Пролетные строения мостов скоростных и высокоскоростных железнодорожных магистралей

В последней четверти XX в. широкую популярность в мире завоевало новое направление в развитии традиционных железных дорог — скоростной и высокоскоростной транспорт со скоростями движения пассажирских поездов соответственно до 250 км/ч и свыше 250 км/ч.
Разработанная в России концепция развития железнодорожного транспорта предусматривает поэтапное наращивание скоростей движения пассажирских поездов сначала за счет модернизации и реконструкции существующих линий с совмещенным грузовым и пассажирским движением до скоростей 200 км/ч, а в последующем - переход на сооружение пассажирских высокоскоростных специализированных магистралей (BCM) со скоростями движения до 350 км/ч. На мостах скоростных и высокоскоростных линий преимущественно укладывают бесстыковой рельсовый путь на балласте.
Согласно отечественным техническим условиям мосты BCM предназначаются для регулярного движения высокоскоростных пассажирских поездов типа «Сокол» с максимальной скоростью 350 км/ч и нерегулярного пропуска грузовых поездов технологического назначения, имеющих нагрузку не выше C10,5 и скорость не более 80 км/ч.

Учитывая, что главной особенностью BCM являются высокие скорости движения, основное внимание при проектировании мостов, наряду с экономическими соображениями, должно быть уделено таким специфическим для BCM требованиям как: применение бесстыкового рельсового пути и балластного мостового полотна; сохранение на всех искусственных сооружениях установленной на магистрали величины междупутья (4,8 м); придание пролетным строениям и опорам повышенных характеристик жесткости, которые обеспечивают найменьшие изменения положения рельсового пути на мостах в про филе и плане, гарантируют плавность движения экипажей поезда и комфортные условия пассажирам.
Следует отметить, что последним двум из указанных выше требований на больших мостах в наибольшей степени удовлетворяет применение двухпутных пролетных строений. Замена их двумя однопутными приводит к необходимости увеличения междупутья на мостах и устройством на подходах S-образных кривых большого радиуса. Кроме того, возрастает суммарная металлоемкость пролетных строений при пониженной их горизонтальной жесткости.
Проект двухпутных металлических решетчатых пролетных строений для больших мостов BCM разработан Ленгипротрансмостом в 1991 г. по предложениям кафедры «Мосты» ПГУПС и НИИ мостов. В нем приведены различные варианты пролетных строений и конструкции проезжей части. На рис. 7.53 представлены принятые варианты пролетных строений при езде понизу на балласте (на рис. 7.54, 7.55) — со сквозными фермами с жестким нижним поясом и проезжей частью в виде двухъярусной ортотропной плиты. Жесткий нижний пояс обеспечивает внеузловое прикрепление поперечных балок двухпутной проезжей части. Сечения элементов пролетных строений унифицированы (табл. 7.5). Стойки и подвески Н-образного сечения — из листов 2BЛ 380х12 мм и ГЛ 626х12 мм.

Материал основных несущих элементов — прокат низколегированных конструкционных сталей марок 15ХСНД-2 и 10ХСНД-2, для листов балластного корыта — коррозионностойкая сталь с основным слоем из низколегированной стали марки 09Г2С и плакирующим слоем из стали марки 12Х18Н10Т. Заводские соединения выполняют на сварке, монтажные соединения — на ВПБ. Конструктивные показатели пролетных строений приведены в табл. 7.6. Пролетные строения монтируют навесным и полунавесным способами.
Следует иметь в виду, что при бесстыковом пути конструкции моста и рельсовый представляют собой элементы единой взаимодействующей системы, в которых возникают дополнительные усилия от температурных и силовых воздействий. При этом в рельсах продольные усилия могут настолько возрастать, что устройство бесстыкового пути становится невозможным. Поэтому на BCM предпочтение следует отдавать тем схемам и конструкциям мостов, где в рельсах создаются наименьшие дополнительные напряжения. Для этого, в частности, можно применять специальную проезжую часть, в которой обеспечивается минимум усилий в бесстыковом пути от совместной его работы с конструкциями моста.