Beskyttelsesarbejder af små fundament for broer
Efter at have læst denne artikel vil du lære om beskyttende værker af lavt grundlag for mindre og større broer.
Beskyttelsesarbejder af små grundfund for mindre broer:
jeg. Beskyttelsesarbejder til åbne stænger med lukkede konstruktioner og vingevægge:
De åbne flodfundamente for piers er beskyttet mod sengetøj ved hjælp af pucca gulv, der kan bestå af mursten på kant over to mursten fladt soling i cementmørtel. Alternativt kan cementbetonbund med lokalt tilgængelige graveler eller helvedesild anvendes. Pucca-gulvbelægningen er igen beskyttet af dråbe- eller gardinvægge på opstrøms og nedstrøms sider (figur 23.1).
ii. Beskyttelsesarbejder til åbne anlæg med åben type (gennemstrømning) anlæg:
De åbne flodfundamente for piers er beskyttet mod sengelak. Front- og sideskråninger omkring anlæg er beskyttet med stigning, som kan bestå af cementstensten, hvor mursten er billigere eller kan bestå af cementbetonblokke eller stenbølger, hvor stenmaterialer er lokalt tilgængelige til billigere priser (figur 23.2). Stigningen er igen beskyttet ved at give tåvægge.
iii. Beskyttelsesarbejder til flere bøsse broer:
Front- og sideskråninger rundt om endevæggen på flerboksstrukturerne er også beskyttet mod skure med hældning svarende til arrangementet, der er lavet omkring spildtanker. Reksten er beskyttet af tåvæg. Hvor sengens lugt er mere, er lancering af forklæder forsynet foran dråbevæggene (figur 23.3). Udformningen af dette forklæde skal foretages som antagelse d (max.) = (1, 5 dm-x).
Beskyttelsesarbejder af små fundamenter for større broer:
jeg. Til broer med vandvej fra High Bank til High Bank:
Grundlaget for sådanne større broer er dybt, og som sådan er ingen sengebeskyttelse nødvendig. Beskyttelsen af hældningen af gennemstrømningsanlæggene skal imidlertid foretages som i figur 23.2 eller 23.3.
ii. For broer med vandveje meget mindre end bredden fra High Bank til High Bank:
Floderne i alluviale sletter er undertiden meget brede. I tørsæsonen er strømmen begrænset til en meget lille bredde. Selv i oversvømmelsessæsonen er hele bredden ikke dækket af rindende vand. Hvis det gør det, og den fulde bredde er dækket af oversvømmelsesvand, er dybden af strømmen meget lav. Flodudladningen i disse floder er sådan, at en del af kanalen er tilstrækkelig til at bære flodudladningen.
Det vil sige, at hvis floden er indsnævret og en bro af mindre længde end flodbredden er tilvejebragt, er det muligt for den indsnævrede kanal at bære flodudladningen, siden selv i den indsnævrede kanal kan kanalens tværsnit HFL vil blive opretholdt mere eller mindre det samme ved at skure sengen og fordybe kanalen.
Generelt kan en sådan indsnævring af kanalen være op til 30 til 35 procent af den fulde bredde. For eksempel er længden af Teesta Bridge nær Jalpaiguri Town (Vest-Bengal) 1004 m, mens bredden af kanalen mellem de høje banker er 3050 m. Det vil sige, at kanalens indsnævring er 33 procent.
Damodarbroen i nærheden af Burdwan Town (West Bengal) har en brolængde på 506 m. i stedet for flodbredden på 1600 m. I dette tilfælde er indsnævringen af kanalen 32 procent. En sådan indsnævring af kanalen er kun mulig, hvis nogle foranstaltninger er vedtaget for at styre strømmen gennem denne indsnævrede kanal.
iii. Udvikling af Guide Bund (eller Guide Bank) System:
Udviklingen af den moderne floduddannelse arbejder ved tilvejebringelsen af guidebunds er vist i figur 23.4. I en bred flod, hvis en bro er konstrueret ved at begrænse kanalbredden uden træningsarbejder (figur 23.4a), vil flodstrømmen have en tendens til at meander og i sidste ende angribe indfaldsvinklerne bygget i de høje banker som vist i figur. 23, 4b og 23, 4c.
