Schutzarbeiten von flachen Fundamenten für Brücken
Nachdem Sie diesen Artikel gelesen haben, lernen Sie Schutzarbeiten für flache Fundamente für kleinere und größere Brücken kennen.
Schutzarbeiten von flachen Fundamenten für kleinere Brücken:
ich. Schutzarbeiten für offene Flöße mit geschlossenen Abutments und Flügelwänden:
Die offenen Floßfundamente für Pfeiler werden durch die Bereitstellung eines Pucca-Bodens, der aus Ziegelkanten über zwei in Zementmörtel eingebetteten flachen Ziegelsohlen bestehen kann, vor Bettscheuern geschützt. Alternativ kann ein Zementbetonboden mit lokal verfügbaren Kieseln oder Schindeln verwendet werden. Der Pucca-Bodenbelag wird wieder durch vor- und nachgelagerte Fall- oder Vorhangwände geschützt (Abb. 23.1).
ii. Schutzarbeiten für offene Flöße mit offenen Abutments (Durchlauf):
Die offenen Floßfundamente für Pfeiler sind vor Bettüberflutung geschützt. Die vorderen und seitlichen Abhänge der Abutments sind mit Pitching geschützt, das aus Zementsteinblöcken bestehen kann, bei denen Ziegel billiger sind, oder aus Zementbetonblöcken oder Steinblöcken bestehen kann, bei denen Steinmaterial lokal günstiger verfügbar ist (Abb. 23.2). Das Aufstellen wird wieder durch die Bereitstellung von Zehenwänden geschützt.
iii. Schutzarbeiten für Multiple-Box-Brücken:
Die Vorder- und Seitenschrägen um die Stirnwände der Mehrfachboxenstrukturen sind ebenfalls mit einer Neigung vor der Reinigung geschützt, ähnlich der Anordnung um überlaufende Widerlager. Das Pitching wird durch die Zehenwand geschützt. Bei mehr Bettüberflutung sind vor den Fallwänden Startschürzen vorgesehen (Abb. 23.3). Die Gestaltung dieser Schürze soll unter der Annahme von d (max.) = (1, 5 dm-x) erfolgen.
Schutzarbeiten flacher Fundamente für bedeutende Brücken:
ich. Für Brücken mit Wasserstraße von High Bank zu High Bank:
Die Fundamente für solche großen Brücken sind tief und daher ist kein Bettschutz erforderlich. Der Schutz der Neigung der durchlaufenden Widerlager muss jedoch wie in Abb. 23.2 oder 23.3 ausgeführt werden.
ii. Für Brücken mit Wasserstraße viel weniger als die Breite von Hochufer zu Hochufer:
Die Flüsse in den Auen sind manchmal sehr breit. Während der Trockenzeit ist der Fluss auf eine sehr geringe Breite beschränkt. Selbst in der Hochwassersaison ist die gesamte Breite nicht von fließendem Wasser bedeckt. Wenn dies der Fall ist und die gesamte Breite von Hochwasser bedeckt ist, ist die Flusstiefe sehr gering. Die Flutentladung in diesen Flüssen ist so, dass ein Teil des Kanals ausreicht, um die Flutentladung zu tragen.
Das heißt, wenn der Fluss verengt ist und eine Brücke mit einer geringeren Länge als der Flussbreite vorgesehen ist, ist es möglich, dass der verengte Kanal den Hochwasserabfluss trägt, da selbst in dem verengten Kanal der Querschnittsbereich des Kanals an liegt Die HFL wird mehr oder weniger gleich gehalten, indem das Bett gereinigt und der Kanal vertieft wird.
Im Allgemeinen kann eine solche Verengung des Kanals bis zu 30 bis 35 Prozent der gesamten Breite betragen. Zum Beispiel beträgt die Länge der Teesta-Brücke in der Nähe von Jalpaiguri Town (Westbengalen) 1004 m, während die Breite des Kanals zwischen hohen Ufern 3050 m beträgt, dh die Einengung des Kanals beträgt 33 Prozent.
