Другие виды городских транспортных сооружений

Помимо рассмотренных транспортных сооружений в инфра­структуре крупных городов эксплуатируются пешеходные мосты, подпорные стены городских набережных, вертолетные площадки на крышах высоких зданий, многоэтажные надземные автостоян­ки, трубопроводные мосты. Все эти транспортные сооружения способствуют обеспечению надежных транспортных связей внут­ри города и улучшению транспортной обстановке в целом.

Пешеходные мосты. Пешеходные мосты предназначены для пропуска только пешеходного движения, что определяет их пла­нировочные и конструктивные особенности. Их применяют на пересечениях как с естественными препятствиями, так и с ав­томобильными, железными дорогами и улицами, для создания пешеходных уровней, отдельных от всех других видов движения.

Пешеходные мосты через реки сооружают в тех случаях, когда поблизости нет городского моста с пешеходными тротуарами, а пешеходное движение достаточно интенсивно. Пролеты таких мо­стов через судоходные реки должны обеспечивать соответствующий подмостовой габарит.

Пешеходные мосты возводят также над железнодорожными путями вблизи станций и многополосными городскими улицами и автомагистралями. В этом случае они являются альтернативой подземным пешеходным тоннелям.

Обязательным является строительство пешеходных мостов че­рез пруды и озера в городских парках.

В отличие от других мостовых сооружений пешеходные мосты могут иметь значительные продольные уклоны, достигающие 6 % в основной части и до 16 % — на лестничных или пандусных под­ходах (рис. 17.11). В пешеходных мостах через большие реки и кана­лы, а также вблизи вокзалов и крупных торговых центров помимо лестничных сходов предусматривают эскалаторы. Минимальную площадь занимают спиральные сходы.

В последние годы широкое применение нашли пешеходные мосты закрытого типа, имеющие покрытия из органического стекла. В таких мостах иногда предусматривают движущиеся тротуары (тра-велаторы) в виде непрерывной ленты. Такие тротуары-ленты про­ходят по пандусам и мосту и позволяют значительно увеличить пропускную способность сооружения.

Рис. 17.11. Спиральный пандусный сход пешеходного моста

По статической схеме пешеходные мосты выполняют бал очно-разрезной, балочно-неразрезной, рамной, арочной, висячей и вантовой системами. По материалу пролетных строений пешеход­ные мосты делают каменными, железобетонными, стальными, сталежелезобетонными и из алюминиевых сплавов. Есть примеры возведения пешеходных мостов из полимерных композиционных материалов.

Несущие элементы деревянных пешеходных мостов выполня­ют в основном из клееной древесины, отличающейся хорошим внешним видом и экономичностью. Такие пролетные строения при качественном содержании оказываются и достаточно долго­вечными. Опоры таких мостов чаще всего выполняют из железо­бетона.

Балочные пролетные строения имеют в поперечном сечении несколько клееных или клеефанерных балок, по верху которых устраивают деревоплиту или железобетонную плиту для восприя­тия нагрузки от пешеходов. Железобетонную плиту целесообразно объединять для совместной работы с клееными балками. Для это­го по верхнему поясу балок предусматривают упоры как в пролет­ных строениях сталежелезобетонной конструкции.

В некоторых случаях применяют дощатый настил, являющий­ся наиболее легким по сравнению с конструкциями из других материалов. Клееные неразрезные балки образуются путем уст­ройства стыков, например внахлестку со срезкой половины тол-

шины каждого из концов блоков и последующим обжатием их болтами.

Пешеходные мосты рамной, арочной и висячей систем позво­ляют перекрывать достаточно большие пролеты.

Весьма распространены пешеходные мосты из железобетона. В большинстве случаев это мосты монолитной плитной конструк­ции, позволяющей наиболее просто реализовать сложное очерта­ние пролетного строения в плане. Находят применение и ребри­стые конструкции пешеходных мостов. Обычно в поперечном се­чении предусматривают две балки при ширине более 2,5 м и одну с развитой верхней плитой при меньшей ширине.

Применение той или иной системы пешеходного моста с же­лезобетонными пролетными строениями зависит от многих фак­торов, в том числе от способа монтажа и применяемого оборудо­вания. В тех случаях, когда невозможно перекрыть движение транс­порта под строящимся пешеходным мостом, используют техно­логию монтажа цельнопролетными балками. Если представляется возможность перекрыть движение на сроки строительства, то при­меняют технологию бетонирования на сплошных подмостях в ста­ционарной опалубке. В этом случае целесообразно применить ба-лочно-неразрезную, рамную или арочную систему.

