Свайные дорожные сооружения безостановочного движения (СИ)

Рис. 2.

3. Путепровод соединяет над железнодорожными путями дорогу с четырьмя полосами движения, тем не менее, в часы пик наполняющуюся автомобилями. В этом случае используется облегченный двухуровневый путепровод на основе металлопроката с двумя полосами движения и двумя буферными полосами на каждом этаже (всего четыре полосы движения). Так же как и в первых двух случаях транспортные потоки разделяются по двум уровням, и легковые автомобили преимущественно направляются на второй уровень. Для въезда легковых автомобилей на второй уровень и их быстрого проезда по путепроводу используется межэтажный переезд с первого этажа на второй через буферную полосу, а для съезда – соответствующий съездной участок. (рис. 3).

Ниже показан фрагмент крытого двухуровневого четырехполосного путепровода в части с односторонним движением на одиночной перегруженной четырехполосной автодороге.

Рис. 3.

По буферным (резервно-техническим) полосам сквозной проезд автомобилей запрещается, так как они используются для сохранения безостановочности движения, во избежание образования заторов, только для объезда мест аварий или ремонта, а также для въезда на полосы движения и съезда с них,

Для обеспечения безопасности движения боковые поверхности путепровода защищены противоударными конструкциями.

Таким образом, легковой автомобиль может въехать на этаж с наименьшей плотностью и беспрепятственно перемещаться по полосе движения путепровода со скоростью 30-90 км/час, так как в случае аварии на полосах движения любой автомобиль может объехать место аварии на нижнем уровне по буферной полосе, а легковой автомобиль и по другому этажу.

Конструктивные особенности путепровода предполагают изготовление всех его элементов в промышленных условиях. Поэтому практически все строительно-монтажные работы, в основном сборочные, производятся на местах сооружения эстакад. Собрать путепровод протяженностью 0,5 км с соответствующими подводами и межэтажными переездами при наличии необходимого оборудования, готовых блоков, соответствующих специалистов и проведения предварительных подготовительных работ можно в течение одного месяца.

Экономическая оценка путепровода с первым этажом на основе железобетона для всех видов автотранспорта и вторым этажом на основе металлопроката для легкового автотранспорта с 8-ю полосами движения.

Пролетные участки первого этажа полукилометрового путепровода двустороннего движения монтируются на железобетонных балках и поперечных опорах, которые устанавливаются на железобетонных вертикальных опорах-столбах (марка железобетона М-400), закрепленных в бетонных фундаментах-колодцах.

Железобетонные дорожные плиты (марка железобетона М-400), удерживаются десятью рядами продольных балок длиной 50 метров, высотой 0,5 метра, толщиной 0,3 метра между поперечными опорами длиной 18 м, высотой 0,5м, толщиной 1 м, установленными через каждые 50 метров на столбах-опорах диаметром 1 метр (в предпочтительном исполнении опоры выполняются в сечении эллипсовидными – вытянутыми вдоль магистрали – с малым диаметром порядка 0,5 метра) и высотой до 7,2 метров от наземного уровня до уровня первого этажа путепровода.

Высота магистрали-эстакады от уровня наземной поверхности до уровня пролетных участков второго этажа составляет примерно11 метров. На полукилометровом путепроводе имеется с каждой стороны не менее одного въезда с наземного уровня на второй этаж, не менее одного съезда со второго этажа на наземный уровень и межэтажный внешний переезд с первого на второй этаж для легковых автомобилей при перегрузке первого этажа большегрузными автомобилями. Каждый въезд, съезд имеет протяженность 100 – 150 метров, ширину – не менее 4 метров.

Пролетные участки въездов и съездов монтируются на балках и поперечных опорах и вся конструкция удерживается тремя одинарными столбами-опорами. Межэтажные переезды монтируются на консолях. Конструкции въездов, съездов, переездов могут быть выполнены как из железобетона, так и на основе металлопроката. Дорожное покрытие пролетных металлических участков формируется в виде слоя сталефибробетона.

