Skyddsverk av grunt grund för broar

Efter att ha läst den här artikeln kommer du att lära dig om skyddande verk av grunda fundament för mindre och stora broar.

Skyddande verk av små grundar för mindre bryggor:

jag. Skyddande arbeten för öppna slingor med stängda typkroppar och vingmurar:

De öppna flodfundamenten för bryggor är skyddade från sängslip genom att tillhandahålla pucca-golv, som kan bestå av murad kant över två tegelplattor i cementmortel. Alternativt kan cementbetonggolv med lokalt tillgängliga graveller eller bältros användas. Pucca-golvet skyddas igen av dropp eller gardinväggar på uppströms och nedströms sidor (bild 23.1).

ii. Skyddande arbeten för öppna slingor med öppen typ (genombrott)

De öppna flodfundamenten för bryggor är skyddade mot sängsläckning. Framsidan och sidosluttningarna kring abutments är skyddade med stigning som kan bestå av cementstenstenar där tegelstenar är billigare eller kan bestå av cementbetongblock eller stenblock där stenmaterial är lokalt tillgängliga till billigare priser (bild 23.2). Platsen skyddas igen genom att ge tånväggar.

III. Skyddande verk för flera-box broar:

Front- och sidoslängningarna runt ändväggarna i multipelboxstrukturerna är också skyddade mot scour med pitching som liknar arrangemanget runt omloppsavstånd. Platsen är skyddad av tånväggen. Där sängskytten är mer, läggs förkläden framför droppväggarna (bild 23.3). Utformningen av detta förkläde ska göras som antagande d (max) = (1, 5 dm-x).

Skyddande verk av små grundar för stora broar:

jag. För broar med vattenväg från High Bank till High Bank:

Grunderna för sådana stora broar är djupa och som sådan är inget sängskydd nödvändigt. Skyddet av hålen hos genomströmningsanordningarna ska emellertid göras som i fig 23.2 eller 23.3.

ii. För broar med vattenväg mycket mindre än bredden från High Bank till High Bank:

Floderna i alluviala slätter är ibland väldigt stora. Under torrperioden är flödet begränsat till en mycket liten bredd. Även i översvämningssäsongen är hela bredden inte täckt av flytande vatten. Om det gör det och hela bredden är täckt av översvämningsvatten är flödesdjupet mycket grunt. Flodutsläppet i dessa floder är sådant att en del av kanalen är tillräcklig för att bära flodutmatningen.

Det vill säga om floden är trång och en bro av mindre längd än flodbredden är anordnad, är det möjligt för den trånga kanalen att bära flodutmatningen eftersom även i den trånga kanalen kan kanalens tvärsnitt HFL bibehålls mer eller mindre densamma genom att skura sängen och fördjupa kanalen.

I allmänhet kan en sådan förträngning av kanalen vara upp till 30 till 35 procent av den fulla bredden. Till exempel är längden på Teesta Bridge nära Jalpaiguri Town (västra Bengal) 1004 m, medan bredden på kanalen mellan höga banker är 3050 m. Det vill säga, att kanalens sammandragning är 33 procent.

Damodarbron nära Burdwan Town (West Bengal) har en bro längd på 506 m. i stället för flodbredden på 1600 m. I detta fall är förträngningen av kanalen 32 procent. En sådan förträngning av kanalen är endast möjlig om några åtgärder antas för att styra flödet genom denna förträngda kanal.

III. Utveckling av Guide Bund (eller Guide Bank) System:

Utvecklingen av den moderna flodutbildningen fungerar genom tillhandahållande av styrbunkar visas i figur 23.4. I en vid flod, om en bro konstrueras genom att begränsa kanalbredd utan några träningsarbeten (figur 23.4a), kommer flodflödet att ha en tendens att meander och i slutändan attackera de angreppsdäck som byggts inom de höga bankerna som visas i fig. 23, 4b och 23, 4c.

Det finns all möjlighet att bryggan är överflankerad och kvarstår av kommission som visas i figur 23.4d. För att förhindra kanalflödets tendens, var den tidiga metoden för flodutbildning genom tillhandahållande av sporer (fig 23.4e).