Пешеходные мосты в виде гибкой железобетонной ленты име­ют весьма малую строительную высоту. Гибкая лента одновремен­но выполняет функции несущего кабеля и элемента жесткости. Высота ленты практически не зависит от перекрываемого пролета и в реализованных проектах составляет 1/200 длины пролета. Мо­сты с гибкой лентой выполняют как по однопролетной, так и по многопролетной схеме.

Арочная система часто используется в мостах через каналы, пруды и реки. Такие мосты возводят из монолитного железобетона или из камня. Обычно арочные мосты имеют однопролетную схему.

В целях уменьшения собственного веса пролетных строений, особенно при перекрытии больших пролетов, целесообразно при­менение легких бетонов в несущих конструкциях.

Применяя стальные пролетные строения для пешеходных мос­тов, удается перекрывать относительно большие пролеты и умень­шать строительную высоту конструкции. Наиболее распростране­ны для металлических пешеходных мостов балочная, рамная, ви­сячая и вантовая системы.

Мосты с одностенчатыми стальными балкам применяют при пролетах до 10... 15 м. В поперечном сечении устанавливают две или более балок с взаимным расстоянием 1,5...3,0 м. В качестве прохожей части устраивают железобетонную или стальную орто-тропную плиту.

В современных пешеходных вантовых мостах широко применя­ют коробчатые балки с ортотропными плитами. При частом рас-

положении поперечных балок удается понизить высоту балки же­сткости до 30...50 см (рис. 17.12, а).

Применяя алюминиевые сплавы, удается облегчить несущую конструкцию. При этом балки могут быть выполнены в виде узких коробок (рис. 17.12, б). Коробчатые балки можно располагать по краям пешеходного прохода, а ортотропную плиту устроить в уров­не нижних поясов балок. Возможно по верхнему поясу узких алю­миниевых коробчатых балок устроить ортотропный настил, со­стоящий из покрывающего листа и поперечных алюминиевых фермочек. В мостах шириной 4,0... 6,0 м возможно применение од­ной широкой стальной коробчатой балки.

Для повышения комфортабельности движения пешеходов стро­ятся закрытые пешеходные мосты. При этом наиболее часто при­меняют стальные несущие конструкции в виде ферм, балок, в том числе наклонных, и ортотропной плиты (рис. 17.12, в). Для таких конструкций важное значение имеет антикоррозионная за-

			1 /1		1 1 /^

ЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛЛУ
	1 Г 1 1.		1 Г 1 Ь
		0,41 0,41 2,77

Рис. 17.12. Поперечные сечения пролетных строений пешеходных

мостов:

а — с двумя балками малой высоты; б — с коробчатыми балками из алюминие­вых сплавов; в, г — с остеклением; 1 — продольное ребро ортотропной плиты; 2 — промежуточная поперечная балка; 3 — повышенная поперечная балка в местах крепления вант; 4 — коробчатая балка из алюминиевого сплава; 5 — поперечная фермочка; 6 — остекление; 7 — наклонная стальная главная балка; 8 — ортотропная плита; 9 — криволинейная поперечная балка

щита стальных элементов, что достигается использованием ме­талл изационно-лакокрасочных покрытий.

Большое значение для городских пешеходных мостов имеет создание архитектурного облика сооружения. Для повышения эс­тетических достоинств пешеходных мостов используют различные приемы, включающие окраску поверхностей конструкций, при­дание специальных форм пролетным строениям и опорам, под­светка в темное время суток и т.д.

Подпорные стены городских набережных. В городах, располо­женных на берегах рек, каналов, озер или морей, возникает не­обходимость в укреплении берегов и их оформлении. Вдоль бере­гов нередко устраивают магистральные улицы, разбивают бульва­ры и парки. Набережные используются и для причаливания су­дов, посадки и высадки пассажиров, а иногда и для погрузочно-разгрузочных работ.