Die Damodar-Brücke in der Nähe von Burdwan Town (Westbengalen) hat eine Brückenlänge von 506 m. anstelle der Flussbreite von 1600 m. In diesem Fall beträgt die Verengung des Kanals 32 Prozent. Eine solche Verengung des Kanals ist nur möglich, wenn einige Maßnahmen ergriffen werden, um die Strömung durch diesen verengten Kanal zu leiten.
iii. Entwicklung des Guide Bund (oder Guide Bank) Systems:
Die Entwicklung der modernen Flussschulungen durch die Bereitstellung von Leitbündeln ist in Abb. 23.4 dargestellt. Wenn in einem breiten Fluss eine Brücke durch Einschränken der Kanalbreite ohne jegliche Trainingsarbeiten (Abb. 23.4a) gebaut wird, neigt der Flussfluss dazu, sich zu schlängeln und schließlich die Anflugdämme, die in den hohen Ufern gebaut sind, zu attackieren, wie in Abb. 23 gezeigt. 23.4b und 23.4c.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Brücke überflügelt wird und außer Betrieb bleibt, wie in Abb. 23.4d dargestellt. Um die mäanderförmige Tendenz des Kanalflusses zu verhindern, wurde die Flusstrainingsmethode frühzeitig durch die Bereitstellung von Spornen durchgeführt (Abb. 23.4e).
Eine verbesserte Methode wurde im Schreiben verwendet, indem Sporen mit pensionierten Bundesanschlägen versehen wurden (Abb. 23.4f). Bei beiden Methoden war ein starkes Nicken erforderlich, um den Schaft und den Kopf der Sporen zu schützen. Eine noch bessere Version der Verwendung von Sporen für das Flusstraining sind die T-Kopfspitzen von Denehy (Abb. 23.4g).
Bei diesen Sporen handelt es sich um gewöhnliche Sporne mit zurückgelegten Bündeln, die parallel zur Strömung einen Arm auf der Flussseite haben. Diese Sporne erforderten weniger Stein für das Pitching. Das moderne System der Flussschulung durch Bereitstellung von Leitbänken oder Leitbündeln wurde von JR Bell entwickelt und daher werden diese Leitbündel so genannte Bell-Bündel genannt. Führungsbündel sind zwei Böschungen, die mehr oder weniger parallel zu den hohen Ufern des Flusses liegen.
Diese Böschungen sind mit ihren gekrümmten Enden gut geschützt oder mit Steinen gepanzert. Der gebogene Kopf der Bündel ist vorgesehen, um die Strömung durch die Brücke zu leiten, und daher werden diese Bündel als Führungsbündel bezeichnet (Fig. 23.4h).
iv. Gestaltungsprinzipien von Guide Bunds:
Abb. 23.5 zeigt, wie Führungsbündel den Fluss durch die Brücke leiten. Die Strömung hat die Tendenz, die Zufahrtsstraße wie bei Brücken ohne Übungsarbeiten anzugreifen (Abb. 23.4b). Die Situation wie Abb. 23.4c kann jedoch nicht erstellt werden, da die Strömung die Brücke rundherum passieren muss und einen Einstieg entlang der Brücke hat gebogener Kopf Es ist die Länge des Führungsbündels, die den Fluss vom Anflugdamm fernhält, wodurch der mögliche Angriff und die endgültige Überflutung der Ansätze eingespart werden.
Die Führungsbündel halten einen Sicherheitsabstand zwischen den Anflugdämmen und den möglichen Böschungsabschnitten ein. Die gekrümmten Köpfe leiten das Wasser, das durch den Khadir fließt (dh die Breite, über die sich der Fluss bei hohen Fluten schlängelt) in den verengten Kanal. Die geschwungenen Schwänze stellen sicher, dass der Fluss Anflugschanzen nicht angreift.