En förbättrad metod användes brev på genom att tillhandahålla sporer med pensionerade bunds (fig 23.4f). I båda dessa metoder krävdes kraftig stigning för att skydda skaftet och huvudet på spursen. En fortfarande förbättrad version av att använda sporer för flodträning är Denehy's T-headed spurs (Fig 23.4g).

Dessa sporer är vanliga spursar med pensionerade bunds med en arm på flodsidan parallellt med flödet. Dessa sporer krävde mindre mängd sten för pitching. Det moderna systemet för flodutbildning genom att tillhandahålla guider banker eller guide bunds utvecklades av JR Bell och följaktligen är dessa guide bunds något som kallas Bell bunds. Guide bunds är två vallar mer eller mindre parallella med flodens höga banker.

Dessa vallar med böjda ändar är ordentligt skyddade eller pansar med stenar. Bockens böjda huvud är anordnat för att styra flödet genom bron och följaktligen betecknas dessa bunds som styrbockar (fig 23.4h).

iv. Design Principer för Guide Bunds:

Fig. 23.5 visar hur styrbultar styr flödet noggrant över bron. Flödet har en tendens att anfalla tillvägagångssättet som i broar utan träningsarbeten (fig 23.4b) men situationen som fig. 23.4c kan inte skapas eftersom flödet måste passera genom bron i en runda omväg med inträde längs böjt huvud Det är längden på styrbädden som håller flödet bort från tillvägagångsdäcket och därigenom räddar den möjliga attacken och den ultimata utsträckningen av tillvägagångssätten.

Styrbanorna håller ett säkert avstånd mellan tillvägagångssätten och eventuella embaymentets. De krökta huvuden styr vattnet som strömmar genom Khadir (det vill säga bredden över vilken floden slingrar under höga översvämningar) i den trånga kanalen. De krökta svansarna säkerställer att floden inte angriper inflygningar.

v. längd på Guide Bunds:

Längden av styrbunkarna på uppströmsidan hålls normalt som 1, 0 L till 1, 5 L (Fig 23.6) för raka styrbultar, vilka i allmänhet föredrages, eftersom det visar sig att parallella raka styrbultar ger likformigt flöde från styrbockens huvud till bryggans axel. Längden av styrbunkarna på nedströmsidan är normalt 0, 2 L där L är broens längd som visas i figur 23.6.

vi. Radius för böjd huvud och längd av guidebunds (fig 23.6):

Radius av krökt huvud är i allmänhet mellan 0, 4 och 0, 5 gånger broens längd mellan anslagen men det får inte vara mindre än 150 m eller mer än 600 m om inte krävs från modellstudier. Radius av krökt svans är från 0, 3 till 0, 4 gånger radie av det krökta huvudet.

vii. Sopa-vinklar (fig 23.6) :

Sopvinkeln för det krökta huvudet är 120 till 140 grader medan samma för den svängda svansen är 30 till 60 grader.

viii. Design av Guide Bunds:

(a) Överbredd:

Den övre bredden på styrbultarna är generellt anordnad så att material kan föras till plats med lastbilar. En bredd på 6, 0 m visar sig vara lämplig för detta ändamål.

(b) Gratis styrelse:

Minsta fria brädan från dammnivån (dvs. vattennivån bakom styrbommarna) till toppen av styrbotten ska vara 1, 5 m till 1, 8 m. Vattnet i dammen förblir fortfarande, vars nivå är vattennivån vid huvudet på styrbotten inklusive avlopp. Samma fria brädor ska också bibehållas för angreppsdäcken också, eftersom dammnivån är densamma.

(c) Sida sluttningar:

Sidokantarna på styrbultarna skall bestämmas utifrån hänsyn till stabiliteten hos sluttningarna av däcken samt av hänsyn till hydrauliska gradienter. I allmänhet antas en sidovinkel av 2 (H) till 1 (V) för övervägande kohesionsfria jordar. Sidoslängningar på 2, 5 (H) till 1 (V) eller 3, 0 (H) till 1 (V) används också som krävs från ovan angivna överväganden.

d) Skyddsskydd:

Flodsidans sluttning av styrbultarna ska skyddas med höjning mot flödesflödet. Tonningen ska förlängas upp till toppen av styrbotten och tas minst 0, 6 m. inuti toppbredd. Baksidans sluttningar av styrbultar utsätts inte för direktflodflödet.