Для удержания берегов от размыва и разрушения под действи­ем подвижных нагрузок применяют подпорные стены. Виды и их конструкция зависят от рельефа берега, городской застройки и других факторов. В зависимости от рельефа берега набережная мо­жет быть одноярусной или многоярусной. Одноярусные набереж­ные устраивают при высоте подпорных стен над уровнем воды до 5,0... 6,0 м. В двухярусных набережных верхний ярус используется для движения транспорта, а нижние — для пешеходов.

Подпорные стены современных набережных выполняют в ос­новном массивными из бетона или из тонкостенных железобе­тонных элементов сборной или монолитной конструкции. Приме­няют также легкие анкерные и шпунтовые подпорные стены.

Совершенствование конструкций подпорных стен идет по пути применения пространственных конструкций, состоящих из мем­бран и оболочек. Такие конструкции позволяют получить наибо­лее выразительные решения фасада стен, что бывает очень важно для городских условий.

Подпорные стены, бетонируемые на месте строительства, воз­водятся из бетона или с минимальным количеством конструктив­ной арматуры. Высота бетонных подпорных стен составляет 2,0...3,0 м. Толщина подпорной монолитной стены поверху со­ставляет не менее 0,4 м. Изменение толщины стены по высоте необходимо для восприятия возрастающих с глубиной горизон­тальных давлений на подпорную стену. Ширина стены по обрезу должна быть не менее 0,4 к, где к — высота подпорной стены (рис. 17.13, а). Подошва фундамента должна быть заглублена не менее чем на 1,0 м (рис. 17.13, б).

Основание подпорных стен может быть естественным или на сваях и столбах в зависимости от залегающих грунтов. Для умень­шения опрокидывающего момента, передающегося на подпор­ную стену, в массивных подпорных стенах устраивают разгружа-

ющие площадки из железобетонных плит или анкерные элементы (см. рис. 17.13, а). Этой же цели служат горизонтальные фундамен­тные элементы монолитных подпорных стен уголкового профиля (см. рис. 17.13, б).

Железобетонные подпорные стены сооружают при высоте за­сыпки до 4,0... 7,0 м. Толщину таких стен назначают не менее 0,15 м (см. рис. 17.13, б). Армируют подпорные стены сетками и каркаса­ми. В монолитных подпорных стенах по длине устраивают дефор­мационные швы с шагом 10... 15 м в случае массивной конструк­ции и с шагом 30...40 м — в случае применения железобетонных стен.

Усовершенствование конструкций подпорных стен шло по пути применения железобетона, уменьшения расхода материалов и использования таких несущих элементов, которые упрощали бы работу на восприятие внешних воздействий. Применяя контрфор­сы для вертикальных стен, удалось существенно снизить расход железобетона в конструкциях подпорных стен (рис. 17.13, в).

В железобетонных контрфорсных стенах, применяемых при высоте засыпки до 7,0... 12,0 м, используются цилиндрические, параболические и коноидальные оболочки. Эти типы оболочек в направлении пролета между соседними контрфорсами работают

Рис. 17.13. Монолитные и сборно-монолитные подпорные стены набе­режных:

а — вертикальная; б — уголкового профиля; в — контрфорсная; г, д — оболоче-чные; е — из армированного грунта; 1 — массивная стена; 2 — железобетонная разгружающая плита; 3 — монолитная стена; 4 — контрфорс; 5 — монолитная железобетонная оболочка; 6 — свая; 7 — сборный элемент оболочки; 8 — блоки ограждающей стены; 9 — стальные полосы

преимущественно на сжатие с небольшими краевыми момента­ми, что позволяет практически исключить рабочую арматуру и значительно снизить толщину оболочки. В сборно-монолитных подпорных стенах контрфорсного типа сама стена устраивается монолитной, а фундамент — сборным из отдельных блоков, рас­положенных с шагом 3,0...4,0 м (см. рис. 17.13, в). Масса блоков может быть различной, и она определяется возможностями кра­нового оборудования.

Более совершенной конструкцией контрфорсной подпорной стены является стена в виде железобетонной оболочки. Такие сте­ны также могут быть выполнены полностью из монолитного же­лезобетона (рис. 17.13, г) либо из сборных элементов оболочки и свай (рис. 17.13, д).

Наиболее совершенными могут считаться контрфорсные мем­бранные подпорные стены. В качестве мембран используются син­тетические нетканые материалы или стеклопластик. Такие под­порные стены могут применяться при высоте подпора грунта до 24,0 м.