v. Länge von Führungsbunden:
Die Länge der Führungsbündel auf der stromaufwärtigen Seite beträgt normalerweise 1, 0 l bis 1, 5 l (Abb. 23.6) für gerade Führungsbündel, die im Allgemeinen bevorzugt sind, da festgestellt wird, dass parallele gerade Führungsbündel einen gleichmäßigen Fluss vom Kopf des Führungsbündels aus bewirken zur Achse der Brücke. Die Länge der Führungsbündel auf der stromabwärtigen Seite beträgt normalerweise 0, 2 L, wobei L die Länge der Brücke ist, wie in Abb. 23.6 gezeigt.
vi. Radius für gekrümmten Kopf & hohe Führungsbünde (Abb. 23.6):
Der Radius des gekrümmten Kopfes beträgt im Allgemeinen das 0, 4- bis 0, 5-fache der Länge der Brücke zwischen den Abutments, darf jedoch nicht weniger als 150 m und nicht mehr als 600 m betragen, es sei denn, dies ist aus Modellstudien erforderlich. Der Radius des gekrümmten Endes beträgt das 0, 3- bis 0, 4-fache des Radius des gekrümmten Kopfes.
vii. Schwenkwinkel (Abb. 23.6) :
Der Schwenkwinkel für den gekrümmten Kopf beträgt 120 bis 140 Grad, der gleiche für das gekrümmte Ende 30 bis 60 Grad.
viii. Design von Guide Bunds:
(a) obere Breite:
Die obere Breite der Führungsbündel ist im Allgemeinen so vorgesehen, dass Materialien mit Lastwagen zur Baustelle gebracht werden können. Für diesen Zweck ist eine Breite von 6, 0 m ausreichend.
(b) Free Board:
Das Minimum an freiem Brett von der Teichebene (dh dem Wasserstand hinter den Führungsbündeln) bis zur Oberseite der Führungsbündel beträgt 1, 5 m bis 1, 8 m. Das Wasser im Teich bleibt immer noch erhalten, dessen Pegel der Wasserstand an der Spitze der Leitbündel einschließlich des Zustroms ist. Die gleiche Freifläche muss auch für den Anflugdamm beibehalten werden, da die Teichebene gleich ist.
(c) Seitenabhänge:
Die Seitenneigungen der Führungsbündel sind unter Berücksichtigung der Stabilität der Böschungsneigung sowie der Berücksichtigung der hydraulischen Steigungen zu bestimmen. Im Allgemeinen wird für überwiegend kohäsionsarme Böden eine Seitenneigung von 2 (H) nach 1 (V) angenommen. Seitensteigungen von 2, 5 (H) bis 1 (V) oder 3, 0 (H) bis 1 (V) werden ebenfalls verwendet, wie es aus den oben angegebenen Überlegungen erforderlich ist.
(d) Pistenschutz:
Die flussseitige Böschung der Führungsschienen ist gegen das Anstoßen der Strömung gegen Nicken zu schützen. Die Neigung ist bis zum oberen Rand der Führungsschienen zu verlängern und mindestens 0, 6 m zu nehmen. innerhalb der oberen Breite. Hintere Seitenneigungen von Führungsbündeln sind nicht dem direkten Angriff des Flusses ausgesetzt.
Diese werden nur dem Wellenspritzen des Teichwassers ausgesetzt. Daher ist eine 0, 3 bis 0, 6 m dicke Deckschicht aus Ton oder schluffiger Erde ausreichend, wenn nicht mit starker Wellenbewegung zu rechnen ist. In diesem Fall sind leichte Steine bis zu 1, 0 m über dem Teich zu neigen Ebene soll gemacht werden. Das Nicken auf der Flussseite kann durch Zementbetonblöcke oder einzelne Steine oder Steine in Drahtgitterkisten erfolgen.
(e) Größe und Gewicht der Steine für das Pitching:
Die Größe der Steine in den einzelnen Steinabständen, um dem Aufwärtsstrom zu widerstehen, ist gegeben durch:
Tabelle 23.1 gibt die Größe und das Gewicht von Steinen für Geschwindigkeiten von bis zu 5, 0 m / s an, wobei das spezifische Gewicht von Steinen mit 2, 65 angenommen wird.