Der er enhver mulighed for at broen bliver udfladet og forbliver ude af kommission som vist i figur 23.4d. For at forhindre kanalens strømningstendens var den tidlige metode til flod træning ved hjælp af sporer (figur 23.4e).
En forbedret metode blev anvendt brev ved at tilvejebringe sporer med tilbagetrukne bunds (figur 23.4f). I begge disse metoder blev der krævet tung pitching for at beskytte skaftet og hovedet på sporerne. En stadig forbedret version af brug af sporer til flod træning er Denehy's T-headed spurs (Fig. 23.4g).
Disse sporer er almindelige sporer med pensioneret bund, der har en arm på flodsiden parallelt med strømmen. Disse sporer krævede mindre mængde sten til pitching. Det moderne system for flod træning ved hjælp af guide banker eller guide bunds blev udviklet af JR Bell og derfor disse guide bunds er noget, der hedder Bell bunds. Guide bunds er to dæmninger mere eller mindre parallelt med flodens høje bredder.
Disse dæmpninger med deres ender buede er ordentligt beskyttet eller panseret med sten. Det krumme hoved af bundene er tilvejebragt for at styre strømmen gennem broen, og derfor betegnes disse bunds som guidebunds (figur 23.4h).
iv. Design principper for Guide Bunds:
Fig. 23.5 viser, hvordan styringskanaler styrer strømmen grundigt broen. Strømmen har en tendens til at angribe tilnærmelsesvejen som i broer uden træningsarbejder (figur 23.4b), men situationen som figur 23.4c kan ikke oprettes, da strømmen skal passere gennem broen i en runde og have adgang langs buet hoved Det er længden af føringsbunden, som holder strømmen væk fra tilgangsbanen og derved redder det mulige angreb og den ultimative udflanking af tilgangene.
Styringsbundene opretholder en sikker afstand mellem tilgangsdækkerne og det mulige embayment. De buede hoveder styrer vandet, der strømmer gennem Khadir (dvs. bredden over hvilken floden slynger under store oversvømmelser) ind i den indsnævrede kanal. De krumme haler sørger for, at floden ikke angriber tilgrænsende dæmpninger.
v. længde af guide bunds:
Længden af føringsbundene på opstrømsiden holdes normalt som 1, 0 l til 1, 5 l (figur 23, 6) for lige føringsbunds, som generelt foretrækkes som det er fundet, at parallelle lige føringsbunds giver ensartet strømning fra lederen af føringsbunden til broens akse. Længden af føringsbunden på nedstrømssiden er normalt 0, 2 L, hvor L er broens længde som vist i figur 23.6.
vi. Radius for buet hoved og langt af guidebunds (figur 23.6):
Radius af buet hoved er generelt mellem 0, 4 og 0, 5 gange broens længde mellem anlæg, men det må ikke være mindre end 150 m eller over 600 m, medmindre det kræves af modelundersøgelser. Radius af buet hale er fra 0, 3 til 0, 4 gange radius af det buede hoved.
vii. Sweep Angles (Fig. 23.6) :
Sweep vinklen for det buede hoved er 120 til 140 grader, mens det samme for den buede hale er 30 til 60 grader.
viii. Design af Guide Bunds:
(a) Øverste bredde:
Den øverste bredde af føringsbundene er generelt tilvejebragt således, at materialer kan bringes til stedet af lastbiler. En bredde på 6, 0 m viser sig at være tilstrækkelig til dette formål.
(b) Gratis bestyrelse:
Mindste frit bord fra dammeniveauet (dvs. vandniveauet bag føringsbundene) til toppen af føringsbundene skal være 1, 5 m til 1, 8 m. Vandet i dammen forbliver stadig, hvis niveau er vandniveauet i hovedet af føringsbundene, herunder udluftning. Det samme frie bord skal ligeledes opretholdes for tilgangsbanen også, da dammeniveauet er det samme.