В практике строительства подпорных стен в разных странах на­шли применение сборные конструкции стен, у которых грунт ис­пользуется как активная среда для обеспечения устойчивости стен. Особенностью этих стен является применение поперечных анкер­ных элементов вилкообразной формы.

В ряде стран (Германия, Франция) в 1970—1980-е годы, а в настоящее время и в нашей стране, при строительстве городских транспортных сооружений получили распространение подпорные стены из армированного грунта, принцип работы которых подо­бен подпорным стенам с анкерными железобетонными элемента­ми. Такие подпорные стены имеют ограждающие стены, напри­мер, из железобетонных плитных блоков.

К каждому такому блоку прикрепляют стальные полосы или арматурные стержни длиной более 0,8Н, укладываемые поперек стены в области засыпки (рис. 17.13, е). По мере укладки рядов блоков и монтажа арматурных стержней устраивают грунтовую засыпку слоями толщиной 25...30 см с уплотнением. Для устрой­ства засыпки пригодны грунты, обычно применяемые для насы­пей дорог.

Стоимость подпорных стен из армированного грунта меньше, чем подпорных стен из железобетона на 20... 60 % при высоте стен от 2,0 до 6,0 м. Армированный грунт отличается монолитностью, исключающей возможность возникновения концентрации давле­ния на основание. В то же время он представляет собой податли­вую конструкцию, обеспечивающую адаптацию к деформациям основания.

Гибкие подпорные стены устраивают из железобетонного или стального шпунта, например в случае стесненных городских ус-

ловий. Для повышения сопротивляемости гибкой подпорной сте­ны распору грунта ее верхнюю часть можно заанкерить в грунте засыпки.

Стальные гибкие подпорные стены строят с облицовкой на­ружной поверхности. На верхней части стены устраивают карниз. Подпорные стены из стального шпунта экономичны и менее тру­доемки, чем железобетонные.

Конструкция подпорных стен постоянна совершенствуется. В качестве ограждающих элементов подпорных стен предлагается, например, использовать складчатые железобетонные оболочки различной формы. Максимальная толщина железобетонной складки может быть всего 10 см, а минимальная — 7 см. Стены такой кон­струкции имеют повышенную жесткость на изгиб из своей плос­кости.

Надземные автостоянки. Одной из важнейших проблем совре­менных крупных городов является парковка автомобилей. Как по­казывают исследования, автомобили индивидуального использо­вания большую часть времени находятся на стоянках, чем в пути. Это обстоятельство приводит к тому, что многие городские ули­цы заполнены стоящими автомобилями, препятствующими ис­пользованию улиц на полную ширину. Возникают проблемы с парковкой автотранспорта у крупных торговых центров, станций метро, стадионов, офисов.

В целях улучшения транспортной обстановки в городах строят многоэтажные автостоянки. Наиболее экономичными являются надземные автостоянки.

Автостоянки предназначены для стоянки автомобилей без их технического обслуживания. В этой связи к таким стоянкам предъявляются требования по облегченным условиям въезда и установки автомобилей, а также беспрепятственного выезда со стоянки.

Наиболее распространены автостоянки рампового типа. Такие стоянки отличаются экономичностью, относительной простотой возведения, небольшими сроками строительства. Первые рампо-вые автостоянки появились в США в 1935 г.

Оптимальным является строительство автостоянок с 6...7 эта­жами. Коэффициент использования площадей в них составляет более 60 %. Наиболее крупные автостоянки рампового типа вме­щают более 2 000 автомобилей.

Для стоянки 1 000... 1 500 автомобилей возводят автостоянки с наклонными перекрытиями (рис. 17.14). Этот тип стоянок отлича­ется наиболее полным использованием имеющихся площадей, но требует более длинных перемещений автомобилей внутри стоянок.

Конструктивно многоэтажные автостоянки представляют со­бой здания, чаще всего из монолитного железобетона, в наиболь­шей степени отвечающим требованиям пожароустойчивости и

Рис. 17.14. Схема автостоянки с наклонными перекрытиями

коррозионной стойкости. Здания автостоянок образуются из фун­дамента, колон, перекрытий, рамп, лифтовых шахт и стеновых ограждений.