Hinweis:
(1) Es dürfen keine Steine mit einem Gewicht von weniger als 40 kg verwendet werden.
(2) Wenn die erforderliche Steingröße nicht wirtschaftlich verfügbar ist, können Zementbetonsteine oder Steine in Drahtkästen als isolierte Steine mit gleichem Gewicht verwendet werden. Zementbetonsteine sind vorzuziehen.
(f) Dicke des Pitchings:
Die Dicke T des Nickens kann aus der untenstehenden Gleichung 23.2 errechnet werden, wobei ein Mindestwert von 0, 3 Meter und ein Maximalwert von 1, 0 Meter gelten.
T = 0, 06 (Q) 1/3 (23, 2)
Wobei T = Dicke in m
Q = Konstruktionsentladung in m 3 / s
Die Dicke des Pitchings muss jedoch in geeigneter Weise erhöht werden, um Führungsbündel für Brücken über größere Flüsse bereitzustellen.
(g) Filterdesign:
Unter dem Gefälle der Steigung ist ein geeignet ausgelegter Filter erforderlich, um den Verlust von Böschungsmaterial durch die Poren des Steingutes / des Zementblocks / des Steingitters zu verhindern. Der Filter lässt auch das Austreten von Sickerwasser zu, ohne dass ein Anhebungsdruck auf die Nickbewegung entsteht.
(h) Größe und Gewicht der Steine zum Starten von Schürzen:
Die Größe und das Gewicht der Steine für das Abschießen der Schürzen können aus der nachstehenden Gleichung 23.3 bestimmt werden:
d = 0, 0418 V 2 (23, 3)
Wobei d = äquivalenter Durchmesser von Stein in m
V = mittlere Auslegungsgeschwindigkeit in m / s
Tabelle 23.2 mit Angabe der Größe und des Gewichts der Steine, die in Abschussschürzen für Geschwindigkeiten von bis zu 5, 0 m / sec verwendet werden sollen. unter der Annahme, dass das spezifische Gewicht von Stein 2, 65 beträgt:
Anmerkungen:
(1) Es dürfen keine Steine mit einem Gewicht von weniger als 40 kg verwendet werden.
(2) Wenn die erforderliche Steingröße nicht wirtschaftlich verfügbar ist, können Zementbetonsteine oder Steine in Drahtkästen als isolierte Steine mit gleichem Gewicht verwendet werden, wobei Zementbetonsteine den Vorzug zu geben.
(i) Form und Größe der Abschussschürze:
Die Breite der Abschussschürze wird im Allgemeinen auf 1, 5 d (max) gesetzt (Abb. 23.7), wobei d (max) der maximal zu erwartende Reinigungsgrad f-rom LWL ist. Der Wert von d (max) ist aus Tabelle 23.3 zu bestimmen.
Anmerkungen:
(1) Der Wert von dm wird aus Gleichung 3.17 bestimmt.
(2) x = Pegeldifferenz zwischen HFL und LWL in Metern.
Die Dicke der Abschussschürze am inneren Ende kann 1, 5 T und am äußeren Ende 2, 25 T betragen, wie in Abb. 23.7 gezeigt. Die Steigung der Abschussschürze wird im Allgemeinen als 2: 1 für lose Steine und 1, 5 angenommen; 1 für Zementbetonsteine oder Steine in Drahtkästen.
(l) Drahtkästen in Pisten oder in Schürzen:
Die Drahtkästen müssen aus 5 mm verzinktem Eisendraht bestehen. Die Maschenweite beträgt 150 mm. Die Größe der Drahtkästen für flache und zugängliche Stellen beträgt 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. Die Kisten sind durch Kreuzvernetzung in 1, 5 m lange Fächer zu unterteilen, falls die Kisten nach dem Ablegen umkippen können.
Die maximale und minimale Größe der Drahtkästen beträgt 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 m und 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m. Bei großen Kisten müssen die Seiten in regelmäßigen Abständen festgebunden werden, um ein Aufwölben zu verhindern.
