Строительство мостов: сложность и выбор материалов
Возведение мостов, особенно крупных, представляет собой сложную и дорогостоящую инженерную задачу, требующую многомиллионных инвестиций. Для строительства используются различные материалы: металл, железобетон, камень и дерево. В современной практике наибольшее распространение получили металлические и железобетонные конструкции, что обусловлено их прочностью и долговечностью.
Конструктивные решения для разных условий
При пересечении узких водных преград достаточно возвести опоры на берегах и установить на них пролётное строение — специальное перекрытие из стали или железобетона. Однако для широких рек этого недостаточно. Здесь требуется сооружение промежуточных опор, или быков, фундаменты которых заглубляются в русло. В таких случаях мост состоит из нескольких пролётных строений, соединяющих опоры.
Архитектура пролётных строений: от арок до затяжек
На современных масштабных мостах пролётные строения часто выполняют в арочной форме из металла или железобетона. Эти арки принимают на себя основную нагрузку от дорожного полотна. Исторически каменные арки использовались в мостостроении с древности. Конструкция арки создаёт не только вертикальное, но и горизонтальное давление (распор) на опоры. Для нейтрализации этого эффекта концы арки могут быть соединены специальным брусом — затяжкой, которая преобразует нагрузку в исключительно вертикальную.
Сравнение металлических и железобетонных мостов
Металлические пролёты обладают меньшим весом по сравнению с железобетонными, но их производство требует значительного количества стали. Изготовление таких конструкций обычно происходит на специализированных заводах, а на строительной площадке осуществляется только их монтаж. Существенным недостатком металла является подверженность коррозии, что вынуждает регулярно проводить дорогостоящие покрасочные работы для защиты конструкции. В свою очередь, железобетонные мосты тяжелее, но их можно возводить непосредственно на месте строительства, и они не требуют постоянной защиты от ржавчины, что снижает эксплуатационные расходы.
Строительство тоннелей: технологии для разных грунтов
В горной местности для прокладки железнодорожных путей часто необходимо сооружение тоннелей. Технология их строительства напрямую зависит от типа породы. В мягких грунтах широко применяются проходческие щиты — механизированные комплексы, которые обеспечивают безопасное и быстрое продвижение.
Эта же технология является ключевой при создании подземных транспортных систем в мегаполисах, таких как метрополитен.
Для проходки в твёрдых каменных породах основным методом становятся взрывные работы, позволяющие разрушать скальные массивы для формирования тоннельного пространства.