Надземные автостоянки монтируют также из стальных конст­рукций. Имеются примеры сочетания стальных и железобетонных конструкций для строительства многоэтажных автостоянок. Сталь­ные каркасные автостоянки наиболее эффективны в качестве вре­менных сооружений, возводимых на период резкого увеличения автомобилей в определенных местах города. Такие автостоянки являются чаще всего сборно-разборными.

В густой городской застройке с узким улицами возникает не­обходимость сооружения автостоянок на ограниченной площади. В этом случае возводят так называемые механизированные авто­стоянки. Такие автостоянки позволяют использовать более 80 % площади здания. Автомобили без водителей на лифтах понимают­ся на нужный этаж и затем горизонтальным перемещением на­правляются на место стоянки. В центральной части здания кругло­го или прямоугольного очертания в плане обычно располагается шахта с лифтоподъемником, а по бокам — боксы для стоянки автомобилей. В шахте имеются несколько лифтоподъмников для одновременного подъема и спуска автомобилей. Лифтоподъемник снабжается поворотной платформой со специальной тележкой, которая автоматически выдвигается с автомобилем на место хра­нения.

Вертолетные площадки на крышах зданий. Вертолетный транс­порт получает все большее применение в городских условиях в связи с огромным ростом числа автомобилей и ухудшением в связи с этим транспортной обстановки. Основное преимущество верто­летного транспорта состоит в возможности обеспечения высоких скоростей передвижения, большой маневренности и независимо­сти от дорожных условий. Недостатки связаны с малой провозной способностью, относительной дороговизной, шумом и зависимо­стью от погодных условий.

В отличие от аэропортов вертолетные площадки, не требуя специального отвода земель, могут быть построены на крышах высоких городских зданий. По сравнению с наземными пло­щадками надземные также имеют преимущества, заключающи­еся в возможности размещения вертолетных станций в центре города и более облегченных условиях захода вертолетов на пло­щадку.

К недостаткам площадок на крышах зданий следует отнести: трудность размещения вертолетов, необходимость устройства спе­циальных подъемников для пассажиров, сложность устройства топливно-заправочных средств, сложность эвакуации с площадки неисправного вертолета.

Примером использования крыши здания для устройства вер­толетной площадки может служить городской аэровокзал в Нью-Йорке. Оригинальное решение реализовано в ОАЭ: вертолетная площадка круглой формы вынесена от крыши высотного здания на стальных подкосах.

Лучшая форма вертолетной площадки — круг или квадрат. Раз­меры площадки зависят от летно-технических характеристик и конструктивных размеров вертолетов, температурного режима района, способов взлета вертолетов.

Летно-технические характеристики вертолетов являются основ­ным фактором, определяющим размер вертолетной площадки и конструкцию покрытия.

Для наиболее безопасного и экономичного взлета и посадки с использование «воздушной подушки» у поверхности площадки, образуемой несущим винтом, рекомендуются размеры площадок не менее 30 х 30 м для легких вертолетов массой до 4,0 т, 60 х 60 м для средних массой до 12,0 т и 80 х 80 м для тяжелых массой более 12 т.

Вертолетная площадка для нескольких вертолетов должна иметь специальные места их стоянок и рулежки. Размеры мест стоянок составляют по площади от 25 до 200 м² в зависимости от типа вертолетов. Ширину рулежных дорожек принимают от 6 до 15 м.

Вертолетная площадка должна иметь уклоны на поверхности для отвода воды. На взлетно-посадочной площадке должен быть обеспечен уклон не более 2,5 %, на рулевых дорожках — не более 3 % и на стоянках — не более 1,5 %.

Несущие конструкции перекрытий вертолетных площадок рас­считывают на воздействие временной подвижной нагрузки, пере­даваемой от колес вертолета с учетом динамического фактора. Распределение давления от колес вертолета принимают распре­деленными по кругу. При расчете должны быть учтены все гори­зонтальные воздействия и постоянные нагрузки от веса покры­тия.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные виды городских транспортных сооруже­
ний.

2. При каких условиях в городе возводят многоярусные транспортные
пересечения?

3. Каким образом компонуются сборно-монолитные конструкции
пролетных строений железобетонных эстакад?

4. Каким образом обеспечивается устойчивость вагонов на монорель­
совых эстакадах?

5. Что такое контрфорсные подпорные стены?

Дата добавления: 2015-08-17