Beispiel:
In einem Schwemmland mit einer Breite zwischen hohen Ufern, dh einer Breite von Khadir von 1600 m, soll eine Brücke über einem Fluss gebaut werden. und eine Designentladung von 16.000 m 3 / sec. Geben Sie an, ob Leitbündel erforderlich sind, um den Fluss des Flusses zu trainieren, und entwerfen Sie dann die Leitbündel. Konstruktionsgeschwindigkeit = 4, 0 m / s HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Schlammfaktor der Bettmaterialien, f = 1, 25:
Lösung:
Ab Gleichung 3.18 ist für die Brücke eine lineare Wasserstraße = C erforderlich
Die Breite von Khadir = 1600 m. Daher sind Führungsbündel notwendig, um den Fluss durch die Brücke zu leiten.
Länge des Führungsbündels:
Aus der Kunst. In 23.3.2.4 beträgt die Länge des Führungsbündels vor der Brücke von der Brückenachse 1, 0 bis 1, 5 l. Nehmen wir einen Wert von 1, 30 L, dh 1, 30 x 506 = 658 m. Länge des Führungsbündels auf der stromabwärtigen Seite = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.
Gesamtlänge der Führung gebunden = 658 + 102 = 760 m.
Krümmungsradius von Kopf und Schwanz:
Radius für Aufwärtsstrom = 0, 4 l bis 0, 5 l. Nehmen wir einen Wert von R1 = 0, 4SL = 0, 45 x 506 = 228 m an.
Radius von hoch, R 2 = 0, 4 R, = 0, 4 × 228 = 91 m.
Schwenkwinkel :
Richten Sie den Schwenkwinkel des vorgelagerten Kopfes auf 130 ° und des nachgelagerten Endes auf 45 ° aus.
Oberste Breite, Gebühr-Board, Seitenpisten etc .:
Aus Tabelle 23.1 für die Auslegungsgeschwindigkeit von 4, 0 m / s und die Seitenneigung von 2: 1, Durchm. Von Stein = 45 cm und Gewicht = 126 kg. Steine dieser Größe sind wirtschaftlich nur schwer zu beschaffen und auch zu handhaben. Daher kann Zementbetonblock vor Ort gegossen werden.
Machen Sie die Blockgröße = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Gewicht = 0, 5 × 0, 5 × 0, 3 × 2200 = 165 kg> 126 kg.
Dicke des Pitchings:
Aus Gleichung 23.2 ist T = 0, 06 (Q) 1/3 = 0, 06 (16.000) 1/3 = 1, 51 m
Die maximale Pitchdicke darf jedoch 1, 0 m betragen. Übernehmen Sie diesen Wert.
Größe und Gewicht der Steine zum Starten der Schürze :
Aus Tabelle 23.2: Steingröße für Konstruktionsgeschwindigkeit von 4, 0 m / sec = 67 cm und Gewicht = 417 kg. Die zu große Größe ist wirtschaftlich nicht verfügbar. Daher wird vorgeschlagen, Zementbetonsteine zu verwenden. Die Dicke des Blocks variiert zwischen 1, 5 T und 2, 25 T (Abb. 23.7).
dh die Dicke variiert von 1, 5 x 1, 0 bis 2, 25 x 1, 0, dh 1, 5 m bis 2, 25 m.
Stellen Sie den Block im Plan auf 0, 75 mx 0, 75 m.
Daher ist das Mindestgewicht jedes Blocks = 0, 75 × 0, 75 × 1, 5 × 2200 = 1856 kg> 417 kg. Maximales Gewicht des Blocks am äußeren Ende = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 kg. Also zufriedenstellend. Form und Größe der Startschürze
Breite der Abschussschürze = 1, 5 d (max); x = HFL - LWL = 33, 30 - 25, 10 = 8, 2 m. Aus Tabelle 23.3, d (max) aus LWL -
(i) Bei stromaufwärts gekrümmtem Kopf = [2, 25 (av.) d m - x]
(ii) am geraden Führungsbund und am stromabwärts gekrümmten Schwanz = (1, 5 dm-x)