Dessa utsätts endast för vattens vattensprutning och sålunda 0, 3 m till 0, 6 m tjockt täcke av lera eller silty jord med vridning kommer att vara adekvat om inte tungvågsverkan förväntas, i vilket fall ljusstenshöjning upp till 1, 0 m över damm nivå ska göras. Platsen på flodsidan kan göras av cementbetongblock eller enskilda stenar eller stenar i metallkorgar.

(e) Storlek och vikt av sten för ställning:

Storleken på stenar i enskild stenhöjning för att klara flödeshastigheten ges av:

Tabell 23.1 ger stenens storlek och vikt för hastigheter upp till 5, 0 m / s, förutsatt att stenens specifika tyngd är 2, 65.

Notera:

(1) Ingen sten som väger mindre än 40 kg ska användas.

(2) Om den erforderliga storleken på sten inte är ekonomiskt tillgänglig, kan cementbetongblock eller stenar i trådkasser användas som isolerade stenar av ekvivalent vikt. Cementbetongblock är att föredra.

(f) Tjocklek:

Tjockleken T av pitching kan utarbetas från ekvation 23.2 som anges nedan med ett minimivärde på 0, 3 meter och ett maximalt värde av 1, 0 meter.

T = 0, 06 (Q) ^1/3 (23, 2)

Var, T = Tjocklek i m

Q = Designladdning i m ³ / sek

Tjockleken på stigningen skall emellertid ökas lämpligt för styrbanor som skall tillhandahållas för broar över stora floder.

(g) Filterdesign:

Ett lämpligt utformat filter är nödvändigt under sluttningsläget för att förhindra förlust av däckmaterial genom porerna i stenhöjning / cementblockning / stenkorgning. Filtret tillåter också att sippvattnet släpps utan att det ger upphöjningstryck på stigningen.

(h) Stenstorlek och vikt för att starta förkläden:

Storleken och vikten av stenar för att starta förkläden kan bestämmas från ekvation 23.3 som ges nedan:

d = 0, 0418 V2 (23, 3)

Var, d = ekvivalent dia, av sten i m

V = Medelkonstruktionshastighet i m / sek.

Tabell 23.2 anges storleken och vikten av stenar som ska användas vid start av förkläden för hastigheter upp till 5, 0 m / sek. utgår ifrån stenens specifika tyngd som 2, 65:

Anmärkningar:

(1) Ingen sten som väger mindre än 40 kg ska användas.

(2) Om den erforderliga storleken på sten inte är ekonomiskt tillgänglig, kan cementbetongblock eller stenar i trådkasser användas som isolerade stenar av ekvivalent vikt, varvid företräde ges till cementbetongblock.

(i) Forma och storlek på att starta förkläde:

Bredden på lanseringsförklädet är generellt sett lika med 1, 5 d (max) (fig 23.7) där d (max) är den maximala förväntade skurenivån f-rom LWL Värdet på d (max) ska bestämmas från tabell 23.3.

Anmärkningar:

(1) Värdet av dm bestäms från ekvation 3.17.

(2) x = nivåskillnad mellan HFL och LWL i meter.

Tjockleken på lanseringsförklädet vid inneränden kan hållas som 1, 5 T och vid ytteränden som 2, 25 T som visas i Fig 23.7. Lutningsförklädet lutas i allmänhet som 2: 1 för lösa stenar och 1, 5; 1 för cementbetongblock eller stenar i trådkasser.

(l) Trådkasser i sluttningar eller i förkläde:

Trådlådorna ska vara gjorda av 5 mm galvaniserad järntråd. Maskstorleken ska vara 150 mm. Storleken på trådlådor för grunda och tillgängliga platser ska vara 3, 0 mx 1, 5 mx 1, 25 m. Lådorna ska delas upp i 1, 5 m långa fack med tvärnät om det finns risk för att lådorna vänds efter att de lades.

