Cầu đường sắt: đặc điểm chung và giống

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Sau khi vận tải đường sắt ra đời, việc kéo dài con đường qua sông trở nên cần thiết. Bắt đầu từ thời điểm đó, những cây cầu được thiết kế cho loại hình giao thông này bắt đầu được xây dựng ồ ạt trên khắp thế giới. Chúng cũng thường được dựng lên khi tạo ra các nút giao thông vận tải tại các điểm giao cắt với đường cao tốc. Cầu đường sắt hiện đại là một cấu trúc kỹ thuật phức tạp cho phép các đoàn tàu vượt qua mọi chướng ngại vật (ví dụ: khe núi, hẻm núi, kênh đào, eo biển và thậm chí cả cơ sở hạ tầng đô thị).

Bắt đầu xây dựng ở Nga

Vào năm 1773, Ivan Kulibin đã tạo ra một dự án cho một cây cầu với giàn lưới, và một phần tư thế kỷ sau, lần đầu tiên ông đề xuất sử dụng kết cấu kim loại trong việc xây dựng các vật thể như vậy. Sau này, sau khi giao thông đường sắt ra đời, những ý tưởng này đã đóng một vai trò rất quan trọng trong việc phát triển xây dựng cầu trong nước. Ngay cả khi đó, các kỹ sư đã nhận thức được thực tế rằng một vật thể như cầu đường sắt phải được gia tăngyêu cầu, sử dụng vật liệu bền hơn. Hơn nữa, điều rất quan trọng là phải đảm bảo việc bảo vệ toa xe khỏi trật bánh.

Vào cuối thế kỷ 19, các kết cấu bằng kim loại, bê tông và bê tông cốt thép bắt đầu được sử dụng trong việc xây dựng cầu, trong khi giá đỡ của chúng được xây bằng đá. Hình dạng và thiết kế của những cấu trúc như vậy đã thay đổi nhiều lần trong tương lai do sự phát triển của công nghệ và sự xuất hiện của các giải pháp thiết kế mới.

Các loại cầu đường sắt

Hiện nay, cầu đường sắt được phân loại theo một số đặc điểm chính. Nếu chiều dài dưới 25 mét, thì chúng được coi là nhỏ, từ 25 đến 100 mét - trung bình, từ 100 đến 500 mét - lớn, hơn 500 mét - không hợp lệ.

Tùy thuộc vào số lượng đường ray, các cầu đường đơn, đường đôi và cầu nhiều đường được phân biệt. Theo cách cảm nhận tải trọng của các giá đỡ, có các loại vòm, dầm treo, khung, vít và các loại kết hợp. Tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng trong xây dựng (tùy chọn phân loại phổ biến nhất), thông thường để phân biệt cầu kim loại, bê tông cốt thép, đá, gỗ và cầu kết hợp.

Cần lưu ý rằng trong việc xây dựng tất cả các loại, theo quy luật, sự kết hợp của nhiều vật liệu khác nhau được sử dụng. Cầu đường sắt - đường bộ được coi là một trong những phương án thiết thực nhất trong số các công trình như vậy. Tính đặc biệt của nó nằm ở chỗ nó cho phép cả phương tiện giao thông đường bộ và xe lửa đi qua.

Cầu gỗ

Sự đa dạng này đặc biệt phổ biến trong lịch sử xây dựng cầu ở giai đoạn đầu. Điều này là do giá rẻ, đơn giản và tốc độ xây dựng. Tuy nhiên, theo thời gian, rõ ràng cây cầu đường sắt bằng gỗ là một mối nguy hiểm về hỏa hoạn. Cũng đừng quên về sự mỏng manh và khó chăm sóc của nó. Về vấn đề này, với sự phát triển của công nghệ xây dựng, những công trình kiến trúc như vậy dần được thay thế bởi những “người anh em” bằng đá, kim loại và bê tông cốt thép của chúng. Ngày nay, việc xây dựng kiểu này hầu như không được thực hiện.

Cầu đá

Hầu hết những cây cầu đá hiện có đều được xây dựng vào thế kỷ XIX. Ưu điểm chính của chúng là độ bền và sức mạnh. Hơn nữa, chúng không nhạy cảm với tải trọng va chạm và khối lượng tăng lên của đoàn tàu. Tuy nhiên, việc xây dựng cầu đường sắt từ đá là một quá trình rất tốn công sức. Chúng chỉ có thể được dựng lên với những nhịp ngắn và trên nền đất chắc chắn. Với khả năng chống ẩm tốt và chăm sóc đúng cách, chúng có thể tồn tại trong vài trăm năm.

Cầu kim loại

Giống này phổ biến nhất trên thế giới. Một cây cầu đường sắt như vậy là một cấu trúc trong đó chỉ có các nhịp được làm bằng kim loại. Chúng thường được làm từ thép cacbon hoặc hợp kim. Chúng được lắp đặt trên giá đỡ bê tông, đá hoặc bê tông cốt thép. Ưu điểm chính của loại này là khả năng cơ khí hóa lắp ráp vàcông nghiệp sản xuất các yếu tố kết cấu. Ngoài ra, các nhịp có thể được lắp đặt theo cách bản lề hoặc vận chuyển bằng đường nước. Hạn chế duy nhất của cấu trúc như vậy là cấu trúc dễ bị ăn mòn.

Cầu bê tông cốt thép

Cầu đường sắt BTCT bắc qua sông hoặc chướng ngại vật khác là công trình có các nhịp được đắp bằng kết cấu bê tông cốt thép. Chiều dài của chúng, theo quy luật, nằm trong khoảng từ 6 đến 16 mét. Đồng thời, kết cấu có gân hoặc có mặt cắt hình hộp thường được sử dụng trong các nhịp. Giá đỡ được xây dựng bằng bê tông hoặc bê tông cốt thép.

Một ưu điểm đáng kể của giống cây này được coi là tuổi thọ lâu dài, cũng như chi phí bảo trì tương đối thấp. Đối với những thiếu sót, ở đây chỉ cần lưu ý khả năng bị vỡ vụn và nứt vỡ do khối lượng lớn.

Cầu Phần Lan

Cầu đường sắt Phần Lan bắc qua Neva là một trong những điểm tham quan sáng giá nhất của St. Petersburg. Nó là một trong những đối tượng quan trọng nhất của cơ sở hạ tầng giao thông của đất nước và là một trong những cơ sở hạ tầng tốt nhất trên thế giới. Nguồn gốc của cái tên này là do đường sắt của Nga và Phần Lan được kết nối thông qua nó. Trên thực tế, cấu trúc là hai cây cầu riêng biệt nằm liền kề nhau. Tổng chiều dài là 538,2 mét.

Cầu đường sắt Phần Lan làcó thể điều chỉnh. Nó được xây dựng từ năm 1910 đến năm 1913. Thiết kế của nó bao gồm bốn cấu trúc hình vòm bằng kim loại với một phần có thể điều chỉnh ở trung tâm. Cây cầu được coi là một đối tượng chiến lược, vì vậy việc di chuyển của người đi bộ trên đó bị cấm. Các kỹ sư nổi tiếng như G. Krivoshein, N. Belolyubsky và I. Alexandrov đã làm việc để tạo ra dự án. Cần lưu ý rằng cấu trúc này đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế Nga, bởi vì với sự xuất hiện của nó, giao thông đường sắt của nước ta với tất cả các quốc gia Scandinavia đã tăng lên đáng kể.