(c) sideskråninger:
Sidens skråninger af føringsbundene skal bestemmes ud fra hensynet til stabiliteten af skråninger i skråningerne samt fra hensyntagen til hydrauliske gradienter. Generelt vedtages en sidelænde på 2 (H) til 1 (V) for overvejende sammenhængende mindre jordarter. Sidehældninger på 2, 5 (H) til 1 (V) eller 3, 0 (H) til 1 (V) anvendes også som krævet ud fra ovenstående betragtninger.
d) Hældningsbeskyttelse:
Flodsidens hældning af føringsbundene skal beskyttes med stigning mod strømningens strømning. Hældningen skal forlænges op til toppen af føringsbundene og tages mindst 0, 6 m. inde i toppen bredde. Bagsiden af skråstænger er ikke udsat for flodstrømmenes direkte angreb.
Disse udsættes kun for bølgesprøjtning af dammen og som sådan er 0, 3 m til 0, 6 m tykt dække af ler- eller siltjord med drejning tilstrækkelig, medmindre der forventes tungbølgeaktivitet, i hvilket tilfælde lysstenhugning op til 1, 0 m over dammen niveau skal udføres. Pladsen på flodsiden kan ske ved cementbetonblokke eller individuelle sten eller sten i kabler af trådnet.
(e) Størrelse og vægt af sten til placering:
Størrelsen af sten i individuel stenhældning for at modstå strømningshastigheden er givet af:
Tabel 23.1 giver størrelsen og vægten af sten til hastigheder op til 5, 0 m / sek, under forudsætning af stenens tyngde som 2, 65.
Bemærk:
(1) Der må ikke anvendes sten, der vejer mindre end 40 kg.
(2) Hvor den krævede stenstørrelse ikke er økonomisk tilgængelig, kan cementbetonblokke eller sten i kasser anvendes som isolerede sten med tilsvarende vægt. Cementbetonblokke er at foretrække.
(f) tykkelse af stikning:
Tykkelsen, T, af pitching kan udarbejdes ud fra ligning 23.2 som angivet nedenfor underlagt en minimumsværdi på 0, 3 meter og en maksimal værdi på 1, 0 meter.
T = 0, 06 (Q) 1/3 (23, 2)
Hvor, T = Tykkelse i m
Q = Designudladning i m 3 / sek
Tykkelsen af pitching skal imidlertid forøges hensigtsmæssigt for styringskanaler, der skal tilvejebringes til broer over store floder.
(g) Filter design:
Egnet designet filter er nødvendigt under skråningen for at forhindre tab af dækmaterialer gennem porerne i stenhældning / cementblokhældning / stenkassehældning. Filteret tillader også udslip af sivningsvand uden at skabe ophæftningstryk på pitchingen.
(h) Stenstørrelse og vægt til start af forklæder:
Størrelsen og vægten af sten til lancering af forklæder kan bestemmes ud fra ligning 23.3 som angivet nedenfor:
d = 0, 0418 V2 (23, 3)
Hvor, d = Ækvivalent dia, af sten i m
V = Middelhastighed i m / sek.
Tabel 23.2 givet størrelsen og vægten af sten, der skal anvendes til lancering af forklæder til hastigheder på op til 5, 0 m / sek. forudsat stenens tyngde som 2, 65:
Bemærkninger:
(1) Der må ikke anvendes sten, der vejer mindre end 40 kg.
(2) Hvor den krævede stenstørrelse ikke er økonomisk tilgængelig, kan cementbetonblokke eller sten i kasser anvendes som isolerede sten med tilsvarende vægt, idet der fortrinsvis gives cementbetonblokke.
(i) Form og størrelse af lancering af forklæde:
Bredden af lanceringsforklæde er generelt lavet til 1, 5 d (max) (figur 23.7) hvor d (max) er det maksimale forventede lakniveau f-rom LWL. Værdien af d (max) skal bestemmes ud fra tabel 23.3.
Bemærkninger:
(1) Værdien af dm bestemmes ud fra ligning 3.17.
(2) x = niveauforskel mellem HFL og LWL i meter.
Tykkelsen af lanceringsforklæde ved indersiden kan opbevares som 1, 5 T og ved ydre ende som 2, 25 T som vist i figur 23.7. Hældningen af lanceringsforklæde er generelt taget som 2: 1 for løs sten og 1, 5; 1 til cementbetonblokke eller sten i kasser.