Maximal och minsta storlek på trådkrokar ska vara 7, 5 mx 3, 0 mx 0, 6 m respektive 2, 0 mx 1, 0 mx 0, 3 m. När lådorna är stora ska sidorna vara ordentligt bundna för att förhindra utbuktning.

Exempel:

En bro ska byggas över en flod i alluviala slätter som har en bredd mellan höga banker, dvs Khadir bredd på 1600 m. och en designutskrift 16 000 m ³ / sek. Ange om guidebunds är nödvändiga för att träna flödet av floden och i så fall utforma styrbotten. Designhastighet = 4, 0 m / s. HFL = 33 JO m, LWL = 25, 10 m. Siltfaktor av bäddmaterial, f = 1, 25:

Lösning:

Från ekvation 3.18 krävs linjär vattenväg för bron = C

Bredden av Khadir = 1600 m. Därför är guidebunds nödvändiga för att styra flödet genom bron.

Längd av guide bunden:

Från Art. 23.3.2.4, längden på styrbunten uppströms broen från broaxeln är 1, 0 till 1, 5 L. Låt oss värdera 1, 30 L, dvs 1, 30 x 506 = 658 m. Längden på styrbunten på nedströmsidan = 0, 2 L = 0, 2 x 506 = 102 m.

Total längd av styrningen är bunden = 658 + 102 = 760 m.

Curvature of Head & Tail:

Radius för uppströms huvud = 0, 4 L till 0, 5 L. Låt oss anta ett värde av R1 = 0.4SL = 0.45 x 506 = 228 m.

Radius av lång, R2 = '0, 4 R, = 0, 4 x 228 = 91 m.

Sopa vinklar :

Antag svepvinkeln på uppströmshuvudet som 130 ° och nedströms svansen som 45 °.

Toppbredd, Fee-Board, Sidebackar etc .:

Från tabell 23.1 för konstruktionshastighet av 4, 0 m / sek och sidohöjd av 2: 1, dia. Av sten = 45 cm och vikt = 126 kg. Stenar av sådan storlek är svåra att skaffa ekonomiskt och också att hantera. Därför kan cementbetongblock gjutas på plats.

Gör storleken på block = 0, 5 mx 0, 5 mx 0, 3 m. Vikt = 0, 5 x 0, 5 x 0, 3 x 2200 = 165 kg> 126 kg.

Tjocklek i ställning:

Från ekvation 23, 2, T = 0, 06 (Q) ^1/3 = 0, 06 (16, 000) ^1/3 = 1, 51 m

Maximal tjocklek på pitching ska dock vara 1, 0 m. Antag därför detta värde.

Storlek och vikt av stenar för att starta förkläde :

Från tabell 23.2, storlek på sten för designhastighet på 4, 0 m / sek = 67 cm och vikt = 417 kg. Storleken är för stor är inte ekonomiskt tillgänglig. Därför föreslås cementbetongblock att användas. Blockens tjocklek kommer att variera från 1, 5 T till 2, 25 T (fig 23.7).

dvs tjockleken kommer att variera från 1, 5 x 1, 0 till 2, 25 x 1, 0, dvs 1, 5 m till 2, 25 m.

Gör blocket 0, 75 mx 0, 75 m i plan.

Därför minsta vikt av varje block = 0, 75 x 0, 75 x 1, 5 x 2200 = 1856 kg> 417 kg. Maximal vikt av blocket vid ytteränden = 0, 75 x 0, 75 x 2, 25 x 2200 = 2785 kg. Därför tillfredsställande. Forma och storlek för att starta förkläde

Bredd av lanseringsförkläde = 1, 5 d (max); x = HFL - LWL = 33, 30 - 25, 10 = 8, 2 m. Från tabell 23.3, d (max) från LWL -

(i) Vid uppströms krökt huvud = [2, 25 (av.) d _m - x]

(ii) Vid rak delstyrningsbunt och vid nedströms böjd svans = (1, 5 dm-x)