Над первым этажом на металлических опорах устанавливается второй этаж из металлических пролетов-плит размером (6х3х0,008) метров. Как минимум, сверху конструкция накрывается материалом из негорючего пластика. Если конструкция в городских условиях по бокам и сверху закрыта пластиком, то внутри образовавшегося объема регулярно устанавливаются вытяжки с разрядниками для нейтрализации токсичных компонентов выхлопного газа, противопожарные устройства, устройства экстренной эвакуации, системы освещения, наблюдения, табло и т.п., включая в случае необходимости велодорожки снаружи.

Пролетные участки первого этажа шириной 18 метров собираются из 750 стандартных дорожных плит (6х2х0,14) метров. Объем пролетных участков на этаж – 1260 м³, масса – 3150 тонн.

Объем 100 пятидесятиметровых балок размерами (50х0,5х0,3) метров на этаж составляет 750 м³, масса – 1875 тонн. Объем 11 поперечных опор размерами (18х0,5х1,0) метров на этаж составляет 99 м³, масса – 243 тонны. Объем 18 железобетонных столбов-опор диаметром 1 метр и в среднем высотой каждого 5 метров составляет 72 м³, масса – 180 тонн. Объем 18 забетонированных колодцев-фундаментов для столбов-опор глубиной 2 метра и площадью 4 м² составляет 144 м³, масса – 288 тонн.

Таким образом, объем материала первого этажа без дополнительных въездных, съездных и переездных участков в виде готовых блоков и секций составляет 2320 м³, масса – 5800 тонн. При цене одного кубического метра железобетона указанной марки в настоящее время в России порядка 9000 руб. ($300) себестоимость, или затраты на приобретение готовых блоков этажа указанного объема составляют $0,7 млн. Таким образом, масса одного этажа, включая массу пролетных участков, поперечных и продольных опор, за исключением массы столбов-опор и фундамента, составляет около– 5300 тонн.

Второй этаж шириной 20 м монтируется на основе металлопроката. Пролетные участки в виде стальных плит размерами (6х3х0,008) метра укладываются на металлические полые поперечные опоры длиной 20 м, диаметром 15 см, толщиной стенки 8 мм и, закрепляются на вертикальных опорах – металлических полых столбах высотой 4 метра, диаметром 15 см, толщиной стенки 8 мм, которые располагаются на расстоянии 6 метров друг от друга продольно и на расстоянии 9 метров – поперечно. Масса пролетного участка протяженностью 0,5 км и шириной 20 метров при толщине плит 0,008 м и плотности стали 7,8 т/м³ составит: 500м х 20м х 0,008м х 7,8т/м³ = 700 тонн.

Диаметр поперечных и вертикальных опор принимается равным 150 мм, толщина стенки – 8 мм, ее сечение – 2000 мм². Протяженность поперечной опоры – 20 метров, число поперечных опор – 84. Масса поперечных опор составляет: 84 х 20 м х 0,002 м² х 7,8 т/м³ = 25 тонн. Высота опор-столбов составляет 4 метра, число опор-столбов 251. Масса столбов-опор составит: 251 х 4м х 0,002м² х 7,8 т/м³ = 15 тонн. В сумме масса опор составляет 40 тонн.

Таким образом, масса второго этажа из металлопроката примерно равна 740 тоннам. При цене металлопроката $1000 за тонну себе стоимость, или затраты на приобретение материалов опор и пролетных участков второго этажа из металлопроката составит порядка $0,74 млн.

Для монтажа вертикальных и поперечных опор могут использоваться также двутавровые и тавровые балки или металлические фермы.

На полукилометровом путепроводе с обеих сторон монтируется по одному въезду, съезду, соединяющих наземный и второй уровни, а также по одному межэтажному переезду с первого уровня на второй.