосы с разделительным ограждением и дополнительными полосами в местах примыканий.

Из замечаний отмечу странное отсутствие в первом участке связки с Тарным проездом (хотя он есть на проекте планировки). Она крайне необходима уже в первой очереди строительства, т.к. позволит трафику с рокады уходить в промзону и распределяться по нескольким перекресткам (с Промышленной ул. и Кавказским б-ром), а не накапливаться на перекрестке Кантемировская - Бехтерева. Кстати, Probok.net подготовил анализ первого участка Южной рокады и пакет предложений по подготовке местной УДС к повышению трафика, о них напишу как-нибудь отдельно.

Ул. Элеваторная - ул. Подольских Курсантов - ул. Красного Маяка - картинка кликабельна

Эта дорога создает локальный транспортный коридор 3+3 полосы от Липецкой до Чертановской ул., обеспечив удобный подвоз к метро Пражская и Варшавскому шоссе жителям Бирюлева Восточного. Это убережет будущую Южную рокаду от местного трафика, не позволив ей повторить печальную судьбу МКАД. Кстати, кроме дороги, вдоль этого коридора планируется и строительство трамвая.

Ул. Кирпичные Выемки - Булатниковский пр. – Загорьевский пр. (картинка кликабельна)

Эта связка чем-то похожа на предыдущую, но шириной 2+2 полосы. То есть 2 путепровода, которые планируется построить, будут шириной 2+2 полосы. Западная часть коридора проходит в промзоне, восточная - в жилой зоне. Находится она совсем близко от МКАД и позволит увести с МКАД местный трафик.

Дорожная улица от Кантемировской до МКАД (картинка кликабельна)

Это, по сути, локальный восточный дублер Варшавского шоссе, находящийся в промзоне. Ширина 2+2 полосы.
В рамках проекта Дорожная будет не только соединена между собой в двух местах, но и продлена до Южной рокады (Кантемировской улицы). Все это позволит местному и грузовому трафику получить удобный радиальный коридор для движения без выезда на Варшавское шоссе.

Что это даст?
Из всех мероприятий по развитию УДС связность дает самый многоплановый эффект.

Это и сокращение избыточного перепробега на безальтернативных ныне дорогах, а значит – экономия времени, топлива, ресурса дорожного покрытия. Это и повышение межрайонной связности – к соседям будет добраться легче, чем в центр. И повышение инвестиционной привлекательности: транспортная доступность дает стимул к развитию территорий. И возможность создать новые удобные маршруты общественного транспорта.

Коротко говоря, вот такие дурацкие петли больше выписывать не придется. Ни личному, ни общественному транспорту:

Оценка эффекта от каждого из проектов

И это все?
Ни в коем случае.
Во-первых, Южному округу крайне нужны еще минимум 10 местных небольших наземных связок. Этим активно занимаемся мы (Probok.net). Вот, кстати, карта всех наших предложений по связности (около 200, пока реализовано около 15).

Во-вторых, Южному и Юго-восточному округам крайне нужны мосты или тоннели через Москву-реку. Три моста и один тоннель через Москву-реку в ЮАО сейчас в предпроектной проработке в МосКомАрхитектуре и НИиПИ Генплана.

В-третьих, связность УДС ужасна не только в ЮАО по всей периферии Москвы. И в АИП есть несколько десятков проектов по строительству новых дорог.

Но об этом в другой раз.