(l) Trådkasser i skråninger eller i forklæde:
Trådkasserne skal være fremstillet af 5 mm galvaniseret jerntråd. Maskestørrelsen skal være 150 mm. Størrelsen af trådkasser til lave og tilgængelige steder skal være 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. Kasserne skal opdeles i 1, 5 m lange kammer ved tværnetning, hvis der er risiko for krumning af kasser, efter at de er lagt.
Maksimale og minimale størrelser af trådkasser skal være henholdsvis 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 m og 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m. Når kasser er store, skal siderne fastgøres med mellemrum for at forhindre udbulning.
Eksempel:
En bro skal bygges over en flod i alluviale sletter, der har en bredde mellem høje banker, dvs. Khadir bredde på 1600 m. og et designudladning 16.000 m3 / sek. Angiv, om guidebunds er nødvendige for at træne strømmen af floden og i så fald designe guidebundsene. Designhastighed = 4, 0 m / sek. HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Siltfaktor af sengematerialer, f = 1, 25:
Opløsning:
Fra ligning 3.18 kræves lineær vandveje til broen = C
Bredden af Khadir = 1600 m. Derfor er guidebunds nødvendige for at styre strømmen gennem broen.
Længde af guide bunden:
Fra Art. 23.3.2.4, længden af føringsbundet opstrøms for bro fra broakse er 1, 0 til 1, 5 L. Lad os tage en værdi på 1, 30 L, dvs. 1, 30 x 506 = 658 m. Længde af styringsbund på nedstrømsiden = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.
Total længde af guide bundet = 658 + 102 = 760 m.
Kurvkurv af hoved og hale:
Radius for opstrøms hoved = 0, 4 L til 0, 5 L. Lad os vedtage en værdi på R1 = 0.4SL = 0, 45 x 506 = 228 m.
Radius af høj, R2 = '0, 4 R, = 0, 4 x 228 = 91 m.
Sweep Vinkler :
Antag sweep vinkel på opstrøms hoved som 130 ° og nedstrøms hale som 45 °.
Top Bredde, Fee-Board, Side Slopes osv .:
Fra tabel 23.1 for designhastighed på 4, 0 m / sek & sidehældning på 2: 1, dia. Af sten = 45 cm og vægt = 126 kg. Sten af en sådan størrelse er vanskelig at anskaffe økonomisk og også at håndtere. Derfor kan cementbetonblokken støbes på stedet.
Lav størrelsen på blok = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Vægt = 0, 5 x 0, 5 x 0, 3 x 2200 = 165 kg> 126 kg.
Tykkelse af pitching:
Fra ligning 23, 2, T = 0, 06 (Q) 1/3 = 0, 06 (16, 000) 1/3 = 1, 51 m
Men højeste tykkelse af pitching skal være 1, 0 m. Derfor vedtage denne værdi.
Størrelse og vægt af sten til lancering af forklæde :
Fra tabel 23.2, stenstørrelse til designhastighed på 4, 0 m / sek = 67 cm og vægt = 417 kg. Størrelsen er for stor er ikke økonomisk tilgængelig. Derfor foreslås cementbetonblokke til anvendelse. Tykkelsen af blok vil variere fra 1, 5 T til 2, 25 T (figur 23.7).
dvs. tykkelsen vil variere fra 1, 5 x 1, 0 til 2, 25 x 1, 0, dvs. 1, 5 m til 2, 25 m.
Lav blokken 0, 75 mx 0, 75 m i planen.
Derfor er mindste vægt af hver blok = 0, 75 x 0, 75 x 1, 5 x 2200 = 1856 kg> 417 kg. Maksimumvægt af blokken ved ydre ende = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 kg. Derfor tilfredsstillende. Form og størrelse af lancering af forklæde
Bredde af lancering forklæde = 1, 5 d (max); x = HFL - LWL = 33, 30 - 25, 10 = 8, 2 m. Fra tabel 23.3, d (max) fra LWL -
(i) Ved opstrøms buet hoved = [2, 25 (av.) d m - x]
(ii) Ved lige del-styrbund og ved nedstrøms buet hale = (1, 5 dm-x)
